本文關(guān)鍵詞：改性蜂巢石及其對氨氮廢水吸附性能的實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程變得非�？�。在社會高度發(fā)展的同時,自然環(huán)境的日益惡化變得尤為嚴(yán)重。近年來,由于人類活動的影響,進(jìn)入水體環(huán)境中的污染物質(zhì)也變得越來越多,氨氮污染物含量在水體中也急劇攀升,造成水體環(huán)境日益惡化,水體污染嚴(yán)重威脅著生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和人類的生命安全。然而傳統(tǒng)的氨氮去除方式不僅運行成本高、去除率低,而且操作繁瑣,不利于推廣。因此,探求一種簡便易行、穩(wěn)定可靠且去除效果良好的新型脫氮方法變得尤為重要。蜂巢石一種廉價的非金屬礦物質(zhì),且具有較好的吸附性能,還具有工藝簡單易行、自身可循環(huán)利用等優(yōu)點,對處理氨氮廢水具有一定的現(xiàn)實意義。因此,本文對蜂巢石展開一系列研究,具有廣泛且深刻的意義。為了提高蜂巢石對氨氮的去除率,本文先后對蜂巢石進(jìn)行了酸改性、堿改性、鹽改性以及焙燒改性,并以蜂巢石的比表面積為指標(biāo),通過正交實驗來確定蜂巢石的最佳改性條件。實驗結(jié)果表明:用鹽改性方式處理蜂巢石可以最大程度地增大其表面積,有效地提高了氨氮去除率。BET表征表明,經(jīng)過改性的蜂巢石比表面積相比于未改性的蜂巢石都得到了一定程度的增大。SEM電鏡掃描圖像,可以較為直觀的觀察到未改性及通過四種方式改性的蜂巢石表面結(jié)構(gòu)存在的差異。經(jīng)改性的蜂巢石以不規(guī)則的顆粒集團(tuán)為主,顆粒與顆粒之間主要通過面面接觸、面邊接觸相連接,這種分散的骨架結(jié)構(gòu)有助于孔隙的生成以及孔隙之間的連通。由傅立葉紅外光譜分析得出,蜂巢石主要化合物為角閃,是鎂、鈣、鈉、鋁等的硅酸鹽礦物,與輝石形態(tài)、組成相近,而角閃石是含有OH-的硅酸鹽,其硅氧四面體骨干結(jié)構(gòu)為其晶體容納不同的陽離子提供了可能。蜂巢石靜態(tài)吸附性能研究表明:改性蜂巢石對低濃度的氨氮廢水有較好的去除效果,隨著氨氮初始濃度的增大,蜂巢石對氨氮的去除效果逐漸降低;對于不同濃度的氨氮廢水,改性蜂巢石對氨氮的吸附具有快速吸附、緩慢平衡的特點,在20min時,基本達(dá)到吸附平衡;改性蜂巢石的投加量在0.5~2g/100m L時,氨氮的去除率與投加量成正比關(guān)系。隨著投加量的增大,氨氮去除率趨于平緩并稍有降低;最適p H值區(qū)間應(yīng)在4~8之間。為了更好地了解改性蜂巢石對廢水中氨氮的吸附機(jī)理,本文還對蜂巢石吸附氨氮進(jìn)行了熱力學(xué)和動力學(xué)研究,研究結(jié)果表明:改性蜂巢石對氨氮的吸附模式符合Langmuir和Freundlich方程,且模型擬合良好,RL和1/n的值均反映蜂巢石對氨氮的吸附較容易進(jìn)行;改性蜂巢石對廢水中氨氮的吸附基本符合Lagergren擬二級動力學(xué)模型,在整個吸附進(jìn)程中,也同樣存在著化學(xué)吸附;內(nèi)部擴(kuò)散模型也反映了改性蜂巢石在對氨氮的吸附過程中,不僅存在在顆粒與顆粒之間的擴(kuò)散作用,還有其他諸多物理和化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生作用。
【關(guān)鍵詞】：蜂巢石 改性 氨氮 熱力學(xué) 動力學(xué)
【學(xué)位授予單位】：安徽建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 第一章 緒論13-31
• 1.1 研究背景13-20
• 1.1.1 我國水資源現(xiàn)狀13-15
• 1.1.2 氨氮廢水的來源15-16
• 1.1.3 氨氮廢水的危害16-20
• 1.2 脫氮技術(shù)的國內(nèi)外研究進(jìn)展20-28
• 1.2.1 生物脫氮法21-25
• 1.2.2 物理脫氮法25-26
• 1.2.3 化學(xué)脫氮法26-28
• 1.3 蜂巢石的簡介28-29
• 1.3.1 蜂巢石的概述28
• 1.3.2 蜂巢石的研究進(jìn)展28-29
• 1.4 研究目的、意義和內(nèi)容29-31
• 1.4.1 研究目的29
• 1.4.2 研究意義29-30
• 1.4.3 研究內(nèi)容30-31
• 第二章 蜂巢石的改性及其結(jié)果31-44
• 2.1 實驗主要藥品及儀器31-33
• 2.1.1 實驗材料31
• 2.1.2 實驗試劑31-32
• 2.1.3 實驗儀器32-33
• 2.2 蜂巢石的改性方法33-36
• 2.2.1 蜂巢石樣品的預(yù)處理33
• 2.2.2 氨氮標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制33-34
• 2.2.3 蜂巢石的酸改性34-35
• 2.2.4 蜂巢石的堿改性35
• 2.2.5 蜂巢石的鹽改性35-36
• 2.2.6 蜂巢石的焙燒改性36
• 2.3 改性蜂巢石比表面積的測定及結(jié)果分析36-44
• 2.3.1 亞甲基藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制36-37
• 2.3.2 亞甲基藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制37
• 2.3.3 改性蜂巢石比表面積的測定37-38
• 2.3.4 比表面積的測定結(jié)果及分析38-44
• 第三章 改性蜂巢石的表征44-49
• 3.1 改性蜂巢石的BET表征44-45
• 3.2 改性蜂巢石的SEM表征45-46
• 3.3 改性蜂巢石的XRD表征46-47
• 3.4 改性蜂巢石的傅立葉紅外光譜分析47-49
• 第四章 改性蜂巢石對氨氮廢水吸附性能研究49-53
• 4.1 氨氮初始濃度對吸附性能的影響分析49-50
• 4.2 接觸時間對吸附性能的影響分析50-51
• 4.3 改性蜂巢石投加量對吸附性能的影響分析51-52
• 4.4 pH值對吸附性能的影響分析52-53
• 第五章 改性蜂巢石對氨氮的吸附熱力學(xué)和動力學(xué)研究53-59
• 5.1 改性蜂巢石對氨氮的吸附熱力學(xué)研究53-55
• 5.1.1 Langmuir等溫式53-54
• 5.1.2 Freundlich等溫式54-55
• 5.2 改性蜂巢石對氨氮的吸附動力學(xué)研究55-59
• 5.2.1 Lagergren擬一級動力學(xué)模型[70]55-56
• 5.2.2 Lagergren擬二級動力學(xué)模型[71]56-57
• 5.2.3 內(nèi)部擴(kuò)散模型57-59
• 第六章 結(jié)論與展望59-61
• 6.1 結(jié)論59-60
• 6.2 展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 致謝65-66
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果66

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