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《暨南大学》 2010年
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改性沸石去除微污染水源水中氨氮的试验研究

朱丰华  
【摘要】: 本文针对微污染水中氨氮,结合自来水常规工艺中“混凝—沉淀”和“过滤”单元操作,研制出出改性沸石粉和新型改性微孔沸石滤料,研究其对氨氮的去除的作用与机理。 采用壳聚糖和氢氧化钠为改性剂对天然沸石粉进行改性,制备得改性沸石粉;采用吸附-混凝的处理方法,以微污染源水中氨氮的去除率为评价指标,与天然沸石粉做对比,考察了吸附时间、原水pH、氨氮初始浓度、沸石粉投加量等因素对氨氮去除的影响。结果表明,在氨氮初始质量浓度为2.51 mg·L-1的微污染水中,投加质量浓度为1g·L-1的改性沸石,氨氮去除率达到70.8% 采用SEM和EDAX能量色散谱仪,对天然沸石粉和改性沸石粉进行了表征。结果表明,与天然沸石粉相比,改性沸石粉在形貌结构上有很大变化,由原来的团状结构变为孔隙状结构,且壳聚糖负载于其上,形成了内比表面积更大的多孔物质。沸石粉改性前后表面元素分析结果,进一步证实了改性方法能有效地增加沸石中的Na+,从而增强改性沸石粉的离子交换能力。 通过对粘合剂、造孔剂和烧制温度等因素的筛选和比较,确定制备新型改性微孔沸石(NMP沸石)滤料的方法:以天然沸石粉为原料,工业水玻璃(硅酸钠含量57%)为粘合剂,活性炭为造孔剂,以100:16:2的比例混合,粘合成型后在104℃下干燥2.0h后再以500℃烧制2h而成。使用电镜扫描、XRD和比表面积测定等分析手段,对NMP沸石和天然沸石进行表征对比,发现NMP沸石滤料具有比表面积大、微孔数量多而均匀、孔径大等特点,有利于对氨氮的吸附去除。 通过“过滤—吸附”去除氨氮的实验,考察过滤速度、原水氨氮初始浓度、pH、再生方法等对沸石滤柱吸附微污染水中氨氮的影响,绘制了沸石滤柱吸附氨氮的穿透曲线。NMP沸石滤料具有水头损失小、穿透时间长、处理水量大、可再生性好等优点;在自然水体的pH范围内,过滤速度和原水氨氮初始浓度越低,NMP沸石滤料单位吸附氨氮容量越高,有效吸附时间越长。NMP沸石滤料单位吸附氨氮容量在不同过滤速度、原水氨氮初始浓度和pH的实验条件下均为天然沸石的2.5-3倍。通过对不同再生活化沸石滤料的方法对比发现,氯化钠溶液再生活化沸石滤料的效果最好,NMP沸石滤料经氯化钠溶液再生后,单位吸附氨氮容量为原来的89.9%。
【学位授予单位】:暨南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU991.2

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【引证文献】
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