離子交換型脫氨材料的制備及特性研究.pdf

1、水體中過量的氮化合物能使藻類大量繁殖，溶解氧銳減，水質(zhì)嚴(yán)重退化。隨著污水處理技術(shù)的發(fā)展，目前已有多種去除氨氮的方法，但各種方法都有其利弊及限制因素。離子交換法是近年來研究比較多的去除氨氮的新型方法，以其特有的優(yōu)點越來越受到重視。而如何尋找高效、廉價易得的交換劑材料是近年來離子交換脫氨研究的熱點和重點。 本研究以福建龍巖產(chǎn)高嶺土為原料，通過對其進(jìn)行改性制備高效能的脫氨材料應(yīng)用于污水脫氨中。針對前人實驗中存在的問題，提出了新的改性

2、工藝，將煅燒溫度提高到750℃，采用堿液浸泡改性以降低堿用量，并采用正交實驗法確定改性的最佳條件為：堿液濃度為5mol/L，改性溫度100℃，改性時間4h。改性成型后的高嶺土顆粒與已有研究相比，銨離子交換量有了很大提高。同時本文對改性成型后的顆粒進(jìn)行了比表面積和孔隙度及強度的表征測試，結(jié)果表明經(jīng)過成型和改性過程，顆粒的比表面積和孔隙度有了很大提高，從環(huán)境掃描電鏡照片上可以清楚看到其孔結(jié)構(gòu)。電子萬能機實驗證明改性后制得的顆粒有足夠的強度，

3、滿足后續(xù)上柱實驗的要求。 在高嶺土改性成型的實驗基礎(chǔ)上，本文研究了其離子交換脫氨的性能特征，主要從熱力學(xué)和動力學(xué)兩個方面考慮。熱力學(xué)研究結(jié)果表明改性高嶺土對NH4+的平衡屬于有利平衡，且實驗溫度升高改性材料對NH4+的選擇性加強。由實驗數(shù)據(jù)計算出改性材料對NH4+交換反應(yīng)的ΔG為負(fù)值，說明反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，ΔH為正值，說明反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，△S正值，即是熵增的過程。動力學(xué)研究結(jié)果表明溫度的升高能有效的縮短到達(dá)平衡的時間，但濃度的增