【摘要】：磷是引起水體富營養(yǎng)化元素之一,其在生物圈層中屬于沉積型循環(huán),為不可再生的緊缺資源。固載型納米無機金屬氧化物是繼無機納米吸附劑之后的一類新型聚磷納米復合吸附劑,解決了含磷廢水修復中無機粉末吸附劑固液分離難、機械強度差、易流失等諸多難題,但其傳統(tǒng)再生方法(如化學再生、物理再生等)仍存在二次污染、成本高等諸多弊端。水體中磷是單胞藻必要營養(yǎng)元素,單胞藻是餌料生物,并是生物質能源,且繁殖迅速。用單胞藻對該類吸附劑進行生物再生可同時實現(xiàn)吸附劑再生及磷回用。本研究采用大孔陰離子交換樹脂D301分別負載Mg(OH)_2/ZrO_2納米粒子,制備出聚磷納米復合吸附材料D301-Mg及D301-Zr,吸附去除水中磷酸鹽,在解析吸附劑吸磷機理的基礎上研究其磷釋放性能,進而以小球藻懸液(10~6 cell/mL)為再生液進行磷飽和吸附劑再生。通過小球藻對D301-Mg/D301-Zr的耐性測試,確定吸附劑再生濃度(吸附劑/小球藻,g/L)范圍為~8.0 g/L;再生正交實驗(主要因素:pH、小球藻生物量、外源物質NO_3~-、鹽度),確定最佳再生條件為:生物量0.400 g/L,pH=7,外源物質NO_3~-7.5~10%,鹽度0.3 mol/L(以NaCl濃度計),其中小球藻再生主要影響因素為生物量和pH;在最佳再生條件下D301-Mg/D301-Zr再生重復利用5次后除磷效果均在85%以上,再生效果好;吸附劑結構穩(wěn)定性測定顯示,重復再生后D301-Mg納米粒子的流失率在40%以內,D301-Zr在7%以內,表明納米粒子的流失和載體及納米粒子之間的結合能與納米粒子的小球藻生物利用性有關,為此可知,結構穩(wěn)定的固載吸附劑可利用小球藻實現(xiàn)生物再生,從而實現(xiàn)磷的去除及回用。
【圖文】：

nnettkqqdt ( )Richie-n 級吸附動exp()ttabqdtdq Elovich 動kn——分別為準一級(h-1)，準二級(g·mg-1h·-1)，，Ric(gn-1·mg1-nh·-1)吸附速率常數(shù)；qt——分別為吸附平衡時和 t 時刻吸附劑的吸附量(ma——初始吸附速率(mg·g-1h·-1)；b——解吸附常數(shù)(g·mg-1)。力學模型表示吸附過程以物理吸附為主導，主要受擴型以化學吸附為主導；Richie-n 級動力學模型為多層吸非均相擴散過程。對磷酸鹽的吸附動力學擬合和擬合參數(shù)分別見圖 2-1 和

燕山大學工學碩士學位論文表 2-3 吸附動力學擬合參數(shù)型 參數(shù) 1 參數(shù) 2 (mgg·-1) 參數(shù) K1=0.0475 h-1Q=3.9233 K2=0.0108 g·mg-1h·-1Q=4.7234 學 Kn=0.4198 gn-1·mg1-nh·-1 a=-0.6267 mg·g-1h·-1b=-Zr對磷酸鹽的吸附動力學擬合曲線及相應擬合參數(shù)如
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X52

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本文編號：2697670