改性沸石吸附去除氨氮及再生研究

发布时间：2024-04-20 02:29

　　近年来,水体氨氮超标现象日益严重。河湖中超标的氨氮会导致水体富营养化,进而引起水中溶解氧减少并致使鱼虾等水生生物窒息死亡；饮用水中超标的氨氮会诱发人体的多种疾病。因此,对水体中氨氮的去除十分重要。 本文用NaCl、KCl、CaCl2、MgCl2和BaCl2五种盐溶液改性天然沸石(N-Z),对其中吸附量最大的盐改性沸石进行煅烧。发现用质量分数为10%的NaCl溶液浸泡N-Z24h后得到M-Z-1为最佳的改性沸石,其吸附量为5.94mg/g,约为N-Z的1.9倍。表征结果显示：NaCl改性过程使0.2947mmol Na+通过离子交换作用进入每1克沸石中,其表面和内部孔结构基本没变,M-Z-1的吸附量的增加与Na+含量的增加正相关。 间歇吸附速率试验表明：在相同粒径、吸附转速和初始氨氮浓度下,M-Z-1的吸附速率要大于N-Z,M-Z-1的伪二级动力学常数大于N-Z,说明M-Z-1的吸附速率更快,与试验结果一致；M-Z-1的吸附控制步骤为颗粒内扩散控制。吸附等温线研究显示,由Langmuir方程得到的M-Z-1的单分子层饱和吸附量为11.73mg/g,约为N-Z的1.4倍；KL、KF和1/n...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 氨氮的来源和危害
        1.1.1 氨氮的来源
        1.1.2 氨氮的危害
    1.2 氨氮的去除方法
        1.2.1 吹脱法及汽提法
        1.2.2 生物法
        1.2.3 化学法
        1.2.4 折点氯化法
        1.2.5 吸附法
    1.3 天然沸石简介
        1.3.1 天然沸石的成因和种类
        1.3.2 天然沸石的结构及性能
        1.3.3 天然沸石在水处理中的应用
    1.4 天然沸石的改性及再生
        1.4.1 天然沸石的改性
        1.4.2 天然沸石的再生
    1.5 本课题的研究目的和内容
        1.5.1 本课题的研究意义和目的
        1.5.2 本课题的研究内容
第二章 沸石的改性及表征
    2.1 本章目的与内容
    2.2 试验材料与仪器
        2.2.1 试验材料
        2.2.2 试验仪器
    2.3 试验方法
        2.3.1 N-Z的预处理
        2.3.2 沸石改性过程
        2.3.3 氨氮溶液的配制
        2.3.4 吸附量的计算及表征
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 盐改性结果
        2.4.2 NaCl改性条件优化
        2.4.3 煅烧条件优化
        2.4.4 吸附剂表征
    2.5 本章结论
第三章 M-Z-1的间歇吸附研究
    3.1 本章目的与内容
    3.2 试验材料与仪器
        3.2.1 试验材料
        3.2.2 试验仪器
    3.3 试验方法
        3.3.1 间歇吸附试验
        3.3.2 计算公式
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 吸附动力学研究
        3.4.2 吸附等温线研究
        3.4.3 吸附热力学研究
        3.4.4 溶液pH的影响
        3.4.5 沸石投加量的影响
        3.4.6 M-Z-1的吸附机理验证
    3.5 本章结论
第四章 M-Z-1的间歇再生研究
    4.1 本章目的与内容
    4.2 试验材料与仪器
        4.2.1 试验材料
        4.2.2 试验仪器
    4.3 试验方法
        4.3.1 饱和吸附剂的制备
        4.3.2 间歇再生及评价
        4.3.3 解吸率及再生活性比的计算
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 再生液的选择
        4.4.2 再生条件优化
        4.4.3 M-Z-1的再生机理验证
    4.5 本章结论
第五章 M-Z-1的连续试验研究
    5.1 本章目的与内容
    5.2 试验材料与仪器
    5.3 试验方法
        5.3.1 连续试验装置
        5.3.2 相关计算
    5.4 结果与讨论
        5.4.1 连续吸附研究
        5.4.2 连续再生研究
        5.4.3 循环吸附一再生
    5.5 本章结论
第六章 结论
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者及导师简介
硕士研究生学位论文答辩委员会决议书



本文编号：3958737