改性活性炭吸附養(yǎng)豬廢水厭氧發(fā)酵液中Cr(Ⅵ)的試驗研究
發(fā)布時間:2021-01-19 09:36
養(yǎng)豬廢水厭氧發(fā)酵液作為農(nóng)業(yè)重要的水資源來源,其中含有氮、磷、鉀等元素可以作為營養(yǎng)元素被植物吸收利用,亦可以節(jié)約水資源,緩解用水緊張。但是,目前許多養(yǎng)殖戶在養(yǎng)殖過程中,為了避免畜禽生病、提高其飼料利用率,在飼料中添加一定量重金屬,如:銅、鋅、鐵、砷、鉻、鉛等。這些元素很難被畜禽消化吸收,絕大部分會通過糞便和尿液被排出體外,如果農(nóng)田長期灌溉含大量重金屬的廢水,對土壤、地下水和農(nóng)作物都會造成危害。為了避免養(yǎng)豬廢水厭氧發(fā)酵液的危害,去除其中重金屬,將氮磷資源化已成為研究熱點。本研究采用活性炭吸附法去除養(yǎng)豬廢水厭氧發(fā)酵液中的重金屬,活性炭具有比表面大、孔隙發(fā)達、材料易得等優(yōu)點。為了提高活性炭對重金屬的吸附性能,采用檸檬酸對活性炭進行改性,以Cr(Ⅵ)為研究對象,探討了檸檬酸改性活性炭的表面物理性質(zhì)和其對Cr(Ⅵ)的吸附效果和吸附機理。論文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)考察了不同材質(zhì)的活性炭(煤質(zhì)、木質(zhì)、杏殼、椰殼)最佳改性條件。煤質(zhì)和杏殼的最佳改性濃度為2%檸檬酸,椰殼和木質(zhì)的最佳改性濃度為4%檸檬酸,改性時間為2h,改性溫度為25℃。通過單因素吸附試驗,各類改性活性炭在最佳條件下的吸附能力為:...
【文章來源】:河北工程大學河北省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 養(yǎng)豬廢水特點
1.2.1 養(yǎng)豬廢水水質(zhì)特點
1.2.2 養(yǎng)豬廢水重金屬來源
1.2.3 重金屬鉻的危害
1.2.4 鉻的存在形式及遷移轉(zhuǎn)化
1.3 含鉻廢水的去除方法
1.3.1 化學沉淀法
1.3.2 電化學法
1.3.3 物理化學法
1.3.4 生物法
1.3.5 其它方法
1.4 吸附法去除重金屬Cr(Ⅵ)的研究
1.4.1 吸附法的分類
1.4.2 吸附劑分類
1.4.3 活性炭的的概述
1.4.4 活性炭改性法的研究現(xiàn)狀
1.5 檸檬酸在水處理中的應用
1.5.1 檸檬酸的介紹
1.5.2 檸檬酸在重金屬廢水處理中的應用現(xiàn)狀
1.6 活性炭的再生
1.6.1 熱再生法
1.6.2 生物再生法
1.6.3 電化學再生法
1.6.4 超聲波再生法
1.6.5 化學溶劑再生法
1.7 研究目的和意義以及主要研究內(nèi)容
1.7.1 課題來源
1.7.2 研究目的和意義
1.7.3 主要研究內(nèi)容
1.7.4 論文研究技術路線
第2章 試驗材料與方法
2.1 試驗試劑與設備
2.1.1 試驗材料
2.1.2 化學試劑
2.1.3 試驗儀器
2.2 試驗方法
2.2.1 活性炭的預處理
2.2.2 活性炭的改性
2.2.3 吸附試驗方法
2.2.4 重金屬溶液的配制及其檢測方法
2.3 活性炭表征方法
2.3.1 Boehm滴定
2.3.2 活性炭比表面積和孔徑
2.3.3 傅里葉變換紅外光譜分析
2.3.4 XRD分析
2.3.5 SEM分析
第3章 檸檬酸改性活性炭的制備及活性炭表征
3.1 檸檬酸改性活性炭制備影響因素探究
3.1.1 檸檬酸濃度的影響
3.1.2 改性時間的影響
3.1.3 改性溫度的影響
3.2 活性炭表面理化性質(zhì)表征結(jié)果
3.2.1 Boehm滴定
3.2.2 活性炭比表面積和孔徑分析
3.2.3 紅外光譜分析
3.2.4 XRD分析
3.2.5 SEM分析
3.3 本章小結(jié)
第4章 檸檬酸改性活性炭對水中鉻(Ⅵ)的吸附研究
4.1 檸檬酸改性活性炭吸附影響因素探究
4.1.1 溶液pH值的影響
4.1.2 溶液初始濃度的影響
4.1.3 吸附時間的影響
4.1.4 活性炭投加量的影響
4.1.5 陰離子強度的影響
4.2 Cr(Ⅵ)吸附機理的探究
4.2.1 吸附等溫線
4.2.2 吸附動力學
4.3 改性活性炭解吸再生試驗
4.3.1 再生劑種類
4.3.2 再生劑濃度
4.3.3 解吸時間
4.4 本章小結(jié)
第5章 檸檬酸改性活性炭對養(yǎng)豬廢水厭氧發(fā)酵液中鉻(Ⅵ)的吸附研究
5.1 檸檬酸改性活性炭吸附養(yǎng)豬廢水厭氧發(fā)酵液Cr(Ⅵ)影響因素探究
5.1.1 Cr(Ⅵ)初始濃度的影響
5.1.2 活性炭投加量的影響
5.1.3 pH的影響
5.1.4 吸附時間的影響
5.2 檸檬酸改性活性炭影響因素對養(yǎng)豬廢水厭氧發(fā)酵液中氨氮和磷的影響
5.2.1 Cr(Ⅵ)初始濃度對活性炭吸附氨氮和磷的影響
5.2.2 活性炭投加量對活性炭吸附氨氮和磷的影響
5.2.3 pH對活性炭吸附氨氮和磷的影響
5.3 不同pH條件下Cu(Ⅱ)存在對活性炭吸附Cr(Ⅵ)的影響
5.4 Cr(Ⅵ)吸附機理的研究
5.4.1 吸附等溫線
5.4.2 吸附動力學
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
致謝
參考文獻
作者簡介
讀碩士學位期間發(fā)表的論文和科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]pH值、離子強度和共存離子對活性炭吸附Cr(Ⅵ)的影響[J]. 范明霞,趙春玲. 化學工程師. 2017(10)
[2]地下水過度開采引起六價鉻污染危害及治理措施探析[J]. 馬曉蕾. 地下水. 2017(05)
[3]改性污泥活性炭吸附廢水中Cr(Ⅵ)的性能研究[J]. 張珂,鄭賓國,程文博,陳超越,李春光. 環(huán)境科學與管理. 2017(09)
[4]改性活性炭和改性沸石去除電解錳渣淋洗液中錳離子的研究[J]. 車麗詩,袁毳,雷鳴,王藝康,潘雨齊,龍思斯. 水處理技術. 2017(07)
[5]離子強度、溫度和pH值對納米零價鐵富集溶液中Th(Ⅳ)的影響[J]. 李小燕,劉義保,張衛(wèi)民,張明,李尋,楊波,花榕. 原子能科學技術. 2017(06)
[6]蒸發(fā)濃縮法對高鹽廢水的處理效果[J]. 史鐵錘,黃雪琴,邵和松. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2017(14)
[7]脂肪胺-硅膠的制備與其吸附Pb(Ⅱ)性能[J]. 錢翌,李少權(quán),武洋. 環(huán)境化學. 2017(05)
[8]應用檸檬酸和酶制劑協(xié)同減量處理活性污泥[J]. 張宇,李明智,梅榮武,許青蘭,王慧榮,韋彥斐. 環(huán)境工程學報. 2017(03)
[9]畜禽養(yǎng)殖場沼液重金屬含量現(xiàn)狀及安全性分析[J]. 楊濤,李建國,陳院華,呂貴芬,謝杰,胡美蓉. 江西農(nóng)業(yè)學報. 2017(02)
[10]松果活性炭對有機染料的吸附[J]. 葉宏萌,李國平,饒瑞曄,袁旭音,張建華,吳維祥. 環(huán)境工程學報. 2016(12)
博士論文
[1]水處理用活性炭的微波改性與再生[D]. 鄒學權(quán).浙江大學 2008
碩士論文
[1]改性活性炭高效去除廢水中Cr(Ⅵ)的研究[D]. 王曉光.山東大學 2016
[2]改性活性炭吸附水中典型重金屬的試驗研究[D]. 陳莽.重慶大學 2015
[3]活性炭電熱再生技術機理性研究[D]. 余銀明.杭州電子科技大學 2015
[4]改性活性炭對水中重金屬離子的吸附研究[D]. 王雨.蘇州科技學院 2015
[5]改性活性炭吸附飲用水中重金屬的研究[D]. 馮子妍.清華大學 2014
[6]氧化石墨烯及其復合材料對重金屬銅的吸附性能研究[D]. 武文琴.湖南大學 2013
[7]改性活性炭去除水中Cr(Ⅵ)的試驗研究[D]. 金政華.昆明理工大學 2013
[8]超聲再生吸附飽和活性灰的試驗研究[D]. 朱金鳳.蘭州交通大學 2013
[9]硝酸改性活性炭的制備及其吸附Cu2+、Cr6+的性能研究[D]. 彭芳.浙江工業(yè)大學 2012
[10]活性炭對苯酚的吸附及再生的研究[D]. 王福祿.青島科技大學 2011
本文編號:2986757
【文章來源】:河北工程大學河北省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 養(yǎng)豬廢水特點
1.2.1 養(yǎng)豬廢水水質(zhì)特點
1.2.2 養(yǎng)豬廢水重金屬來源
1.2.3 重金屬鉻的危害
1.2.4 鉻的存在形式及遷移轉(zhuǎn)化
1.3 含鉻廢水的去除方法
1.3.1 化學沉淀法
1.3.2 電化學法
1.3.3 物理化學法
1.3.4 生物法
1.3.5 其它方法
1.4 吸附法去除重金屬Cr(Ⅵ)的研究
1.4.1 吸附法的分類
1.4.2 吸附劑分類
1.4.3 活性炭的的概述
1.4.4 活性炭改性法的研究現(xiàn)狀
1.5 檸檬酸在水處理中的應用
1.5.1 檸檬酸的介紹
1.5.2 檸檬酸在重金屬廢水處理中的應用現(xiàn)狀
1.6 活性炭的再生
1.6.1 熱再生法
1.6.2 生物再生法
1.6.3 電化學再生法
1.6.4 超聲波再生法
1.6.5 化學溶劑再生法
1.7 研究目的和意義以及主要研究內(nèi)容
1.7.1 課題來源
1.7.2 研究目的和意義
1.7.3 主要研究內(nèi)容
1.7.4 論文研究技術路線
第2章 試驗材料與方法
2.1 試驗試劑與設備
2.1.1 試驗材料
2.1.2 化學試劑
2.1.3 試驗儀器
2.2 試驗方法
2.2.1 活性炭的預處理
2.2.2 活性炭的改性
2.2.3 吸附試驗方法
2.2.4 重金屬溶液的配制及其檢測方法
2.3 活性炭表征方法
2.3.1 Boehm滴定
2.3.2 活性炭比表面積和孔徑
2.3.3 傅里葉變換紅外光譜分析
2.3.4 XRD分析
2.3.5 SEM分析
第3章 檸檬酸改性活性炭的制備及活性炭表征
3.1 檸檬酸改性活性炭制備影響因素探究
3.1.1 檸檬酸濃度的影響
3.1.2 改性時間的影響
3.1.3 改性溫度的影響
3.2 活性炭表面理化性質(zhì)表征結(jié)果
3.2.1 Boehm滴定
3.2.2 活性炭比表面積和孔徑分析
3.2.3 紅外光譜分析
3.2.4 XRD分析
3.2.5 SEM分析
3.3 本章小結(jié)
第4章 檸檬酸改性活性炭對水中鉻(Ⅵ)的吸附研究
4.1 檸檬酸改性活性炭吸附影響因素探究
4.1.1 溶液pH值的影響
4.1.2 溶液初始濃度的影響
4.1.3 吸附時間的影響
4.1.4 活性炭投加量的影響
4.1.5 陰離子強度的影響
4.2 Cr(Ⅵ)吸附機理的探究
4.2.1 吸附等溫線
4.2.2 吸附動力學
4.3 改性活性炭解吸再生試驗
4.3.1 再生劑種類
4.3.2 再生劑濃度
4.3.3 解吸時間
4.4 本章小結(jié)
第5章 檸檬酸改性活性炭對養(yǎng)豬廢水厭氧發(fā)酵液中鉻(Ⅵ)的吸附研究
5.1 檸檬酸改性活性炭吸附養(yǎng)豬廢水厭氧發(fā)酵液Cr(Ⅵ)影響因素探究
5.1.1 Cr(Ⅵ)初始濃度的影響
5.1.2 活性炭投加量的影響
5.1.3 pH的影響
5.1.4 吸附時間的影響
5.2 檸檬酸改性活性炭影響因素對養(yǎng)豬廢水厭氧發(fā)酵液中氨氮和磷的影響
5.2.1 Cr(Ⅵ)初始濃度對活性炭吸附氨氮和磷的影響
5.2.2 活性炭投加量對活性炭吸附氨氮和磷的影響
5.2.3 pH對活性炭吸附氨氮和磷的影響
5.3 不同pH條件下Cu(Ⅱ)存在對活性炭吸附Cr(Ⅵ)的影響
5.4 Cr(Ⅵ)吸附機理的研究
5.4.1 吸附等溫線
5.4.2 吸附動力學
5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
致謝
參考文獻
作者簡介
讀碩士學位期間發(fā)表的論文和科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]pH值、離子強度和共存離子對活性炭吸附Cr(Ⅵ)的影響[J]. 范明霞,趙春玲. 化學工程師. 2017(10)
[2]地下水過度開采引起六價鉻污染危害及治理措施探析[J]. 馬曉蕾. 地下水. 2017(05)
[3]改性污泥活性炭吸附廢水中Cr(Ⅵ)的性能研究[J]. 張珂,鄭賓國,程文博,陳超越,李春光. 環(huán)境科學與管理. 2017(09)
[4]改性活性炭和改性沸石去除電解錳渣淋洗液中錳離子的研究[J]. 車麗詩,袁毳,雷鳴,王藝康,潘雨齊,龍思斯. 水處理技術. 2017(07)
[5]離子強度、溫度和pH值對納米零價鐵富集溶液中Th(Ⅳ)的影響[J]. 李小燕,劉義保,張衛(wèi)民,張明,李尋,楊波,花榕. 原子能科學技術. 2017(06)
[6]蒸發(fā)濃縮法對高鹽廢水的處理效果[J]. 史鐵錘,黃雪琴,邵和松. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2017(14)
[7]脂肪胺-硅膠的制備與其吸附Pb(Ⅱ)性能[J]. 錢翌,李少權(quán),武洋. 環(huán)境化學. 2017(05)
[8]應用檸檬酸和酶制劑協(xié)同減量處理活性污泥[J]. 張宇,李明智,梅榮武,許青蘭,王慧榮,韋彥斐. 環(huán)境工程學報. 2017(03)
[9]畜禽養(yǎng)殖場沼液重金屬含量現(xiàn)狀及安全性分析[J]. 楊濤,李建國,陳院華,呂貴芬,謝杰,胡美蓉. 江西農(nóng)業(yè)學報. 2017(02)
[10]松果活性炭對有機染料的吸附[J]. 葉宏萌,李國平,饒瑞曄,袁旭音,張建華,吳維祥. 環(huán)境工程學報. 2016(12)
博士論文
[1]水處理用活性炭的微波改性與再生[D]. 鄒學權(quán).浙江大學 2008
碩士論文
[1]改性活性炭高效去除廢水中Cr(Ⅵ)的研究[D]. 王曉光.山東大學 2016
[2]改性活性炭吸附水中典型重金屬的試驗研究[D]. 陳莽.重慶大學 2015
[3]活性炭電熱再生技術機理性研究[D]. 余銀明.杭州電子科技大學 2015
[4]改性活性炭對水中重金屬離子的吸附研究[D]. 王雨.蘇州科技學院 2015
[5]改性活性炭吸附飲用水中重金屬的研究[D]. 馮子妍.清華大學 2014
[6]氧化石墨烯及其復合材料對重金屬銅的吸附性能研究[D]. 武文琴.湖南大學 2013
[7]改性活性炭去除水中Cr(Ⅵ)的試驗研究[D]. 金政華.昆明理工大學 2013
[8]超聲再生吸附飽和活性灰的試驗研究[D]. 朱金鳳.蘭州交通大學 2013
[9]硝酸改性活性炭的制備及其吸附Cu2+、Cr6+的性能研究[D]. 彭芳.浙江工業(yè)大學 2012
[10]活性炭對苯酚的吸附及再生的研究[D]. 王福祿.青島科技大學 2011
本文編號:2986757
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