改性沸石对水中氮磷和菲吸附作用及对底泥中氮磷固定作用研究

发布时间：2024-04-07 00:54

　　大量含氮磷和菲等污染物废水未经处理直接排放是引起水体污染的主要原因。同时，底泥中污染物向上覆水释放给水质带来的巨大影响亦不容忽视。天然沸石成本低廉，且容易获得，利用其较高的阳离子交换性能，可以有效去除水中氨氮等阳离子污染物。为提高其对水中磷酸盐和菲的吸附容量，本文采用不同改性剂对天然沸石进行改性，以制得镧改性沸石、锆-Fe3O4-沸石复合材料和CPB改性沸石，并通过吸附实验探讨了镧改性沸石、锆-Fe3O4-沸石复合材料对水中氮磷的吸附作用，探讨了CPB改性沸石对水中菲(以菲作为多环芳烃的代表)的吸附作用，以及探讨了镧改性沸石对底泥中氮磷的固定作用。通过以上研究得出以下研究结果。 镧改性沸石对水中磷酸盐和铵的吸附作用。结果表明，镧改性沸石对水中的磷酸盐和铵具有很好的去除能力。准二级动力学模型适合描述镧改性沸石对水中磷酸盐和铵的吸附过程。镧改性沸石对水中磷酸盐的吸附平衡数据较好地满足了Langmuir等温吸附模型。镧改性沸石对水中铵的吸附平衡数据较好地满足了Langmuir、Freundlich和Dubinin-Radushkevich等温吸附模型。镧改性沸石对水中磷酸盐和铵的去除过程属于...

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 水中氮磷及 PAHs 去除技术分析
        1.2.1 氨氮的去除技术分析
        1.2.2 磷酸盐的去除技术分析
        1.2.3 多环芳烃的去除技术分析
    1.3 污染底泥修复技术研究进展
        1.3.1 底泥异位处理技术
        1.3.2 底泥原位处理技术
    1.4 研究思路和研究内容
        1.4.1 研究思路
        1.4.2 研究内容
第二章 材料与方法
    2.1 实验材料与仪器
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验仪器
    2.2 水中几种污染物的测定方法
    2.3 底泥中磷形态的提取方法
    2.4 数据分析方法
        2.4.1 吸附实验
        2.4.2 吸附动力学模型
        2.4.3 等温吸附模型
        2.4.4 热力学方程
第三章 镧改性沸石对水中磷酸盐和铵的吸附作用
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 改性沸石的制备
        3.2.3 实验方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 吸附剂投加量对去除效果的影响
        3.3.2 溶液pH对去除效果的影响
        3.3.3 吸附动力学
        3.3.4 吸附等温线
        3.3.5 吸附热力学参数
        3.3.6 离子强度对去除效果的影响
        3.3.7 共存离子对去除效果的影响
    3.4 结论
第四章 镧改性沸石改良太湖底泥的磷吸附特征
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 镧改性沸石制备
        4.2.3 太湖底泥制备
        4.2.4 实验方法
            4.2.4.1 吸附等温实验
            4.2.4.2 吸附动力学实验
            4.2.4.3 温度影响实验
            4.2.4.4 pH影响实验
            4.2.4.5 吸附产物磷形态分析实验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 吸附等线
        4.3.2 吸附动力学
        4.3.3 温度对吸附的影响
        4.3.4 pH值对吸附的影响
        4.3.5 吸附磷后产物的磷形态分析
    4.4 结论
第五章 镧改性沸石对太湖底泥-水系统中磷的固定作用
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 实验材料
        5.2.2 实验方法
            5.2.2.1 不同反应时间条件下镧改性沸石固定底泥-水系统中磷研究
            5.2.2.2 不同 pH 值条件下镧改性沸石固定底泥 - 水系统中磷研究
            5.2.2.3 不同硅酸根离子浓度条件下镧改性沸石固定底泥-水系统中磷研究
            5.2.2.4 低溶解氧条件下镧改性沸石固定底泥-水系统中磷研究
            5.2.2.5 不同老化时间条件下镧改性沸石固定底泥-水系统中磷研究
            5.2.2.6 不同初始磷浓度条件下镧改性沸石固定底泥-水系统中磷研究
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 不同反应时间条件下镧改性沸石对底泥磷释放的控制效果
        5.3.2 不同pH值条件下镧改性沸石对底泥磷释放的控制效果
        5.3.3 不同硅酸根离子浓度条件下镧改性沸石对底泥磷释放的控制效果
        5.3.4 低溶解氧条件下镧改性沸石对底泥磷释放的控制效果
        5.3.5 不同老化时间条件下镧改性沸石对底泥磷释放的控制效果
        5.3.6 不同初始磷浓度条件下镧改性沸石对底泥-水系统中磷的吸附效果
        5.3.7 实验结果对太湖富营养化防治的启示
    5.4 结论
第六章 镧改性沸石覆盖控制底泥氮磷释放研究
    6.1 引言
    6.2 材料与方法
        6.2.1 实验材料
        6.2.2 镧改性沸石制备
        6.2.3 吸附实验
        6.2.4 吸附磷酸盐后镧改性沸石的磷形态分布分析
        6.2.5 底泥氮磷模拟释放控制实验
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 镧改性沸石对水中磷酸盐和铵的吸附性能
            6.3.1.1 吸附动力学
            6.3.1.2 吸附等温线
            6.3.1.3 pH 的影响
        6.3.2 吸附磷酸盐后镧改性沸石的磷形态分布特征
        6.3.3 镧改性沸石覆盖控制底泥氮磷释放的效率
    6.4 结论
第七章 锆-Fe₃O₄-沸石复合材料对水中磷酸盐和铵的吸附作用
    7.1 引言
    7.2 材料与方法
        7.2.1 实验材料
        7.2.2 实验方法
            7.2.2.1 锆- Fe₃O₄-沸石复合材料的制备
            7.2.2.2 锆- Fe₃O₄-沸石复合材料的表征
            7.2.2.3 吸附实验
            7.2.2.4 解析实验
    7.3 结果与讨论
        7.3.1 锆- Fe₃O₄-沸石复合材料表征
        7.3.2 锆- Fe₃O₄-沸石复合材料对水中磷酸盐的吸附作用
            7.3.2.1 吸附剂投加量的影响
            7.3.2.2 溶液 pH 的影响
            7.3.2.3 吸附等温线
            7.3.2.4 吸附动力学
            7.3.2.5 吸附热力学参数
            7.3.2.6 解析研究
        7.3.3 锆- Fe₃O₄-沸石复合材料对水中铵的吸附作用
            7.3.3.1 吸附剂投加量的影响
            7.3.3.2 吸附等温线
            7.3.3.3 吸附动力学
            7.3.3.4 解析研究
    7.4 结论
第八章 溴化十六烷基吡啶改性沸石对水中菲的吸附作用
    8.1 引言
    8.2 材料与方法
        8.2.1 实验材料
        8.2.2 菲溶液的配制及测定
        8.2.3 CPB 改性沸石的制备和表征
        8.2.4 吸附实验
    8.3 结果与讨论
        8.3.1 CPB 改性沸石的结构表征
        8.3.2 吸附剂投加量对CPB改性沸石吸附水中菲的影响
        8.3.3 吸附等温线
        8.3.4 吸附动力学
        8.3.5 吸附热力学参数
    8.4 结论
第九章 结论和展望
    9.1 结论
    9.2 展望
致谢
参考文献
硕士期间发表论文与研究成果



本文编号：3947427