一、沸石在废水脱氨氮中的应用:(Ⅰ)沸石离子交换脱氨氮(论文文献综述)
马超[1](2021)在《气化渣基氨氮吸附剂的制备及其性能研究》文中认为气化渣(GS)是煤气化产生的大宗固体废弃物,对环境具有较大的污染性,且产量大,难处理。气化渣是由残炭和无机矿物质组成,两者相互制约着气化渣资源化利用。气化渣中的无机矿物质主要有Si、Al、Ca等元素,其中Si、Al为沸石结构必备的元素。若处理得当,完全可以使气化渣“变废为宝”。论文以气化渣经水介旋流器分选后占比最大的中间产品—RCS为原料,通过水热合成法制备气化渣基氨氮吸附剂。通过控制变量法考察了偏铝酸钠添加量、氢氧化钠添加量、水热时间和水热温度对水热合成的吸附剂氨氮吸附性能的影响;采用X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附、等离子体发射光谱仪(ICP)、傅里叶变换红外(FT-IR)、zeta电位等手段对气化渣及吸附剂进行表征;通过对RCS进行酸洗脱灰、低温煅烧脱炭等,判断在本体系下RCS中的残炭、无机矿物质对吸附剂氨氮吸附性能的影响;采用单因素法考察溶液初始p H、氨氮初始浓度、吸附剂与溶液固液比对氨氮去除率的影响;对实验数据进行吸附等温线及吸附动力学方程拟合,揭示吸附剂对氨氮的吸附行为。论文主要结论如下:(1)吸附剂制备的最佳条件为:质量比Na OH:RCS:Na Al O2=6:5:1,水热温度100℃,水热时间12 h。氨氮初始浓浓度为60 mg/L,溶液初始p H为6.86,接触时间为1 min,固液比为40 g/L,在此条件下对氨氮去除率可达82.31%。(2)RCS经水热活化后得到的吸附剂比表面积由267 m2/g涨至311 m2/g;RCS水热后生成了较为规整的A型沸石和SAPO-20型分子筛杂晶;在同样p H下,吸附剂的负电性优于RCS;非强酸环境下,吸附剂表面携带负电荷远超RCS,有利于对氨氮的去除。(3)在本实验体系中,RCS中的灰分在水热后可形成易于离子氨交换的沸石结构,从而增加吸附剂氨氮去除率;RCS中的残炭在水热过程中可促进对灰分的活化;吸附剂中的炭可以使水热合成的沸石结构附着在其表面,从而增加吸附剂对氨氮的吸附性能。(4)Freundlich方程对实验数据拟合系数高,说明吸附剂对氨氮主要为多分子层吸附;吸附剂对氨氮的吸附行为符合准一级动力学方程,且准一级动力学方程计算的饱和吸附量与实验数据较为接近,说明吸附剂对氨氮的吸附以物理吸附为主。
马凯歌[2](2021)在《“吹脱+吸附”工艺对煤化工废水中氨氮的除脱效果试验研究》文中研究指明煤化工产业的迅速发展使得高浓度含氨废水的无害化处理成为一个制约行业高质量发展的难题。关于煤化工废水中氨氮的除脱技术,目前普遍采用的是蒸氨工艺,但是该工艺存在操作复杂、投资成本高、能耗高等缺陷。本研究采用“氨氮吹脱+沸石吸附”组合工艺对煤化工废水中氨氮除脱效果进行研究,探究不同工艺参数对除氨效果的影响,并确定最佳工作条件,期望能开发出一种设备简单、低能耗的除氨工艺并应用于生产实际。主要研究结果如下:(1)氨氮吹脱条件单因素试验研究发现,当吹脱温度为40℃(原水温度)时,调节pH=11.0,气液比为2000:1,在吹脱作用下120min后,原煤化工废水中的氨氮含量由15000mg/L降至1500mg/L,氨氮去除率基本稳定在90%左右,正交优化试验得到氨氮吹脱各个因素的影响力排列顺序为:废水pH值>吹脱时间>吹脱温度>气液比。(2)分别用HCl、NaCl、NaOH、壳聚糖作为改性剂得到的改性沸石,盐改性沸石去除氨氮的效果最佳。BET和SEM表征分析得出沸石改性后孔容明显增加,XRD和FTIR表征分析得出沸石改性前后结构保持完整且结构变化不大。(3)对盐改性沸石的氨氮除脱效果进行单因素试验,结果发现,将5g/100mL的盐改性沸石投加进经氨氮吹脱工艺后的煤化工废水中,在废水pH=7.0,吸附温度为35℃,吸附时间120min的最佳工艺参数下,废水中的氨氮含量由1500mg/L降至150mg/L,除氨效率可达91.34%,正交优化试验得到沸石吸附氨氮各个因素的影响力排列顺序为:沸石投加量>吸附时间>吸附温度>改性剂浓度>废水pH值。(4)对盐改性沸石的氨氮吸附模型分析发现,拟二级动力学方程模型与该吸附过程拟合度较高,且占主导作用的为颗粒内扩散情况;Langmuir和Freundlich等温方程都可以很好的描述其吸附过程,沸石吸附过程为吸热过程,且该过程属于专属吸附。(5)分别用HCl、NaCl、NaOH、CaCl2作为再生剂对饱和沸石进行回收试验,结果表明,当NaOH浓度为0.2mol/L,再生温度为35℃时,在再生作用下8h后,沸石回收效果最佳,重复多次后氨氮吸附效率仍可以保持90%以上。BET和SEM分析发现沸石再生后与天然沸石对比孔容变化不大,XRD和FTIR分析表明沸石再生前后结构保持完整。响应面优化试验得出沸石再生各个因素的影响力排列顺序为:再生时间>再生温度>再生剂浓度。(6)煤化工废水经“氨氮吹脱+沸石吸附”组合工艺动态处理后,氨氮含量由15000mg/L降低到100mg/L,去除率达99%,该工艺投资成本低、设备简单,具有很好的工业化应用前景。
王贝贝[3](2020)在《利用改性矿物材料抑制新生底泥中营养盐释放的研究》文中指出我国太湖流域是水体富营养化比较严重的地区,虽然近年来经过治理,主要是通过外源控制,富营养化程度有所改善。但是,太湖流域水体富营养化现象仍然比较普遍。近三年的调查结果显示太湖流域望虞河西部,属于九里河干流的宛山荡湖荡的水体不能很稳定的达到地表水的Ⅲ类水标准,其主要超标因子为氨氮和总磷,仅满足地表水五类水体水质标准,水体的富营养化趋势明显。同时由于污染物质的累积,湖荡水体底泥中污染物势必会得到不断的累积,从而成为重要的污染物蓄积场所,并进一步通过内源释放等途径对水体的水质造成一定的影响。所以抑制底泥中的营养盐的释放对改善水体富营养化具有重要意义。本文在现有相关研究的基础上,选择了三种控氮控磷效果比较好的矿物材料,进一步利用底泥对三种矿物材料进行改性,筛选出对营养盐物质吸附效果最优的改性材料质量配比,再在实验室进行模拟现场静态释放的鱼缸实验,同时将原位覆盖技术和植被恢复技术相结合,从而筛选出对沉积物中营养盐释放的抑制效果最好且同时有利于沉水植物生长的改性矿物材料来进行后续的现场验证实验。将两种技术相结合一方面是因为沉水植物对水体也具有一定的净化效果,有助于恢复一种健康稳定的生态系统,一方面是为了验证改性矿物材料是否会对沉水植物的生长造成一定的影响。具体的研究内容和结果如下:(1)改性材料配比的确定以及改性材料的特性分析:根据现有文献及十二五水专项课题研究成果,筛选出用于进行原位覆盖控制底泥中营养盐释放效果最好的几种矿物材料;接着进行吸附热力学试验,确定矿物材料在进行改性时所用到的底泥和矿物材料的最优配比,通过对吸附结果进行Langmuir模型拟合运算和线性分配模型拟合运算得出结论:改性膨润土材料中底泥与膨润土的质量比为1:9的时候对氨氮的吸附量最大,同时对氨氮的吸附-解吸平衡点也最低;改性粘土材料中底泥与粘土的质量比为5:5的时候,对溶液中氨氮有一个最大吸附量,同时对氨氮的吸附-解吸平衡点最低;改性沸石材料中底泥和沸石的质量配比是中国环境科学研究院焦立新课题组进行试验验证之后确定的,其质量比为6:4。(2)室内进行鱼缸模拟实验,比较三种改性矿物材料的控氮控磷效果:通过室内鱼缸模拟现场实验,将上述几种改性矿物材料覆盖在从宛山荡采集的底泥上面,比较了几种改性矿物材料对沉积物中的营养盐释放的抑制效果。实验的结果表明在控制氨氮释放的效果上改性粘土+植物组>改性膨润土+植物组>改性沸石+植物组>粘土组>膨润土组>沸石组;在控制总氮释放的抑制效果上是改性粘土+植物组>改性膨润土+植物组>改性粘土组>改性膨润土组>改性沸石+植物组>改性沸石组>植物组;在控制总磷释放的抑制效果上是改性粘土+植物组>改性膨润土+植物组>改性粘土组>改性沸石+植物组>改性膨润土组>改性沸石组>植物组;在控制溶解性磷酸盐释放的抑制效果上是改性粘土+植物组>改性膨润土+植物组>改性沸石+植物组>改性粘土组>改性膨润土组>改性沸石组>植物组。同时实验研究了改性矿物材料对沉水植物狐尾藻生长状况的影响,以及在沉水植物和改性矿物材料共同作用下,对沉积物中营养盐释放的抑制效果。实验结果表明三种改性矿物材料中的改性粘土材料不仅可以很好的抑制沉积物中营养盐的释放,而且对沉水植物狐尾藻的生长也有一定的促进作用,且在改性粘土和沉水植物狐尾藻的共同作用下,对沉积物中氮素营养盐的释放抑制效果最好。
王皓辉[4](2020)在《膜吸附反应器(MAR)深度处理低氨氮废水》文中研究说明近年来,我国污水排放量日益增多,为了控制污水对生态环境的影响,国家开始下达政策控制排放水质。天津市在2018年下达了《天津市污水综合排放标准》(DB 12/356—2018)对出水水质提出更高要求,一级标准中对导致水体富营养化的氨氮要求小于1.5 mg/L。沸石由于其结构特征和物化性质决定了其具有较高的吸附和离子交换性能。将天然沸石进行改性及处理可大大的增加沸石的离子交换能力,使沸石在处理氨氮废水可以拥有更好的表现。改性沸石在工业运用中需要进行造粒处理来实现对吸附饱和的沸石进行脱水或使用吸附柱进行对污水的吸附。但造粒处理可能会对沸石的结构进行破坏,吸附柱又存在着对吸附剂运用率低下的问题。本工艺利用粉末改性沸石进行对氨氮的吸附作用,并搭建膜吸附反应装置(MAR)用以解决粉末吸附剂在在水中难以沉降的问题。本课题从三个方面进行实验研究:沸石改性方法的比较与筛选;改性沸石的处理效能与影响因素;改性沸石与MAR反应器工艺的工艺参数筛选。为氨氮等污染物的深度处理提出了可以借鉴的新思路。研究结果表明:通过对天然斜发沸石进行单一条件改性和复合改性的比较,得出改性的最佳条件为热-盐复合改性。焙烧温度为300℃焙烧时间为2 h,氯化钠浓度为0.5 mol/L此时对氨氮的去除率可以达到98%,比天然沸石提高48%。制备粉末态热-盐改性沸石称为HNZ。MAR装置的最佳参数为:HNZ的粒径为100-200目,投加量为20 g/L,吸附2 h后过超滤膜。反冲洗周期为1h,反冲洗时间1 min。HNZ对氨氮的吸附更符合准二级动力学模型,说明HNZ对氨氮的吸附过程以化学作用为主。HNZ对氨氮的吸附对两种吸附等温线模型的拟合程度均较高,说明HNZ对氨氮的吸附不仅是单层吸附,且物理吸附和化学吸附并存。使用粉末HNZ在MAR装置中运行处理生活污水处理厂二沉池出水中的氨氮,HRT为30 min在连续运行240 min后出水氨氮为1.47 mg/L达到天津市污水综合排放标准一级标准。
李学领[5](2020)在《水体中氮的仿生脱除方法研究》文中认为水体中氮的脱除一直是环境治理关注的重点问题。目前业已开发了许多脱氮方法。其中生物脱氮法以其突出的生态相容、高效益、低成本、操作灵活等特点得到广泛关注,使其成为水体脱氮的主要方法。然而生物脱氮法亦存在着处理废水周期较长的不足。而且,由于氮(N)是生物必须营养元素,所以当其在水体中的含量较低时,生物的存活数量大大降低,致使生物法在水体的深度脱氮处理应用中效率较低。而随着环保要求的不断提高,水体的深度脱氮处理技术需求日益增加,因此仍迫切需要开发经济、高效且环境友好型的水体脱氮技术。本工作首先选取脱氮硫杆菌、大肠杆菌、沼泽红假单胞菌和深红红螺菌四种水体中最常见的微生物,考察它们对氨氮和硝态氮的脱除能力。微生物脱氮的实验结果显示:所选四个菌种均具有脱氮能力,表明水体中含有较多可用于脱氮的菌群;菌群在缺氧或厌氧环境脱氮效果较好;光照条件有利于脱氮。为仿生脱氮机制和工艺条件提供必要的指导和借鉴。鉴于生物脱氮法在氮浓度低时效率明显下降,受水体具有自净化功能的启发,本工作拟在接近自然水体环境(p H,光照)下,开发“仿生”脱氮技术。结果显示:以水体中常见的、且对太阳光有较强吸收的过渡金属(铁、锰、铜等)化合物作为催化剂,在太阳光或模拟太阳光照下,氨氮脱除率可高达90%以上,残余氨氮浓度小于2 mg L-1,总氮降到10 mg L-1以下,达到国家污水排放标准。溶液p H值、光照强度及波长对脱氮效果有显着影响;无机盐或草酸、酒石酸、柠檬酸、乙酸等共存组分则影响较小。经质谱检测,氨氮和硝态氮均以氮气(N2)形式排放。而氮氧化物等有毒气体则未检出。表明没有出现污染转移或二次污染。相比于“纯”生物脱氮法,本工作研发的“仿生”脱氮方法既保留了生物脱氮的环境相容优势,又缩短了水体治理所需要的时间,所用试剂经济易得,其中所含物种均为自然水体中普遍存在物种,脱氮过程中未向体系中添加任何有害元素,是一种环境友好型处理工艺。
陈静[6](2019)在《沸石吸附—再生处理低温低浓度氨氮废水研究》文中研究表明在我国北方冬季,由于低温下微生物活性被抑制,采用传统生化法的污水处理厂出水氨氮难以稳定达标。吸附法几乎不受温度影响,可保证出水氨氮达标排放,且操作简单、无二次污染,由于吸附出水可直接达标排放,只需处理吸附剂中的氨氮即可,故可减少处理水量。沸石价格便宜、来源广,是常用的吸附剂。由于沸石吸附容量有限,需要对其再生循环利用,其中生物再生法成本低、无二次污染,再生液通过反硝化处理即可达标排放。因此,本课题采用沸石生物固定床(ZBFB),通过沸石吸附-生物再生-再生液反硝化组合工艺处理低温(610oC)低浓度氨氮废水。针对沸石生物再生效率低的问题,提出了两级生化反应器串联运行促进氨氮生物转化而提升沸石生物再生效率,探索了最佳处理工艺条件,并对该工艺脱氨氮的机制进行了分析,为实际低温氨氮废水处理提供技术参考和理论基础。成功启动ZBFB后,研究了挂膜后沸石的氨氮吸附特性,发现生物膜对沸石的氨氮吸附容量几乎无影响。在探究进水温度、吸附时长、沸石粒径对铵饱和沸石生物再生的影响时发现:进水温度越低、低温吸附时间越长、沸石粒径越大,沸石再生效率越低。沸石再生阶段,将ZBFB与陶粒曝气生物滤池(CBAF)串联运行可促进沸石生物再生,其再生率是单级ZBFB中沸石生物再生率的25倍。优化吸附段的实验条件后,ZBFB-CBAF中沸石24 h再生率可超过90%。碱度在沸石生物再生过程中既是离子交换剂也是硝化反应基质,对沸石生物再生效果有较大影响。在研究碱度对ZBFB-CBAF中沸石再生效果的影响时发现,以NaHCO3为碱度,投加量越大,沸石再生率越高;一次投加碱度效果优于分批投加,沸石生物再生过程符合准一级动力学。通过以上研究分析,总结ZBFB-CBAF促进沸石再生的机制可能为:投加碱度后,Na+与吸附的NH4+进行离子交换,解吸的NH4+-N被微生物转化成NO2--N和NO3--N,再生液循环形成溶液与沸石内部的NH4+-N浓度差,进一步促进NH4+-N解吸,且再生液循环过程中CBAF可向ZBFB接种高活性硝化细菌提高氨氮生物转化率,氨氮解吸与生物转化的循环促进了沸石快速再生。优化碱度条件后,ZBFB-CBAF连续运行30个周期处理8oC氨氮浓度为3037 mg/L的模拟废水,吸附出水NH4+-N浓度为0.91.5 mg/L,沸石24 h再生率为76.0%86.1%。此后,进行ZBFB动态吸附氨氮实验,达到吸附穿透时处理废水体积为填料体积的81倍,沸石的氨氮吸附容量仍较大。将沸石再生液进行反硝化处理,以乙酸钠为碳源,总氮去除率达到98.7%,出水TN<3 mg/L,出水COD为16.439.7 mg/L。综上所述,ZBFB吸附—ZBFB-CBAF沸石生物再生—DNSBR再生液反硝化组合工艺可高效处理低温低浓度氨氮废水。
胡佩雷,徐华龙,沈伟[7](2018)在《改性Zr-Na/Zeolite双功能沸石脱除水溶液中氨氮和磷性能》文中研究表明采用氯化钠离子交换和氯氧化锆沉积-沉淀两步法改性天然沸石,得到具有脱除水中氨氮和磷的双功能锆钠改性天然沸石(Zr-Na/Zeolite)。考察了Zr-Na/Zeolite在不同pH、氨氮和磷初始质量浓度和温度下对氨氮溶液、含磷溶液及氮磷共存溶液的吸附情况。结果表明,Zr-Na/Zeolite能够在保持Na改性沸石(Na/Zeolite)优良的吸附氨氮性能的基础上,极大地提高吸附磷的能力。在不同pH下,Zr-Na/Zeolite吸附氨氮和磷的效果呈现不同的规律。对于氨氮,水溶液pH在48时Zr-Na/Zeolite具有最佳吸附性能,最高吸附量达到4.5 mg/g。对于含磷阴离子,脱磷能力随pH的升高而降低,吸附量从pH=2时的4.71 mg/g降到pH=10时的2.20 mg/g。当Zr-Na/Zeolite投加量为0.2 g,氨氮和磷初始质量浓度从10 mg/L提高到200 mg/L时,氨氮和磷的吸附量分别从1.42和2.46 mg/g提高到11.60和11.80 mg/g。溶液温度从25℃升高到45℃时,氨氮的吸附量提高了10%,磷的吸附量提高了11%。磷和氨氮的吸附过程符合准二级动力学模型。0.1 mol/L Na OH和1.0 mol/L Na Cl混合溶液可以再生Zr-Na/Zeolite,循环吸附14次后,吸附效率几乎保持不变。
刘含[8](2017)在《改性沸石在生活污水中脱氮除磷及再生的实验研究》文中进行了进一步梳理近年来,我国生活污水排放量日益增多,而未经处理的生活污水中往往存在高浓度的氮和磷,且NH4+、NO3-和H2PO4-是其主要的存在形式。生物法是国内外污水处理厂脱氮除磷的传统工艺,然而随着近年来国家对污水水质要求的提高,单一的生物处理已难以满足日益严格的排放标准。化学法中的吸附法去除效率高、设备简单、占地面积小,是水处理领域一种常用的水处理方法。本文利用季铵盐型硅烷偶联剂和NaCl溶液首次制备了以共价键连接的季铵盐改性Na型沸石(MZ),该改性沸石与不仅可去除生活污水中的NH4+,同时能去除NO3-和H2PO4-。通过实验优化了MZ的改性条件,并采用多种分析手段对MZ进行了表征和分析。模拟废水中对MZ的吸附研究表明,MZ脱氮除磷效果受多种因素影响。通过响应面分析法(RSM)考察了各因素影响大小顺序依次:投加量>初始pH>反应时间;研究了各因素间的交互作用,并优化了MZ吸附条件。该改性沸石在吸附过程中,30min即达平衡;NH4+N、NO3-N和H2PO4-P的最佳去除率分别达54%,97.46%,99.77%;且MZ的吸附效果受pH变化影响较小。共存离子实验表明SO42-和Cl-对NO3-的去除有不利影响,且SO42-大于Cl-。吸附特性研究表明MZ的吸附过程符合伪二级动力学模型,能很好地用Langumuir和Freundlich曲线描述,并且该过程具有自发性,是熵增型的吸热反应。实际生活污水中MZ的吸附和再生研究表明,MZ能够同步去除实际生活污水中的NH4+N、NO3-N和H2PO4-P,最佳去除率分别为60.57%,91.11%,93.22%,且SO42-的存在不会对去除效果产生实质性的影响。吸附饱和的MZ通过NaCl溶液即可恢复其吸附能力,并且可在多次循环再生使用后保持较好的去除效果。
孙楠[9](2013)在《改性凹凸棒土处理低温高色高氨氮水源水研究》文中指出本研究依据新《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的规范要求,针对常规工艺处理北方寒冷地区低温高色高氨氮水源水效果不佳的问题,将凹凸棒土改性为一种新型载体絮凝吸附剂与分子筛,从反应动力学与物质转化等方面探索反应机理,并运用表面络合-吸附-混凝理论与正交-响应面分析法,研究基于改性凹凸棒土的“载体絮凝-高效沉淀-预涂膜过滤”的脱色脱氨氮水处理工艺集成技术,为保障北方寒冷地区的饮用水安全提供技术方案。通过X射线荧光光谱、旋转阳极X射线衍射、傅立叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、BET比表面积与孔径分布等测试方法,研究改性凹凸棒土的微观结构、矿物特征与形成机理,分析适于低温脱色脱氨氮的凹凸棒土的最佳改性方式。结果表明:壳聚糖改性凹凸棒土(CPA)脱色效果显着,机理以静电吸附、化学反应为主;提纯凹凸棒土脱色效果次之;热、酸改性凹凸棒土不脱色反而增色。碱改性凹凸棒土(4A分子筛)脱NH4+-N效果显着,机理以离子交换为主;热、酸改性凹凸棒土对NH4+-N去除率低;有机改性凹凸棒土无法脱NH4+4-N。以上分析与结果对正确理解凹凸棒土的纳米效应具有重要的理论意义。通过吸附等温线、吸附动力学与热力学等理论,研究低温状态下CPA的吸附脱色性能,以及4A分子筛对共存溶液中NH4+-N、腐殖酸(HA)的吸附性能。结果表明:CPA对HA的吸附符合Langmuir–Freundlich吸附等温式,同时受膜扩散和颗粒内扩散控制,其最大吸附量qe,max为121mg/g。4A分子筛对NH4+-N、HA的吸附均符合Freundlich吸附等温式,受颗粒内扩散控制,qe,max分别为61mg/g,21mg/g;对NH4+-N吸附受离子交换、分子色散力、诱导力与静电吸附影响,当HA存在时,NH4+-N的吸附受到抑制;对HA吸附依靠静电吸附、阳离子桥以及HA与4A分子筛表面铝盐的羟基化合物的络合作用,NH4+-N存在会促进HA被吸附。CPA和4A分子筛在低温状态下均表现出良好的吸附能力,且具有较强的可再生能力,可循环使用。以上分析为吸附剂的开发应用提供理论依据,具有重要的经济意义。分析了低温高色水处理效能与混凝机理,并采用响应面分析法设计确定“回流污泥-PFA-CPA”强化混凝的最优参数组合。结果表明:pH值与污泥回流量是影响色度去除率的显着性因素。HA-颗粒溶液主要与PFA水解产生的络合物发生反应。CPA能有效去除溶解性有机物,并作为“凝核”增大了絮体强度与粒径以及破碎后絮体的恢复能力。回流污泥能促进CPA对HA的吸附,改善低温低浊现象。强化混凝后,出水受色度、温度影响程度降低。以上分析与结果为优化运行与调试提供了技术支持。分析了新型高密度沉淀池与4A分子筛预涂膜过滤器的出水水质变化规律,探索不同条件下优化运行控制方式。结果表明:通过控制污泥回流比,使污泥浓度(SS)在498900mg/L,可有效降低混凝剂投加量。精确控制排泥量与斜板下泥水界面,能防止“翻池”现象,保证悬浮泥渣面低、底部污泥浓度高。水力负荷低于50L/h、原水有机物低于8mg/L时沉淀出水水质无明显变化。4A分子筛在最优涂膜条件下形成动态膜后过滤高密池出水,NH4+-N去除率达95%。基膜采用物理清洗,34d更换。该组合工艺处理低温青顶水库水源水效果显着,运行费用低。以上研究为产业化推广提供了切实可行的理论技术支撑。
郭俊元[10](2013)在《微生物絮凝与改性沸石吸附联合处理猪场废水的研究》文中认为我国规模化养殖业的高速发展,带来了巨大的环境压力,其中猪场废水是主要的污染来源,猪场废水含有高浓度有机物和氨氮,是较难处理的一类有机废水。国内外主要采用厌氧—好氧技术方法进行处理,虽然厌氧处理能够很大程度上降解废水中的有机污染物,但是,厌氧出水污染物浓度仍然很高,尤其是氨氮基本没有被去除。对于猪场废水厌氧消化液的处理,应用最多的是生物硝化反硝化,虽然利用硝化菌和反硝化菌可以将废水中的含氮有机物和氨转化为氮气去除,但高浓度的有机物和氨氮通常会加大微生物的处理负荷和冲击负荷,导致废水处理效果不佳。实际工程中,为改善氨氮的去除效果,通常在反硝化脱氮过程中补充碱度或碳源,使得处理成本和运行费用增加。这种情况下,高效去除有机污染物的絮凝技术和以天然沸石为吸附剂的离子交换脱氨氮技术逐渐引起人们的重视。本论文在充分研究微生物絮凝剂去除高浓度有机污染物的作用机制和氧化镁改性沸石吸附回收高浓度氨氮的作用机理的基础上,提出了微生物絮凝与氧化镁改性沸石吸附联合处理猪场废水厌氧消化液的技术,运用中心复合设计建立废水中污染物去除的二次模型,通过絮凝和离子交换技术提高有机污染物的去除效率,实现废水中高浓度氨氮的吸附回收。一方面,从养猪场废水处理厂污泥中分离耐高浓度有机物和氨氮的絮凝微生物,充分研究其利用猪场废水和污泥生产微生物絮凝剂及去除猪场废水厌氧消化液中高浓度有机物的性能和机理。另一方面,采用焙烧的方法将氧化镁分散在天然沸石上,使其获得强碱性活性位并保留微孔结构,充分研究其吸附猪场废水厌氧消化液中高浓度氨氮的性能和动力学过程。以此为基础,运用响应面分析法设计实验,在氧化镁改性沸石处理猪场废水厌氧消化液的混凝过程中加入微生物絮凝剂,对于废水中高浓度有机物和氨氮的去除和吸附回收具有巩固作用,实现氧化镁改性沸石和微生物絮凝剂在处理猪场废水厌氧消化液中的优势互补,最大限度地去除废水中的COD、氨氮和浊度。从湖南省富华养猪场废水处理厂沉淀池污泥中分离出一株高效絮凝微生物菌株R3,通过生理生化实验和16S rDNA鉴定为红球菌属微生物。实验通过优化菌株R3培养基,得出生产絮凝剂的基质组成为(g/L):蔗糖20、酵母粉4.0、脲1.0、NaCl10、MgSO42.0、K2HPO45.0、KH2PO42.0。菌株R3可以有效利用猪场废水和碱热处理的污泥生产微生物絮凝剂,无需添加其他可溶性有机物和氮化合物。实验建立了描述菌株R3生长、絮凝剂MBFR3生产和底物蔗糖消耗的数学模型,三种模型的平均相对误差均小于10%,可以认为建立的菌株发酵动力学模型是可行的。菌株R3生产的微生物絮凝剂MBFR3其有效成分为蛋白质,蛋白质含量达99.7%,平均相对分子量为3.99×105Da。 MBFR3具有良好的絮凝性能,当投加量在10-30mg/L范围内变化时,对4.0g/L高岭土悬液的絮凝率始终保持在90%以上;MBFR3其絮凝性能相对稳定的适用pH值呈弱碱性,当pH=8.0时,絮凝率达到96.8%。MBFR3对猪场废水中的COD、氨氮、浊度有着明显的去除效果,废水pH为7.0-9.0时,随着投加量从5.0mg/L逐渐增加至20mg/L,废水中COD、氨氮、浊度的去除率也随之快速增加至47.2%、41.9%和72.9%。絮凝机理研究表明,胶体颗粒是通过电中和作用和离子架桥作用被MBFR3絮凝沉降的,助凝剂Ca2+通过库伦引力将带负电荷的胶体颗粒拉近,并与之形成Ca2+—胶体颗粒结合物,MBFR3像一种桥接剂,通过离子键将两个或两个以上的Ca2+—胶体颗粒结合物吸附到分子链上,从而完成了胶体颗粒的絮凝。400oC焙烧条件下,将氧化镁按质量比1:4分散负载于浙江缙云天然斜发沸石,制得氧化镁改性沸石。改性沸石对氨氮吸附量可达到24.7mg/g,是天然沸石吸附氨氮量(12.6mg/g)的196.1%。改性沸石投加量在5.0-30g/L范围内变化时,氨氮去除率随着投加量的增加而迅速增加到58.6%。改性沸石吸附氨氮有一个最适pH范围(7.0-9.0),当pH=8.0时,氨氮去除率达到58.9%。改性沸石对氨氮的去除具有快速吸附、缓慢平衡的特点,在反应最初30min内,氨氮去除率迅速增加到49.1%,当反应时间达到80min时,吸附达到平衡。内扩散动力学研究表明NH4+从改性沸石表面扩散到颗粒内部是整个吸附过程的速率控制步骤。吸附等温线研究过程中,随实验温度条件的升高,改性沸石对氨氮的理论吸附量从29.1mg/g下降到27.4mg/g,说明温度对改性沸石的吸附性能有一定影响。相比Freundlich等温线和Tempkin等温线而言,Langmuir等温线能够更好地拟合实验数据。热力学研究过程中发现,氨氮吸附过程是热力学自发过程(ΔGθ<0),吸附反应是放热反应(ΔHθ<0),改性沸石吸附氨氮的反应增加了固—液界面上物质的无序程度(ΔSθ<0)。离子交换特征研究表明,Mg2+、Ca2+是主要的交换阳离子。采用响应面分析法对MBFR3与氧化镁改性沸石联合处理猪场废水厌氧消化液的过程进行了优化,设定的5个影响因子分别为MBFR3投加量(x1),改性沸石投加量(x2)、废水pH值(x3)、CaCl2投加量(x4)和反应时间(x5)。响应面实验分别拟合出了关于COD去除率和氨氮去除率的二次模型,确定猪场废水厌氧消化液的最佳絮凝条件为MBFR324mg/L,氧化镁改性沸石12g/L,pH值8.3,CaCl20.16g/L,反应时间55min,其中改性沸石可以循环使用6次。最佳絮凝条件下,COD、氨氮、浊度去除率分别为87.9%、86.9%、94.8%。本论文运用响应面法优化了微生物絮凝剂与氧化镁改性沸石联合处理猪场废水厌氧消化液的工艺条件,建立的COD和氨氮去除率的二次模型为实际猪场废水处理工程提供了指导意义和参考价值。针对微生物絮凝剂去除有机物的机理、氧化镁改性沸石吸附去除氨氮的机理、微生物絮凝剂与氧化镁改性沸石联合处理废水的性能和机理等关键问题的研究,有望解决国内外猪场废水厌氧消化液好氧后处理难以取得良好效果的问题。微生物絮凝剂与氧化镁改性沸石联合使用,通过絮凝和离子交换技术提高了有机污染物的去除效率,实现了废水中高浓度氨氮的吸附回收,不仅降低了生化处理成本,而且避免了PAC和PAM在废水处理中的不安全性和二次污染。
二、沸石在废水脱氨氮中的应用:(Ⅰ)沸石离子交换脱氨氮(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、沸石在废水脱氨氮中的应用:(Ⅰ)沸石离子交换脱氨氮(论文提纲范文)
(1)气化渣基氨氮吸附剂的制备及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 课题背景 |
1.1.1 氨氮废水的来源 |
1.1.2 氨氮废水的危害 |
1.2 氨氮废水处理技术研究现状 |
1.2.1 生物法 |
1.2.2 吹脱法 |
1.2.3 折点加氯法 |
1.2.4 化学沉淀法 |
1.2.5 电化学氧化法 |
1.2.6 离子交换法 |
1.3 气化渣的来源及危害 |
1.4 气化渣的研究现状 |
1.4.1 气化渣的特性 |
1.4.2 气化渣的研究现状 |
1.5 课题研究意义和内容 |
第2章 实验部分 |
2.1 实验试剂及仪器 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 实验原料 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 氨氮浓度的测定 |
2.3.2 氨氮标准曲线 |
2.4 吸附剂的制备方法 |
2.5 吸附剂的表征方法 |
2.5.1 氮气吸附-脱附分析 |
2.5.2 固体粉末X射线衍射(XRD)表征 |
2.5.3 等离子体发射光谱仪(ICP)表征 |
2.5.4 扫描电子显微镜(SEM) |
2.5.5 傅里叶变换红外吸收光谱(FT-IR) |
2.5.6 吸附剂表面电位测试(zeta电位) |
第3章 吸附剂制备参数的优化 |
3.1 引言 |
3.2 偏铝酸钠添加量对吸附剂氨氮吸附性能的影响 |
3.3 NaOH添加量对吸附剂性能的影响 |
3.4 水热温度对吸附剂性能的影响 |
3.5 水热时间对吸附剂性能的影响 |
3.6 本章小结 |
第4章 RCS各组分对吸附剂性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 HCS与HAS组分合成的吸附剂氨氮吸附性能 |
4.2.1 气化渣分选后各组分表征 |
4.2.2 气化渣分选后各组分合成吸附剂的研究 |
4.3 RCS预处理 |
4.4 灰分的作用 |
4.5 残炭的作用 |
4.5.1 残炭在水热合成过程中的作用 |
4.5.2 残炭在样品中的作用 |
4.6 本章小结 |
第5章 操作条件对氨氮去除率的影响 |
5.1 引言 |
5.2 接触时间对氨氮去除率的影响 |
5.3 初始pH对氨氮去除率的影响 |
5.4 氨氮初始浓度对氨氮去除率的影响 |
5.5 固液比对氨氮去除率的影响 |
5.6 吸附等温线的研究 |
5.7 吸附动力学的研究 |
5.8 本章小结 |
第6章 结论及后续工作建议 |
6.1 结论 |
6.2 本文的创新之处 |
6.3 后续工作建议 |
参考文献 |
攻读学位期间研究成果 |
致谢 |
(2)“吹脱+吸附”工艺对煤化工废水中氨氮的除脱效果试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1.绪论 |
1.1 煤化工废水特点与危害 |
1.1.1 煤化工废水的来源与特点 |
1.1.2 煤化工废水的危害 |
1.2 煤化工废水中氨氮处理技术研究进展 |
1.2.1 吹脱法 |
1.2.2 蒸氨法 |
1.2.3 鸟粪石法 |
1.2.4 吸附法 |
1.3 煤化工废水中氨氮处理技术存在的问题 |
1.4 研究目的和研究内容 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 技术路线 |
2.材料与方法 |
2.1 煤化工废水水质 |
2.2 材料 |
2.3 实验试剂与仪器 |
2.3.1 实验试剂 |
2.3.2 实验仪器 |
2.4 工艺流程 |
2.5 实验方法 |
2.5.1 水质分析方法 |
2.5.2 试验方法 |
3.结果与讨论 |
3.1 吹脱法除氨影响因素分析 |
3.1.1 pH对吹脱效果的影响 |
3.1.2 时间对吹脱效果的影响 |
3.1.3 温度对吹脱效果的影响 |
3.1.4 气液比对吹脱效果的影响 |
3.1.5 正交优化试验 |
3.2 沸石制备及沸石吸附除氨影响因素分析 |
3.2.1 制备改性沸石 |
3.2.2 改性沸石表征分析 |
3.2.3 改性剂浓度对沸石吸附效果的影响 |
3.2.4 沸石投加量对沸石吸附效果的影响 |
3.2.5 时间对沸石吸附效果的影响 |
3.2.6 温度对沸石吸附效果的影响 |
3.2.7 pH对沸石吸附效果的影响 |
3.2.8 正交优化试验 |
3.2.9 改性沸石吸附模型及分析 |
3.3 饱和沸石再生影响因素分析 |
3.3.1 再生剂筛选 |
3.3.2 时间对再生效果的影响 |
3.3.3 温度对再生效果的影响 |
3.3.4 响应面优化试验 |
3.3.5 再生沸石表征分析 |
3.3.6 重复再生试验 |
3.4 “吹脱+吸附”组合工艺动态除氨试验 |
3.4.1 制备试验装置 |
3.4.2 HRT对除氨效果的影响 |
3.4.3 循环再生试验 |
3.4.4 系统运行情况 |
3.4.5 组合工艺对重金属和有机污染物的同步去除研究 |
4.结论与建议 |
4.1 结论 |
4.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录 攻读硕士学位期间科研成果 |
(3)利用改性矿物材料抑制新生底泥中营养盐释放的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 水体富营养化的成因 |
1.2.2 抑制底泥中营养盐释放的研究方法 |
1.2.3 国内外的研究进展 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 研究意义 |
2 采样区水质及底泥理化性状分析 |
2.1 采样区概况 |
2.2 样品采集和处理 |
2.2.1 采样点确定 |
2.2.2 样品处理 |
2.3 实验试剂和实验仪器 |
2.4 分析方法 |
2.4.1 上覆水理化性质 |
2.4.2 底泥理化性质 |
2.5 采样区的底泥和上覆水的理化性质 |
2.5.1 水质的理化性质分析 |
2.5.2 底泥的理化性质分析 |
2.6 本章小节 |
3 改性材料的制备方法 |
3.1 实验材料 |
3.1.1 底泥 |
3.1.2 沸石 |
3.1.3 膨润土 |
3.1.4 粘土 |
3.2 实验药品与仪器 |
3.2.1 实验药品 |
3.2.2 实验仪器 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 实验过程 |
3.3.2 改性材料对氨氮吸附性能评估 |
3.3.3 改性材料对氨氮的吸附-解吸特性评估 |
3.3.4 改性材料的分离因子R_L的计算 |
3.4 实验结果与讨论 |
3.5 本章小结 |
4 改性材料对沉水植物生长的影响情况 |
4.1 实验材料 |
4.2 实验耗材和仪器 |
4.3 实验方法 |
4.4 实验结果 |
4.5 本章小结 |
5 改性材料与沉水植物对底泥中营养盐释放的抑制效果分析 |
5.1 实验材料 |
5.2 实验耗材和仪器 |
5.3 实验方法 |
5.4 实验结果与讨论 |
5.4.1 改性材料与沉水植物共同作用下氨氮随释放时间的变化 |
5.4.2 改性材料与沉水植物共同作用下总氮随释放时间的变化 |
5.4.3 改性材料与沉水植物共同作用下总磷随释放时间的变化 |
5.4.4 改性材料与沉水植物共同作用下溶解性磷酸盐随释放时间的变化 |
5.5 本章小结 |
6 结论创新点与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(4)膜吸附反应器(MAR)深度处理低氨氮废水(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 前言 |
1.1 课题背景 |
1.1.1 水污染现状 |
1.1.2 水中氨氮的主要来源及危害 |
1.2 污水除氨氮技术研究进展 |
1.2.1 化学法和物理法处理氨氮 |
1.2.2 生物法除氨氮 |
1.3 沸石简介 |
1.3.1 天然沸石的结构及特性 |
1.3.2 沸石的改性及研究进展 |
1.3.3 沸石的再生及研究进展 |
1.4 超滤膜分离技术研究 |
1.4.1 膜分离技术简介 |
1.4.2 超滤膜分离技术的优点 |
1.4.3 超滤膜分离技术的缺点 |
1.5 改性沸石/超滤膜 |
1.6 研究目标和内容 |
1.7 技术路线 |
2 实验材料与方法 |
2.1 实验材料与仪器 |
2.1.1 沸石 |
2.1.2 膜组件 |
2.1.3 实验水样 |
2.2 改性沸石的制备 |
2.2.1 热改性沸石的制备 |
2.2.2 酸改性沸石的制备 |
2.2.3 碱改性沸石的制备 |
2.2.4 盐改性沸石的制备 |
2.2.5 复合改性 |
2.3 改性沸石的表征 |
2.3.1 SEM表征 |
2.3.2 EDS元素分析 |
2.4 改性沸石的吸附实验 |
2.4.1 反应条件对改性沸石吸附氨氮效果的影响 |
2.4.2 竞争离子实验 |
2.4.3 吸附动力学实验 |
2.4.4 吸附等温线实验 |
2.4.5 再生实验 |
2.5 实验装置 |
2.5.1 运行参数的确定方法 |
2.5.2 膜污染控制技术 |
2.5.3 膜化学清洗 |
2.6 分析项目及监测分析方法 |
2.6.1 氨氮的测定方法 |
2.6.2 总磷的测定 |
2.6.3 pH的测定 |
2.6.4 COD的测定 |
2.6.5 SS的测定 |
2.6.6 膜比通量(J_(SF))的测定 |
2.6.7 归一化膜比通量(J_(SF)/J_(SF0))的测定 |
3 改性沸石和超滤膜处理低氨氮废水的性能 |
3.1 沸石改性条件优化 |
3.1.1 热改性 |
3.1.2 酸改性 |
3.1.3 碱改性 |
3.1.4 盐改性 |
3.1.5 复合改性 |
3.2 HNZ的吸附实验及评价指标 |
3.2.1 HNZ吸附的单因素影响实验 |
3.2.2 吸附动力学实验 |
3.2.3 吸附等温线实验 |
3.2.4 竞争离子实验 |
3.2.5 再生实验 |
3.3 超滤膜处理低氨氮废水的性能 |
4 MAR反应器的运行参数的确定及处理效能 |
4.1 HNZ投加量的确定 |
4.1.1 HNZ投加量对氨氮的去除效果的影响 |
4.1.2 HNZ投加量对膜通量的影响 |
4.2 HNZ粒径的确定 |
4.2.1 对氨氮的去除效果 |
4.2.2 对膜通量的影响 |
4.3 反洗时间的确定 |
4.4 水力停留时间的确定及组合工艺对真实废水的处理效能 |
4.4.1 组合工艺对真实废水的处理效能 |
4.4.2 组合工艺对真实废水的处理效能 |
5 结论 |
5.1 全文总结 |
5.2 论文创新点 |
5.3 论文不足之处 |
6 展望 |
7 参考文献 |
8 攻读硕士期间发表论文情况 |
9 致谢 |
(5)水体中氮的仿生脱除方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 水体中氮的来源及危害 |
1.1.1 水体中氨氮的来源及危害 |
1.1.2 水体中硝态氮的来源及危害 |
1.2 水体中氨氮的脱除方法 |
1.2.1 物理脱除方法 |
1.2.2 化学脱除方法 |
1.2.3 生物脱除方法 |
1.3 水体中硝态氮的脱除方法 |
1.3.1 物理脱除方法 |
1.3.2 化学脱除方法 |
1.3.3 生物脱除方法 |
1.4 本论文的主要研究内容及意义 |
第二章 微生物对水体中氮的脱除考察 |
2.1 实验试剂与仪器 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 培养基的配置 |
2.2.2 接种培养 |
2.2.3 分析方法与计算公式 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 无光照下微生物对水体中氮的脱除作用 |
2.3.2 光合细菌对水体的脱氮作用 |
2.4 小结 |
第三章 水体中氨氮的仿生脱除 |
3.1 实验试剂及仪器 |
3.1.1 实验试剂 |
3.1.2 实验仪器 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 光催化剂的制备 |
3.2.2 氨氮的仿生脱除 |
3.2.3 脱氨氮的动力学分析 |
3.2.4 分析方法与计算公式 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 pH对脱氨氮的影响 |
3.3.2 不同过渡金属氧化物对氨氮的脱除比较 |
3.3.3 光对脱除氨氮的影响 |
3.3.4 共存组分对脱除氨氮的影响 |
3.3.5 脱氮过程中溶液上方气体分析 |
3.3.6 仿生脱除氨氮的原理分析 |
3.4 小结 |
第四章 水体中硝态氮的仿生脱除 |
4.1 实验试剂与仪器 |
4.1.1 实验试剂 |
4.1.2 实验仪器 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 水体中硝酸铵的仿生脱除 |
4.2.2 硝态氮的仿生脱除 |
4.2.3 分析方法与计算公式 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 硝酸铵的仿生脱除 |
4.3.2 硝态氮的仿生脱除 |
4.4 小结 |
第五章 结论 |
参考文献 |
在学期间取得的科研成果和科研情况说明 |
致谢 |
(6)沸石吸附—再生处理低温低浓度氨氮废水研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略表 |
第一章 绪论 |
1.1 水体氨氮污染现状及危害 |
1.1.1 水体中氨氮的来源 |
1.1.2 氨氮的危害 |
1.2 我国污水处理厂的氨氮排放状况 |
1.3 氨氮废水的处理工艺 |
1.3.1 物理化学脱氮法 |
1.3.2 生物脱氮法 |
1.3.3 其他脱氮法 |
1.4 沸石结构及功能 |
1.4.1 沸石的结构 |
1.4.2 沸石的脱氨氮应用 |
1.5 沸石的再生 |
1.5.1 沸石的物理化学再生 |
1.5.2 沸石的电化学再生 |
1.5.3 沸石的生物再生 |
1.6 研究背景、目的及内容 |
1.7 本课题的创新点 |
第二章 试验材料与方法 |
2.1 试验装置及工艺流程 |
2.2 试验材料 |
2.2.1 天然沸石 |
2.2.2 陶粒 |
2.2.3 接种污泥 |
2.2.4 试验用水 |
2.2.5 化学试剂 |
2.2.6 试验仪器设备 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 ZBFB与 CBAF的接种挂膜与启动 |
2.3.2 生物沸石吸附氨氮机理研究试验 |
2.3.3 生物沸石动态吸附低温氨氮废水试验 |
2.3.4 单因素对沸石生物再生影响试验 |
2.3.5 碱度对ZBFB-CBAF中沸石生物再生的影响 |
2.3.6 DNSBR反硝化处理再生液 |
2.4 检测项目及方法 |
2.4.1 基本检测项目及方法 |
2.4.2 检测结果的分析与计算 |
2.4.3 活性污泥胞外聚合物的提取和三维荧光分析 |
2.4.4 宏基因组DNA提取和高通量测序分析 |
第三章 生物沸石的氨氮吸附特性研究 |
3.1 ZBFB挂膜和启动 |
3.2 生物沸石的氨氮吸附容量 |
3.2.1 沸石挂膜前后氨氮吸附容量的变化 |
3.2.2 不同粒径沸石的氨氮吸附容量对比 |
3.2.3 不同氨氮浓度下沸石的氨氮吸附容量对比 |
3.2.4 悬浮物、有机物及共存离子对生物沸石吸附容量的影响 |
3.2.5 生物沸石静态与动态吸附氨氮的过程 |
3.2.6 动态吸附中HRT对生物沸石吸附容量的影响 |
3.3 生物沸石吸附氨氮的动力学研究 |
3.3.1 准一级和准二级动力学 |
3.3.2 Elovich动力学方程 |
3.3.3 颗粒内扩散模型 |
3.3.4 等温吸附模型 |
3.4 本章小结 |
第四章 铵饱和沸石的生物再生研究 |
4.1 CBAF挂膜和启动 |
4.2 进水温度对沸石生物再生的影响 |
4.2.1 ZBFB与 ZBFB-CBAF中沸石生物再生效率 |
4.2.2 ZBFB与 ZBFB-CBAF中沸石生物再生产物组成 |
4.3 吸附时长对沸石生物再生的影响 |
4.3.1 ZBFB与 ZBFB-CBAF中沸石生物再生效率 |
4.3.2 ZBFB与 ZBFB-CBAF中沸石生物再生产物组成 |
4.4 沸石粒径对沸石生物再生的影响 |
4.4.1 ZBFB与 ZBFB-CBAF中沸石生物再生效率 |
4.4.2 ZBFB与 ZBFB-CBAF中沸石生物再生产物组成 |
4.5 优化吸附实验条件后ZBFB及 ZBFB-CBAF运行效果对比 |
4.6 沸石表面微生物群落结构分析 |
4.6.1 门水平微生物分析 |
4.6.2 纲水平微生物分析 |
4.6.3 目水平微生物分析 |
4.7 本章小结 |
第五章 碱度对ZBFB-CBAF中沸石生物再生的影响及沸石再生机制探索 |
5.1 碱度源种类对沸石生物再生的影响 |
5.2 碱度投加量对沸石生物再生的影响 |
5.3 碱度投加模式对沸石生物再生的影响 |
5.4 ZBFB-CBAF处理低温低浓度氨氮废水的机制探索 |
5.5 优化再生阶段实验条件后ZBFB-CBAF多周期运行效果 |
5.6 沸石表面微生物结构变化 |
5.7 本章小结 |
第六章 沸石再生液的反硝化处理 |
6.1 沸石再生液的反硝化处理研究 |
6.1.1 DNSBR驯化及不同C/N比下的脱氮效果 |
6.1.2 ZBFB及 ZBFB-CBAF中沸石再生液的反硝化处理 |
6.1.3 DNSBR典型周期中的脱氮效果分析 |
6.2 DNSBR中微生物结构及污泥EPS三维荧光分析 |
6.2.1 污泥EPS三维荧光光谱分析 |
6.2.2 微生物群落结构分析 |
6.3 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(7)改性Zr-Na/Zeolite双功能沸石脱除水溶液中氨氮和磷性能(论文提纲范文)
1 实验部分 |
1.1 试剂与仪器 |
1.2 方法 |
1.3 吸附实验 |
1.4 再生实验 |
1.5 磷和氨氮检测方法 |
1.6 计算方法 |
1.6.1 吸附量与去除率 |
1.6.2 锆流失率 |
2 结果与讨论 |
2.1 改性沸石表征 |
2.1.1 XRF表征 |
2.1.2 XRD分析 |
2.1.3 SEM和TEM表征 |
2.2 改性沸石吸附氨氮和磷的效果 |
2.2.1 p H对改性沸石吸附氨氮的影响 |
2.2.2 p H对改性沸石吸附磷的影响 |
2.2.3 p H对Zr-Na/Zeolite吸附氨氮和磷的影响 |
2.2.4 氨氮和磷初始质量浓度对Zr-Na/Zeolite吸附效果的影响 |
2.2.5 温度对Zr-Na/Zeolite吸附氨氮和磷的影响 |
2.2.6 Zr-Na/Zeolite吸附氨氮和磷的吸附动力学考察 |
2.2.7 再生性能 |
3 结论 |
(8)改性沸石在生活污水中脱氮除磷及再生的实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 水污染现状 |
1.1.2 水体中氮、磷的来源及危害 |
1.2 生活污水脱氮除磷技术研究进展 |
1.2.1 生活污水脱氨氮方法及工艺简介 |
1.2.2 生活污水脱硝态氮方法及工艺简介 |
1.2.3 生活污水中除磷方法及工艺简介 |
1.2.4 生活污水中同步脱氮除磷工艺简介 |
1.3 沸石简介 |
1.3.1 天然沸石结构及特性 |
1.3.2 沸石的改性及研究进展 |
1.3.3 沸石的再生及研究进展 |
1.4 SCA简介 |
1.4.1 SCA的发展与分类 |
1.4.2 SCA的偶联 |
1.4.3 SCA的水解 |
1.4.4 SCA在环境中的应用研究进展 |
1.5 SCA改性沸石同步脱氮除磷研究进展 |
1.6 课题研究内容、目的及意义 |
1.6.1 目的及意义 |
1.6.2 内容及来源 |
1.6.3 存在的问题及展望 |
2 实验部分 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 沸石 |
2.1.2 实验水样 |
2.1.3 实验试剂 |
2.1.4 实验仪器 |
2.2 样品表征 |
2.2.1 XRD表征 |
2.2.2 SEM-EDS表征 |
2.2.3 FTIR表征 |
2.3 沸石样品的制备 |
2.3.1 无机改性沸石的制备 |
2.3.2 有机改性沸石的制备 |
2.3.3 复合改性沸石的制备 |
2.4 沸石改性优化实验 |
2.4.1 无机改性沸石优化实验 |
2.4.2 有机改性沸石优化实验 |
2.4.3 复合改性沸石优化实验 |
2.5 MZ的吸附实验及评价指标 |
2.5.1 MZ吸附的单因素影响实验 |
2.5.2 竞争离子实验 |
2.5.3 吸附动力学实验 |
2.5.4 吸附热力学实验 |
2.5.5 吸附等温线实验 |
2.5.6 MZ的实际吸附及再生实验 |
2.5.7 评价指标及测定方法 |
3 沸石改性优化实验研究 |
3.1 无机改性沸石及条件优化 |
3.1.1 热改性温度的影响 |
3.1.2 改性剂种类的影响 |
3.2 有机改性沸石及条件优化 |
3.2.1 改性剂浓度影响 |
3.2.2 改性温度和时间影响 |
3.3 复合改性沸石条件优化 |
3.4 本章小结 |
4 MZ结构表征及季铵含量测定 |
4.1 XRD表征 |
4.2 FTIR表征 |
4.3 SEM-EDS表征 |
4.4 MZ的季铵含量测定 |
4.5 本章小结 |
5 MZ的脱氮除磷效果及吸附特性研究 |
5.1 MZ脱氮除磷效果研究 |
5.1.1 反应时间对去除效果的影响 |
5.1.2 投加量对去除效果的影响 |
5.1.3 pH对去除效果的影响 |
5.1.4 初始浓度对去除效果的影响 |
5.1.5 MZ影响因素的RSM分析 |
5.1.6 共存阴离子对去除硝氮的影响 |
5.2 MZ吸附性能研究 |
5.2.1 吸附动力学研究 |
5.2.2 吸附热力学研究 |
5.2.3 吸附等温线研究 |
5.3 本章小结 |
6 MZ在实际生活污水中的吸附再生研究 |
6.1 MZ的实际脱氮除磷效果 |
6.2 MZ的实际再生效果 |
6.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
(9)改性凹凸棒土处理低温高色高氨氮水源水研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源、目的与意义 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 课题的目的与意义 |
1.2 低温高色高氨氮水源水的特征与危害 |
1.3 低温高色水处理研究进展 |
1.3.1 低温混凝剂应用研究 |
1.3.2 低温强化混凝技术研究 |
1.3.3 低温膜集成技术研究 |
1.4 低温高氨氮水处理研究进展 |
1.4.1 沸石分子筛的分类与特征 |
1.4.2 改性沸石分子筛吸附氨氮的研究 |
1.5 凹凸棒土在水处理方面的研究进展 |
1.6 课题研究内容与技术路线 |
1.6.1 低温高色高氨氮水处理存在的问题 |
1.6.2 研究目标与主要内容 |
1.6.3 研究技术路线 |
第2章 试验材料与分析方法 |
2.1 水样选取与配制 |
2.1.1 模拟水样配制 |
2.1.2 实际水源水样 |
2.2 凹凸棒土改性制备-表征-吸附-脱附试验 |
2.2.1 凹凸棒土的改性方法 |
2.2.2 凹凸棒土的表征分析 |
2.2.3 凹凸棒土的吸附过程 |
2.2.4 凹凸棒土的脱附过程 |
2.2.5 主要试验试剂 |
2.2.6 主要仪器设备 |
2.3 改性凹凸棒土“载体絮凝—高效沉淀—吸附过滤”试验 |
2.3.1 主要试验试剂 |
2.3.2 主要仪器设备 |
2.3.3 试验装置与运行参数 |
2.3.4 项目分析与检测方法 |
2.3.5 模型构建理论 |
第3章 凹凸棒土的改性制备与表征 |
3.1 引言 |
3.2 凹凸棒原土优选 |
3.2.1 凹凸棒土与其它矿物质对比 |
3.2.2 最佳粒径确定 |
3.3 江苏盱眙凹凸棒原土的提纯 |
3.3.1 纯化工艺优化 |
3.3.2 纯化样品表征 |
3.3.3 PA-90 去除HA的性能与机理 |
3.3.4 PA-90 去除NH_4~+-N的性能与机理 |
3.4 基于低温脱色脱氨氮的PA-90 的改性研究 |
3.4.1 热改性 |
3.4.2 酸改性 |
3.4.3 壳聚糖有机改性 |
3.4.4 碱化 |
3.5 本章小结 |
第4章 改性凹凸棒土低温脱色脱氨氮吸附性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 改性凹凸棒土吸附性能研究 |
4.2.1 投加剂量的影响 |
4.2.2 pH的影响 |
4.2.3 搅拌速度的影响 |
4.3 改性凹凸棒土的吸附等温线分析 |
4.3.1 CPA对HA的吸附行为 |
4.3.2 4A分子筛对NH_4~+- N与HA的吸附行为 |
4.4 改性凹凸棒土的吸附动力学分析 |
4.4.1 CPA吸附HA动力学研究 |
4.4.2 4A分子筛吸附NH_4~+-N、HA动力学研究 |
4.5 改性凹凸棒土的吸附热力学分析 |
4.5.1 CPA吸附HA的热力学研究 |
4.5.2 4A分子筛吸附NH_4~+-N、HA的热力学研究 |
4.6 改性凹凸棒土的再生研究 |
4.6.1 CPA再生 |
4.6.2 4A分子筛再生 |
4.7 综合效益分析 |
4.8 本章小结 |
第5章 改性凹凸棒土低温脱色强化混凝性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 青顶水库水有机物分析 |
5.3 低温高色水源水强化混凝的单因子试验研究 |
5.3.1 混凝剂优选与最佳投药量的确定 |
5.3.2 助凝剂优选与最佳投药量的确定 |
5.3.3 溶液pH值对强化混凝效果的影响 |
5.3.4 污泥回流量对强化混凝效果的影响 |
5.3.5 水力条件的优选 |
5.4 基于中心组合设计的回流污泥+PFA+CPA强化混凝优化试验 |
5.4.1 中心组合设计 |
5.4.2 预测模型及其显着性与精度分析 |
5.4.3 响应曲面与等高线分析及其优化 |
5.5 回流污泥+PFA+CPA强化混凝低温高色水效能与机制研究 |
5.5.1 Zeta电位与混凝机理 |
5.5.2 絮体粒径分布 |
5.5.3 絮体沉降性能 |
5.5.4 絮体结构形态 |
5.5.5 DOM去除机理与效果 |
5.5.6 色度对强化混凝效果的影响 |
5.5.7 温度对强化混凝效果的影响 |
5.6 本章小结 |
第6章 新型高密度沉淀池与 4A分子筛预涂膜过滤器优化运行分析 |
6.1 引言 |
6.2 新型高密度沉淀池的调试运行与控制优化 |
6.2.1 污泥回流变化规律与理论分析 |
6.2.2 泥层变化规律与排泥机制 |
6.2.3 药剂投加优化与净水效能 |
6.2.4 水力条件优化与进水特征影响 |
6.3 预涂膜滤器的调试运行与控制优化 |
6.3.1 4A分子筛动态膜制备条件优化 |
6.3.2 4A分子筛动态膜清洗条件选定 |
6.4 高密池-预涂膜联合运行水处理效果 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(10)微生物絮凝与改性沸石吸附联合处理猪场废水的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 猪场废水的来源及污染概况 |
1.2 猪场废水的处理现状 |
1.2.1 猪场废水的处理模式 |
1.2.2 猪场废水的处理技术方法 |
1.3 微生物絮凝—改性沸石吸附法处理猪场废水 |
1.4 微生物絮凝剂的研发与应用 |
1.4.1 微生物絮凝剂的种类和特点 |
1.4.2 微生物絮凝剂的研究现状 |
1.4.3 微生物絮凝剂合成的影响因素 |
1.4.4 微生物絮凝剂性能的影响因素 |
1.4.5 微生物絮凝剂的絮凝机理 |
1.4.6 微生物絮凝剂的应用 |
1.4.7 存在问题和发展趋势 |
1.5 沸石的结构性能与应用 |
1.5.1 沸石的结构性能 |
1.5.2 沸石的改性方法及机理 |
1.5.3 沸石在废水处理中的应用 |
1.6 选题目的与研究内容 |
1.6.1 选题目的 |
1.6.2 研究内容 |
1.6.3 技术路线 |
第2章 实验材料与方法 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料 |
2.2.1 实验药品 |
2.2.2 实验仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 微生物絮凝剂的生产及其絮凝特性的研究 |
2.3.2 氧化镁改性沸石的制备及其对氨氮的吸附性能研究 |
2.3.3 微生物絮凝与改性沸石吸附联合处理猪场废水的响应面优化 |
2.4 检测方法 |
第3章 菌株 R3 产絮凝剂的条件优化和成分特征解析 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料与方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验方法 |
3.2.3 检测方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 菌株 R3 的鉴定 |
3.3.2 菌株 R3 发酵培养基的优化 |
3.3.3 菌株 R3 的生长曲线 |
3.3.4 菌株 R3 的发酵动力学 |
3.3.5 微生物絮凝剂 MBFR3 的成分和特征 |
3.3.6 利用猪场废水与污泥生产微生物絮凝剂 |
3.4 本章小结 |
第4章 菌株 R3 产絮凝剂的絮凝特性和絮凝机理研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与方法 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 实验方法 |
4.2.3 检测方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 微生物絮凝剂 MBFR3 的絮凝性能研究 |
4.3.2 微生物絮凝剂 MBFR3 的絮凝机理研究 |
4.3.3 微生物絮凝剂 MBFR3 处理猪场废水的应用研究 |
4.3.4 微生物絮凝剂 MBFR3 与 PAC、PAM 絮凝性能的比较 |
4.4 本章小结 |
第5章 改性沸石对猪场废水中高浓度氨氮的吸附性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料与方法 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 实验方法 |
5.2.3 检测方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 氧化镁改性沸石的制备 |
5.3.2 氧化镁改性沸石的特征 |
5.3.3 氧化镁改性沸石对废水中高浓度氨氮的吸附性能研究 |
5.3.4 氧化镁改性沸石的解吸再生和资源化利用 |
5.4 本章小结 |
第6章 改性沸石对猪场废水中高浓度氨氮的吸附机理研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验材料与方法 |
6.2.1 实验材料 |
6.2.2 实验方法 |
6.2.3 检测方法 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 吸附动力学 |
6.3.2 吸附等温线 |
6.3.3 吸附热力学 |
6.3.4 离子交换特征研究 |
6.3.5 红外光谱(FTIR)分析 |
6.3.6 扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析 |
6.4 本章小结 |
第7章 微生物絮凝与改性沸石吸附联合处理猪场废水的响应面优化 |
7.1 引言 |
7.2 实验材料与方法 |
7.2.1 实验材料 |
7.2.2 实验方法 |
7.2.3 分析方法 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 单独使用 MBFR3 对猪场废水污染物去除的影响 |
7.3.2 单独使用氧化镁改性沸石对猪场废水污染物去除的影响 |
7.3.3 响应面优化设计结果与分析 |
7.3.4 MBFR3 和氧化镁改性沸石对 Zeta 电位的影响 |
7.4 本章小结 |
结论 |
结论 |
创新点 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A 攻读学位期间申请的国家发明专利 |
附录 B 攻读学位期间发表的学术论文 |
附录 C 攻读学位期间参与的研究课题 |
四、沸石在废水脱氨氮中的应用:(Ⅰ)沸石离子交换脱氨氮(论文参考文献)
- [1]气化渣基氨氮吸附剂的制备及其性能研究[D]. 马超. 太原理工大学, 2021
- [2]“吹脱+吸附”工艺对煤化工废水中氨氮的除脱效果试验研究[D]. 马凯歌. 西安建筑科技大学, 2021(01)
- [3]利用改性矿物材料抑制新生底泥中营养盐释放的研究[D]. 王贝贝. 北京交通大学, 2020(03)
- [4]膜吸附反应器(MAR)深度处理低氨氮废水[D]. 王皓辉. 天津科技大学, 2020(08)
- [5]水体中氮的仿生脱除方法研究[D]. 李学领. 天津理工大学, 2020(05)
- [6]沸石吸附—再生处理低温低浓度氨氮废水研究[D]. 陈静. 华南理工大学, 2019(01)
- [7]改性Zr-Na/Zeolite双功能沸石脱除水溶液中氨氮和磷性能[J]. 胡佩雷,徐华龙,沈伟. 精细化工, 2018(09)
- [8]改性沸石在生活污水中脱氮除磷及再生的实验研究[D]. 刘含. 青岛科技大学, 2017(01)
- [9]改性凹凸棒土处理低温高色高氨氮水源水研究[D]. 孙楠. 哈尔滨工业大学, 2013(02)
- [10]微生物絮凝与改性沸石吸附联合处理猪场废水的研究[D]. 郭俊元. 湖南大学, 2013(01)