粉煤灰沸石合成条件优化及初步应用研究

论文摘要

水体富营养化的防治是水环境保护中的一项重要问题,受到国内外的重视,氮磷是水体富营养化的主要控制因素,如何有效去除生活污水中的氮磷,防止水体富营养化的发生,已成为学术界所关心的核心课题。本文目的是利用无机废弃物粉煤灰为原料优化合成沸石,提高粉煤灰沸石的同步脱氮除磷能力,降低合成成本。论文分析了合成过程中温度、反应时间、液固比、NaOH浓度等合成条件对沸石生成、阳离子交换能力(CEC,Cation Exchange Capacity)和磷固定系数(PIC,Phosphate Immobilization Coefficient)的影响,重点研究了不同钙含量的三种粉煤灰优化合成沸石对实际生活污水的氮磷去除能力。本研究讨论的主要内容及结论包括以下三个方面:1、温度主要影响沸石的结晶度;液固比主要影响沸石的种类;NaOH浓度和反应时间对两者均产生影响。合成产物的CEC随温度、液固比经、反应时间呈快速增加,并在分别达到110℃、2.5和16h时趋于最大值。NaOH浓度越高,合成产物CEC也越高,至2mol/L时达到最大,之后显著下降。2、粉煤灰本身氨氮吸附能力极小,但合成沸石以后,CEC显著增加。15种粉煤灰PIC范围为1.92～40.72mg/g,合成沸石则为11.79～47.17mg/g,固磷能力明显提高。污水中氨氮浓度的增加会使粉煤灰合

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 我国水资源现状
• 1.1.1 我国河流、湖泊、水库、海域等水体富营养化现状
• 1.1.2 氮、磷是水体富营养化的重要限制性因素
• 1.1.3 水体富营养化及危害
• 1.1.4 我国的863 计划及本课题
• 1.2 粉煤灰综合利用现状
• 1.2.1 粉煤灰的特性
• 1.2.2 粉煤灰在建材和筑路领域的应用
• 1.2.3 粉煤灰在环保中的应用
• 1.2.4 粉煤灰在废水处理领域的应用
• 1.2.5 粉煤灰在农业领域的应用
• 1.3 氨氮及无机磷吸附材料技术简述
• 1.3.1 污水氨氮去除技术
• 1.3.2 污水磷去除原理及技术
• 1.4 同步脱氮除磷----粉煤灰合成沸石及其应用展望
• 1.4.1 国内外粉煤灰合成沸石的应用现状
• 1.4.2 粉煤灰合成沸石的机理
• 1.4.3 粉煤灰合成沸石的一般方法
• 1.4.4 粉煤灰合成沸石的影响因素
• 1.5 粉煤灰合成沸石同步脱氮除磷的意义
• 第二章 研究目的、内容和方法
• 2.1 研究目的
• 2.2 研究内容
• 2.2.1 粉煤灰合成沸石脱氮除磷特性研究
• 2.2.2 高中低钙粉煤灰优化合成沸石同步脱氮除磷的应用研究
• 2.3 研究方法
• 2.3.1 测试方法
• 2.3.2 实验仪器
• 2.3.3 实验试剂
• 第三章 合成条件对粉煤灰沸石品质生成及同步脱氮除磷影响
• 3.1 前言
• 3.2 实验材料
• 3.3 实验方法
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 合成条件对粉煤灰沸石品质生成的影响
• 3.4.2 合成条件对粉煤灰沸石脱氮能力的影响
• 3.4.3 合成条件对粉煤灰沸石除磷能力的影响
• 3.5 本章小结
• 第四章 粉煤灰不同条件合成沸石脱氮除磷能力研究
• 4.1 前言
• 4.2 实验材料
• 4.3 实验方法
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 氨氮阳离子交换能力（CEC）的最佳测定方法
• 4.4.2 粉煤灰及其合成沸石氮磷吸附能力表征
• 4.4.3 优化条件下的粉煤灰合成沸石脱氨除磷能力比较
• 4.4.4 氮磷浓度对粉煤灰沸石脱氮除磷的影响
• 第五章 高中低钙粉煤灰优化合成沸石同步脱氮除磷应用研究
• 5.1 前言
• 5.2 实验材料
• 5.3 实验方法
• 5.3.1 沸石的合成
• 5.3.2 氮磷吸附试验方法
• 5.4 结果与讨论
• 5.4.1 三种粉煤灰优化合成沸石的XRD 表征
• 5.4.2 三种粉煤灰优化合成沸石的除磷能力
• 5.4.3 三种粉煤灰优化合成沸石对模拟污水脱氮除磷的投加量实验
• 5.4.4 三种粉煤灰优化合成沸石对实际污水脱氮除磷的投加量实验
• 5.4.5 三种粉煤灰优化合成沸石对模拟污水脱氨除磷的吸附时间实验
• 5.4.6 三种粉煤灰优化合成沸石对实际污水脱氮除磷吸附时间实验
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间录用、发表和投搞的学术论文目录