膨润土与粉煤灰处理污水二级出水中磷的试验研究

【摘要】：磷超标是导致水体富营养化问题的主要原因，如何有效地控制排入水体中磷含量成为亟待解决的问题。本论文通过静态试验研究天然膨润土和粉煤灰对水中磷去除效果，从而探索出除磷的优良吸附材料和新工艺。 论文对膨润土、粉煤灰吸附磷的性能、机理、影响因素、动力学进行了静态试验研究；为了解决膨润土、粉煤灰不易泥水分离问题，对制备的壳聚糖负载吸附剂以及吸附与混凝联用进行了除磷的静态试验研究。结果表明： 1)膨润土、粉煤灰、壳聚糖负载膨润土对磷的吸附效果较好，影响三者除磷的主要影响因素有投加量、吸附时间、振荡强度、pH、氨氮，通过多因素正交试验得出了除磷的主次影响因素和最佳反应条件。三种吸附剂对磷的吸附行均符合Langmuir等温吸附模式；三种吸附剂的吸附动力学过程均符合准二级反应动力学模型；壳聚糖负载膨润土后易于泥水分离。 2)吸附与混凝联用表明：粉煤灰与PFS联用除磷效果较好。对于2mg·L~(-1)初始磷溶液，反应时间30min、粉煤灰投加量20g·L~(-1)、PFS投加量30mg·L~(-1)、振荡强度100r·min~(-1)、pH中性、无氨氮存在时磷去除率为75.85%；氨氮存在对磷去除率具有一定的促进作用；对于4mg·L~(-1)初始磷溶液，通过正交试验得出影响磷去除效果的因素主次关系为PFS投加量＞粉煤灰投加量＞氨氮浓度。 3)通过技术经济分析比较，粉煤灰和PFS联用既能有效除磷又能实现泥水分离，且药剂成本最低，值得推广应用。 【关键词】：膨润土 粉煤灰 吸附 含磷污水 混凝
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：X703
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 1 绪论11-20
• 1.1 选题依据11-12
• 1.2 水体中磷的来源及其对环境的危害性12-13
• 1.2.1 磷的来源12-13
• 1.2.2 含磷废水对环境的危害13
• 1.3 污水除磷技术国内外研究现状及存在的问题13-18
• 1.4 研究目的及意义18
• 1.5 研究内容及创新点18-20
• 1.5.1 研究内容18-19
• 1.5.2 创新点19-20
• 2 吸附原理及吸附剂概况20-25
• 2.1 吸附原理20
• 2.2 吸附剂概况20-25
• 2.2.1 膨润土特性及在水处理中应用研究现状20-22
• 2.2.2 粉煤灰特性及在水处理中应用研究现状22-24
• 2.2.3 壳聚糖特性及在水处理中应用研究现状24-25
• 3 试验设备材料及分析方法25-28
• 3.1 试验设备25
• 3.2 试验材料25-26
• 3.3 分析方法26-28
• 4 天然膨润土去除水中磷特性研究28-39
• 4.1 天然膨润土去除水中磷的单因素试验研究28-33
• 4.1.1 投加量对磷去除效果影响28-29
• 4.1.2 吸附时间对磷去除效果影响29
• 4.1.3 振荡强度对磷去除效果影响29-30
• 4.1.4 pH对磷去除效果影响30-31
• 4.1.5 氨氮存在时对磷去除效果影响31-33
• 4.2 吸附等温线及吸附动力学研究33-37
• 4.2.1 吸附等温线拟合33-35
• 4.2.2 吸附动力学拟合35-37
• 4.3 多因素正交试验研究37-38
• 4.4 本章小结38-39
• 5 天然粉煤灰去除水中磷特性研究39-48
• 5.1 天然粉煤灰去除水中磷的单因素试验研究39-43
• 5.1.1 投加量对磷去除效果影响39-40
• 5.1.2 吸附时间对磷去除效果影响40
• 5.1.3 振荡强度对磷去除效果影响40-41
• 5.1.4 pH对磷去除效果影响41
• 5.1.5 氨氮存在时对磷去除效果影响41-43
• 5.2 吸附等温线及吸附动力学研究43-46
• 5.2.1 吸附等温线拟合43-45
• 5.2.2 吸附动力学拟合45-46
• 5.3 多因素正交试验研究46-47
• 5.4 本章小结47-48
• 6 壳聚糖负载吸附剂去除水中磷特性研究48-59
• 6.1 壳聚糖负载吸附剂的制备及初探试验研究48-49
• 6.2 壳聚糖负载膨润土去除水中磷的单因素试验研究49-54
• 6.2.1 壳聚糖与膨润土质量比对磷去除效果影响50
• 6.2.2 吸附时间对磷去除效果影响50-51
• 6.2.3 投加量对磷去除效果影响51
• 6.2.4 振荡强度对磷去除效果影响51-52
• 6.2.5 pH对磷去除效果影响52-53
• 6.2.6 氨氮存在时对磷去除效果影响53-54
• 6.3 吸附等温线及动力学方程拟合54-57
• 6.3.1 吸附等温线拟合54-56
• 6.3.2 吸附动力学方程拟合56-57
• 6.4 多因素正交试验研究57-58
• 6.5 本章小结58-59
• 7 吸附与混凝联用去除水中磷特性研究59-72
• 7.1 吸附与混凝联用初探试验研究59-60
• 7.2 粉煤灰与PFS联用去除水中磷的单因素试验研究60-65
• 7.2.1 PFS投加量对磷去除效果影响60-61
• 7.2.2 粉煤灰投加量对磷去除效果影响61
• 7.2.3 振荡强度对磷去除效果影响61-62
• 7.2.4 PFS投加点对磷去除效果影响62-63
• 7.2.5 pH对磷去除效果影响63
• 7.2.6 氨氮存在时对磷去除效果影响63-65
• 7.3 不同磷初始浓度粉煤灰与PFS投加量65-70
• 7.4 多因素正交试验研究70-71
• 7.5 本章小结71-72
• 8 技术经济分析72-74
• 9 结论及展望74-76
• 9.1 结论74-75
• 9.2 展望75-76
• 参考文献76-80
• 作者简历80-81
• 学位论文数据集81-82

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