稀土改性沸石球对水质砷去除规律的研究

稀土改性沸石球对水质砷去除规律的研究

论文题目: 稀土改性沸石球对水质砷去除规律的研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 环境工程

作者: 江喆

导师: 普红平

关键词: 稀土,改性沸石,废水

文献来源: 昆明理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 随着我国社会经济的迅速发展,原来并不为人们所关注的砷污染日益严重。由于砷化物具有较大的毒性且在工农业生产中广泛应用,砷对环境的污染特别是对水质污染的问题,已引起全世界环境科学工作者的普遍关注。另外,由于天然砷矿蕴藏,目前我国某些地区地下水砷本底含量过高,超过饮用水最大允许值即25~50×10-9,对当地居民造成慢性危害。据报导,通过各种途径进入水圈的砷,全世界每年约11万吨。因此,寻找一种除砷彻底,操作简单,成本低廉的水质除砷方法,对含砷废水处理和饮水净化有着现实意义。 沸石,作为一种廉价的非金属矿物,具有良好的吸附、交换性能,对微小颗粒有富集作用,是一种理想的载体。通过对沸石的改性处理能够大大提高其对目标离子的去除能力,特别是斜发沸石和丝光沸石在这方面具有良好的应用前景。国内外对沸石去除水中主要污染物,如氨氮,磷等已作了较多研究,但有关利用其去除水质砷方面还鲜见报道。研究表明,利用沸石处理水中的污染物时存在一突出矛盾:沸石粒径越小,吸附交换容量越高,对污染物去除效果越好,但粒径太小沸石易随出水流失,影响出水水质,增大装置的水头损失。若采用较大的粒径则必须以牺牲吸附容量为代价。 为解决这一问题,本文着手研制改性微孔沸石颗粒,首先选出最佳的沸石改性方法及该方法的最佳改性条件,将经改性处理的沸石烧制成球形颗粒;然后研究所制备的改性沸石球对水中五价砷的去除效果,详细考察了沸石投加量、处理液浓度、沸石粒度、温度、时间、pH等因素对砷(V)去除的影响规律;最后研究了改性沸石球再生的方法及效率。同时,还用改性沸石球对实际的微污染水样进行了处理,并对其去除氨氮、氟离子和磷酸根离子作了初步研究。 通过本课题的研究得出以下结论,利用稀土(LaCl3)改性能够大大提高沸石对砷(V)的去除能力,平均去除率提高了30%以上,其改性效果优于加热、酸(HCl)浸和碱(NaOH)浸的方法。考虑技术和经济等因素的影响,取最佳的质量分数浓度为0.5%的LaCl3溶液对沸石进行改性,操作条件如下:pH值为10,按1:25(固液比)投加沸石,浸渍2~3h,过滤烘干后,于500~600℃下焙烧1h。改性微孔沸石球制备的最佳条件是,原料配比为改性沸石(-200目):造孔剂(木炭粉):粘合剂(淀粉)=89:9:2,沸石球粒径3mm,烧制温度500~600℃,保温时间2h。 对改性沸石球除砷(V)的影响因素研究表明,研制的改性沸石球适于处理pH=4~10的废水,对含砷(V)浓度为10mg/L的模拟溶液,当投加量为8g/L时,

论文目录:

摘要

Abstract

目录

第一章 文献综述

1.1 国内外砷污染的现状

1.2 砷及砷化物的理化性质

1.3 砷污染的治理与控制

1.3.1 砷污染控制标准

1.3.2 砷污染的控制

1.4 除砷的技术应用及进展

1.4.1 化学沉淀法除砷

1.4.2 物理法除砷

1.5 沸石的性质及其在水处理中的应用

1.5.1 沸石的结构特点与性质

1.5.2 沸石的改性方法

1.5.3 沸石在水处理中的应用研究

1.5.4 沸石在水处理中的应用前景

1.6 课题研究的目的、意义和内容

1.6.1 研究目的和意义

1.6.2 研究内容与研究方法

1.6.3 论文的创新之处

第二章 实验内容、材料与方法

2.1 实验材料与方法

2.1.1 实验材料

2.1.2 实验药品

2.1.3 实验设备

2.1.4 实验方法

2.2 实验内容及技术路线

2.2.1 实验研究的基本技术路线

2.2.2 实验研究内容

第三章 沸石的改性及最佳改性条件的确定

3.1 沸石的改性

3.1.1 实验步骤

3.1.2 天然沸石

3.1.3 加热改性

3.1.4 酸(HCl)改性

3.1.5 碱(NaOH)改性

3.1.6 稀土(LaCl_3)改性

3.1.7 小结

3.2 沸石改性影响因素的实验研究

3.2.1 改性温度对改性效果的影响

3.2.2 改性时间对改性效果的影响

3.2.3 沸石粒径对改性效果的影响

3.2.4 体积质量比对改性效果的影响

3.2.5 小结

第四章 改性微孔沸石球的制备、性能及再生的研究

4.1 改性微孔沸石球的制备

4.1.1 外加剂

4.1.2 实验步骤

4.1.3 造孔剂添加比对改性微孔沸石性能的影响

4.1.4 烧制温度对改性微孔沸石性能的影响

4.1.5 烧制时间对改性微孔沸石性能的影响

4.1.6 其它影响因素

4.1.7 小结

4.2 改性微孔沸石球去除砷(V)的性能研究

4.2.1 沸石投加量的影响

4.2.2 砷(V)浓度的影响

4.2.3 改性微孔沸石球粒度的影响

4.2.4 温度的影响

4.2.5 振荡时间的影响

4.2.6 pH值的影响

4.2.7 小结

4.3 沸石的再生

4.3.1 沸石再生的实验研究

4.3.2 小结

第五章 改性微孔沸石球除砷(V)的机理

5.1 稀土改性沸石的机理

5.1.1 稀土改性沸石的制备

5.1.2 稀土改性沸石的结构分析

5.2 改性微孔沸石球烧制的机理

5.3 改性沸石球除砷(V)的机理及动力学初探

5.3.1 改性沸石球除砷(V)的机理

5.3.2 动力学初探

5.4 改性沸石再生的机理

第六章 改性微孔沸石球对其它污染物的去除作用

6.1 对污染水源中氨氮的去除

6.1.1 目的及意义

6.1.2 对污染水源中氨氮的去除

6.2 对废水中其他阴离子(氟、磷、铬)的去除

6.2.1 目的及意义

6.2.2 对阴离子(氟、磷、铬)的去除

6.3 小结

第七章 结论

7.1 结论

7.1.1 改性微孔沸石球的研制

7.1.2 沸石的再生研究

7.1.3 改性沸石去除其他污染物

7.2 意见和建议

致谢

参考文献

附录A (攻读学位其间发表论文目录)

附录B

发布时间: 2005-10-17

参考文献

  • [1].沸石改性和去除水中氮磷的研究[D]. 张晖.中南大学2005
  • [2].赤泥改性浮石吸附剂对水体中砷去除规律的研究[D]. 王慧敏.昆明理工大学2014
  • [3].改性针铁矿处理废水中铀(Ⅵ)的试验研究[D]. 冯敏.南华大学2014
  • [4].改性颗粒方解石去除废水中磷的研究[D]. 毛竹林.扬州大学2012
  • [5].不同结构表面活性剂改性黏土对海洋卡盾藻的去除作用研究[D]. 闫新亚.暨南大学2010
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  • [7].改性沸石强化处理污水中氮磷的技术研究[D]. 张璐.哈尔滨工业大学2018
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  • [10].改性稻壳对污染水中Pb2+和Cd2+的吸附性能及机理研究[D]. 李海林.东华理工大学2018

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