镁改性沸石同步去除水中氨氮和磷的研究的任务书.docx

镁改性沸石同步去除水中氨氮和磷的研究的任务书
任务书
一、研究背景
氨氮和磷是水污染中的重要指标物，高含量的氨氮和磷会导致水体富营养化或者蓝藻爆发等现象，破坏水生态平衡，威胁人类健康和生态环境的可持续发展。因此，如何高效地去除水中的氨氮和磷成为了当前环保领域的一项重要课题。
沸石是一种天然的固体酸，具有良好的离子交换能力和吸附性能。但是，普通的沸石对氨氮和磷的去除效果有限，需要通过改性来提高其去除效率。镁是一种常见的改性剂，可以改善沸石的物理和化学性质，提高其去除水中氨氮和磷的效果。因此，本研究将采用镁改性沸石同步去除水中的氨氮和磷，研究其吸附行为、最佳操作条件以及机理分析，为水环境的治理提供有效的解决方案。
二、研究目的和内容
1.研究镁改性沸石对水中氨氮和磷的吸附性能。采用不同pH值的模拟水样进行实验研究，分析氨氮和磷在镁改性沸石表面的吸附规律，确定理论吸附量和吸附速率等参数。
2.研究镁改性沸石同步去除水中氨氮和磷的最佳操作条件。通过单因素试验和正交试验等方法，确定影响镁改性沸石去除氨氮和磷效果的主要因素和最佳操作条件。
3.对镁改性沸石同步去除水中氨氮和磷的机理进行分析。通过红外光谱、扫描电镜等技术手段，研究氨氮和磷在镁改性沸石表面的吸附形态以及吸附机理。
三、研究方法
1.沸石的制备：选用天然沸石为原料，在一定温度下进行干燥、粉碎、筛分等处理，制备出不同粒径的沸石颗粒。
2.沸石的镁改性：将制备好的沸石颗粒与镁盐进行混合，进一步煅烧和烘干处理，制备出镁改性沸石。
3.吸附实验：采用毒性较弱的模拟水样进行吸附实验，通过检测水中氨氮和磷的含量变化，计算出镁改性沸石对氨氮和磷的吸附去除率。
4.实验数据处理：根据吸附实验数据，分析镁改性沸石对氨氮和磷的吸附规律，并确定最佳操作条件。
5.机理分析：通过红外光谱、扫描电镜等手段，研究氨氮和磷在镁改性沸石表面的吸附形态以及吸附机理。
四、预期成果
1.研究镁改性沸石同步去除水中氨氮和磷的吸附行为规律，明确影响吸附效果的主要因素和最佳操作条件。
2.对镁改性沸石同步去除水中氨氮和磷的机理进行分析，深入掌握氨氮和磷在镁改性沸石表面的吸附特性和机理。
3.提出一种高效、经济、环保的镁改性沸石同步去除水中氨氮和磷的方法，为水环境治理提供有效的解决方案。
五、进度安排
初步论文草稿及时间节点：
1.研究背景及文献综述(2周)；
2.材料与方法(2周)；
3.实验研究及数据处理(6周)；
4.论文撰写及修改(4周)；
5.结题报告(1周)。
六、预期经费
1.实验材料费：2000元；
2.实验设备维护及使用费：3000元；
3.论文撰写及修改费：2000元；
4.其他杂项费用：1000元。
总计：8000元。
七、参考文献
1.詹鹏,申冬梅.镁改性沸石去除水体中氨氮和磷的实验研究[J].清华大学学报(自然科学版),2005,45(8):1134-1137.
2.朱荣七,陈桂华,张战.沸石的镁改性及其对废水中氨氮的吸附去除[J].环境科学,2013,34(9):3337-3342.
3.陈玉涛.镁改性沸石去除水体中氨氮的研究[D].沈阳:沈阳化工大学,2009.
4.刘鹏,张静,陈艳.镁改性沸石对氨氮的吸附性能分析与研究[J].广西化工,2014,30(4):10-13.