以沸石粉為主要原料,添加木屑、淀粉等有機物為碳化結(jié)合劑,通過造粒、氮氣氣氛低溫熱處理制備得到了粒度為0.5~1 cm的沸石-炭復相材料水處理劑顆粒,研究了不同碳化結(jié)合劑含量和不同熱處理溫度等氨氮超標污水的吸附性能影響。采用場發(fā)射掃描電鏡對沸石-炭復相材料進行了顯微形貌觀察。通過氨氮吸附實驗得出,相同質(zhì)量條件下沸石-炭復相材料水處理劑顆粒在吸附速率上弱與沸石粉體,在足夠吸附時間下對氨氮的吸附量同沸石粉體吸附量接近。5%碳化結(jié)合劑添加量樣品有優(yōu)氨氮吸附性能,起始濃度為15 mg/L氨氮溶液被吸附24 h后氨氮溶液濃度降為4.69 mg/L,氨氮吸附量為1.03 mg/g;吸附100 h后氨氮溶液濃度降為1.35 mg/L,氨氮吸附量為1.36 mg/g。

采用靜態(tài)吸附和六聯(lián)攪拌燒杯實驗進行組合改性沸石粉(MZ)耦合粉末活性炭(PAC)強化混凝去除微污染源水氨氮(NH3-N)、耗氧量(CODMn)、UV254和濁度等效能研究。結(jié)果表明,組合改性后MZ比表面積和平均吸附孔徑增加,對NH3-N交換去除能力增強。MZ和PAC聯(lián)用吸附對NH3-N的去除具有協(xié)同作用,對CODMn的去除略有拮抗作用。而MZ耦合PAC強化混凝則顯著提高了NH3-N、CODMn、UV254和濁度的去除效果,出水NH3-N<0.5mg/L,CODMn<3.0mg/L,濁度<1NTU。MZ和PAC不同投加方式顯著影響強化混凝處理效果,其中投加方式為絮凝初期投加PAC和MZ,避免絮體對MZ的包裹,加強PAC對有機物的去除,進一步提高MZ對NH3-N的去除效果。耦合強化混凝使得zeta電位的值

為了探討復合膠凝體系水化程度對膠空比的影響,利用公式計算并對所有復合膠凝體系膠空比和孔隙率的數(shù)據(jù)進行分析。得出以下結(jié)論:二元體系中,沸石粉對膠空比的影響大于石灰,而當石灰摻量比例不高時,水泥的水化程度是影響膠空比的主要因素;低配量沸石粉的摻入會影響膠凝體系的前期孔隙率,高配量石灰的摻入也會對體系孔隙率產(chǎn)生較大的影響。因此,在實際工程中建議采用二元體膠凝材料或低配量沸石粉的三元體膠凝材料。

球磨法對蛭石、沸石進行物理改性處理,試驗分析球磨時間對蛭石、沸石調(diào)濕性能和比表面積的影響,結(jié)果表明:沸石吸濕量和比表面積均隨著球磨時間的增加而增大,蛭石的吸濕量和比表面積隨著球磨時間的增加先升高后降低,相對而言,球磨時間對沸石吸濕性影響較大,而對蛭石放濕性影響較大。水體富營養(yǎng)化是全球矚目的水環(huán)境問題之一,其主要原因是水體中氮、磷等營養(yǎng)鹽的過度累積導致浮游藻類的大量增殖。目前普遍認為,在控制外源污染輸入的基礎(chǔ)上,降低水中氮、磷濃度和抑制底泥內(nèi)源氮磷釋放是控制富營養(yǎng)化發(fā)生的有效途徑。本文采用天然沸石和粉煤灰為原材料,通過堿、鹽改性和高溫煅燒二次改性制備出一種多孔吸附材料,并通過變壓吸附進行載氧,終得到新型復合功能材料。本研究旨在通過研發(fā)同時具備氨氮和磷高效吸附性能以及較強載氧性能的新型復合功能材料,并將其在室內(nèi)和野外原位進行實際應(yīng)用,終實現(xiàn)富營養(yǎng)化水體中氨氮和磷濃度降低,同時修復底部厭氧環(huán)境,逆轉(zhuǎn)氧化還原條件,有效控制內(nèi)源污染物向水體的二次釋放風險。研究表明,通過堿、鹽改性,使材料表面負載上陽離子,增加了吸附氮磷能力,高溫煅燒改性有效地提高了材料的比表面積和孔隙率,增加材料載氧性能,變壓吸附載氧使材料形成“吸附+載氧”的復合功能。主要結(jié)果如下:(1)本文通過正交試驗,確定了材料MZFA的制備條件:m(沸石):m(粉煤灰)=3:2,焙燒溫度為800℃,焙燒時間為150 min,升溫速率為10℃/min。
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