Fe/Mg改性生物炭去除水中氮磷的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-08 12:11
脫氮除磷對(duì)于防治水體富營(yíng)養(yǎng)化意義重大,傳統(tǒng)脫氮除磷方法主要采用物理、化學(xué)法和生物法。生物法工藝雖然成本相對(duì)較低,但運(yùn)行穩(wěn)定性差,受外界環(huán)境影響大。吸附法具有高效快速、操作簡(jiǎn)單、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)可以回收氮磷資源,正受到世界各國(guó)的普遍重視。本文采用廉價(jià)易得竹炭,分別用氯化鎂、三氯化鐵溶液以及二者混合液浸泡改性進(jìn)行氨氮和磷吸附實(shí)驗(yàn),研究最佳改性條件、改性竹炭吸附性能、動(dòng)力學(xué)和等溫吸附模型。同時(shí)對(duì)改性竹炭進(jìn)行表征分析,探究了改性竹炭吸附氨氮和磷機(jī)理。得出以下主要結(jié)論:①用Mg Cl2和Fe Cl3改性原竹炭(BC)顯著提高其吸附氨氮能力,聯(lián)合改性(FMBC)比單獨(dú)改性(MBC和FBC)對(duì)吸附氨氮的能力影響更大。最佳改性竹炭對(duì)氨氮的吸附量大小依次為:BC<MBC<FBC<FMBC。②竹炭比表面積大小依次為BC﹥MBC﹥FBC﹥FMBC,改性后BET表面積、微孔表面積、總孔容減小,平均孔徑增大,內(nèi)部空隙結(jié)構(gòu)排列變得不均勻、不規(guī)則。FTIR分析發(fā)現(xiàn)改性前后竹炭具有相似的化學(xué)官能團(tuán),如–OH、C=C、C-C、C=O、C-H、O-H、C-O、RC≡CR或HC≡CH等化學(xué)鍵。③MB...
【文章來(lái)源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 水中氮磷污染概況
1.2 氮磷污染治理現(xiàn)狀
1.2.1 氨氮污染治理現(xiàn)狀
1.2.2 磷污染治理現(xiàn)狀
1.3 生物炭吸附研究進(jìn)展
1.4 竹炭改性技術(shù)及其應(yīng)用
1.4.1 竹炭的物理化學(xué)性質(zhì)
1.4.2 竹炭水處理應(yīng)用
1.4.3 竹炭的改性技術(shù)及其應(yīng)用
1.5 課題研究背景與目的
1.5.1 研究背景與意義
1.5.2 研究目的和內(nèi)容
1.5.3 課題的創(chuàng)新之處
2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 吸附材料的制備
2.1.2 實(shí)驗(yàn)藥品與試劑
2.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 試劑配置
2.2.2 測(cè)定方法
2.2.3 改性竹炭的表征方法
2.2.4 改性生物炭吸附實(shí)驗(yàn)
3 鐵、鎂改性竹炭吸附水中氨氮和磷
3.1 鎂改性竹炭吸附水中氨氮和磷
3.1.1 吸附時(shí)間對(duì)氨氮去除影響
3.1.2 初始濃度對(duì)氨氮去除影響
3.1.3 溶液p H對(duì)吸附氨氮的影響
3.1.4 氨氮和磷共存溶液的吸附
3.1.5 脫附
3.2 鐵改性竹炭吸附水中氨氮和磷
3.2.1 吸附時(shí)間對(duì)氨氮去除影響
3.2.2 初始濃度對(duì)氨氮去除影響
3.2.3 溶液p H對(duì)吸附氨氮的影響
3.2.4 氨氮和磷共存溶液的吸附
3.2.5 脫附
3.3 鐵鎂聯(lián)合改性竹炭吸附氨氮和磷
3.3.1 吸附時(shí)間對(duì)氨氮去除的影響
3.3.2 初始濃度對(duì)氨氮去除的影響
3.3.3 溶液p H對(duì)吸附氨氮的影響
3.3.4 氨氮和磷共存溶液的吸附
3.3.5 脫附
3.4 小結(jié)
4 改性竹炭吸附氨氮和磷的機(jī)理探討
4.1 動(dòng)力學(xué)方程
4.1.1 鎂改性竹炭吸附動(dòng)力學(xué)方程
4.1.2 鐵改性竹炭吸附動(dòng)力學(xué)方程
4.1.3 鐵鎂聯(lián)合改性竹炭吸附動(dòng)力學(xué)方程
4.2 等溫吸附方程
4.2.1 鎂改性竹炭等溫吸附方程
4.2.2 鐵改性竹炭等溫吸附方程
4.2.3 鐵鎂聯(lián)合改性竹炭等溫吸附方程
4.3 改性竹炭的表征及機(jī)理探討
4.3.1 元素分析及陽(yáng)離子交換量
4.3.2 比表面積及孔徑分析
4.3.3 掃描電鏡-能譜分析
4.3.4 紅外光譜分析
4.3.5 X-射線(xiàn)衍射光譜分析
4.4 Fe/Mg附著能力分析
4.5 小結(jié)
5 結(jié)論與建議
5.1 結(jié)論
5.2 問(wèn)題與建議
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
本文編號(hào):3483667
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中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 水中氮磷污染概況
1.2 氮磷污染治理現(xiàn)狀
1.2.1 氨氮污染治理現(xiàn)狀
1.2.2 磷污染治理現(xiàn)狀
1.3 生物炭吸附研究進(jìn)展
1.4 竹炭改性技術(shù)及其應(yīng)用
1.4.1 竹炭的物理化學(xué)性質(zhì)
1.4.2 竹炭水處理應(yīng)用
1.4.3 竹炭的改性技術(shù)及其應(yīng)用
1.5 課題研究背景與目的
1.5.1 研究背景與意義
1.5.2 研究目的和內(nèi)容
1.5.3 課題的創(chuàng)新之處
2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 吸附材料的制備
2.1.2 實(shí)驗(yàn)藥品與試劑
2.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 試劑配置
2.2.2 測(cè)定方法
2.2.3 改性竹炭的表征方法
2.2.4 改性生物炭吸附實(shí)驗(yàn)
3 鐵、鎂改性竹炭吸附水中氨氮和磷
3.1 鎂改性竹炭吸附水中氨氮和磷
3.1.1 吸附時(shí)間對(duì)氨氮去除影響
3.1.2 初始濃度對(duì)氨氮去除影響
3.1.3 溶液p H對(duì)吸附氨氮的影響
3.1.4 氨氮和磷共存溶液的吸附
3.1.5 脫附
3.2 鐵改性竹炭吸附水中氨氮和磷
3.2.1 吸附時(shí)間對(duì)氨氮去除影響
3.2.2 初始濃度對(duì)氨氮去除影響
3.2.3 溶液p H對(duì)吸附氨氮的影響
3.2.4 氨氮和磷共存溶液的吸附
3.2.5 脫附
3.3 鐵鎂聯(lián)合改性竹炭吸附氨氮和磷
3.3.1 吸附時(shí)間對(duì)氨氮去除的影響
3.3.2 初始濃度對(duì)氨氮去除的影響
3.3.3 溶液p H對(duì)吸附氨氮的影響
3.3.4 氨氮和磷共存溶液的吸附
3.3.5 脫附
3.4 小結(jié)
4 改性竹炭吸附氨氮和磷的機(jī)理探討
4.1 動(dòng)力學(xué)方程
4.1.1 鎂改性竹炭吸附動(dòng)力學(xué)方程
4.1.2 鐵改性竹炭吸附動(dòng)力學(xué)方程
4.1.3 鐵鎂聯(lián)合改性竹炭吸附動(dòng)力學(xué)方程
4.2 等溫吸附方程
4.2.1 鎂改性竹炭等溫吸附方程
4.2.2 鐵改性竹炭等溫吸附方程
4.2.3 鐵鎂聯(lián)合改性竹炭等溫吸附方程
4.3 改性竹炭的表征及機(jī)理探討
4.3.1 元素分析及陽(yáng)離子交換量
4.3.2 比表面積及孔徑分析
4.3.3 掃描電鏡-能譜分析
4.3.4 紅外光譜分析
4.3.5 X-射線(xiàn)衍射光譜分析
4.4 Fe/Mg附著能力分析
4.5 小結(jié)
5 結(jié)論與建議
5.1 結(jié)論
5.2 問(wèn)題與建議
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
本文編號(hào):3483667
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