改性沸石吸附水中磷的研究

山东科技大学本科毕业论文1摘要磷是人类生命活动的必需元素，同时也是生物生长必须的营养元素之一，被认为是生物稳定性的控制因子。磷是造成水体富营养化的一个重要因素，只要能降低排入水体的废水中磷的含量就能控制水体的富营养化；同时，饮用水也对磷的含量有着明确的要求，以保持其生物稳定。通过比较国内外所使用的各种除磷方法，发现沸石吸附法具有经济高效无毒害的优点，是一种非常优良的废水处理方法，对于解决磷污染问题具有重大的意义。但是天然沸石的吸附效果不理想，处理后的水质无法满足目前的要求。需要对天然沸石进行改性，提高其吸附能力，利用沸石作载体，将活性硫酸铝负载其上，本文对硫酸铝改性沸石及其吸附效果进行了研究。沸石改性方法为：将天然沸石与硫酸铝混合均匀，加水使得其溶解，调节 pH 为 7.0，在室温下振荡 24h，用蒸馏水洗净，在 1105下烘干 4 个小时。为了考察改性沸石的除磷性能，进行了静态试验。本文探讨了原水磷溶液浓度、沸石用量、原水 pH 值、原水与沸石接触时间以及反应温度对吸附效果的影响。实验结果表明改性沸石的吸附性能显著优于天然沸石。最佳实验条件：原水样磷浓度为 20mg/L，沸石用量为2.5mg/50ml，pH 为 7.0，反应时间为 20min，反应温度为室温 。当原水样含磷浓度为 20mg/L 时改性沸石对水样中磷的去除率达到 97%；当沸石用量为 2.5g/50ml 时对水样中磷的去除率为 95.6%；当原水样pH 为 7.0 时改性沸石对水样中磷酸盐的去除率为 96.7%；当反应时间山东科技大学本科毕业论文2超过 20min 改性沸石对水样中磷酸盐的去除率大于 98.3%；在 2550范围内改性沸石的去除率均大于 96%。关键词 沸石； 改性；除磷；吸附山东科技大学本科毕业论文3AbstractPhosphorus is human life activities, but also the essential elements in biological growth must nutrient element, is considered one of the control factor is biological stability. Phosphorus is an important factor which causing the water-body eutrophication, as long as it can reduce the waste water discharged into water body of phosphorus can control the eutrophication of water; Meanwhile, drinking water also have clear of phosphorus content, at the request of the keep its biological stability.Through comparing the domestic use all sorts of dephosphorization method, zeolite adsorption method has the advantages of economic efficiency specialties. It is a very good wastewater treatment method and it is important to solve the phosphorus pollution . But natural zeolite treated water cannot meet the requirements. It need to modified natural zeolite, improve its adsorption ability, using zeolite as carrier will activity, this paper alumina load its with modified zeolite and its adsorption effect of alumina is studied.Modification methods of natural zeolite is mixing aluminium sulfate and zeolite, add water makes its dissolution, adjust pH at seven, oscillate in room temperature for 24 hours, wash it with distilled water，dry it in the temperature of 1105 for four hours.To investigate the property of modified zeolite to remove the phosphorus, we performance the static test. This paper discusses the concentration of raw water phosphorus solution , amount of zeolite, pH 山东科技大学本科毕业论文4value of raw water , contact time of raw water and zeolite and affection of reaction temperature on adsorption. The experimental results show that the modified zeolite adsorption performance is significantly better than natural zeolite. The best experimental conditions: the original concentration of p in the wastewater is 20 mg/L,the zeolite dosage is 2.5 mg/for 50 ml, pH is 7.0, the response time is 20 min, the reaction temperature is room temperature. When phosphorus concentration of the original water samples is of 20 mg/L, in water samples the phosphorus removal rate of modified zeolite can reach up to 97%; When zeolite dosage is 2.5 mg/L, the removal rate of the phosphorus is 95.6%; When the original water samples pH is 7.0, the phosphate removal rate of modified zeolite in sample water is 96.7; When the response time reach more than 20 min, the phosphate removal rate of modified zeolite is greater than 98.3%; In the temperature scope of 25 to 50 ，the removal rate of surfactant-modified zeolite are greater than 96%.Keywords：zeolite; modify; phosphorus removal; absorption capacity山东科技大学本科毕业论文5目录摘要 .1Abstract .2目录 .41 绪论 .11.1 我国水质污染现状11.1.1 水源水污染 .11.1.2 水体富磷的危害 .21.2 常用的除磷方法 .31.2.1 生物法 .31.2.2 人工湿地法 .41.2.3 化学沉淀法 .51.2.4 结晶法 .61.2.5 吸附法 .61.3 除磷的国内外研究现状 .71.3.1 污水除磷技术 .71.3.2 饮用水除磷技术 .82.沸石吸附磷的试验研究 .102.1 沸石的结构特点和除磷机理 .102.2 沸石的改性方法 .123.试验材料与方法 .143.1 实验所用材料 .143.2 实验所用仪器 .143.3 改性沸石对磷的吸附试验 .153.3.1 实验所需溶液的配置 .153.3.2 硫酸铝改性沸石的制备 .153.3.3 天然及改性沸石的吸附比较 .16山东科技大学本科毕业论文63.3.4 沸石吸附水中磷的热力学分析 .273.4 小结 .304. 沸石的再生实验 .315 结论 .32参考文献 .34致谢辞 .37附录 1 文献翻译 .38附录 2 英文文献翻译 .55山东科技大学本科毕业论文7表 格表一 不同磷浓度下天然沸石及改性沸石吸附后溶液的吸光度 17表二 不同沸石加入量吸附后溶液吸光度 20表三 不同 pH 条件下沸石吸附后溶液吸光度 22表四 不同反应时间下沸石吸附后溶液吸光度 24表五 不同反应温度下沸石吸附后溶液吸光度 26山东科技大学本科毕业论文8图 表图一 天然沸石结构图 10图二 磷含量测定标准曲线（1） 16图三 不同初始磷浓度条件下天然沸石和改性沸石的对磷的去除率 18图四 磷含量测定标准曲线（2） 19图五 不同沸石用量对磷酸盐的去除率 20图六 磷含量测定标准曲线（3） 21图七 不同 pH 条件下天然沸石和改性费对磷酸盐的去除率 22图八 磷含量测定标准曲线（4） 23图九 不同反应时间条件下天然沸石和改性费对磷酸盐的去除率24图十 磷含量测定标准曲线（5） 25图十一不同反应温度条件下天然沸石和改性费对磷酸盐的去除率 26图十二 天然沸石 langmuir 等温吸附线 28图十三 改性沸石 langmuir 等温吸附线 28图十四 天然沸石 Freundlich 等温吸附曲线 29图十五 改性沸石 Freundlich 等温吸附曲线 29山东科技大学本科毕业论文9asua1百手起驾 整理为您1 绪论1.1 我国水质污染现状1.1.1 水源水污染近年来我国水污染越来越严重，甚至呈发展趋势。因为饮用水水源的污染导致饮用水水质恶化是当前世界范围面临的普遍问题，已严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的身体健康。中国是世界13个缺水国家之一，全国600多个城市中目前大约一半的城市缺水，水污染的恶化更使水短缺雪上加霜：我国江河湖泊普遍遭受污染，全国75%的湖泊出现了不同程度的富营养化；90%的城市水域污染严重，南方城市总缺水量的60% 70%是由于水污染造成的；对我国118个大中城市的地下水调查显示，有115个城市地下水受到污