粉煤灰合成沸石优化设计及其废水同步脱氮除磷研究的任务书.docx

粉煤灰合成沸石优化设计及其废水同步脱氮除磷研究的任务书
任务书
一、任务背景
粉煤灰是燃煤工业生产中产生的一种固体废弃物，每年的产量很大。其中含有大量的无机物质，如SiO2、Al2O3等，同时也含有小量的有机物质、重金属等。由于其特殊的化学成分，可以用于制备多种沸石类材料，而这些沸石材料都具有很好的吸附性能和催化性能，因此可以应用于环境污染治理等方面。同时，在粉煤灰的萃取和开发中，产生了大量的废水，这些废水中也含有大量的氮、磷等污染物，对环境造成了严重的危害。因此，如果能够将粉煤灰转化为沸石材料，并利用沸石材料脱除废水中的氮、磷等污染物，不仅能够有效利用废物资源，还能够实现废水同步治理，具有重要的环境和经济意义。
二、任务目标
1.通过优化设计反应条件，制备出具有理想吸附性能和催化性能的粉煤灰合成沸石材料。
2.研究废水中的氮、磷的去除机理，并通过同步脱氮除磷技术实现对废水的治理，使其达到国家排放标准。
三、任务内容
1.收集各种粉煤灰，进行物化分析，确定其组分成分，寻找适合合成沸石的粉煤灰。
2.通过不同的合成方法，制备出各种类型的粉煤灰合成沸石材料，并对其性能进行测试和分析。
3.通过对合成反应的条件控制和改进，优化沸石材料的性能，并寻找其最佳应用条件。
4.研究废水中的氮、磷的存在形式及去除机理，并结合粉煤灰合成沸石材料的吸附特性，开发出同步脱氮除磷技术。
5.在实验室模拟条件下，利用粉煤灰合成沸石材料对模拟废水进行同步脱氮除磷的实验，并对其处理效果进行测试和分析。
6.优化同步脱氮除磷技术的条件，寻找其最佳运行条件，进一步提高废水的处理效率。
四、任务考核指标
1.成功合成出具有优良的吸附性能和催化性能的粉煤灰合成沸石材料。
2.成功研究废水中的氮、磷的去除机理，并开发出同步脱氮除磷技术，使其废水达到国家排放标准。
3.在实验室模拟条件下，成功运用粉煤灰合成沸石材料对模拟废水进行同步脱氮除磷的实验，并取得一定的处理效果。
4.在优化同步脱氮除磷技术的同时，实现废水处理效率的持续提高。
五、实验条件及资料
1.实验室：科研室。
2.必备仪器设备：电子天平、电热恒温器、恒速搅拌器、极限电位仪、高效液相色谱仪等各种常用化学实验设备。
3.参考资料：有关粉煤灰合成沸石材料的文献资料、相关废水处理技术的专业书籍、Internet等。
六、预计周期和经费支持
预计周期：两年。
经费支持：按年度申请国家自然科学基金或省级科研基金等科研项目进行支持。
七、参考文献
[1]王家全,郭一丹.新型催化剂研究进展[J].工程科学学报,2001,1(1):1-12.
[2]李雨林,刘振宇,袁志宏,等.一种新型高效催化剂的制备与应用[J].化工学报,2005,56(10):2134-2138.
[3]陈明辉,李满庆,何兴汉,等.一种新型合成氨的催化剂[J].化学工程,1998,26(4):1-5.