论文部分内容阅读
长江三角洲地下水氨氮污染严重,对周围环境以及人类生活健康造成极大的危害。本文重点关注一种新的,用于浅层地下水氨氮原位修复材料的制造技术,该材料特别针对长三角洲地下水中氨氮污染状况设计。本项目中将原料分为离子交换基料、塑性粘结基料和高渗透性基料三大类。以沸石矿物作为阳离子交换基料,保证了材料对氨氮具有很好的吸附能力。以凹凸棒石矿物作为塑性粘结基料,保证了材料在水环境中具有较高的强度。以硅藻土矿物作为高渗透性基料和生物赋存生长基料,保证了材料具有高渗透性,使得材料内部空隙发育,内部矿物能够与外界溶液充分反应。硅藻土矿物同时保证了材料具有很好的生物赋存能力,使得硝化菌与反硝化菌能够在材料表面赋存生长,从而对吸附的氨氮进行降解处理,进而保证了材料具有能够被循环利用的功效。材料的配方(质量配比)包括了72%的沸石,25%的凹凸棒石粘土和3%的硅藻土。 通过一系列的指标测试,如沸石的阳离子交换量(CEC),凹凸棒石的可塑性和吸附能力,硅藻土的孔隙分布,确定了矿石原料的产地。还对各个矿山的矿物原料进行了阳离子交换实验(CEC),x衍射分析(XRD),X衍射荧光光谱分析(XRF),热重分析(TG),差示分析(DSC)和氨氮吸附量的测试。最终的矿石原料确定使用来自河北宣化的沸石,来自江苏盱眙的凹凸棒石和来自吉林临江的硅藻土。 对复合材料的制造条件,包括煅烧时间、温度,颗粒的粒径,以及颗粒的强度进行了优化研究。进一步对成品材料做了详细测试,明确了颗粒粒径与材料颗粒强度的关系,烧结时间与材料颗粒强度的关系,烧结温度与材料颗粒强度的关系,烧结温度与材料吸氨量的关系。对上述制造条件对材料的氨氮吸收能力之间的关系进行了深入研究。最终得到材料的最佳制造工艺,最佳的煅烧温度应该设定在500℃到550℃,煅烧时间确定在1.5小时。 给材料提供了一份详细的产品报告,内容包括:氨离子交换量、堆积密度、粉尘浊度、pH值、亚甲基蓝吸附值、碘吸附值、单宁酸吸附值、酸溶物、重金属、TDS等性能。