1、净水污泥与硅酸钠复合制备吸附剂及去除水中氨氮的研究开题报告

1. 研究目的与意义

最近几年，由于生活污水和含氮工业废水的大量排放以及化石燃料的燃烧等等造成水中氨氮含量增长，对水体造成了严重的污染，根据《地表水环境质量标准》（gb 3838-2002）Ⅲ类水质标准要求氨氮含量不超过1.0 mg/l，在中国环境监测总站于2019 年1 月发表的《全国地表水水质月报》中共监测了939 条主要河流的1600个断面中，约有180个断面氨氮含量超标，在各个污染指标中排列第一。

水环境中若存在过量的氨氮，可造成以下危害：(1)因为氨氮中氮的氧化，很容易造成水体中溶解氧浓度降低，使水体变黑变臭，水质质量下降，因此对水生生物的生存繁殖产生不利影响；(2)水体中氮含量增多将导致水体的富营养化，水体富营养化将会造成一系列的严重后果，氮的存在使藻类数量激增，藻类的代谢最终产物也可产生有色有味化合物，并且蓝-绿藻产生毒素，使鱼类死亡，家畜损伤，加之它的腐败使水体呈现氧亏现象；(3)水溶液中硝酸根和亚硝酸根中的氮对人及水生动植物都有很大的危害，长期饮用硝酸根中的氮可能导致高铁血红蛋白症，而亚硝酸根的氮与铵反应可生成亚硝胺，是三大致癌物质之一。在水资源贫乏的今天，氨氮的去除已显得尤为重要。

目前，氨氮的去除方法主要有：化学法，生化法，混凝沉淀法以及吸附法，而其中吸附法以其操作简单、快速、便捷为优，受到广泛关注。吸附法本质上是一种两相间的传质过程，常利用多孔性固体作为吸附剂。操作时将吸附剂装入填充柱，含氨氮的废水从填充柱底部动态通过吸附剂滤床，大部分氨氮吸附在滤床中的吸附剂上，使出水中含氨氮量达到饮用水标准。nh₄ 在净水污泥上的吸附是通过净水污泥表面羟基与nh₄ 之间的静电吸引以及nh₄ 与阳离子之间的交换作用。根据吸附原理不同可分为物理吸附、化学吸附和交换吸附，净水污泥由于其具备一般的粘土特性，包含铝铁氧化物，比表面积大，使其在制备吸附剂方面具有很大的前景。

2. 研究内容和预期目标

1.研究内容

(1)净水污泥吸附剂的制备与表征

将从苏州高新区某净水厂取来的净水污泥经过100℃烘干，与硅酸钠复合制备成为净水污泥吸附剂。

3. 研究的方法与步骤

1.本实验采用苏州某自来水厂的净水污泥作为原材料并对其进行成分检测。

(1)对净水污泥进行称重，放入105 ℃烘箱中烘干24 小时后称重，计算其含水率。

(2)待烘干后的净水污泥冷却后，在马弗炉里于不同温度下 (200℃、400℃、500℃、600℃、800℃、1000℃) 焙烧用比表面仪测定不同温度下吸附剂的比表面积。

4. 参考文献

[1] fouad m m, razek t m a, elgendy a s. utilization of drinking water treatment slurry to produce aluminum sulfate coagulant[j]. water environment research ,2017,89(2):186-191.

[2] yang l, wei j, liu z, et al. material prepared from drinking waterworks sludge as adsorbent for ammonium removal from wastewater[j]. applied surface science, 2015,330(1):228-236.

[3] vinitnantharat s, kositchaiyong s, chiarakorn s. removal of fluoride in aqueous solution by adsorption on acid activated water treatment sludge[j]. applied surface science, 2010,256(17):5458-5462.

5. 计划与进度安排

1）2022年月12日24----2022年03月11日：查阅相关文献资料，撰写文献综述，提出具体研究计划,完成开题报告，进行实验前期准备工作；

2）2022年03月12日----2022年05月20日：论文实验阶段；

3）2022年05月21日----2022年06月06日：撰写论文，准备答辩。