發(fā)布時間：2017-05-31 03:11

  本文關(guān)鍵詞：電去離子技術(shù)去除和濃縮水中磷酸鹽及氨氮的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：人為活動增加了自然水體中氮磷的輸入量,導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象頻繁出現(xiàn),如何去除水體中的氨氮和磷酸鹽是目前的研究熱點(diǎn),常用的去除氮磷的方法主要有沉淀法、結(jié)晶法、離子交換法等,均存在成本高、去除效果差等不足。同時,氮磷作為植物生長必需的營養(yǎng)元素,可以作為資源進(jìn)行回收利用。本文采用電去離子技術(shù)同時去除和濃縮氨氮和磷酸鹽,一方面對原水中氨氮和磷酸鹽進(jìn)行去除,使出水達(dá)標(biāo),另一方面對氨氮和磷酸鹽進(jìn)行濃縮并加以回用。電去離子(EDI)是一種新型的綠色高效分離技術(shù),近年來在重金屬分離與濃縮、制備超純水等領(lǐng)域所展現(xiàn)出的優(yōu)良性能受到了人們關(guān)注。它結(jié)合了電滲析和離子交換的優(yōu)點(diǎn)。本文主要針對EDI去除和濃縮磷酸鹽和氨氮的效果和規(guī)律進(jìn)行系統(tǒng)研究。自主設(shè)計(jì)制作了EDI反應(yīng)器,包括循環(huán)式和連續(xù)式操作。首先對裝置中材料和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行了選擇,驗(yàn)證了EDI裝置去除氮磷的可行性。通過單因素實(shí)驗(yàn)探究了不同電壓、進(jìn)水磷酸鹽濃度和進(jìn)水流速對EDI系統(tǒng)運(yùn)行效果的影響,并分析其影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,樹脂1：1(v：v)填充D001和D201離子交換樹脂并預(yù)先吸附飽和的條件下,適宜的操作條件為電壓30 V,進(jìn)水流速5 mL/min、磷酸鹽濃度100 mg/L,連續(xù)運(yùn)行10 h后,淡室出水為15.68 mg/L,磷酸鹽去除率達(dá)到86.3%,濃室濃縮倍數(shù)為2.58,電流效率為56.6%；證明EDI技術(shù)可以連續(xù)高效地去除和濃縮磷酸鹽。此外,通過分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,明確了電壓通過改變驅(qū)動力影響離子遷移、進(jìn)水濃度通過控制系統(tǒng)導(dǎo)電性影響離子遷移、進(jìn)水流速通過控制離子在EDI反應(yīng)器中停留的時間影響離子遷移,其中電壓對遷移速率的變化占主導(dǎo)作用。最后,考察了EDI處理氨氮和磷酸鹽混合溶液的效果并對電壓進(jìn)行了簡要分析。不同電壓條件下連續(xù)運(yùn)行3 h,原水氨氮濃度分別降為7.5-29.1 mg/L,去除效率最高為95.0%,濃縮倍數(shù)為0.82-1.36；磷酸鹽濃度分別降為9.1-30.6 mg/L,去除率最高為94.5%,濃縮倍數(shù)為1.00-1.15。說明EDI可以同時對水中高濃度的氨氮和磷酸鹽進(jìn)行去除和濃縮。
【關(guān)鍵詞】：電去離子(EDI) 磷酸鹽 氨氮 去除 濃縮
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)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3-4
• ABSTRACT4-8
• 1. 緒論8-25
• 1.1 課題來源及背景8-9
• 1.2 水體中脫氮除磷技術(shù)研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 水體中氮磷的存在狀態(tài)與富營養(yǎng)化危害9
• 1.2.2 脫氮技術(shù)現(xiàn)狀9-13
• 1.2.3 除磷技術(shù)現(xiàn)狀13-14
• 1.3 電去離子(EDI)技術(shù)研究現(xiàn)狀14-24
• 1.3.1 EDI裝置結(jié)構(gòu)14-18
• 1.3.2 EDI基本原理18-20
• 1.3.3 EDI發(fā)展歷程20
• 1.3.4 EDI技術(shù)應(yīng)用20-24
• 1.4 研究目的與主要內(nèi)容24-25
• 1.4.1 研究目的與意義24
• 1.4.2 研究內(nèi)容24-25
• 2. 實(shí)驗(yàn)材料與方法25-32
• 2.1 實(shí)驗(yàn)器材25-28
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器25
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑25-26
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)材料26-28
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法28-32
• 2.2.1 操作及取樣方法28-29
• 2.2.2 評價指標(biāo)29
• 2.2.3 分析方法29-32
• 3. EDI去除和濃縮氮磷的可行性研究32-39
• 3.1 EDI裝置構(gòu)建32-34
• 3.2 EDI可行性研究34-38
• 3.2.1 離子交換樹脂吸附容量34-35
• 3.2.2 單獨(dú)處理氨氮和磷酸鹽溶液35-37
• 3.2.3 同時處理氨氮和磷酸鹽混合溶液37-38
• 3.2.4 電壓和流速條件對裝置影響38
• 3.3 本章小結(jié)38-39
• 4. EDI連續(xù)去除及濃縮磷酸鹽39-53
• 4.1 連續(xù)去除磷酸鹽EDI裝置構(gòu)建39-40
• 4.2 結(jié)果與討論40-50
• 4.2.1 電壓對EDI性能的影響40-43
• 4.2.2 進(jìn)水濃度對EDI性能的影響43-45
• 4.2.3 進(jìn)水流速對EDI性能的影響45-47
• 4.2.4 電流效率47-48
• 4.2.5 同時處理氨氮對磷酸鹽的影響48-50
• 4.3 機(jī)理分析50-51
• 4.4 本章小結(jié)51-53
• 5. 結(jié)論與展望53-55
• 5.1 結(jié)論53-54
• 5.2 展望54-55
• 參考文獻(xiàn)55-60
• 個人簡介60-61
• 導(dǎo)師簡介61-62
• 獲得成果目錄62-63
• 致謝63

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