纳米改性粉煤灰—粘土高性能陶粒的制备及其在厌氧滤池中的应用研究

论文题目: 纳米改性粉煤灰—粘土高性能陶粒的制备及其在厌氧滤池中的应用研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 环境工程

关键词: 纳米改性粉煤灰粘土陶粒,厌氧生物滤池,纳米材料,比表面积

文献来源: 南昌大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本研究在水处理陶粒填料的制备中,加入了粉煤灰,达到了变废为宝,以废治废的目的,得到了轻质,并具有高比表面积高粗糙度和多微孔结构的纳米改性陶粒填料,应用于AF处理中低浓度生活废水,运行稳定,处理效果良好。纳米改性粉煤灰-粘土陶粒制备试验表明,粉煤灰的加入能减小陶粒的密度,提高表面粗糙度,显著增大比表面积,并降低其制备成本。通过实验确定了各种成分的含量:粘土35%,CaCO3为2%,C为2%,DT-5为2%,Y-Al2O3为1%,粉煤灰53%,水玻璃5%。纳米改性粉煤灰—粘土陶粒的理化性能检测和电镜照片显示,该填料比表面积高达10.626m2/g,比国产陶粒的比表面积（4.11m2/g）提高了158.54%,表面粗糙,孔隙率高,固着生物量大,质轻,抗酸抗碱不易老化,使用寿命长,适宜于做AF的生物载体。应用实验表明,纳米改性粉煤灰—粘土陶粒的挂膜性能优良。将改性陶粒装填于AF中,仅用8天时间完成挂膜。当进水COD为1963mg/L,HRT为24（h）时,COD去除率达82.7%,容积负荷为1.62kgCOD/m3·d。而未装陶粒的AF塔,当进水COD为1956mg/l,HRT为24（h）时,COD去除率仅为33.8%,容积负荷为0.66kgCOD/m3·d。动力学研究表明,AF塔中COD降解速度对COD浓度为一级反应,建立的经验速度方程为rCOD=-(dCCOD)/（dt）=0.1743CCOD（mg/L·h）。进水浓度相同时,对AF空塔为rCOD=-(dCCOD)/（dt）=0.0189CCOD（mg/L·h）,可见,AF陶粒塔处理生活污水的反应速度是AF空塔的9.2倍。微生物生理学研究为基础推导得出的机理速度方程（Monod方程）U=（Umax·（S-Sn））/（Ks+（S-Sn））=（84.034·（S-Sn））/（7864.24+（S-Sn））（g/m2·d）相吻合。本研究中,粉煤灰的利用为降低陶粒的粘土用量和生产成本,生产高比表面积的有效生物载体用于废水处理提供了有价值的参考。

论文目录:

1. 文献综述

1.1 引言

1.2 厌氧生物滤池(AF)的研究进展

1.3 高性能填料

1.4 纳米技术及材料

1.5 陶粒的制备

1.6 结束语

2. 实验部分

2.1 陶粒制备实验原理

2.2 应用实验

2.3 实验设备

2.4 实验原料

2.5 性能测试

2.6 数据处理

3 结果与讨论

3.1 陶粒制备研究

3.3 基质降解动力学

4. 结论

致谢

参考文献

附录

发布时间: 2006-02-28

参考文献

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纳米改性粉煤灰—粘土高性能陶粒的制备及其在厌氧滤池中的应用研究

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