改性工业废渣基复配材料的除磷特性研究的开题报告.docx

改性工业废渣基复配材料的除磷特性研究的开题报告
一、选题背景及意义
随着经济的发展和人民对生态环境的重视，废弃物重要性日益凸显，如何合理利用和处理工业废渣成为了重要的研究领域。目前，我国每年产生的工业废渣数量巨大，其中含有大量的重金属和有机物质，若直接排放会严重破坏环境和对人民身体健康造成威胁。因此，对工业废渣进行资源化转化已经成为当前研究的热点领域之一。
同时，由于人类活动对环境影响，导致水体中磷元素含量升高，使得水环境出现严重的富营养化现象，使城市供水和农业灌溉造成不良影响，因此研究城市污水处理和农业环境等领域的高效磷去除技术显得尤为迫切。
因此，本项目旨在研究改性工业废渣基复配材料的除磷特性，通过合理处理工业废渣，达到减少废渣对环境的污染，并达到高效、环保、资源化的治理水体磷的目的。
二、研究内容及方法：
1.研究材料的制备与分析
将不同的工业废渣材料(如钢渣、煤矸石等)混合并进行反应改性，考察不同的配比和反应条件对废渣改性后除磷特性的影响。同时，通过对废渣复配材料的物理化学性质进行表征，包括材料的比表面积、孔隙大小、孔隙分布等进行分析，并使用扫描电镜等手段进行材料表面形貌分析。
2.脱磷性能研究
采用模拟废水和实际污水进行处理，考察改性废渣基复配材料对水中磷的去除效果，并比较不同材料间的去除效果差异，同时探究废渣复配材料对水中其他污染物的吸附情况。
3.机理研究
通过研究材料的表面性质和其他物理化学参数，探究材料对离子型磷酸盐的吸附机理。利用荧光光谱、FTIR等手段进行材料表面特征分析，推断出废渣复配材料表面与离子型磷酸盐之间的交互作用方式。
三、预期研究结果及意义：
本项目旨在通过改性工业废渣基复配材料的路线，制备出一种环保、高效、资源化的除磷材料。预计本项目的实现将在以下几个方面取得明显的成果：
1.研究出一种可持续使用的废渣改性方法，将废渣变废为宝，进一步提高资源利用效率；
2.研究出一种高效磷去除材料，可以应用于城市生活污水处理、农业非点源污染治理和自然水体修复等环境领域，为环境治理和保护提供实际应用方案；
3.研究出本材料对水中其他污染物吸附的高效性，可以开发出一种多污染物吸附的材料，从而使得水环境的整体治理效果得到提升。
四、进度安排：
第一年：
1.提取工业废渣材料，并进行反应改性；
2.对不同材料、不同配比、不同条件下的物理化学性质进行表征；
3.通过模拟液体和实际污水进行去除磷实验；
4.初步探究去除机理。
第二年：
1.进一步优化制备工艺，提高去除效率；
2.对材料表面和去除机理进行深入研究；
3.确认材料在多污染物吸附方面的应用可行性。
第三年：
1.验证材料对水体中磷的去除效果；
2.撰写研究论文，并准备会议报告；
3.给出本研究成果的应用建议。
五、研究难点：
1.废渣基复配材料的制备；
2.废渣复配材料改性及表征方法；
3.废渣复配材料的去除机制研究。