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《武汉理工大学》 2005年
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蒙脱土颗粒吸附剂制备及其吸附水中氨氮的试验研究

余佳  
【摘要】:本课题的研究目的是为了解决粘土粉末作为水处理吸附剂难以回收利用的问题。国内外对粉体成型技术开展了不少研究,如造粒技术,但对于用微生物固定化技术包埋粘土粉末的研究还少有报道。论文以具有吸附作用的蒙脱土粉末作为原料,聚乙烯醇(PVA)作为包埋剂,系统的研究蒙脱土颗粒吸附剂的制备及其对水中氨氮的吸附性能和机理。 试验考察包埋剂、添加剂、交联剂对PVA包埋蒙脱土成球难易程度以及成球后强度、传质性能的影响,获得蒙脱土颗粒吸附剂制备的基本参数,通过正交试验得出适宜的包埋条件:PVA浓度10%、海藻酸钠浓度0.2%、包埋量1:1、交联时间24h,其中PVA浓度为主要影响因素。该包埋条件下制备的蒙脱土颗粒具有较好的强度和传质能力,还可脱水保存便于使用和运输。经颗粒吸附剂处理后的水体清澈透明,吸附剂与水体易于分离,回收后的颗粒可作为土壤肥料再利用。 对蒙脱土颗粒吸附剂对水中NH_4~+的吸附影响因素和吸附性能进行试验研究,结果表明:(1)随氨溶液初始浓度的降低颗粒吸附剂的吸附效果提高,当初始浓度小于10mg/L,对NH_4~+去除率为99.8%;(2)颗粒吸附剂在4~10pH值范围内有较好吸附效果;(3)蒙脱土颗粒吸附剂对溶液中NH_4~+的吸附符合Langmuir吸附等温式,表现为单分子层吸附,氨吸附容量为3.21mg/g;(4)动态条件下,颗粒吸附剂氨吸附量小于其氨吸附容量,吸附剂吸附效率极大提高;吸附符合一级动力学反应方程。 通过XRD、SEM等测试手段,对蒙脱土颗粒吸附剂进行表征,探讨其吸附机理。研究表明:在颗粒吸附剂制备过程中,部分PVA大分子与蒙脱石层间的阳离子交换嵌入其层间域,导致蒙脱土表面孔径增大、阳离子交换量降低。这是蒙脱土颗粒吸附剂对低浓度氨溶液吸附效果好,但氨吸附容量降低的原因。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:X703

【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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