【摘要】：近年來,污水排放量日益增多,導(dǎo)致大面積湖泊水體的污染,最為嚴(yán)重的水污染問題之一就是水體富營養(yǎng)化。磷是影響水體富營養(yǎng)化的決定性因素。鋼渣作為一種煉鋼廢棄物,在我國年產(chǎn)量巨大,利用效率低,處理不當(dāng)會(huì)造成環(huán)境污染。鋼渣具有較好的吸附除磷性能,近年來,越來越多的學(xué)者對(duì)鋼渣進(jìn)行改性研究,并應(yīng)用到廢水治理中,更好的體現(xiàn)了鋼渣的利用價(jià)值。本論文以唐山轉(zhuǎn)爐鋼渣為研究對(duì)象,對(duì)其改性條件進(jìn)行了研究,并進(jìn)一步確定了除磷的最佳工藝條件。對(duì)數(shù)據(jù)擬合等溫吸附模型、動(dòng)力學(xué)吸附模型,并進(jìn)一步通過表征試驗(yàn),分析改性鋼渣陶粒對(duì)磷酸鹽的去除機(jī)理。具體內(nèi)容如下:1、對(duì)鋼渣改性的研究。首先對(duì)改性鋼渣中添加的改性劑進(jìn)行篩選,通過對(duì)四種金屬氧化物及四種不同鈣形態(tài)的化合物除磷率的比較,確定CaO為最佳改性劑。進(jìn)一步研究鋼渣、改性劑、蒙脫石和淀粉的配比,最終確定為45%:15%:25%:15%。對(duì)該配比的陶粒進(jìn)行煅燒條件的優(yōu)化,確定最佳煅燒溫度為1000℃,煅燒時(shí)間30min。2、對(duì)靜態(tài)吸附試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,研究改性鋼渣陶粒投加量、吸附時(shí)間、溶液pH、初始磷濃度對(duì)除磷效果產(chǎn)生的影響,確定改性鋼渣陶粒適用于處理濃度低于2.0mg/L的含磷廢水,并且在pH值為11時(shí)去除效果最佳,改性鋼渣陶粒投加量選擇10g/L,當(dāng)吸附時(shí)間至120min時(shí),去除率達(dá)到了92.3%。3、對(duì)改性鋼渣陶粒吸附除磷數(shù)據(jù)分析表示,改性鋼渣陶粒的吸附過程更符合Langmuir等溫吸附和Lagergren準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)吸附,因此改性鋼渣陶粒吸附屬于單分子層化學(xué)吸附。鋼渣改性前后比表面積增大2.3421m~2/g,孔體積增大2.2125cm~3/g;改性鋼渣陶粒中主要成分為硅酸鈣,吸磷后生成物主要為磷酸鈣,說明改性鋼渣陶粒中鈣離子吸附磷酸根離子生成沉淀物,從而去除廢水中磷酸鹽。4、試驗(yàn)?zāi)M土壤滲濾系統(tǒng),選取保定漕河水,水力負(fù)荷0.03m~3/(m~2·d),水質(zhì)COD、氨氮、總氮、總磷均值分別為100.79mg/L、2.03mg/L、6.59mg/L、1.25mg/L。改性鋼渣陶粒作為基質(zhì)時(shí),出水均值分別為21.12mg/L、0.53mg/L、1.98mg/L、0.09mg/L,說明改性鋼渣陶粒更適合作為土壤滲濾系統(tǒng)的基質(zhì)。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

保持恒溫振蕩；然后分別于 10min、20min、3090min 取樣，經(jīng)濾膜過濾后測(cè)定濾液中磷的殘留濃度，代入溶液中磷酸鹽的去除率。由所得數(shù)據(jù)擬合準(zhǔn)一級(jí)和二級(jí)動(dòng)力附速率方程進(jìn)行擬合，縱坐標(biāo)為 ln(Qe-Qt)，以 t 為橫坐標(biāo)作到 Qe 和 k1的值。用準(zhǔn)二級(jí)吸附速率方程進(jìn)行擬合時(shí)，以 圖，進(jìn)行線性擬合并計(jì)算得到 Qe 和 k 的值。磷性能研究溫吸附試驗(yàn)于 100 目的鋼渣，用蒸餾水洗凈烘干，稱取 1g 該粒徑鋼渣加 100mL 磷濃度分別為 0.5mg/L、1.0mg/L、1.5mg/L、2.0mg行恒溫振蕩，，連續(xù)振蕩反應(yīng) 2h 抽取上清液 10mL 進(jìn)行抽濾，繪制鋼渣對(duì)磷酸鹽的吸附等溫線。結(jié)果如圖 2-1 所示：
【學(xué)位授予單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X703;X757

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2591660