改性活性炭對(duì)水中硝酸鹽和磷酸鹽的吸附作用研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-17 23:42
硝酸鹽和磷酸鹽污染已成為全球關(guān)注的問(wèn)題。水體中的硝酸鹽和磷酸鹽不僅是富營(yíng)養(yǎng)化的重要因素,在水體中的過(guò)量存在也嚴(yán)重危害到人體健康。因此,含硝酸鹽和磷酸鹽廢水排入水體之前對(duì)其進(jìn)行處理,對(duì)于控制水體中硝酸鹽和磷酸鹽濃度過(guò)高而言是非常重要的�;钚蕴孔鳛橐环N傳統(tǒng)吸附劑在水處理中應(yīng)用廣泛,但活性炭本身對(duì)硝酸鹽和磷酸鹽幾乎沒(méi)有去除能力。本研究采用不同方法對(duì)活性炭進(jìn)行改性,制備了氯化十六烷基吡啶改性活性炭(CPC-AC)、十六烷基三甲基氯化銨改性活性炭(CTAC-AC)、鑭-十六烷基三甲基氯化銨改性活性炭(La-CTAC-AC)和鋯-十六烷基三甲基氯化銨改性活性炭(Zr-CTAC-AC)這四種材料,考察了CPCAC和CTAC-AC這兩種改性活性炭對(duì)水中硝酸鹽的吸附作用,考察了La-CTACAC和Zr-CTAC-AC這兩種改性活性炭對(duì)水中硝酸鹽和磷酸鹽的吸附作用,并探討了相關(guān)的吸附去除機(jī)制。研究了氯化十六烷基吡啶(CPC)改性活性炭(CPC-AC)對(duì)水中硝酸鹽的吸附,結(jié)果表明,CPC-AC對(duì)水中硝酸鹽的吸附能力明顯高于未改性的活性炭。CPCAC對(duì)水中硝酸鹽的吸附能力隨著CPC負(fù)載量的增加而增加。CPC-...
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 硝酸鹽和磷酸鹽去除技術(shù)研究進(jìn)展
1.2.1 水中硝酸鹽去除技術(shù)
1.2.1.1 生物反硝化法
1.2.1.2 化學(xué)還原法
1.2.1.3 反滲透法
1.2.1.4 電滲析法
1.2.1.5 吸附法
1.2.1.6 廢水中硝酸鹽去除技術(shù)比較分析
1.2.2 水中磷酸鹽去除技術(shù)
1.2.2.1 生物法
1.2.2.2 化學(xué)沉淀法
1.2.2.3 膜分離法
1.2.2.4 吸附法
1.2.2.5 廢水中磷酸鹽去除技術(shù)比較分析
1.3 活性炭及其改性的研究進(jìn)展
1.3.1 氧化改性
1.3.2 還原改性
1.3.3 酸堿改性
1.3.4 載體改性
1.3.5 表面活性劑改性活性炭
1.4 研究思路和研究?jī)?nèi)容
1.4.1 研究思路
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 活性炭的改性
2.2.2 原始和改性活性炭材料表征
2.2.3 批量吸附實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理
2.2.3.1 吸附-解吸實(shí)驗(yàn)
2.2.3.2 吸附動(dòng)力學(xué)模型
2.2.3.3 等溫吸附模型
第三章 氯化十六烷基吡啶(CPC)改性活性炭對(duì)水中硝酸鹽的吸附作用
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.2.2 CPC改性活性炭的制備
3.2.3 吸附實(shí)驗(yàn)
3.2.4 解吸實(shí)驗(yàn)
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 活性炭對(duì)CPC的固定能力
3.3.2 CPC負(fù)載量對(duì)CPC改性活性炭吸附硝酸鹽的影響
3.3.3 吸附劑投加量對(duì)CPC改性活性炭吸附硝酸鹽的影響
3.3.4 吸附動(dòng)力學(xué)
3.3.5 吸附等溫線
3.3.6 反應(yīng)溫度和溶液pH的影響
3.3.7 離子強(qiáng)度的影響
3.3.8 溶液共存陰離子的影響
3.3.9 CPC改性活性炭的再生研究
3.4 結(jié)論
第四章 十六烷基三甲基氯化銨(CTAC)改性活性炭對(duì)水中硝酸鹽的吸附作用
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.2.2 CTAC改性活性炭的制備
4.2.3 吸附實(shí)驗(yàn)
4.2.4 解吸實(shí)驗(yàn)
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 活性炭對(duì)CTAC的固定能力
4.3.2 吸附劑投加量對(duì)CTAC-AC吸附水中硝酸鹽的影響
4.3.3 吸附動(dòng)力學(xué)
4.3.4 吸附等溫線
4.3.5 pH對(duì)硝酸鹽吸附的影響
4.3.6 陰離子共存影響
4.3.7 解吸實(shí)驗(yàn)
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
第五章 鑭-十六烷基三甲基氯化銨(La-CTAC)改性活性炭吸附水中硝酸鹽和磷酸鹽
5.1 引言
5.2 材料與方法
5.2.1 La-CTAC改性活性炭的制備和表征
5.2.2 吸附實(shí)驗(yàn)
5.2.3 解吸實(shí)驗(yàn)
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 吸附材料表征
5.3.2 吸附劑投加量對(duì)La-CTAC改性活性炭吸附硝酸鹽和磷酸鹽的的影響
5.3.3 吸附動(dòng)力學(xué)
5.3.4 吸附等溫線
5.3.5 pH對(duì)La-CTAC改性活性炭吸附硝酸鹽和磷酸鹽的影響
5.3.6 共存陰離子對(duì)La-CTAC改性活性炭吸附硝酸鹽和磷酸鹽的影響
5.3.7 共存硝酸鹽和磷酸鹽對(duì)吸附的影響
5.3.8 再生研究
5.4 結(jié)論
第六章 鋯-十六烷基三甲基氯化銨(Zr-CTAC)改性活性炭吸附水中硝酸鹽和磷酸鹽
6.1 引言
6.2 材料與方法
6.2.1 Zr-CTAC改性活性炭的制備和表征
6.2.2 吸附實(shí)驗(yàn)
6.2.3 解吸實(shí)驗(yàn)
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 Zr-CTAC改性活性炭表征
6.3.2 吸附劑投加量對(duì)Zr-CTAC改性活性炭吸附硝酸鹽和磷酸鹽的影響
6.3.3 吸附動(dòng)力學(xué)
6.3.4 吸附等溫線
6.3.5 pH對(duì)Zr-CTAC改性活性炭吸附硝酸鹽和磷酸鹽的影響
6.3.6 共存陰離子對(duì)Zr-CTAC改性活性炭吸附硝酸鹽和磷酸鹽的影響
6.3.7 共存硝酸鹽和磷酸鹽對(duì)吸附的影響
6.3.8 再生研究
6.4 結(jié)論
第七章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間發(fā)表論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]MnO2對(duì)水體中As(Ⅲ)、As(Ⅴ)的吸附性能[J]. 王姣姣,崔巖山,琚宜文,吳建光,張平. 環(huán)境化學(xué). 2014(07)
[2]聚合氯化鋁去除污泥水中磷的工藝優(yōu)化[J]. 周振,胡大龍,喬衛(wèi)敏,陳冠翰,蔣玲燕,李震,麥穗海. 環(huán)境科學(xué). 2014(06)
[3]改性顆�;钚蕴繉�(duì)水中溴酸根的吸附特性研究[J]. 杜欣俊,于水利,唐玉霖. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[4]Influence of moderate pre-oxidation treatment on the physical, chemical and phosphate adsorption properties of iron-containing activated carbon[J]. Zhengfang Wang,Mo Shi,Jihua Li,Zheng Zheng. Journal of Environmental Sciences. 2014(03)
[5]陽(yáng)離子表面活性劑改性的活性炭吸附砷(V)和砷(Ⅲ)[J]. 陳維芳,王宏巖,于哲,林淑英. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2013(12)
[6]改性活性炭吸附飲用水中三氯硝基甲烷的研究[J]. 丁春生,沈嘉辰,繆佳,傅洋平,鄒邦文. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2013(05)
[7]2種生物反硝化法去除地下水中硝酸鹽的研究[J]. 宋曉薇,蔣亞萍,陳余道,王浩,黃旋. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2013(05)
[8]活性氧化鋁對(duì)水中磷的去除與回收研究[J]. 孟文娜,謝杰,吳德意,張振家,孔海南. 環(huán)境科學(xué). 2013(01)
[9]鋯改性沸石對(duì)水中磷酸鹽和銨的吸附特性[J]. 林建偉,詹艷慧,陸霞. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2012(11)
[10]鑭改性沸石對(duì)水中磷酸鹽和銨的去除性能[J]. 李佳,林建偉,詹艷慧,印春生. 上海海洋大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
碩士論文
[1]利用陰離子交換膜去除水中磷的試驗(yàn)研究[D]. 胡遠(yuǎn)來(lái).湖南大學(xué) 2011
[2]反滲透法脫除地下水中硝酸鹽的研究[D]. 遲峰.華東理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):3720884
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 硝酸鹽和磷酸鹽去除技術(shù)研究進(jìn)展
1.2.1 水中硝酸鹽去除技術(shù)
1.2.1.1 生物反硝化法
1.2.1.2 化學(xué)還原法
1.2.1.3 反滲透法
1.2.1.4 電滲析法
1.2.1.5 吸附法
1.2.1.6 廢水中硝酸鹽去除技術(shù)比較分析
1.2.2 水中磷酸鹽去除技術(shù)
1.2.2.1 生物法
1.2.2.2 化學(xué)沉淀法
1.2.2.3 膜分離法
1.2.2.4 吸附法
1.2.2.5 廢水中磷酸鹽去除技術(shù)比較分析
1.3 活性炭及其改性的研究進(jìn)展
1.3.1 氧化改性
1.3.2 還原改性
1.3.3 酸堿改性
1.3.4 載體改性
1.3.5 表面活性劑改性活性炭
1.4 研究思路和研究?jī)?nèi)容
1.4.1 研究思路
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 活性炭的改性
2.2.2 原始和改性活性炭材料表征
2.2.3 批量吸附實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理
2.2.3.1 吸附-解吸實(shí)驗(yàn)
2.2.3.2 吸附動(dòng)力學(xué)模型
2.2.3.3 等溫吸附模型
第三章 氯化十六烷基吡啶(CPC)改性活性炭對(duì)水中硝酸鹽的吸附作用
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
3.2.2 CPC改性活性炭的制備
3.2.3 吸附實(shí)驗(yàn)
3.2.4 解吸實(shí)驗(yàn)
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 活性炭對(duì)CPC的固定能力
3.3.2 CPC負(fù)載量對(duì)CPC改性活性炭吸附硝酸鹽的影響
3.3.3 吸附劑投加量對(duì)CPC改性活性炭吸附硝酸鹽的影響
3.3.4 吸附動(dòng)力學(xué)
3.3.5 吸附等溫線
3.3.6 反應(yīng)溫度和溶液pH的影響
3.3.7 離子強(qiáng)度的影響
3.3.8 溶液共存陰離子的影響
3.3.9 CPC改性活性炭的再生研究
3.4 結(jié)論
第四章 十六烷基三甲基氯化銨(CTAC)改性活性炭對(duì)水中硝酸鹽的吸附作用
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
4.2.2 CTAC改性活性炭的制備
4.2.3 吸附實(shí)驗(yàn)
4.2.4 解吸實(shí)驗(yàn)
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 活性炭對(duì)CTAC的固定能力
4.3.2 吸附劑投加量對(duì)CTAC-AC吸附水中硝酸鹽的影響
4.3.3 吸附動(dòng)力學(xué)
4.3.4 吸附等溫線
4.3.5 pH對(duì)硝酸鹽吸附的影響
4.3.6 陰離子共存影響
4.3.7 解吸實(shí)驗(yàn)
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
第五章 鑭-十六烷基三甲基氯化銨(La-CTAC)改性活性炭吸附水中硝酸鹽和磷酸鹽
5.1 引言
5.2 材料與方法
5.2.1 La-CTAC改性活性炭的制備和表征
5.2.2 吸附實(shí)驗(yàn)
5.2.3 解吸實(shí)驗(yàn)
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 吸附材料表征
5.3.2 吸附劑投加量對(duì)La-CTAC改性活性炭吸附硝酸鹽和磷酸鹽的的影響
5.3.3 吸附動(dòng)力學(xué)
5.3.4 吸附等溫線
5.3.5 pH對(duì)La-CTAC改性活性炭吸附硝酸鹽和磷酸鹽的影響
5.3.6 共存陰離子對(duì)La-CTAC改性活性炭吸附硝酸鹽和磷酸鹽的影響
5.3.7 共存硝酸鹽和磷酸鹽對(duì)吸附的影響
5.3.8 再生研究
5.4 結(jié)論
第六章 鋯-十六烷基三甲基氯化銨(Zr-CTAC)改性活性炭吸附水中硝酸鹽和磷酸鹽
6.1 引言
6.2 材料與方法
6.2.1 Zr-CTAC改性活性炭的制備和表征
6.2.2 吸附實(shí)驗(yàn)
6.2.3 解吸實(shí)驗(yàn)
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 Zr-CTAC改性活性炭表征
6.3.2 吸附劑投加量對(duì)Zr-CTAC改性活性炭吸附硝酸鹽和磷酸鹽的影響
6.3.3 吸附動(dòng)力學(xué)
6.3.4 吸附等溫線
6.3.5 pH對(duì)Zr-CTAC改性活性炭吸附硝酸鹽和磷酸鹽的影響
6.3.6 共存陰離子對(duì)Zr-CTAC改性活性炭吸附硝酸鹽和磷酸鹽的影響
6.3.7 共存硝酸鹽和磷酸鹽對(duì)吸附的影響
6.3.8 再生研究
6.4 結(jié)論
第七章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間發(fā)表論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]MnO2對(duì)水體中As(Ⅲ)、As(Ⅴ)的吸附性能[J]. 王姣姣,崔巖山,琚宜文,吳建光,張平. 環(huán)境化學(xué). 2014(07)
[2]聚合氯化鋁去除污泥水中磷的工藝優(yōu)化[J]. 周振,胡大龍,喬衛(wèi)敏,陳冠翰,蔣玲燕,李震,麥穗海. 環(huán)境科學(xué). 2014(06)
[3]改性顆�;钚蕴繉�(duì)水中溴酸根的吸附特性研究[J]. 杜欣俊,于水利,唐玉霖. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[4]Influence of moderate pre-oxidation treatment on the physical, chemical and phosphate adsorption properties of iron-containing activated carbon[J]. Zhengfang Wang,Mo Shi,Jihua Li,Zheng Zheng. Journal of Environmental Sciences. 2014(03)
[5]陽(yáng)離子表面活性劑改性的活性炭吸附砷(V)和砷(Ⅲ)[J]. 陳維芳,王宏巖,于哲,林淑英. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2013(12)
[6]改性活性炭吸附飲用水中三氯硝基甲烷的研究[J]. 丁春生,沈嘉辰,繆佳,傅洋平,鄒邦文. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2013(05)
[7]2種生物反硝化法去除地下水中硝酸鹽的研究[J]. 宋曉薇,蔣亞萍,陳余道,王浩,黃旋. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2013(05)
[8]活性氧化鋁對(duì)水中磷的去除與回收研究[J]. 孟文娜,謝杰,吳德意,張振家,孔海南. 環(huán)境科學(xué). 2013(01)
[9]鋯改性沸石對(duì)水中磷酸鹽和銨的吸附特性[J]. 林建偉,詹艷慧,陸霞. 中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2012(11)
[10]鑭改性沸石對(duì)水中磷酸鹽和銨的去除性能[J]. 李佳,林建偉,詹艷慧,印春生. 上海海洋大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
碩士論文
[1]利用陰離子交換膜去除水中磷的試驗(yàn)研究[D]. 胡遠(yuǎn)來(lái).湖南大學(xué) 2011
[2]反滲透法脫除地下水中硝酸鹽的研究[D]. 遲峰.華東理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):3720884
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