鐵系層狀雙氫氧化物覆膜改性基質(zhì)的污水凈化效果研究
發(fā)布時間:2023-01-15 18:36
人工濕地技術(shù)作為一種新興污水生態(tài)處理技術(shù),其修建成本較低,易于操作等使其更適合處理農(nóng)村生活污水。但是人工濕地在運(yùn)行過程中,基質(zhì)易飽和。為解決基質(zhì)易飽和的問題,本研究采用4種Fe系LDHs(層狀雙氫氧化物)覆膜改性方法對燒結(jié)多孔磚和沸石兩種基質(zhì)進(jìn)行改性,采用吸附動力學(xué)模型探究基質(zhì)的吸附速率和吸附平衡能力,篩選出最佳改性基質(zhì)運(yùn)行模擬垂直流人工濕地系統(tǒng),研究LDHs改性基質(zhì)對生活污水凈化效果的影響。試驗(yàn)設(shè)計(jì)五組不同水力負(fù)荷運(yùn)行模擬人工濕地,優(yōu)化水力負(fù)荷運(yùn)行參數(shù),為農(nóng)村生活污水垂直流人工濕地系統(tǒng)修建提供理論基礎(chǔ)。結(jié)果表明:(1)經(jīng)由LDHs覆膜改性,改變了基質(zhì)表面粗糙程度及內(nèi)部結(jié)構(gòu)。SEM圖譜顯示,Ca-Fe燒結(jié)多孔磚和Mg-Fe沸石表面附著物質(zhì)更加豐富。(2)基質(zhì)改性前后對氨氮的吸附量依次為:Mg-Fe沸石>Ca-Fe沸石>Co-Fe沸石>Zn-Fe沸石>沸石>Ca-Fe燒結(jié)多孔磚>Co-Fe燒結(jié)多孔磚>Mg-Fe燒結(jié)多孔磚>Zn-Fe燒結(jié)多孔磚>燒結(jié)多孔磚,去除率在73.36%~98.27%。通過Langergren動力學(xué)模型,Ca-Fe燒結(jié)多孔磚吸附速率最快,實(shí)際平衡吸附量為0.2261...
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 引言
1.1 研究背景
1.2 人工濕地系統(tǒng)研究進(jìn)展
1.2.1 人工濕地技術(shù)簡介
1.2.2 人工濕地污水處理技術(shù)研究進(jìn)展
1.2.3 人工濕地處理農(nóng)村生活污水存在的問題
1.3 層狀雙氫氧化物(LDHs)改性及其在污水處理領(lǐng)域的應(yīng)用
1.3.1 LDHs簡介
1.3.2 LDHs在水處理方面的應(yīng)用
1.4 研究目標(biāo)、內(nèi)容和技術(shù)路線
1.4.1 研究目標(biāo)
1.4.2 研究內(nèi)容
1.4.3 技術(shù)路線
2 人工濕地基質(zhì)靜態(tài)吸附試驗(yàn)研究
2.1 材料與方法
2.1.1 供試材料
2.1.2 LDHs覆膜改性方法
2.1.3 掃描電鏡(SEM)樣品制備與觀察
2.1.4 單一填料吸附試驗(yàn)方法
2.1.5 吸附動力學(xué)試驗(yàn)
2.2 結(jié)果與分析
2.2.1 基質(zhì)內(nèi)部形貌分析
2.2.2 改性前后基質(zhì)對氨氮的吸附曲線
2.2.3 改性前后基質(zhì)對總磷的吸附曲線
2.3 小結(jié)
3 不同基質(zhì)結(jié)構(gòu)模擬垂直流人工濕地污水凈化研究
3.1 材料與方法
3.1.1 試驗(yàn)進(jìn)水水質(zhì)及運(yùn)行參數(shù)
3.1.2 試驗(yàn)裝置
3.1.3 水樣測定方法
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 不同人工濕地系統(tǒng)對總磷的去除效果分析
3.2.2 不同人工濕地系統(tǒng)對氨氮的去除效果分析
3.2.3 不同人工濕地系統(tǒng)對硝態(tài)氮的去除效果分析
3.2.4 不同人工濕地系統(tǒng)對總氮的去除效果分析
3.2.5 不同人工濕地系統(tǒng)對COD的去除效果分析
3.3 小結(jié)
4 不同水力負(fù)荷條件下模擬人工濕地系統(tǒng)處理效果研究
4.1 材料與方法
4.1.1 試驗(yàn)進(jìn)水水質(zhì)及運(yùn)行參數(shù)
4.1.2 水樣的采集和測定
4.1.3 數(shù)據(jù)分析方法
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 有機(jī)物的去除效果分析
4.2.2 總磷的去除效果分析
4.2.3 氨氮的去除效果分析
4.2.4 總氮的去除效果分析
4.3 小結(jié)
5 人工濕地處理農(nóng)村生活污水實(shí)例設(shè)計(jì)
5.1 段甲嶺鎮(zhèn)概況
5.2 農(nóng)村生活污水治理現(xiàn)狀
5.3 污水處理工藝選擇
5.4 主要設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)
5.5 小結(jié)
6 討論與結(jié)論
6.1 討論
6.2 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在讀碩士期間發(fā)表的論文
作者簡歷
在讀碩士期間參與的項(xiàng)目
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]人工濕地不同基質(zhì)和粒徑對污水凈化效果的比較[J]. 趙林麗,邵學(xué)新,吳明,姜小三,陸琳瑩. 環(huán)境科學(xué). 2018(09)
[2]人工濕地處理污水廢水技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 王勇,李婷,王冰. 遼寧化工. 2018(03)
[3]不同合成條件對ZnAl-LDHs覆膜改性生物陶粒除磷效果的影響[J]. 向洋,張翔凌,雷雨,方晨佳,袁野,姜應(yīng)和,徐舟影. 環(huán)境科學(xué). 2018(05)
[4]改性層狀雙氫氧化物的研究進(jìn)展[J]. 梁良,詹壽發(fā),任錦. 化學(xué)工程師. 2017(10)
[5]人工濕地處理生活污水的研究進(jìn)展[J]. 張朝明. 江西化工. 2017(05)
[6]人工濕地中微生物分布組成研究[J]. 秦賞. 甘肅科技. 2017(09)
[7]層狀雙氫氧化物的制備性質(zhì)及應(yīng)用[J]. 趙仁波,蘇榮軍,梁爽,代安福. 黑龍江科技信息. 2017(12)
[8]潛流人工濕地基質(zhì)結(jié)構(gòu)與微生物群落特征的相關(guān)性[J]. 李振靈,丁彥禮,白少元,李雪芬,游少鴻,解慶林. 環(huán)境科學(xué). 2017(09)
[9]人工濕地污水處理系統(tǒng)分類介紹[J]. 趙宇. 江西化工. 2017(01)
[10]4種濕地植物對人工濕地凈化生活污水的影響比較[J]. 劉文杰,許興原,何歡,祝棟林,胥瑞晨,孫成. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2016(11)
博士論文
[1]高效脫氮菌強(qiáng)化人工濕地處理村鎮(zhèn)生活污水工藝研究[D]. 邵媛媛.山東大學(xué) 2014
[2]基于層狀雙金屬氫氧化物構(gòu)筑碳納米復(fù)合功能材料及其在水處理中的應(yīng)用研究[D]. 楊雙霞.北京化工大學(xué) 2014
[3]城市徑流特征與人工濕地處理技術(shù)研究[D]. 肖海文.重慶大學(xué) 2010
[4]不同基質(zhì)對垂直流人工濕地處理效果及堵塞影響研究[D]. 張翔凌.中國科學(xué)院研究生院(水生生物研究所) 2007
碩士論文
[1]人工濕地基質(zhì)及植物篩選研究[D]. 肖廣敏.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]高寒地區(qū)不同C/N地下滲濾系統(tǒng)處理分散生活污水研究[D]. 楊錚錚.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]低溫脫氮菌劑的制備及其強(qiáng)化人工濕地脫氮效能研究[D]. 魏清娟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[4]水力條件對人工濕地去污效果的影響研究及中試驗(yàn)證[D]. 潘瑋.南京大學(xué) 2015
[5]垂直流人工濕地LDHs覆膜改性沸石基質(zhì)凈化效果研究[D]. 陳俊杰.武漢理工大學(xué) 2015
[6]人工濕地技術(shù)在處理農(nóng)村生活污水中的應(yīng)用研究[D]. 徐敬亮.南昌大學(xué) 2014
[7]垂直流人工濕地改性無煙煤填料凈化規(guī)律的研究[D]. 劉小婷.武漢理工大學(xué) 2014
[8]生物炭對水中氨氮和磷酸鹽吸附性能研究[D]. 蔣旭濤.天津大學(xué) 2013
[9]有機(jī)改性層狀雙金屬氫氧化物對水中染料的吸附[D]. 吳盼盼.山東大學(xué) 2013
[10]鈷鋁雙金屬氫氧化物的制備及電容性能研究[D]. 房繼紅.浙江大學(xué) 2013
本文編號:3731364
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 引言
1.1 研究背景
1.2 人工濕地系統(tǒng)研究進(jìn)展
1.2.1 人工濕地技術(shù)簡介
1.2.2 人工濕地污水處理技術(shù)研究進(jìn)展
1.2.3 人工濕地處理農(nóng)村生活污水存在的問題
1.3 層狀雙氫氧化物(LDHs)改性及其在污水處理領(lǐng)域的應(yīng)用
1.3.1 LDHs簡介
1.3.2 LDHs在水處理方面的應(yīng)用
1.4 研究目標(biāo)、內(nèi)容和技術(shù)路線
1.4.1 研究目標(biāo)
1.4.2 研究內(nèi)容
1.4.3 技術(shù)路線
2 人工濕地基質(zhì)靜態(tài)吸附試驗(yàn)研究
2.1 材料與方法
2.1.1 供試材料
2.1.2 LDHs覆膜改性方法
2.1.3 掃描電鏡(SEM)樣品制備與觀察
2.1.4 單一填料吸附試驗(yàn)方法
2.1.5 吸附動力學(xué)試驗(yàn)
2.2 結(jié)果與分析
2.2.1 基質(zhì)內(nèi)部形貌分析
2.2.2 改性前后基質(zhì)對氨氮的吸附曲線
2.2.3 改性前后基質(zhì)對總磷的吸附曲線
2.3 小結(jié)
3 不同基質(zhì)結(jié)構(gòu)模擬垂直流人工濕地污水凈化研究
3.1 材料與方法
3.1.1 試驗(yàn)進(jìn)水水質(zhì)及運(yùn)行參數(shù)
3.1.2 試驗(yàn)裝置
3.1.3 水樣測定方法
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1 不同人工濕地系統(tǒng)對總磷的去除效果分析
3.2.2 不同人工濕地系統(tǒng)對氨氮的去除效果分析
3.2.3 不同人工濕地系統(tǒng)對硝態(tài)氮的去除效果分析
3.2.4 不同人工濕地系統(tǒng)對總氮的去除效果分析
3.2.5 不同人工濕地系統(tǒng)對COD的去除效果分析
3.3 小結(jié)
4 不同水力負(fù)荷條件下模擬人工濕地系統(tǒng)處理效果研究
4.1 材料與方法
4.1.1 試驗(yàn)進(jìn)水水質(zhì)及運(yùn)行參數(shù)
4.1.2 水樣的采集和測定
4.1.3 數(shù)據(jù)分析方法
4.2 結(jié)果與分析
4.2.1 有機(jī)物的去除效果分析
4.2.2 總磷的去除效果分析
4.2.3 氨氮的去除效果分析
4.2.4 總氮的去除效果分析
4.3 小結(jié)
5 人工濕地處理農(nóng)村生活污水實(shí)例設(shè)計(jì)
5.1 段甲嶺鎮(zhèn)概況
5.2 農(nóng)村生活污水治理現(xiàn)狀
5.3 污水處理工藝選擇
5.4 主要設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)
5.5 小結(jié)
6 討論與結(jié)論
6.1 討論
6.2 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在讀碩士期間發(fā)表的論文
作者簡歷
在讀碩士期間參與的項(xiàng)目
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]人工濕地不同基質(zhì)和粒徑對污水凈化效果的比較[J]. 趙林麗,邵學(xué)新,吳明,姜小三,陸琳瑩. 環(huán)境科學(xué). 2018(09)
[2]人工濕地處理污水廢水技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 王勇,李婷,王冰. 遼寧化工. 2018(03)
[3]不同合成條件對ZnAl-LDHs覆膜改性生物陶粒除磷效果的影響[J]. 向洋,張翔凌,雷雨,方晨佳,袁野,姜應(yīng)和,徐舟影. 環(huán)境科學(xué). 2018(05)
[4]改性層狀雙氫氧化物的研究進(jìn)展[J]. 梁良,詹壽發(fā),任錦. 化學(xué)工程師. 2017(10)
[5]人工濕地處理生活污水的研究進(jìn)展[J]. 張朝明. 江西化工. 2017(05)
[6]人工濕地中微生物分布組成研究[J]. 秦賞. 甘肅科技. 2017(09)
[7]層狀雙氫氧化物的制備性質(zhì)及應(yīng)用[J]. 趙仁波,蘇榮軍,梁爽,代安福. 黑龍江科技信息. 2017(12)
[8]潛流人工濕地基質(zhì)結(jié)構(gòu)與微生物群落特征的相關(guān)性[J]. 李振靈,丁彥禮,白少元,李雪芬,游少鴻,解慶林. 環(huán)境科學(xué). 2017(09)
[9]人工濕地污水處理系統(tǒng)分類介紹[J]. 趙宇. 江西化工. 2017(01)
[10]4種濕地植物對人工濕地凈化生活污水的影響比較[J]. 劉文杰,許興原,何歡,祝棟林,胥瑞晨,孫成. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2016(11)
博士論文
[1]高效脫氮菌強(qiáng)化人工濕地處理村鎮(zhèn)生活污水工藝研究[D]. 邵媛媛.山東大學(xué) 2014
[2]基于層狀雙金屬氫氧化物構(gòu)筑碳納米復(fù)合功能材料及其在水處理中的應(yīng)用研究[D]. 楊雙霞.北京化工大學(xué) 2014
[3]城市徑流特征與人工濕地處理技術(shù)研究[D]. 肖海文.重慶大學(xué) 2010
[4]不同基質(zhì)對垂直流人工濕地處理效果及堵塞影響研究[D]. 張翔凌.中國科學(xué)院研究生院(水生生物研究所) 2007
碩士論文
[1]人工濕地基質(zhì)及植物篩選研究[D]. 肖廣敏.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[2]高寒地區(qū)不同C/N地下滲濾系統(tǒng)處理分散生活污水研究[D]. 楊錚錚.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[3]低溫脫氮菌劑的制備及其強(qiáng)化人工濕地脫氮效能研究[D]. 魏清娟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[4]水力條件對人工濕地去污效果的影響研究及中試驗(yàn)證[D]. 潘瑋.南京大學(xué) 2015
[5]垂直流人工濕地LDHs覆膜改性沸石基質(zhì)凈化效果研究[D]. 陳俊杰.武漢理工大學(xué) 2015
[6]人工濕地技術(shù)在處理農(nóng)村生活污水中的應(yīng)用研究[D]. 徐敬亮.南昌大學(xué) 2014
[7]垂直流人工濕地改性無煙煤填料凈化規(guī)律的研究[D]. 劉小婷.武漢理工大學(xué) 2014
[8]生物炭對水中氨氮和磷酸鹽吸附性能研究[D]. 蔣旭濤.天津大學(xué) 2013
[9]有機(jī)改性層狀雙金屬氫氧化物對水中染料的吸附[D]. 吳盼盼.山東大學(xué) 2013
[10]鈷鋁雙金屬氫氧化物的制備及電容性能研究[D]. 房繼紅.浙江大學(xué) 2013
本文編號:3731364
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