改性水滑石對黑臭水體中磷的吸附與緩釋特征研究
發(fā)布時間:2023-04-03 01:32
在水體富營養(yǎng)化和全球“磷危機”驅動下,從富磷水體中回收磷并資源化利用已成為水環(huán)境研究熱點。黑臭水體治理中后期面臨突出的磷過剩問題,從黑臭水體中去除并回收磷素不但長效化保障水環(huán)境治理效果,更能實現(xiàn)污水磷資源化利用。本研究以城市黑臭水體為對象,調(diào)研了江蘇省典型黑臭水體并采集樣品,分析了黑臭水體水質特征;诤诔羲w磷過剩、溶解性有機質含量較高的特點,開展了改性水滑石在黑臭水體模擬溶液中磷吸附實驗,探究了改性水滑石在不同磷含量和p H溶液中對磷酸根的吸附動力學;闡明了改性水滑石磷吸附過程中溶解性有機質與磷酸根的相互影響與作用機制。通過營養(yǎng)質緩釋實驗,分析了富磷水滑石中磷素和有機質的緩釋行為,評價了富磷水滑石的穩(wěn)定性和資源化利用潛力。主要結論如下:(1)調(diào)研的江蘇省不同治理程度的典型城市黑臭水體結果顯示:磷濃度在0.14mg/L~3.09 mg/L范圍,處于較高水平。序批吸附實驗結果表明300℃煅燒的改性水滑石對不同p H值和初始磷濃度溶液以及黑臭水體水樣中的磷均表現(xiàn)出優(yōu)良的去除性能。在p H值為6.5~8.0范圍內(nèi),改性水滑石對磷的吸附量受p H值影響較小;在磷初始濃度為2.10 mg/L~...
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】: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 國內(nèi)外研究進展
1.2.1 黑臭水體水質特征及磷的賦存形態(tài)
1.2.2 富磷水體磷去除與回收技術
1.2.3 改性水滑石除磷研究
1.2.4 研究切入點
1.3 研究目標和內(nèi)容及技術路線
1.3.1 研究目標和內(nèi)容
1.3.2 研究技術路線
第二章 實驗材料及方法
2.1 實驗試劑與設備
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 實驗儀器設備
2.2 實驗設計與方法
2.2.1 模擬溶液配置
2.2.2 改性水滑石的制備
2.2.3 吸附實驗
2.2.4 富磷水滑石的緩釋實驗
2.3 樣品分析與測定
2.3.1 水樣分析
2.3.2 固體樣品分析
2.4 數(shù)據(jù)分析與計算方法
2.4.1 吸附量的計算
2.4.2 動力學模型
2.4.3 等溫吸附模型
2.4.4 釋放率的計算
第三章 黑臭水體調(diào)研及水質分析
3.1 研究區(qū)域
3.2 鹽城市黑臭水體調(diào)研
3.3 揚州市黑臭水體調(diào)研
3.4 本章小結
第四章 改性水滑石對黑臭水體中磷的吸附行為
4.1 改性水滑石的表征
4.1.1 改性水滑石的XRD分析
4.1.2 改性水滑石的SEM分析
4.2 改性水滑石對黑臭水體中磷的吸附動力學
4.2.1 模擬溶液中的磷吸附動力學
4.2.2 黑臭水體中的磷吸附動力學
4.3 本章小結
第五章 溶解性有機質對改性水滑石吸附磷的影響及機理
5.1 溶解性有機質對改性水滑石磷吸附行為的影響
5.1.1 腐殖酸對改性水滑石吸附磷的影響
5.1.2 磷酸根對改性水滑石吸附腐殖酸的影響
5.1.3 討論
5.2 溶解性有機質影響水滑石吸附磷的作用機制探討
5.2.1 不同反應溶液中HA的吸附組分研究
5.2.2 改性水滑石對磷和腐殖酸吸附的相互作用
5.2.3 討論
5.3 本章小結
第六章 富磷水滑石營養(yǎng)質的緩釋特征研究
6.1 富磷水滑石的表征
6.1.1 富磷水滑石SEM分析
6.1.2 富磷水滑石紅外光譜(FTIR)分析
6.2 富磷水滑石營養(yǎng)質的釋放行為
6.2.1 富磷水滑石磷的釋放行為
6.2.2 富磷水滑石有機碳的釋放行為
6.3 改性水滑石材料的穩(wěn)定性
6.3.1 不同處理后改性水滑石的表征比較
6.3.2 富磷水滑石緩釋營養(yǎng)質的p H變化
6.4 本章小結
第七章 結論與展望
7.1 主要結論
7.2 創(chuàng)新點
7.3 研究展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
本文編號:3780379
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】: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 國內(nèi)外研究進展
1.2.1 黑臭水體水質特征及磷的賦存形態(tài)
1.2.2 富磷水體磷去除與回收技術
1.2.3 改性水滑石除磷研究
1.2.4 研究切入點
1.3 研究目標和內(nèi)容及技術路線
1.3.1 研究目標和內(nèi)容
1.3.2 研究技術路線
第二章 實驗材料及方法
2.1 實驗試劑與設備
2.1.1 實驗試劑
2.1.2 實驗儀器設備
2.2 實驗設計與方法
2.2.1 模擬溶液配置
2.2.2 改性水滑石的制備
2.2.3 吸附實驗
2.2.4 富磷水滑石的緩釋實驗
2.3 樣品分析與測定
2.3.1 水樣分析
2.3.2 固體樣品分析
2.4 數(shù)據(jù)分析與計算方法
2.4.1 吸附量的計算
2.4.2 動力學模型
2.4.3 等溫吸附模型
2.4.4 釋放率的計算
第三章 黑臭水體調(diào)研及水質分析
3.1 研究區(qū)域
3.2 鹽城市黑臭水體調(diào)研
3.3 揚州市黑臭水體調(diào)研
3.4 本章小結
第四章 改性水滑石對黑臭水體中磷的吸附行為
4.1 改性水滑石的表征
4.1.1 改性水滑石的XRD分析
4.1.2 改性水滑石的SEM分析
4.2 改性水滑石對黑臭水體中磷的吸附動力學
4.2.1 模擬溶液中的磷吸附動力學
4.2.2 黑臭水體中的磷吸附動力學
4.3 本章小結
第五章 溶解性有機質對改性水滑石吸附磷的影響及機理
5.1 溶解性有機質對改性水滑石磷吸附行為的影響
5.1.1 腐殖酸對改性水滑石吸附磷的影響
5.1.2 磷酸根對改性水滑石吸附腐殖酸的影響
5.1.3 討論
5.2 溶解性有機質影響水滑石吸附磷的作用機制探討
5.2.1 不同反應溶液中HA的吸附組分研究
5.2.2 改性水滑石對磷和腐殖酸吸附的相互作用
5.2.3 討論
5.3 本章小結
第六章 富磷水滑石營養(yǎng)質的緩釋特征研究
6.1 富磷水滑石的表征
6.1.1 富磷水滑石SEM分析
6.1.2 富磷水滑石紅外光譜(FTIR)分析
6.2 富磷水滑石營養(yǎng)質的釋放行為
6.2.1 富磷水滑石磷的釋放行為
6.2.2 富磷水滑石有機碳的釋放行為
6.3 改性水滑石材料的穩(wěn)定性
6.3.1 不同處理后改性水滑石的表征比較
6.3.2 富磷水滑石緩釋營養(yǎng)質的p H變化
6.4 本章小結
第七章 結論與展望
7.1 主要結論
7.2 創(chuàng)新點
7.3 研究展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
本文編號:3780379
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