氨氮廢水尤其是中低濃度氨氮工業(yè)廢水是最重要的水體污染物之一，對自然環(huán)境造成了極大危害，已經(jīng)引起人們的高度關(guān)注。本書針對離子型稀土提取與分離過程、鎢冶煉工藝過程中產(chǎn)生的中低濃度氨氮廢水，研究了離子交換吸附法和光催化降解氨氮的處理效果，篩選出適宜工業(yè)應(yīng)用的離子交換材料，探明了影響處理效果的主要因素，為該方法的實際應(yīng)用提供了技術(shù)依據(jù)。同時，為了探索廢水中氨氮的徹底分解和無害化，本書利用光催化技術(shù)處理氨氮廢水，制備了新型的光催化劑，研究了NH4+轉(zhuǎn)為NO3–、N2的效率和影響因素，為氨氮廢水的綠色高效處理提供理論支撐。
前言
第1章 緒論 1
1.1 含氨氮工業(yè)廢水的排放現(xiàn)狀 1
1.2 含氨氮工業(yè)廢水的來源及危害 2
1.2.1 含氨氮工業(yè)廢水的來源 2
1.2.2 含氨氮工業(yè)廢水的危害 2
1.2.3 研究目的及意義 4
參考文獻 4
第2章 中低濃度氨氮工業(yè)廢水的處理方法 6
2.1 吹脫法 6
2.2 化學(xué)沉淀法 7
2.3 折點氯化法 8
2.4 生物脫氮法 8
2.5 離子交換法 9
2.6 高級氧化技術(shù) 10
2.6.1 臭氧氧化法 11
2.6.2 光催化氧化法 11
2.6.3 催化濕式氧化法 11
2.6.4 超臨界水氧化法 12
2.6.5 電催化氧化法 13
參考文獻 13
第3章 處理中低濃度氨氮廢水的吸附材料 16
3.1 中低濃度氨氮廢水吸附材料的篩選 16
3.1.1 不同吸附材料吸附氨氮的容量及吸附機制 17
3.1.2 吸附材料對氨氮的離子交換速率 19
3.1.3 氨氮效果的影響因素 20
3.2 沸石的結(jié)構(gòu)與性能 24
3.2.1 沸石的離子交換性能 24
3.2.2 沸石的吸附性能 25
3.2.3 沸石的催化性能 26
3.2.4 沸石的再生性能 26
3.3 沸石在水處理中的應(yīng)用 28
3.3.1 沸石的應(yīng)用 28
3.3.2 沸石在水處理應(yīng)用中存在的問題 29
3.4 天然沸石吸附中低濃度氨氮 29
3.4.1 天然沸石的物理化學(xué)性質(zhì) 29
3.4.2 天然沸石吸附氨氮廢水的效果及機制 30
3.5 改性沸石吸附氨氮 36
3.5.1 焙燒改性 37
3.5.2 微波改性 38
3.5.3 酸改性 39
3.5.4 鹽改性 39
3.5.5 水浴改性 40
3.5.6 綜合改性 41
3.6 沸石動態(tài)吸附氨氮及解吸 44
3.6.1 動態(tài)吸附過程 44
3.6.2 空床速度試驗 45
3.6.3 沸石吸附鎢冶煉氨氮廢水 46
3.6.4 飽和沸石再生實驗 47
3.7 沸石處理氨氮廢水的動力學(xué)行為 48
3.7.1 吸附過程的影響因素 48
3.7.2 常用的吸附速率方程 50
3.7.3 Lagergren方程 51
參考文獻 53
第4章 離子交換樹脂處理中低濃度氨氮廢水 55
4.1 離子交換樹脂的性能及應(yīng)用 56
4.1.1 離子交換樹脂的分類 56
4.1.2 離子交換樹脂的物理性能 58
4.1.3 離子交換樹脂的功能 59
4.1.4 離子交換樹脂的選擇吸附性 61
4.1.5 離子交換樹脂吸附過程的應(yīng)用工藝 61
4.1.6 離子交換樹脂在氨氮廢水處理中的應(yīng)用 62
4.2 離子交換樹脂的篩選 63
4.2.1 樹脂及其預(yù)處理 64
4.2.2 樹脂的篩選 65
4.2.3 靜態(tài)試驗方法 65
4.2.4 樹脂篩選試驗結(jié)果 66
4.2.5 樹脂靜態(tài)試驗結(jié)果 67
4.3 離子交換樹脂對氨氮的吸附熱力學(xué)及動力學(xué) 72
4.3.1 吸附等溫模型 72
4.3.2 吸附熱力學(xué)行為 76
4.3.3 吸附動力學(xué)行為 78
4.4 離子交換樹脂處理氨氮廢水 83
4.4.1 穿透曲線 83
4.4.2 穿透曲線的影響因素 85
4.4.3 離子交換樹脂處理氨氮廢水研究 87
4.4.4 硫銨廢水處理實例 92
4.5 離子交換樹脂對氨氮的吸附機制 95
4.5.1 吸附理論 95
4.5.2 離子交換樹脂處理氨氮的吸附機制 98
參考文獻 100
第5章 臭氧氧化處理中低濃度氨氮廢水 103
5.1 臭氧的性質(zhì)和應(yīng)用 103
5.1.1 臭氧的性質(zhì) 103
5.1.2 臭氧的應(yīng)用 104
5.1.3 臭氧氧化法處理氨氮廢水 105
5.2 臭氧氧化法處理氨氮廢水實驗條件篩選 106
5.2.1 實驗和測試方法 106
5.2.2 各因素對臭氧氧化去除氨氮的影響 109
5.3 臭氧去除氨氮的機制研究與分析 120
5.3.1 添加HCO3–時氨氮的轉(zhuǎn)化研究 120
5.3.2 添加Br–時氨氮的轉(zhuǎn)化研究 127
5.3.3 HCO3–與Br–的協(xié)同作用 133
5.4 臭氧處理實際氨氮廢水 137
5.4.1 實際廢水處理結(jié)果 137
5.4.2 處理成本概算 138
參考文獻 139
第6章 光催化氧化處理氨氮廢水 140
6.1 光催化劑TiO2及其改性復(fù)合材料的制備與表征 141
6.1.1 催化劑制備 141
6.1.2 催化劑表征 141
6.2 TiO2光催化降解氨氮廢水影響因素篩選 142
6.2.1 光照強度 142
6.2.2 TiO2投加量 143
6.2.3 pH 144
6.2.4 氨氮初始濃度 145
6.2.5 H2O2投加量 146
6.2.6 陰陽離子 147
6.3 金屬離子改性TiO2影響因素篩選 148
6.3.1 Cu改性TiO2 148
6.3.2 Fe改性TiO2 149
6.4 稀土離子改性TiO2影響因素篩選 150
6.4.1 La改性TiO2 150
6.4.2 Ce改性TiO2 151
6.5 稀土金屬共摻雜TiO2影響因素篩選 152
6.5.1 稀土金屬共摻雜TiO2光催化降解氨氮廢水 152
6.5.2 La/Fe/TiO2催化劑與P25的對比實驗 153
6.6 TiO2基催化劑表征分析 154
6.6.1 XRD表征分析 154
6.6.2 UV-Vis DRS表征分析 155
6.6.3 BET表征分析 156
6.6.4 SEM表征分析 157
6.7 光催化降解氨氮產(chǎn)物分析 157
參考文獻 158
附錄A 160
附錄B 162
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