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高性能脱氨氮材料特性与应用

收藏本文 2024-01-21 点赞:3633 浏览:9840 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:本论文是对前人实验研究的延伸。,以改性高岭土为原料,优化已初见成效的造粒方案,了最佳制备高性能脱氨氮的条件。在此基础上,对的脱氨性能测定,确定了的再生方法,并研究了高性能脱氨氮脱铵的附热力学与动力学。高性能脱氨氮的制备实验中,是对粘结剂和颗粒成型工艺的优化,并确定颗粒离子交换容量最优的工艺条件。制备的脱氨氮颗粒的比表面积和交换容量与原土相比大大提高,分别为68.0 m2/g和76.3mg/g;从SEM图能清楚其发达的微孔结构;XRD分析了脱氨氮中高岭土结构破坏,形成了具有高离子交换活性的钠的硅酸铝盐结构。论文接着研究了投加量、反应时间、溶液pH、温度、初始氨浓度等因素对高性能脱氨氮脱铵性能的影响,从溶液中竞争阳离子的实验中K+、Na+、Ca~(2+)和Mg~(2+)等阳离子对去除氨氮有一定的抑制作用,其强弱为K+Na+Ca~(2+)Mg~(2+)。并比较不同类型、不同pH和不同浓度的再生剂再生后的脱氨氮性能,确定了最佳再生液为pH在12.5、浓度为0.7mol/L(16.1g/L)的NaCl和NaOH混合液。在此基础上,分析了脱铵的热力学和动力学,结果Langmuir、Freundpch、Temkin、Redpch-Peterson以及Koble-Corrigan五个等温吸附模型都能较好描述高性能脱氨氮对氨氮的平衡吸附,其中Koble-Corrigan模型拟合结果最好;并且从热力学参数中脱氨氮是自发的放热反应;而动力学,相比于准一级动力学模型,准二级动力学方程能更好得描述时间对脱铵的影响,并且脱铵中颗粒内部扩散是控制,但周围液相边界层向表面的扩散不可以忽略。关键词:高岭土论文氨氮去除论文等温曲线论文热力学论文动力学论文离子交换论文吸附论文

    摘要3-4

    ABSTRACT4-7

    章 文献综述7-21

    1.1 氨氮脱除技术研究进展7-10

    1.1.1 氨氮的来源与污染7

    1.1.2 氨氮脱除技术简介7-10

    1.2 高岭土概述、改性方法及应用10-13

    1.2.1 高岭土组成及性质10-11

    1.2.2 高岭土改性方法11

    1.2.3 高岭土应用研究现状11-13

    1.3 离子交换与吸附13-19

    1.3.1 固液界面离子交换现象与吸附现象13-14

    1.3.2 固液界面离子交换与吸附的主要影响因素14

    1.3.3 离子交换与吸附模型14-19

    1.4 课题、目的及研究内容19-21

    1.4.1 课题19

    1.4.2 课题目的19-20

    1.4.3 研究内容20-21

    章 实验与方法21-27

    2.1 实验仪器及药品21-22

    2.2 实验方法22-27

    2.2.1 高岭土改性方法22

    2.2.2 颗粒成型及扩孔方法22-23

    2.2.3 氨离子浓度的测定方法23-24

    2.2.4 吸附容量及氨氮去除率的计算24-25

    2.2.5 CEC 的测定方法25

    2.2.6 的表征25-27

    章 高性能脱氨氮颗粒的制备及特性分析27-32

    3.1 颗粒成型工艺27-28

    3.2 造粒最优条件研究28-29

    3.3 高性能脱氨氮的表征分析29-31

    3.3.1 比表面积和CEC29

    3.3.2 环境扫描电镜29-30

    3.3.3 X-射线粉末衍射分析30-31

    3.4 小结31-32

    章 高性能脱氨氮脱铵性能及再生研究32-42

    4.1 高性能脱氨氮脱铵性能的影响因素研究32-38

    4.1.1 投加量对脱铵性能的影响32-33

    4.1.2 反应接触时间对脱铵性能的影响33

    4.1.3 溶液pH 对脱铵性能的影响33-35

    4.1.4 温度对脱铵性能的影响35

    4.1.5 溶液中初始氨氮浓度对脱铵性能的影响35-36

    4.1.6 溶液中竞争阳离子对脱铵性能的影响36-38

    4.2 高性能脱氨氮的再生研究38-41

    4.2.1 再生剂的选择38-39

    4.2.2 再生剂最佳pH 的确定39

    4.2.3 再生剂最佳浓度的确定39-40

    4.2.4 再生效果研究40-41

    4.3 小结41-42

    第五章 高性能脱氨氮脱铵的热力学与动力学研究42-52

    5.1 高性能脱氨氮去除氨氮的热力学研究42-46

    5.1.1 等温吸附平衡42-45

    5.1.2 热力学参数的计算45-46

    5.2 高性能脱氨氮去除氨氮的动力学研究46-49

    5.2.1 吸附速率方程47-48

    5.2.2 扩散传质48-49

    5.3 去除氨氮机理及再生机理的探讨49-51

    5.3.1 去除氨氮机理探讨49-50

    5.3.2 再生机理探讨50-51

    5.4 小结51-52

    第六章 52-54

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