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文檔簡介
1、隨著城市化的進程和工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,目前我國許多重要流域的水源水受到了不同程度的污染,水源污染問題日益突出。微污染水的污染物種類繁多,但主要以有機物和氨氮污染物為主,給水廠的常規(guī)工藝對有機物和氨氮一般難以進行有效去除,因此為有效解決水源微污染問題,保障人民飲用水安全,迫切需要尋找一些經(jīng)濟高效的水處理方法。
在國內(nèi)外研究中,改性膨潤土具有良好的吸附性能,能夠有效處理微污染水和污廢水,但由于粉末狀的改性膨潤土在水處理時難以固液分離,處
2、理成本較高,影響了其在水處理中的實際應用,因此將膨潤土制備成一種便于回收重復利用的顆粒狀膨潤土就有了現(xiàn)實意義。
本課題選取鈉基膨潤土為原材料,AlCl3·6H2O作為改性劑,采用微波加熱制備得到微波強化Al改性膨潤土(以下簡稱M-Al-Bt),采用聚乙烯醇(PVA)為粘結(jié)劑和不同造孔劑(碳酸氫鈉、海藻酸鈉、卡拉膠、淀粉)對M-Al-Bt進行擠壓造粒,制備得到不同改性膨潤土顆粒(以下簡稱MBG1、MBG2、MBG3、MBG4)。
3、以UV254和NH4-N的去除效果為評價指標,采用正交試驗制備MBG,對不同MBG的制備工藝條件進行分析;通過SEM、EDS、XRD、FT-IR、BET和BJH等方法對MBG的表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行表征分析,探討MBG的制備機理;考察不同反應條件下,MBG對微污染水中的UV254和NH4-N的去除效果,探討MBG的去除機理;考察NaOH溶液對MBG的再生效果。
MBG制備實驗結(jié)果表明,M-Al-Bt的最佳制備工藝條件為Q=260W
4、,L/S=1ml/g,T=6min,Al=12mmol/10g;不同膨潤土顆粒的最佳制備工藝條件為,MBG1:PVA=10%,NaHCO3=5%,包埋量=10;MBG2∶PVA=11%,SA=3%,包埋量=9.5;MBG3∶PVA=11%,卡拉膠=1%,包埋量=10;MBG4∶PVA=11%,淀粉=6%,包埋量=9;與MBG2、MBG3和MBG4相比,MBG1顆粒成型效果更好。
MBG表征實驗結(jié)果表明,由膨潤土原土制備的顆粒(
5、以下簡稱NBG)相比,MBG1的表面和內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)明顯改善,吸附性能明顯提高;MBG1的比表面積與NBG相比,增大了約13倍,MBG1的比表面積為32.9452m2/g;MBG1的平均孔徑與NBG相比明顯減小,孔容增大約12倍;MBG1的層間距與NBG相比,由1.25nm增大至1.57nm。
MBG去除實驗結(jié)果表明,與NBG、MBG2、MBG3和MBG4相比,MBG1對初始濃度20mg/L腐殖酸、5mg/L氨氮的微污染水去除效
6、果最好;靜態(tài)吸附實驗中,在MBG1投加量3g/L,反應時間20min,pH=7.0的條件下,MBG1對微污染水中UV254和NH4-N的去除率最高達到98.54%和20.56%;采用1.5mol/L的NaOH溶液對吸附飽和的MBG1可有效循環(huán)再生3次,再生后MBG1對UV254去除率均在70%以上(無添加新MBG1),為提高水處理效果,再生后可適當添加新的MBG1;動態(tài)吸附實驗中,與NBG濾柱相比,MBG1濾柱去除初始濃度20mg/L腐
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