净水污泥作为吸附剂的吸附性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

净水污泥是自来水厂污水处理过程中产生的剩余污泥，这些剩余污泥的处理处置费用已占到水处理总成本的50% ～ 80%。随着自来水需求量的逐年增长，水处理过程中产生的净水污泥也越来越多，其主要由大量来自原水中的土壤颗粒、胶体物质、水、少量微生物、部 分有机杂质及净水药剂等组成。若净水污泥处理不当如直接填埋等，可能会造成水体的二次污染、河道堵塞和土地资源的浪费等问题。净水污泥应如何妥善处理的问题亟待解决。因此，净水污泥的资源化利用已受到科技工作者的广泛关注。在科研人员的不懈努力下，净水污泥的巨大应用潜力终于得到发掘。一些研究显示，采用净水污泥作为吸附剂处理含磷、砷、汞与氨氮的废水，取得了较好的吸附效果。

近几年来，水环境情况愈发恶劣，其中氨氮的污染已较为广泛且日益严重。大量的氨氮废弃物排入水体，水环境中若存在过量的氨氮，可造成以下危害：（1）由于氨氮中氮的氧化，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，从而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，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，形成“水华”和“赤华”等，并且蓝、绿藻产生的毒素会使鱼类死亡，家畜损伤，加之它的腐败加剧水体的溶解氧不足现象；（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，人类误食被污染的水产品会危及生命安全，若长期饮用，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。

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。其中，吸附法是一种较有效且廉价的除氨氮的方法，具有占地面积小、工艺简单、效率高、成本较低等优点。

2. 研究内容和预期目标

一、研究内容：

（1）从焙烧温度、焙烧时间和成粒大小等方面探究净水污泥吸作为吸附剂的最佳制备条件；

（2）用稀硫酸活化净水污泥，制成酸活化净水污泥吸附剂；

3. 研究的方法与步骤

一、寻找净水污泥吸附剂的最佳制备条件

通过焙烧和粉碎将净水污泥制成净水污泥吸附剂。通过控制净水污泥吸附剂的焙烧温度、焙烧时间、成粒大小等变量，研究不同条件下制得的净水污泥吸附剂对模拟废水的吸附量，从而得出净水污泥吸附剂的最佳制备条件。

二、对净水污泥吸附剂进行活化制得酸活化净水污泥吸附剂

4. 参考文献

[1] 张玉妹, 韩乙萱, 魏杰. 碱改性净水污泥对水中氨氮的吸附效能研究[j]. 环境科学学报, 2014, 34 (10): 2484-2490

[2] 严爱兰，李军，马 挺，等.自来水厂与污水厂污泥联合处理处置研究及应用进展[j].中国给水排水, 2018, 34 (6): 30-34

[3] 吴叶, 陈云嫩, 刘海兵. 吸附法处理水中低浓度氨氮的研究进展[j].应用化工，2017，46（1）：141-145

5. 计划与进度安排

（1）2022年11月11日----2022年04月05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；

（2）2022年04月06日----2022年05月25日：论文实验阶段（若因疫情还没返校，则继续撰写论文绪论，实验方法等章节，熟悉后续实验及数据处理）；

（3）2022年05月26日----2022年06月05日：撰写论文，准备答辩。