新型多功能生物陶粒滤料的制备及性能试验研究

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1、新型多功能生物陶粒滤料的制备及性能试验研究兰州交通大学毕业设计（论文）摘要水是生命的源泉，然而水污染的不断加剧以及由此导致的水资源短缺和水质恶化对人类健康乃至社会发展都造成了很大威胁。面对水源水日益严重的污染问题传统的滤料已很难满足对出水水质的要求，为解决这一问题，需要制备具备吸附和离子交换能力的新型多功能生物陶粒滤料。本论文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

2、艺参数为：预热温度400℃，预热时间60min；烧成温度840℃，烧成保温时间20min。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1407kg/cm3、吸水率28.40%、磨损破碎率0.80%、盐酸可溶率3.76%。试验探讨了多功能生物陶粒滤料的烧制机理，讨论了在烧制的不同阶段，原料组分所发生的物理化学变化，滤料孔隙产生的机理和烧制过程中的固相反应机理。陶粒滤料的SEM照片显示，滤料内部包含有大量的气孔和空洞，气孔分布均匀、孔径较小表明滤料强度较高；气孔较多表明滤料具有较高的吸水率。而产生滤料这种结构的影响因素是原料中的

3、化学成分和烧制的工艺。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30mg/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。本试验制备的多功能滤料具有较好的物理化学性能，对水中的污染物质具备较好的处理效果，可以作为吸附材料用于水中氨氮、阳离子染料和金属离子的吸附处理，具有良好的应用前景。关键词：生物处理，硅酸盐矿物，陶粒滤料，烧制工艺，吸附论文类型：应用研究I兰州交通大学

4、毕业设计（论文）AbstractWateristheheadspringoflife.ButthewaterpollutionContinuouslyturnworse,theshortageofwaterresourcesanddeterioratedofwaterqualityareimperilinganthropichealthyandthedevelopmentofsociety.Beupagainsttheproblemofwaterpollutionwhatisserious,traditionalwaterpurificationfiltermed

5、iacan’tmeetthedemandsofwaterquality.Tosolvetheproblem,weneedtoproducenew-stylemultifunctionalfiltermediumwhichhavethefunctionofadsorptionandionexchange.Inthedissertation,silicateminerals(attapulgiteandzeolite),andpore-formingmaterials(dehydratedsludge)wereusedtoproducemultifunctionalf

6、iltermedia.Throughanalyzingtheeffectofcomponentsproportiontothefiltermedium,thecompositionoffiltermediumwereconfirmed,namely,(attapulgite:zeolite):dehydratedsludge=(60:40):25.Onthesinteringprocessingparameterbyorthorhombicexperimentdesignmethod,authoralsodrawedthebestburningprocesspar

7、ameters,namelyprecalcinedtemperature:400℃for60min,sinteringtemperature:840℃for20min.Inlaboratory,authorhassuccessfullyproducedceramsitewiththecompositionwhatisdehydratedsludgeasthepore-formingmaterialsandthebestburningprocessparameters.Itsdensityis1407kg/cm3,hygroscopicrateis28.40%,ab

8、rasio