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改性竹炭去除废水中磷的研究
作 者: 罗舒君
导 师: 张齐生
学 校: 南京林业大学
专 业: 环境工程
关键词: 水处理 除磷 吸附法 竹炭 改性
分类号: X703
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 211次
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内容摘要
水体富营养化已经成为影响水资源利用最主要的原因之一,因此,水体的脱氮除磷成为水污染治理研究的重点之一。在除磷方面,常采用的工艺有生物法、化学法和吸附法,其中吸附法除磷由于具有效率高,原料易得,成本低,二次污染少等特点成为研究和应用的热点。本实验以载铁改性竹炭作为吸附剂,对其改性方法和改性后除磷性能以及再生方法进行了研究,实验结果如下:1)采用1.5 mol/L三氯化铁浸泡竹炭,选择煅烧温度为400°C,采用反复蒸煮法对竹炭进行改性,能有效的将铁负载到竹炭上,载铁量达41.53 mg /g,并且能显著增加竹炭对磷的吸附容量。2)通过静态除磷实验可以得到结论:对于低浓度含磷溶液(含磷浓度:1mg/L~5mg/L),最佳除磷条件为pH=6~7,投配比为1g:50mL,在最佳反应条件下,仅10分钟,改性竹炭对磷的吸附达到饱和,此时,饱和吸附量为0.45mg/g(溶液含磷浓度为1mg/L)。3)通过吸附动力学实验,结果表明改性竹炭对磷的吸附作用符合准二级反应速率方程;改性竹炭对磷的吸附行为符合Freundlich吸附模型。4)在除磷动态实验中,水力负荷为24m3废水/(m3滤料·d),改性竹炭床能稳定运行400个吸附床体积并能保证90%的去除率。5)采用1mol/L的NaOH溶液进行碱法再生能使得达到吸附饱和的改性竹炭有效再生,再生后除磷效率大于50%,且随着再生次数的增加,除磷率仅呈现出微小的下降趋势。
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全文目录
致谢 3-4 摘要 4-5 ABSTRACT 5-8 第一章 绪论 8-21 1.1 立题依据 8-9 1.2 废水除磷技术 9-15 1.2.1 生物法 9-11 1.2.2 化学沉淀法 11-13 1.2.3 吸附法 13-14 1.2.4 人工湿地法 14-15 1.3 竹炭水处理技术 15-16 1.3.1 竹炭的组成、结构 15 1.3.2 竹炭的性质 15 1.3.3 竹炭水处理应用 15-16 1.4 吸附剂的改性方法 16-19 1.4.1 表面结构改性 16-17 1.4.2 表面化学改性 17-19 1.5 吸附剂的再生方法 19-21 第二章 课题研究内容 21-26 2.1 分析方法和实验材料 21-23 2.2 改性方法 23 2.2.1 反复蒸煮法改性原理 23 2.2.2 反复蒸煮法改性方法 23 2.3 竹炭改性最佳条件 23-24 2.4 除磷效果 24-25 2.4.1 反应条件对除磷效率的影响 24 2.4.2 吸附动力学实验 24 2.4.3 吸附等温线 24-25 2.5 改性竹炭的动态实验和再生 25-26 2.5.1 改性竹炭动态实验 25 2.5.2 改性竹炭的再生 25-26 第三章 竹炭的改性与表征 26-31 3.1 FeCl_3浓度对铁负载量的影响 26-27 3.2 改性竹炭的微观结构 27-28 3.3 改性条件对竹炭除磷性能的影响 28-30 3.3.1 三氯化铁浓度对除磷性能的影响 28-29 3.3.2 煅烧温度对除磷性能的影响 29-30 3.4 结论 30-31 第四章 反应条件对除磷性能的影响 31-37 4.1 pH 值对除磷性能的影响 31-32 4.2 振荡频率对除磷性能的影响 32 4.3 投配比对除磷性能的影响 32-33 4.4 竹炭颗粒粒径对除磷性能的影响 33-34 4.5 反应时间对除磷效率的影响 34-35 4.6 结论 35-37 第五章 改性竹炭除磷的吸附动力学研究 37-45 5.1 吸附动力学拟合 37-39 5.2 吸附等温线 39-44 5.2.1 Langmuir 吸附等温线 39-41 5.2.2 Freundlich 吸附等温线 41-43 5.2.3 吸附等温线类型确定 43-44 5.3 结论 44-45 第六章 改性竹炭处理实际生活污水实验及再生实验 45-50 6.1 改性竹炭处理实际生活污水实验 45-47 6.1.1 实验水质和装置 45-46 6.1.2 穿透曲线 46-47 6.2 改性竹炭的再生 47-49 6.2.1 再生机理 47-48 6.2.2 再生效果 48-49 6.3 结论 49-50 第七章 结论与展望 50-51 7.1 结论 50 7.2 展望 50-51 参考文献 51-56 详细摘要 56-57
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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用
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