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為負值，說明反應(yīng)能自發(fā)進行，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平衡的時間，但濃度的增