1. 本选题研究的目的及意义
近年来,随着工业化和城市化的快速发展,大量含磷废水未经处理直接排入水体,导致水体富营养化问题日益严峻,严重威胁着水生态安全和人类健康。
磷是水体富营养化的主要限制性因素,寻求高效、经济的除磷技术成为环境领域的研究热点。
废弃水泥块作为建筑垃圾的主要组成部分,其产量巨大,随意堆放不仅占用土地资源,还会对环境造成污染。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,利用吸附法处理水体中磷的研究取得了较大进展,各种新型吸附材料被开发并应用。
其中,以工业废弃物为原料制备吸附剂,因其成本低廉、环境友好等优点而备受关注。
废弃水泥块作为一种常见的建筑垃圾,其资源化利用已成为研究热点。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将以废弃水泥块为研究对象,系统探究其在低温条件下对水体中磷的吸附性能,并对其吸附机理进行分析,主要研究内容包括:
1.废弃水泥块的表征:利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等技术对废弃水泥块的物理结构和化学成分进行表征,分析其表面性质和孔隙结构。
2.低温条件下废弃水泥块对磷的吸附性能研究:研究不同温度(例如:4℃、10℃、15℃、20℃)下,废弃水泥块对磷的吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学。
考察溶液pH值、共存离子等因素对吸附效果的影响。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法,具体步骤如下:
1.实验材料制备:收集废弃水泥块,经过破碎、筛分、清洗、烘干等步骤制备成一定粒径的吸附材料。
2.材料表征:采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等技术对废弃水泥块的物理结构和化学成分进行表征,分析其表面性质和孔隙结构。
3.吸附实验:静态吸附实验:在不同温度、pH值、共存离子等条件下,进行静态吸附实验,测定废弃水泥块对磷的吸附量,绘制吸附等温线和吸附动力学曲线,并计算相关吸附参数。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.低温条件下的研究:目前关于废弃水泥块吸附性能的研究主要集中在常温条件下,本研究将重点关注低温条件对废弃水泥块吸附磷性能的影响,为低温水体磷污染治理提供新的思路。
2.吸附机理的深入探究:本研究将结合多种表征手段和吸附模型,深入分析低温条件下废弃水泥块对磷的吸附机理,例如表面沉淀、离子交换、静电吸附等,为吸附材料的改进和优化提供理论依据。
3.废弃水泥块资源化利用的探索:本研究将评估废弃水泥块吸附磷后的再生利用途径,例如作为土壤改良剂或肥料,为废弃水泥块的资源化利用和环境可持续发展提供新思路。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1.陈亚男,张广辉,白洁,等.粉煤灰负载纳米零价铁去除水中磷酸盐的效能及机理[J].环境科学学报,2021,41(09):3474-3483.
2.吴振斌,黄显峰,刘波,等.改性钢渣的磷吸附性能及机理研究[J].环境科学学报,2020,40(11):4121-4130.
3.郭文静,王雨,王晓昌,等.生物炭负载氧化铁去除水中磷的研究[J].环境工程学报,2019,13(09):2251-2259.
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