改性粘土除氟剂硬度改善及再生性能研究

针对粘土类除氟剂普遍存在硬度差的问题,试验以粘结剂A对自制的改性粘土除氟剂进行硬度改善研究.正交试验结果表明,在最佳条件下,除氟剂硬度得到明显改善,且硬度改善后的除氟剂对氟的吸附效果仍然较好,可达未经硬度改善除氟剂对氟吸附容量的92.8％.再生性能试验研究中,通过对NaOH、H2SO4、Al2(SO4)33种改性溶液对比研究,最终选择最佳再生溶液为Al2(SO4)3溶液,最佳再生条件为将吸附饱和的除氟剂与质量分数0.5％的Al2(SO4)3按1∶5的比例混合浸泡5h,在此条件下除氟剂的再生效率可达99.8％,且经6次再生后除氟剂对氟仍具有较好的吸附效果.     

不同晶型氧化铝除氟性能与再生对比试验研究

对3种除氟用氧化铝的除氟与再生性能进行了对比试验研究。X射线衍射仪显示这3种氧化铝结晶度较低,晶型分别为γ-AlOOH、η-Al2O3和过渡形态氧化铝;电镜扫描仪显示3种氧化铝表面孔隙数量与晶粒形状各不相同。静态吸附试验结果表明,晶型对氧化铝的除氟及再生性能有决定性作用,不同晶型氧化铝的吸附量存在差异;这3种氧化铝经过再生处理后,可基本恢复原有的除氟性能,但是再生剂的酸碱性影响再生效果,晶型不同的氧化铝适用的再生剂不同。     

改性活性氧化铝的除氟效能及再生方法研究

对氢氧化钠改性活性氧化铝的除氟效能及活性氧化铝的再生方法进行了研究。结果表明:氢氧化钠改性后的活性氧化铝的饱和吸附量是未改性活性氧化铝的2.3倍;以偏铝酸钠为再生剂对已达饱和吸附状态的活性氧化铝进行再生效果较好。同时研究了偏铝酸钠浓度、再生时间对再生后的活性氧化铝的除氟效能的影响。再生后的改性活性氧化铝的静态饱和吸附量为再生前氢氧化钠改性活性氧化铝的83.44%。动态实验表明氢氧化钠改性氧化铝的有效吸附时间是未改性活性氧化铝的6.4倍,再生后活性氧化铝的吸附效果也较好。     

除氟剂的制备

以累托石、氢氧化铝等为原料,采用正交分析方法制备了累托石除氟剂。结果表明,所制备的除氟剂的吸附容量为2.21mgF-/g。     

湿法炼锌中吸附法除氟技术的研究与探讨

分析了湿法炼锌系统中氟离子产生的原因以及氟对湿法炼锌生产过程的影响,介绍了采用含铝类吸附剂、稀土类吸附剂、天然高分子类吸附剂、硅胶类吸附剂等吸附脱除硫酸锌溶液中氟离子的方法。对比分析了几种吸附剂的除氟效果,稀土类吸附剂除氟效果显著具有广阔的应用前景。     

硅胶载体除氟剂的性能研究

以层析硅胶为载体,以活性氧化铝和活性氧化镁为吸附质制备出了两种载体型除氟剂。在相似条件下,前人研究活化沸石除氟剂的动态除氟容量为0.98 mg/g,本实验制备的两种除氟剂的动态除氟容量分别为1.00 mg/g和1.72 mg/g,明显高于文献值。对实验室制备的硅胶/活性氧化铝和硅胶/活性氧化镁除氟剂的除氟性能进行了测试,测试分析了高氟水溶液中的常规离子SO42-、Cl-、Ca2 和Mg2 等对自制除氟剂的除氟容量的影响,表明这两种除氟剂有较好的抗干扰性。对比了高氟矿泉水的除氟数据,制备的除氟剂具有良好的除氟效果,为进一步制备除氟容量更高、抗干扰能力更强的除氟剂,提供了依据。     

铝土矿除氟吸附剂制备及其性能研究

以天然铝土矿物为原料,经高温煅烧活化制备高效除氟吸附剂。XRD图谱显示,该除氟剂主要成分为水铝石脱水生成的氧化铝。采用响应曲面法,对煅烧温度和煅烧时间与除氟剂吸附容量的关系曲线进行二次多项式拟合,结果表明煅烧温度对除氟剂吸附氟离子容量的影响程度高于煅烧时间,而两者的交互作用并不明显。在煅烧温度为840.8℃,煅烧时间为316.2min的最优制备条件下,其吸附容量约达1.7mg/g,是一种高效低廉的除氟吸附剂。     

深度除氟工艺处理煤化工尾水的研究

采用混凝沉淀、活性氧化铝吸附、树脂吸附等三种深度除氟技术对煤化工尾水处理。结果表明,混凝沉淀法最佳混凝剂为聚合氯化铝,最佳条件为初始pH为6～8,投加量为600 mg/L;活性氧化铝吸附最佳进水流量为4 BV/h,工作吸附容量为0.816 mg/mL,再生时间为90 min,再生率为96.1%;树脂吸附法最佳进水流量为8 BV/h,工作吸附容量为1.958 mg/mL,再生时间为120 min,再生率为97.7%。在最佳反应条件下,三种深度除氟技术处理煤化工尾水F~-均能达到1 mg/L的出水要求。并从除氟效果、投资、处理成本、有无二次污染等方面对这三种深度除氟工艺进行比较,确定出活性氧化铝吸附为最适宜的工艺。     

壳聚糖载稀土化合物树脂的制备、表征及其除氟性能的研究

采用反相悬浮法制备得到1种壳聚糖载稀土化合物除氟剂,探讨了吸附时间、pH、除氟剂用量、F-初始含量以及共存离子对除氟效果的影响。结果表明,反应时间为2 h时,氟吸附量达到1.83 mg/g;随pH(5.0～9.0)增大吸附量呈下降趋势;除氟剂用量(0.5～5.0 g/L)增加吸附率也增加;F-初始质量浓度(1.25～20.0 mg/L)对吸附量影响较大,增加时,吸附量明显增加;体系中CO32-与HCO3-的存在对F-的吸附存在负面影响;利用红外光谱(FTIR)及扫描电镜(SEM)表征证实试验成功制备得到1种新型有效的除氟剂。     

碳羟基磷灰石除氟的吸附平衡及动力学研究

通过沉淀法合成羟基磷灰石(HA)和碳酸根掺杂的羟基磷灰石(CHA),利用XRD和TEM对产物的结构和形貌进行表征,并对比研究了HA和CHA对氟离子的吸附行为。吸附实验的结果表明,碳酸根掺杂能提高HA作为环境友好型除氟材料的吸附能力,但并未改变吸附类型。吸附均为一个自发的(ΔG~00),吸热(ΔH~00),熵增(ΔS~00)的过程;对比吸附等温线的拟合效果,Langmuir优于Freundlich模式;吸附动力学过程符合拟二级动力学模型。     

利用工业废料制备除氟剂

本文以粉煤灰、红泥、氯化铝、氯化铁为原料,采用正交试验方法制备了新型粉煤灰除氟剂,结果表明所制备的除氟剂的静态饱和吸附容量可达2.36mgF~-/g。     

活性氧化镁污水除氟研究

<正> 近年来,随着工业的发展,氟离子对水的污染日趋严重。由于氟离子毒性甚大,人们已开始广泛研究污水除氟问题,并提出了吸附,共沉浮选等方法,但还未收到令人满意的效果。最近,文献报导日本新型除氟剂氧化镁对氟和磷的吸附效果良好,但缺少洋细研究资料,尤其对吸附特性和吸附机理,吸附剂制作条件等方面几乎没有任何报导。本文试图在文献基础上,应用溶液吸附理论,用离子选择性电极测定吸附过程中的氟离子、从而进一步研究活性氧化镁的制作条件,对氟离子的吸附特性及吸附机理。     

连续进水模式下电容去离子技术除氟研究

采用连续进水模式电容去离子技术(CDI)进行除氟研究,探讨了原水质量浓度、电压、流速、pH、共存离子、离子交换膜对除氟的影响,通过动力学分析探讨了其去除机理,并考察了电极的再生性能。结果表明,在原水质量浓度为50 mg/L、电压为1.5 V、流速为7 mL/min的条件下,电极吸附量可以达到3.17 mg/g。原水质量浓度越高、电压越大,电极的吸附量就越高。撤去电压电极即可高效再生,5次循环后,电极吸附能力可保持86%。离子交换膜可有效减弱pH波动,提高电极再生性能,但吸附量降低。连续进水模式下CDI除氟过程遵循准一级动力学模型,吸附速率与剩余电容成正比。     

改性亚氨基膦酸树脂的制备与除氟性能研究

以亚氨基膦酸树脂为骨架,经浸渍螯合吸附锆,构建了以锆为中心离子的配体交换材料,具有吸附除氟性能。结果表明,在含氟5~40 mg/L的溶液中,除氟剂对氟（F-）吸附去除率可达99.23%;在起始浓度为10~2 000 mg/L的含氟溶液中,树脂对氟的饱和吸附量为34.36 mg F-/g;水中常见共存离子对树脂吸附除氟无影响,表现出该种材料对氟吸附的高度选择性。     

活化沸石的饮用水除氟工艺研究

通过静态实验研究表明活化沸石降氟吸附反应较快,其最佳pH值范围为5．5～6．5;再生液pH值在小于4或大于11时再生效果良好。采用动态实验考察,结果表明活化沸石比天然沸石的除氟容量提高了65％,处理水量分别为44L／kg,28L／kg,采用2％的硫酸铝浸泡再生,再生率约为80％,且多次再生后沸石柱除氟效率保持稳定。采用粘土为助沉淀剂与钙盐联合对使用后的再生液进行更新回用,达到了满意的效果。     

金属基吸附剂除氟技术及吸附机理研究进展

氟化物是水污染评价的重要指标之一,高浓度氟化物对饮用水安全构成了威胁,因此开发高效、低成本、高选择性的除氟技术是当前研究的重点。在沉淀、膜分离、离子交换、电絮凝和吸附等除氟技术中,吸附除氟是目前最有前景的技术之一。众多吸附材料中,金属基吸附剂因独特的结构和形貌、优异的吸附性能,被广泛应用于水体除氟研究。综述了铝、铁、稀土基等典型金属吸附剂的开发和改性,阐述了金属基吸附剂制备工艺的强化方法,对比分析了各类金属基吸附剂性能的影响因素,总结了金属基吸附剂的吸附机理和再生技术,提出了金属基吸附剂在除氟领域存在困难和未来发展趋势,为后续金属基吸附剂的开发改性、工艺强化提供理论参考。     

新型除氟吸附材料的研究进展

半导体、稀土开采等行业所排放的氟废水所引发氟中毒现象备受关注。吸附法是去除废水中氟离子的有效方法之一,但传统吸附剂存在吸附容量低、选择性差等缺点,亟需研发具有高吸附容量、可再生且无二次污染的吸附材料。本文归纳了一些新型吸附材料,如高分子材料吸附剂、生物炭、层状双氢氧化物、工业废弃物、纳米材料及其改性材料在含氟废水中的研究应用;总结了这些改性材料的制备过程,介绍了这些材料吸附除氟的能力,分析了新型吸附材料吸附除氟的机理以及共存离子干扰、pH适用范围等影响因素,并指出了材料制备存在的问题,提出了制备对氟离子具有高选择性能的改性吸附材料的发展方向和材料循环利用所需解决的重要问题。     

Mg-Al-Zr金属复合氧化物除氟影响因素

采用共沉淀-煅烧法制备Mg-Al-Zr金属复合物,并用扫描电镜和X射线衍射对其进行表征,考察了吸附剂质量浓度、吸附时间、pH、初始氟质量浓度和共存阴离子对除氟影响。结果表明,在初始溶液pH=4~10,吸附剂质量浓度为3 g/L,氟初始质量浓度为40 mg/L时,对溶液中的氟去除效果最佳,吸附平衡时间为300 min。等温吸附数据分析显示其等温吸附特征可用Langmuir等温吸附方程描述,由其计算饱和吸附量为48.90 mg/g。共存阴离子对吸附材料除氟效率影响力大小为:PO_4~(2-)CO_3~(2-)SO_4~(2-)NO_3~-。吸附剂再生循环3次后,除氟效率仍在70%以上。     

黄土-铝污泥-PAM联合去除水中氟离子的研究

建立了黄土-铝污泥-PAM联合去除水中氟离子的方法,分别考察了除氟剂的投加量、时间、pH及温度等因素对除氟效果的影响。结果表明,当黄土、铝污泥、PAM的投加比例为1∶5∶1,时间为10 min,pH为4~8时,去除效果最好;实验采用的除氟剂对水中氟离子的吸附行为符合伪二级模型。除氟机理是基于黄土对氟具有一定的吸附性,再加上铝污泥的吸附、絮凝以及PAM的助凝功能,三者联合作用,从而使水中氟离子浓度降低。方法成本低廉,具有一定的实际应用价值。     

黄土-铝污泥-PAM联合去除水中氟离子的研究

建立了黄土-铝污泥-PAM联合去除水中氟离子的方法,分别考察了除氟剂的投加量、时间、pH及温度等因素对除氟效果的影响。结果表明,当黄土、铝污泥、PAM的投加比例为1∶5∶1,时间为10 min,pH为4⁸时,去除效果最好;实验采用的除氟剂对水中氟离子的吸附行为符合伪二级模型。除氟机理是基于黄土对氟具有一定的吸附性,再加上铝污泥的吸附、絮凝以及PAM的助凝功能,三者联合作用,从而使水中氟离子浓度降低。方法成本低廉,具有一定的实际应用价值。