硅酸盐/粉煤灰/污泥微孔陶瓷滤料的制备及其吸附研究

论文摘要

笔者研究利用硅酸盐类粘土矿物(凹凸棒和沸石),添加成孔材料(脱水污泥)制备多功能净水滤料。通过分析各原料组分的含量对滤料性能的影响,确定了烧制生物滤料的配方,即(凹凸棒∶沸石)∶脱水污泥=(60∶40)∶25。通过正交设计试验方法获得的最佳烧制工艺参数为:预热温度400℃,预热时间60 min;烧成温度840℃,烧成保温时间20 min。在实验室中,以脱水污泥作为成孔材料的原料配方和工艺参数烧制出的多功能净水滤料,其密度为1 407 kg/cm~3、吸水率为28.40%。将该自制多功能净水滤料用于生活污水的静态试验结果表明,在pH=7的条件下,净水滤料可将氨氮含量降低到30 mg/L以下以符合标准。表明该滤料可以有效降低生活污水中的氨氮和有机污染物。将滤料用于氨氮和亚甲蓝的吸附实验研究,表明该滤料对不同浓度的氨氮和亚甲蓝溶液有一定的吸附效果,并讨论了发生吸附的机理。

论文目录

• 1 实验部分
•   1.1 实验所用原料
•   1.2 实验所用仪器
•   1.3 滤料制备
•     1.3.1 原料预处理
•     1.3.2 确定配比方案
•     1.3.3 确定烧制条件
•   1.4 氨氮去除实验
•   1.5 有机物去除实验
• 2 实验结果与讨论
•   2.1 正交实验分析
•   2.2 滤料配方优化实验
•   2.3 陶粒影响因素
•     2.3.1 预热制度对陶粒性能的影响
•     2.3.2 焙烧温度对陶粒性能的影响
•     2.3.3 陶粒的结构分析
•   2.4 陶粒滤料烧制机理
•     2.4.1 化学组分在滤料烧制中的作用
•     2.4.2 滤料原料的物理性能
•       2.4.2.1 原料的颗粒粒径
•       2.4.2.2 料球的含水率
•       2.4.2.3 原料的可塑性
•     2.4.3 滤料烧制中物理化学变化
•       2.4.3.1 低温干燥阶段（室温～200 ℃）
•       2.4.3.2 中温预热阶段（400 ℃）
•       2.4.3.3 高温阶段（400～840 ℃）
•   2.5 陶粒滤料烧成机理
•     2.5.1 净水陶粒滤料的膨胀机理
•     2.5.2 烧胀陶粒的膨胀模式
•       2.5.2.1 静态平衡膨胀理论
•       2.5.2.2 动态平衡膨胀理论
•       2.5.2.3 早期动态平衡,后期静态平衡模式
•     2.5.3 烧胀陶粒的孔结构
•       2.5.3.1 烧胀陶粒的气孔及其对陶粒性能的影响
•       2.5.3.2 烧胀陶粒的孔间壁对陶粒性能的影响
•   2.6 陶粒焙烧固相反应机理
•     2.6.1 固相反应特点
•     2.6.2 固相反应机理
•   2.7 陶粒滤料对氨氮的去除效果
•     2.7.1 滤料用量对氨氮去除效果的影响
•     2.7.2 吸附时间对氨氮去除效果的影响
•     2.7.3 pH值对氨氮去除效果的影响
•     2.7.4 滤料对不同浓度氨氮的去除效果
•     2.7.5 滤料吸附氨氮的特性研究
•   2.8 陶粒滤料对亚甲蓝的去除效果
•     2.8.1 滤料投入量的影响
•     2.8.2 吸附时间的影响
•     2.8.3 滤料对不同浓度亚甲蓝的吸附试验
•     2.8.4 滤料吸附亚甲蓝的特性研究
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 康永

关键词: 陶粒滤料,烧制工艺,吸附效果,吸附机理,滤料性能

来源: 陶瓷 2019年09期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 环境科学与资源利用

单位: 榆林市瀚霆化工技术开发有限公司

分类号: X703;X799.3

DOI: 10.19397/j.cnki.ceramics.2019.09.003

页码: 11-23

总页数: 13

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