检索结果-南通市图书馆

作者：赵李丽昆明理工大学

学位级别：硕士

随着水体富营养化的日益严重,水体中磷酸盐去除方法愈加重要。吸附法除磷具有吸附效果高,且可以再生的优点。本论文立足于前期研究结果,采用稀土元素镧掺杂铁元素制备镧铁复合氧化物,对所制备的除磷剂进行吸附特性研究,对比氧化镧及活... 详细信息

随着水体富营养化的日益严重,水体中磷酸盐去除方法愈加重要。吸附法除磷具有吸附效果高,且可以再生的优点。本论文立足于前期研究结果,采用稀土元素镧掺杂铁元素制备镧铁复合氧化物,对所制备的除磷剂进行吸附特性研究,对比氧化镧及活性炭两种不同除磷剂,探讨其吸附特性,并对除磷剂进行多次再生后分析其再生效率。镧铁复合氧化物的最佳制备条件为400℃焙烧,经过焙烧后其载磷量为99.92mg/g,干燥条件对吸附剂的吸附效果影响较大,且氧化镧吸收正磷酸盐的能力高于氢氧化镧。实验对镧铁复合氧化物、氧化镧和活性炭三种不同除磷剂的载磷量进行研究、对比,其中,镧铁复合氧化物载磷量最高,其次为氧化镧,最后为活性炭。可见,除磷剂在吸附磷酸根过程中,化学吸附起主要作用。本实验对三种除磷剂进行多次真空再生,经过一次再生后,镧铁复合氧化物、氧化镧、活性炭三者的再生效率依次为：58.4%、58.89%和22.38%,经过三次再生后,三种除磷剂的再生效率分别为：43.2%、44.9%和6.7%。除磷剂多次再生后其吸附量降低,再生效率逐步减少但变化逐渐缓慢。除磷剂进行多次再生后其比表面积和孔径均有所减少,除磷剂的载磷量和微孔结构有一定关系,但比表面积和孔径不是影响载磷量的关键因素,微孔结构对载磷量起到次要作用。

关键词：镧铁复合氧化物吸附再生比表面积

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镧铁氧化物和氧化镧改性钢渣陶粒的制备及其除磷特性研究

镧铁氧化物和氧化镧改性钢渣陶粒的制备及其除磷特性研究

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作者：白彩云西安建筑科技大学

学位级别：硕士

水体富营养化是城市生态文明建设中不容忽视的环境污染问题。磷是导致富营养化发生的主要因素,水体中磷含量超过20μg/L即可能发生富营养化。对于水中低浓度磷的去除,吸附法具有成本低廉、除磷效率高、操作简单和无二次污染等优点。钢... 详细信息

水体富营养化是城市生态文明建设中不容忽视的环境污染问题。磷是导致富营养化发生的主要因素,水体中磷含量超过20μg/L即可能发生富营养化。对于水中低浓度磷的去除,吸附法具有成本低廉、除磷效率高、操作简单和无二次污染等优点。钢渣是一种典型的工业废弃物,因其具有一定的吸附能力,常被作为吸附剂应用于水体除磷,然而却存在去除率低、难以回收利用的问题。本论文制备出改性钢渣陶粒作为新型的吸附剂,研究其对水中磷的吸附特性和除磷机理,并考察其再生性能,以期为钢渣的综合利用提供科学依据。本研究分别使用镧铁复合氧化物和氧化镧作为改性剂,以蒙脱石作为粘结剂,可溶性淀粉作为造孔剂,经高温焙烧制备出两种具有高效除磷性能的改性钢渣陶粒。优化改性钢渣陶粒原料组分配比和焙烧条件,采用扫描电镜-X射线能谱仪(SEM-EDS)、X射线粉末衍射仪(XRD)和比表面积及孔径分布测试仪(BET)对改性钢渣陶粒的化学组成和微观形貌进行表征分析。通过吸附实验,研究投加量、初始磷溶液浓度、p H值和共存离子等因素对改性钢渣陶粒除磷效果的影响,对吸附动力学和等温线模型进行拟合,并探讨除磷机理。通过溶剂再生法对饱和改性钢渣陶粒进行再生,考察经一次再生后的改性钢渣陶粒除磷能力。研究结果表明,原料中钢渣、改性剂、粘结剂和造孔剂的质量比为50:10:25:15时,1000℃焙烧30 min制得的改性钢渣陶粒具有良好的除磷性能,且不易破碎。与未改性钢渣陶粒相比,镧铁复合氧化物改性钢渣陶粒(LFSC)和氧化镧改性钢渣陶粒(LOSC)的表面呈现疏松多孔的微观结构,为改性钢渣陶粒吸附水溶液中的磷酸盐提供有利的孔隙和通道。LFSC和LOSC的表面都新增了La元素,LFSC表面的Fe元素含量增多,金属元素大都以金属氧化物或氢氧化物的形式存在。LFSC和LOSC的比表面积分别为5.677 m/g和6.148 m/g,较普通钢渣陶粒明显增大,有利于磷的吸附。使用LFSC和LOSC处理磷浓度为1.0 mg/L的水样,投加量为5 g/L,反应4 h后,去除率分别达到99.07%和98.29%。在p H 3～11范围内,LFSC和LOSC对磷的去除率均在90%以上。阴离子对改性钢渣陶粒除磷有不同程度的抑制作用,其中HCO的抑制作用较强,而Mg和Ca则有促进作用。准二级动力学模型能够较好地描述LFSC和LOSC对水溶液中磷的吸附过程。LFSC和LOSC对磷的吸附等温线都符合Langmuir等温吸附模型,吸附除磷后材料表面中出现磷元素的能谱峰且有La PO、Fe PO等磷酸盐沉淀生成,表明LFSC和LOSC主要是通过单分子层化学吸附和化学沉淀作用来实现磷的去除。采用1.5mol/L Na OH浸泡60 min,可以有效地再生吸附饱和的改性钢渣陶粒。再生后的LFSC和LOSC处理磷浓度为1.0 mg/L的水样,当投加量为5 g/L时,除磷率分别为98.51%和95.62%。

关键词：镧铁复合氧化物改性钢渣陶粒吸附除磷再生

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改性钢渣陶粒的制备及其除磷性能研究

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水处理技术 2020年第7期46卷 63-66,71页

作者：白彩云张崇淼西安建筑科技大学陕西省环境工程重点实验室西北水资源与环境生态教育部重点实验室陕西西安710055

为提高钢渣对水中低含量磷的去除能力,采用镧铁复合氧化物作为改性剂,蒙脱石粉和可溶性淀粉分别作为粘结剂和造孔剂,制备了镧铁复合氧化物改性钢渣陶粒(LFSC)。考察了它的除磷性能,并分析了其微观形貌和化学组成。结果表明,原料中钢渣... 详细信息

为提高钢渣对水中低含量磷的去除能力,采用镧铁复合氧化物作为改性剂,蒙脱石粉和可溶性淀粉分别作为粘结剂和造孔剂,制备了镧铁复合氧化物改性钢渣陶粒(LFSC)。考察了它的除磷性能,并分析了其微观形貌和化学组成。结果表明,原料中钢渣、改性剂、粘结剂和造孔剂的质量比为50:10:25:15时,1000℃下焙烧30 min制得的LFSC具有良好的除磷性能,且不易破碎。改性钢渣陶粒表面呈现粗糙多孔结构,镧、铁元素大都以氧化物或氢氧化物形式存在于LFSC表面。对于100 mL质量浓度1 mg/L的磷溶液,使用0.5 g LFSC 4 h除磷率可高达99.07%(平衡质量浓度<0.01mg/L);在pH为3~11时,LFSC的除磷率都在93.76%以上。磷在LFSC上的吸附过程符合准2级动力学模型。

关键词：镧铁复合氧化物改性钢渣陶粒除磷

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