硅藻土/沸石复合吸附剂的制备及其同步脱氮除磷的研究

摘要

本文以硅藻土和沸石为原料,经过复合,制备出硅藻土/沸石粉体、颗粒吸附剂。通过对混合比、焙烧时间、焙烧温度的研究确定了最佳工艺条件,获得对氮磷去除效果较好的复合吸附剂,并研究了不同废水条件下其对氮磷去除率的影响,通过静态吸附实验,探讨了该吸附剂对氮磷废水的吸附作用机理,使用 X射线衍射、扫描电镜、红外光谱、真密度和粒度分析对吸附剂进行了表征。结果表明:
　　(1)粉体吸附剂最佳工艺条件:混合比5:5,焙烧温度600℃,焙烧时间90min;颗粒吸附剂最佳工艺条件:混合比6:4,焙烧温度700℃,焙烧时间90min,添加剂含量15％。
　　(2)粉体吸附剂最佳实验条件:pH=7,初始浓度[NH4+]40mg/L、[PO43-]5mg/L,吸附时间240min,吸附剂用量20g/L。颗粒吸附剂最佳实验条件:pH=7,初始浓度[NH4+]50mg/L、[PO43-]40mg/L,吸附时间360min,吸附剂用量50g/L。
　　(3)经过五次再生与重复吸附,颗粒吸附材料对氮磷的吸附效果仍然较好,除磷能力可以达到新鲜材料的99%,活性几乎完全恢复。
　　(4)动力学表明,用准二级动力学模型描述粉体和颗粒吸附材料对氮磷的吸附过程更为准确;热力学表明,粉体吸附材料和颗粒吸附材料对氮磷的吸附为吸热反应;在等温吸附试验过程中,粉体吸附材料对磷的吸附更符合Langmuir方程,颗粒吸附材料对氮、磷的吸附较符合Freundlish方程。
　　(5)由复合吸附材料的表征得出硅藻土和沸石具有很的复合效果。

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第一章 前 言

1.1 研究背景

1.2 氮磷废水处理技术

1.3 硅藻土及其应用

1.4 沸石吸附法

1.5 研究目的及意义

第二章 实验部分

2.1 实验原料与试剂

2.2 实验仪器

2.3 试验内容和试验流程

2.4 实验方法

第三章 硅藻土/沸石复合吸附剂的制备

3.1 粉体吸附剂的制备工艺条件

3.2 颗粒吸附剂的制备工艺条件

3.3 对比实验

3.4 本章小结

第四章 硅藻土/沸石复合吸附剂处理氮磷废水的研究

4.1 硅藻土/沸石粉体复合吸附剂处理氮磷废水

4.2 硅藻土/沸石颗粒复合吸附剂处理氮磷废水

4.3 本章小结

第五章 硅藻土/沸石颗粒复合吸附材料的静态再生实验及动态吸附实验

5.1 硅藻土/沸石颗粒复合吸附材料的静态再生实验

5.2 硅藻土/沸石颗粒复合吸附材料的动态吸附实验

5.3 本章小结

第六章 硅藻土/沸石复合吸附剂对氮磷废水吸附作用机理探讨

6.1 硅藻土/沸石复合吸附剂吸附动力学探讨

6.2 硅藻土/沸石复合吸附剂吸附热力学探讨

6.3 硅藻土/沸石复合吸附剂等温吸附曲线

6.4 本章小结

第七章 硅藻土/沸石复合吸附剂的表征

7.1 物相分析

7.2 显微结构分析

7.3 红外光谱分析

7.4 真密度和粒度分析

7.5 本章小结

第八章 结论

致谢

参考文献

附录 攻读硕士学位期间发表的论文