磷酸盐控制释放玻璃的特性及其在水处理中的应用

磷酸盐控制释放玻璃的特性及其在水处理中的应用

高华生[1]2001年在《磷酸盐控制释放玻璃的特性及其在水处理中的应用》文中研究说明控制释放玻璃(CRG)是用途广泛的控制释放材料。本文研究磷酸盐CRG的释放动力学特性及其作为工业循环冷却水系统控制释放水处理剂的技术可行性。 磷酸盐玻璃的组成决定其化学稳定性,构成影响磷酸盐CRG释放速率的内部因素。采用表面失重法测定样品在30℃去离子水中的溶解速率,研究化学组成影响磷酸盐CRG化学稳定性的规律。结果表明,二元磷酸钠CRG的化学稳定性以40Na_2O·60P_2O_5玻璃为最好;在此基础上,引入适量的CaO或Al_2O_3,能使化学稳定性显着改善;而引入B_2O_3或SiO_2,都使化学稳定性降低。样品的红外吸收光谱分析结果说明,当磷酸盐CRG的化学稳定性得到改善时,玻璃网络结构中[PO_4]四面体上非桥氧与金属离子的结合键及[PO_4]四面体之间由桥氧构成的P-O-P链的强度增加。 介质性质和环境条件构成影响磷酸盐CRG释放速率的外部因素,磷酸盐CRG的溶解机理决定其释放特性。试验结果表明,25Na_2O·25CaO·50P_2O_5玻璃在水溶液中均匀溶解,溶解反应的活化能约为79kJ/mol;溶解速率随溶液酸性的增强而迅速增大,随溶液碱性的增强而缓慢降低。溶液中的聚磷酸盐和二价金属离子对磷酸盐玻璃的溶解过程,分别产生促进作用和抑制作用;磷酸盐CRG在水溶液中的溶解释放,是一个反应控制的传质-反应过程。对溶解机理的探讨表明,玻璃表面水化层的形成和移动速率取决于水分子在玻璃内部的扩散、渗透速率,水化反应的实质是钠离子从磷酸盐网络上发生离解反应,玻璃的溶解是通过水化层中磷酸盐网络的P-O-P链断裂实现的;玻璃-水界面上聚磷酸盐与二价金属离子的螯合反应,是溶液中聚磷酸盐浓度和溶液的水质硬质影响磷酸盐CRG溶解速率的主要因素。 水解反应是影响聚磷酸盐水处理剂缓蚀阻垢性能的重要因素。SHMP的静态水解试验和25Na_2O·25CaO·50P_2O_5玻璃的溶解-水解试验的结果表明,水解反应的活化能在90~100kJ/mol之间;随溶液水质硬度的增大,水解反应加速、活化能降低。磷酸盐CRG的连续释放可显着降低溶液中聚磷酸盐的水解率,温度对水解反应速率的影响比对溶解反应的影响更大。采用“房室模型”对循环冷却水系统药物动力学进行了分析,可以证明采用控制释放投药方式有利于敞开式循环冷却水系统中水处理剂浓度和水解率的稳定控制,实现真正的稳态操作运行。 循环冷却水中型动态模拟试验结果表明,磷酸盐CRG水处理剂具有良好的缓蚀阻垢性能,可以满足《GB 50050-95工业循环冷却水处理设计规范》对敞开式循环冷却水系统水质处理效果的要求。在工艺系统稳定运行的条件下,可实现聚磷酸盐浓度和水解率的稳定控制。连续排污以控制浓缩倍数是保证磷酸盐CRG水处理剂的稳定释放、实现水处理剂浓度的稳定控制,并减轻水解反应危害的重要前提。 磷酸盐CRG作为载体可实现无机抗菌离子的控制释放。当Ag_2O含量不超过n 浙江人学博I:学位论义一4 mol%时,磷酸盐Ag-CRG的溶解速率随A&O引入量的增大而降低。银离于溶液平皿抑菌试验和旋转挂片试验的结果表明,银离子具有良好、持久的抑菌和杀菌作用,在水中的最低有效抑菌浓度为 SX 10’‘mg/L;增大溶液中的银离子浓度使碳钢挂片的腐蚀速率增大,而微量聚磷酸盐能有效抑制银离子对碳钢的电偶腐蚀、获得良好的缓蚀效果。试验证明,AgCRG可以同时稳定释放出聚磷酸盐和银离子,具有明显的抑菌效果和缓蚀效果。 本文研究结果表明,用磷酸盐CRG可制成具有缓蚀.阻垢.抑菌作用的多功能控制释放水处理剂,利用CRG的均匀溶解和匀速释放,实现自动恒速投药,具有操作简单、维护方便等特点,可大幅度减轻水质监测和投药操作的工作量,在中小型工业循环冷却水系统的水质处理中具有良好的应用前景。

鲁文军[2]2017年在《基于牡蛎壳粉的结晶除磷实验研究》文中进行了进一步梳理磷是生命活动和工业生产中不可缺少的元素,同时,也是不可再生的资源。生活污水中含有大量的磷,将这部分磷回收利用,可以满足节约资源和保护生态的双重要求。本文针对基于牡蛎壳粉的结晶除磷实验进行了研究。首先以生牡蛎壳粉为结晶晶种进行了研究,利用单因素分析方法分别研究pH、c(Ca)/c(P)、晶种投加量对结晶除磷效果的影响。分别设置pH为6、7、8、9、10,c(Ca)/c(P)为1、2、3、5、10,晶种投加量为0g、0.5g、1.0g、2.0g、5.0g、10.0g。结果显示,生牡蛎壳粉不是较好的HAP结晶晶种,在其它条件不变的情况下,增加生牡蛎壳粉投量,不能持续稳定提升结晶除磷能力。对生牡蛎壳粉进行了进一步煅烧改性,研究煅烧温度和煅烧时间对其的改性程度的影响,并利用改性充分的牡蛎壳粉进行结晶除磷实验研究,考察不同初始磷浓度和pH条件下,最佳晶种投加量,并利用XRD进行了生成物分析。分别设置煅烧温度为500℃、600℃、700℃、750℃、800℃,煅烧时间为10min、30min、1h、1.5h。结果显示,对一定质量牡蛎壳粉(10g)进行煅烧改性,改性条件为温度800℃、时间30min时改性趋于完全,改性后可大大增加牡蛎壳粉释放Ca~(2+)的能力;煅烧牡蛎壳粉除磷效率可达228.125mgP/g,比其它吸附除磷材料或其它结晶晶种效率高出几倍甚至数十倍;XRD分析结果显示,生成物中含有大量磷酸氢钙、少量羟基磷酸钙。进一步利用煅烧牡蛎壳粉进行研究。用PVA包埋煅烧牡蛎壳粉制备缓释Ca~(2+)结晶除磷剂,并利用正交实验的方法研究了PVA浓度、包埋量、PEG用量和固化剂种类四个影响因素对除磷剂的物理性能及缓释性能的影响,考察制得除磷剂的缓释Ca~(2+)除磷性能,并根据SEM分析及实验中出现的现象解释除磷剂缓释Ca~(2+)结晶除磷机理。设置PVA浓度为8%、9%、10%、11%,PEG浓度为0%、0.4%、0.8%、1.2%,PVA+PEG用量为12m L、12.5mL、13m L、13.5ml,固化剂种类为4%硼酸、4%硼酸+4%CaCl2。结果显示,用该方法制得的除磷剂可于水中缓慢释放Ca~(2+)超20d,缓释除磷效果良好;最佳配方为:12m LPVA+PEG(PVA浓度为8%,PEG用量为0.8%)溶液包埋20g煅烧牡蛎壳粉制成小球后于4%硼酸溶液中固定化2天。利用SEM、XRD分析手段对反应产物进行分析,结果显示,SEM图中出现形状规则的结晶和一些胶状非结晶,XRD中出现明显的CaCO_3衍射峰。分析成分可知,该缓释Ca~(2+)除磷剂除磷反应的生成产物为PVA、CaCO_3和HAP的混合物,缓释Ca~(2+)除磷剂存在反应前期释放Ca~(2+)过快的问题。随后,对除磷剂的结晶回收磷效率进行了计算,并对除磷剂进行评价,发现实验中16组除磷剂最高磷回收效率可达44.53mg/g,该除磷剂是一种较好的缓释Ca~(2+)结晶除磷剂,该除磷剂的制作方法值得推广应用。

李进[3]2014年在《WO_3和MoO_3纳米材料的制备及其性能的研究》文中研究指明W03和M003具有非常稳定的物理化学性能,因此在光学、催化、电学、气敏等众多领域表现出十分优异的特性,成为当前材料科学的研究重点之一。本论文采用水热法制备了W03和M003纳米材料。利用X-射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉曼光谱、红外光谱、能谱、比表面分析、光电子能谱等研究了制备产物的形貌和微观结构,阐明了生长条件对W03和M003纳米结构的影响,探讨了它们的生长机制,并对它们的性质及应用进行了研究。主要内容如下:1.利用水热法,以钨酸钠,硫酸氢钠为原料,180℃反应24小时,制备了白色的叁氧化钨粉末。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、能谱、X-射线衍射、光电子能谱、拉曼光谱、比表面分析、红外光谱等手段对所得的产物进行表征,结果表明所得到的产物为六方晶型的W03,形貌为纳米管束。使用硫酸氢铵和硫酸氢钾所得的产物晶型与硫酸氢钠所得到的基本相同,但形貌变化较大。上述结果表明,硫酸氢钠影响产物的形貌。同时研究W03纳米管束在水处理方面的应用。2.利用水热法,以钨酸钠、硫酸氢钠、乙二醇为原料,180℃反应24小时,制备了蓝色的叁氧化钨粉末。通过考察乙二醇与水的比例,找出最佳的醇水比为1:1。同时对反应时间进行考察,结果发现反应时间对产物的形貌有较大的影响。由反应时间和醇水比实验,提出反应机理。最后研究W03纳米管束在气敏方面的应用。3.室温下在乙二醇溶液中,加入钨酸钠,制备单分散的较小粒径的纳米银颗粒。实验结果表明钨酸钠在纳米银颗粒形成过程中起着催化的作用,乙二醇起着溶剂和还原剂的作用。通过纳米银负载在W03纳米管束上,考察负载前后的气敏特性。结果表明,纳米银的加入能够提高W03纳米管束的气体灵敏度。4.利用水热法,以钼酸钠、十二烷基苯磺酸为原料,18℃反应24小时,得到蓝色的叁氧化钼粉末。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、能谱、X-射线衍射、光电子能谱、拉曼、红外等手段对所得的产物进行表征,结果表明所得到的产物为正交晶型的M003,形貌为纳米带。同时,也对反应前驱体进行考察,结果发现,当钼源改变为钼酸铵和钼酸钾时,同样得到带状的M003;当酸源改变为盐酸和硝酸时,得不到带状的M003。上述结果表明,十二烷基苯磺酸对产物的形貌具有较大的影响。另外,研究了M003纳米带在超级电容器方面的应用。5.利用水热法,以钼酸钠、二氯甲烷为原料,180℃反应24小时,制备蓝色的叁氧化钼粉末。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射手段对所得的产物进行表征,结果表明所得到的产物为正交晶型的M003纳米带,同时,也对反应前驱体进行考察,结果发现,当铝源改变为钼酸铵和钼酸钾时,同样得到带状的M003;当使用叁氯甲烷或叁氯甲烷代替二氯甲烷时,也得到带状的Mo03。上述结果表明,二氯甲烷影响产物的形貌。同时研究Mo03纳米带在超级电容器方面的应用。

曹守坤[4]2012年在《粉煤灰改性及处理含磷废水研究》文中研究指明生活污水中往往含有较高量的磷酸盐,如果这些污水不加以处理直接排放到环境中会造成严重的污染。水体中的磷酸盐是造成水体富营养化的主要因素之一,当磷酸盐浓度达到一定的量就会发生水体富营养化,破坏水体的生态环境。因此,必须在生活污水排放到环境之前要进行脱磷处理。粉煤灰是活力发电厂产生的一种废弃物,处置不当也会污染环境。粉煤灰由于其独特的理化特性而具有一定的吸附性能,可以将其作为吸附剂应用于废水处理领域。直接将粉煤灰用于处理生物污水中的磷酸盐效果不好,必须将其改性,提高粉煤灰的吸附性能。本文采用湿法改性,选用盐酸、氢氧化钠、硫酸铝和氯化铁四种改性剂进行粉煤灰改性,结果表明经氯化铁改性后的粉煤灰除磷效果最好。静态吸附实验确定了改性粉煤灰除磷的适宜操作条件:处理含磷30mg/L的模拟废水100mL,加入改性粉煤灰1g,在室温条件下(25℃),不需要调节溶液的pH,磷的去除率可达99%,改性粉煤灰的吸附量可达2.97mg/g;在处理实际废水时(磷酸盐浓度为17.58mg/L),改性粉煤灰投加量为1.5g时,处理后废水能够达到排放标准。进一步研究了氯化铁改性粉煤灰除磷的热力学和动力学,研究表明粉煤灰除磷过程的吸附方程符合Langmuir等温吸附方程,是一个自发的物理吸附过程,用Lagergren二级吸附速率方程可以很好的拟合实验数据,并且吸附过程的控制阶段为颗粒内部扩散阶段控制,求得内扩散速率常数kid为0.7321mg/(g·min~(-1/2))。为了探讨改性粉煤灰除磷的机理,利用XRD、BET、SEM、EDS和红外光谱等方法表征粉煤灰。研究发现,提高粉煤灰除磷效果的原因除了改性后粉煤灰颗粒比表面积的增大之外,更重要的是粉煤灰颗粒表面吸附有Fe~(3+),与水体中的阴离子发生静电吸附,这是粉煤灰吸附性能提高的主要原因。由上述分析方法得出,氯化铁改性粉煤灰除磷过程是一种物理化学吸附过程。动态实验影响因素研究表明,粉煤灰的装柱剂量、流速、起始溶液磷的浓度等因素对床层穿透时间都有明显的影响。

刘睿[5]2006年在《味精废水污染生态过程与治理方法的研究》文中提出味精产业在我国发展历史悠久。随着人民生活水平的提高,近些年,味精行业迅猛发展,但随之而来的是味精行业对环境和生态系统所带来的负效应日益突出,现已成为制约味精行业可持续发展的主要因素。 本论文首先对味精污水污染生态过程,即包括污水污染过程和污染生态毒理响应过程进行了研究,具体涉及味精污水在整个生产流程中COD、铵态氮和硝态氮等浓度的动态变化及其各组分之间的关系,味精生产及水处理过程中氨等废气的产生和排放通量,探讨了与之相关的影响因素,并采用小麦、白菜和西红柿等种子发芽和根伸长为指标对味精污水的生态毒理响应过程进行了较为深入的分析,为味精污水的污染控制提供了科学依据。 在上述工作基础上,针对味精生产工艺过程与味精污水处理技术上存在的问题,特别针对味精水处理过程始终存在着处理成本高、效率低、易带来二次污染等问题,从资源综合利用、清洁生产的角度出发对味精生产工艺提出改进、优化和完善的方法。为此,进一步利用城市草炭土(采自辽宁省沈阳市万柳塘公园内)、草甸土(采自黑龙江省北安市境内)、火山渣(采自黑龙江省五大连池老黑山风景区)、红壤(采自广东省广州市天河区)等天然物质等低成本材料,采用一种新型生态安全性复配絮凝的方法来处理味精污水,使其降低污水处理成本,提高处理效率,并减少二次污染。实验表明,上述天然物质与铁盐絮凝剂复配处理味精污水后,其原絮凝剂用量可节约近50%,絮凝效果CODcr去除率可提高40%以上。同时利用扫描电镜和能谱分析,对复配后的污泥絮体

夏旻[6]2008年在《臭氧超声联用降解染料活性黄84及硝基甲苯的研究》文中进行了进一步梳理本论文选取硝基苯类物质(对硝基甲苯、间硝基甲苯)和染料活性黄84作为目标反应物,研究各个反应条件(pH、初始浓度、温度、臭氧投量、超声密度)对臭氧超声(US/O_3)技术在水溶液中降解效率的影响,以及探寻可能的降解机理。对硝基甲苯(PNT)和间硝基甲苯(MNT)降解实验中,两种物质的降解规律符合拟一级反应动力学。pH=10.0时,US/O_3氧化体系达到最大的降解效率。初始浓度的降低反使降解效率的提高。温度和臭氧投量对整个降解效率的提高存在促进作用。单独臭氧(O_3)、单独超声(US)和US/O_3各自体系中PNT溶液总有机碳(TOC)去除率分别为68%、8%和85%,而MNT溶液TOC去除率则分别为41%、9%和56%。可以看出,US/O_3氧化体系在去除TOC方面,比单独O_3或单独US更为有效。本论文对MNT反应混合液毒性随US/O_3反应时间和相应降解中间产物的变化趋势进行研究,表明US/O_3技术在去除TOC的同时能有效降低MNT混合液的毒性。同时,根据气相色谱/质谱联用(GC/MS)测定的反应中间产物,本实验还提出了对硝基甲苯和间硝基甲苯的可能降解途径。本论文对活性黄84(RY84)在US/O_3氧化体系反应条件的影响规律和矿化机理进行研究。在单独O_3、单独US和US/O_3体系中,去除TOC的拟一级降解反应速率常数分别为7.3×10~(-3)min~(-1)、9.0×10~(-4)min~(-1)和1.8×10~(-2)min~(-1),说明US/O_3氧化体系有着比单独O_3或单独US更好的降解效率。在溶液pH=10.0、臭氧投量为4.5g/L、超声密度为1 76W/L以及RY84溶液初始浓度为100mg/L时,整个系统的矿化效果达到最优值。结合在反应过程中的各种小分子有机酸和无机离子(草酸、甲酸、醋酸、NO_3~-、NO_2~-、NH_4~+、Cl~-和SO_4~(2-))离子色谱(IC)定量测定和其它有机中间产物的GC/MS测定结果,提出了RY84降解的可能性机理。

孟庆杰[7]2004年在《电气石、压电石英超细粉末的制备及其在水处理方面的研究》文中提出目前,电气石、压电石英作为负离子发生源广泛应用于空气净化、废水处理、防电磁辐射、环保建筑材料、保健性纤维、涂料、化妆品等与民生息息相关的领域。本项研究从制备电气石、压电石英超细粉末入手,研究其在不同的条件下对酸、碱性溶液的作用效果,所取得的研究结果有助于推动电气石、压电石英应用的进一步发展并扩大其应用领域。 本项研究以球磨法制得电气石、压电石英超细粉末,系统研究了不同粒度、含量和温度下的超细粉末对酸、碱性溶液的作用。并通过SEM、DSC、XRD、FTIR和粒径分布仪等分析测试手段对电气石、石英作用机理进行了系统研究和分析。首先,本文系统研究了在球磨过程中物料浓度、助磨剂、分散剂、干燥方式对超细粉末粒径的影响;其次,系统研究了在酸、碱条件下,超细粉末浓度、pH值、颗粒粒径、温度、压力对电气石、压电石英与水作用效果的影响,以及对Cu~(2+)的吸附效果;再次,详细研究了不同产地的电气石,因结构不同产生的性能上的差异,及对水处理过程的影响,作用后溶液溶氧量的测定表明电气石可以有效提高水活性。研究结果表明: 1、研磨过程中随着时间的延长粒径逐渐变小,研磨平衡后,继续研磨出现明显的“逆粉碎”现象。利用助磨剂叁乙醇胺可以控制研磨平衡时间。有机分散剂,无机分散剂分散机理不同,焦磷酸钠是石英粉末的一种良好分散剂。pH值是影响分散效果的重要因素。对于石英,乙醇置换法是一种良好的干燥方法,而对于电气石,冷冻干燥效果最佳。 2、电气石具有热释电性和压电性,石英的压电性优于电气石。在一定浓度范围内,随着浓度的增大,pH值、电导率变化幅度增加。初始pH值与反应速率常数呈线性关系。粒径越小,对pH值、电导率影响越大。温度越高,电导率下降越快。酸性条件下对pH值、电导率的影响要远大于碱性条件。电气石对吸附Cu~(2+),石英晶体对铜离子不存在吸附现象。 3、在酸性条件下,内蒙电气石作用效果最大,新疆电气石次之,河北电气石作用效果最小。在碱性条件下,河北电气石作用效果最大,新疆电气石次之,内蒙电气石作用效果最小。不同产地的电气石在碱性条件下作用溶液中的溶氧量与电气石的含氧量有关。

李玲[8]2012年在《高铁酸钾辅助PAC去除污水中Cu(Ⅱ)、CODcr、氨氮和总磷的研究》文中研究说明随着社会和经济的进步,城市化进程的加快,水环境污染和水资源短缺已经成为全世界共同面临的问题。我国水体重金属污染问题十分突出,重金属污染难以治理,严重威胁人类的健康,因此急需采取一些防治措施控制重金属污染。常用的无机铝盐混凝剂聚合氯化铝溶于水后的副产物Al3+对人体危害很大,而且单独使用PAC有投加量大、效果不明显的弊端,所以要增强聚合氯化铝的作用效果减少二次污染势必须要配合其它药剂,这样才能获得更加经济高效的处理效果。高铁酸钾(K2FeO4)-种新型多功能水处理剂,可以有效增强聚合氯化铝的混凝效果。在水处理领域,因其超强的氧化性及绿色环保等特点越来越多的引起人们的关注,具有良好的发展前景。本文主要利用高铁酸钾在水中的强氧化特性,通过高铁酸钾辅助PAC的氧化絮凝实验,模拟研究了高铁酸钾在污水深度处理中辅助聚合氯化铝混凝去除重金属Cu(Ⅱ),同时考查几种典型的污染物(CODcr、氨氮、总磷)的去除效果,分析影响去除效果的主要因素,研究最佳的去除条件。并进一步探讨高铁酸钾和聚合氯化铝的作用机理及去除过程中各物质的相互影响。本研究针对城镇污水处理厂污染物排放标准一级A类标准,自配模拟污水,进行以下实验:(1)配置Cu2+为0.8mg/L、CODcr为50mg/L、氨氮为5mg/L总磷为0.5mg/L的混合溶液作为原液。考查单独投加无机絮凝剂聚合氯化铝(PAC)时各物质的去除效果。(2)配置相同原液,考查单独投加高铁酸钾时各物质的去除效果。(3)配置相同原液,进行高铁酸钾辅助聚合氯化铝强化混凝处理。考查高铁酸钾投加量、聚合氯化铝(PAC)投加量、氧化段pH值、氧化时间、絮凝段pH值、絮凝时间六个因素对高铁酸钾辅助去除效果的影响,并初步探讨其去除作用机理,分析高铁酸钾的辅助去除效果及各物质在去除过程中的相互影响。(4)配置Cu2+为0.8mg/L、CODcr为50mg/L、氨氮为5mg/L的原液。考查高铁酸钾投加量、聚合氯化铝(PAC)投加量、氧化段pH值、氧化时间、絮凝段pH值、絮凝时间六个因素对去除效果影响,并初步探讨其去除作用机理,分析高铁酸钾的辅助去除效果及各物质在去除过程中的相互影响。(5)配置Cu2+为0.8mg/L、CODcr为50mg/L、总磷为0.5mg/L的原液。考察高铁酸钾投加量、聚合氯化铝(PAC)投加量、氧化段pH值、氧化时间、絮凝段pH值、絮凝时间六个因素对去除效果的影响,并初步探讨其去除作用机理,分析高铁酸钾的辅助去除效果及各物质在去除过程中的相互影响。主要结论为:(1)高铁酸钾辅助PAC强化混凝同时去除污水中Cu2+CODcr、氨氮和总磷的最佳反应条件为K2Fe04投加量为10mg/LPAC投加量为30mg/L,氧化段pH是7.0,絮凝pH是7.0,氧化时间15min,絮凝时间30min。(2)高铁酸钾辅助PAC同时去除污水中Cu2+、CODcr、氨氮和总磷的过程中Cu2+、氨氮和总磷去除率较单一去除的去除率均有所降低,CODcr的去除率较单一去除的去除率差别不大。(3)采用以联合投加的方法,对城市生活污水中的Cu2+、氨氮、总磷的去除更佳有效。高铁酸钾辅助处理污水厂二级出水不仅可以从一定程度上强化对重金属和有机物的去除,并且还能够有效的提高水中总磷和氨氮的去除效能。氨氮和有机物对重金属的去除具有一定的提升作用,总磷对重金属并无明显影响。(4)出水符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB/T18920-2002)(重金属Cu(Ⅱ)0.5mg/L)一级A类标准。

曹西华[9]2004年在《有机改性粘土去除赤潮生物的机制与方法研究》文中进行了进一步梳理近年来赤潮灾害在全球沿海地区频繁爆发,严重破坏了海洋生态环境,危及人类健康,造成了巨大的经济损失,引起了许多世界组织和各国、地区政府的高度重视。研究赤潮发生规律,探索新的、经济有效的赤潮防治方法具有重要的科学意义和应用前景。当前,利用天然矿物絮凝去除赤潮生物被认为是最有发展前景的赤潮防治方法之一。本论文针对粘土矿物去除赤潮生物效率不高、用量偏大的不足,首次将有机改性粘土应用到赤潮控制研究中,并系统研究了十六烷基叁甲基铵(HDTMA)改性粘土去除赤潮生物的效果及机制。首先,研究了以 HDTMA为代表的季铵化合物在粘土上的吸附规律及影响因素,并以 HDTMA 为改性材料对不同粘土进行了改性。其次,详细研究了 HDTMA 改性粘土去除赤潮生物的效果,发现 HDTMA 改性大大提高了粘土去除赤潮生物的能力,其影响因素主要包括粘土类型、HDTMA 吸附量、改性粘土的老化时间、改性时溶液的离子强度及反应温度等。另外,测定了 HDTMA 胁迫下藻细胞生理指标的变化,借助电镜观察等手段分析了 HDTMA 改性粘土去除赤潮生物的机理。发现有机改性粘土中的亚稳态 HDTMA 是影响其去除赤潮生物的关键因子,而且改性材料 HDTMA能够增强粘土对赤潮生物的絮凝能力。最后,考察了 HDTMA 改性粘土对海水养殖生物的影响,探讨了改性粘土的应用方式对其去除效果的影响,并于 2003 年 4-5 月在我国东海海域赤潮多发区进行了船基围隔试验,比较了 HDTMA 改性粘土与其它粘土的除藻效果。结果表明 HDTMA改性粘土是一种高效的赤潮生物去除材料,其对养殖生物没有明显的毒害作用。

参考文献:

[1]. 磷酸盐控制释放玻璃的特性及其在水处理中的应用[D]. 高华生. 浙江大学. 2001

[2]. 基于牡蛎壳粉的结晶除磷实验研究[D]. 鲁文军. 郑州大学. 2017

[3]. WO_3和MoO_3纳米材料的制备及其性能的研究[D]. 李进. 南京理工大学. 2014

[4]. 粉煤灰改性及处理含磷废水研究[D]. 曹守坤. 华侨大学. 2012

[5]. 味精废水污染生态过程与治理方法的研究[D]. 刘睿. 吉林大学. 2006

[6]. 臭氧超声联用降解染料活性黄84及硝基甲苯的研究[D]. 夏旻. 浙江工业大学. 2008

[7]. 电气石、压电石英超细粉末的制备及其在水处理方面的研究[D]. 孟庆杰. 天津工业大学. 2004

[8]. 高铁酸钾辅助PAC去除污水中Cu(Ⅱ)、CODcr、氨氮和总磷的研究[D]. 李玲. 太原理工大学. 2012

[9]. 有机改性粘土去除赤潮生物的机制与方法研究[D]. 曹西华. 中国科学院研究生院(海洋研究所). 2004

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磷酸盐控制释放玻璃的特性及其在水处理中的应用
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