改性吸附剂去除废水中磷的应用研究进展

去除废水中过量的磷可以减缓水体富营养化。吸附除磷因具有能耗低、容量大、污染少等优点而备受关注，改性吸附剂则可在此基础上提高除磷的靶向性，拓宽操作条件，增大吸附容量。本文分析了改性硅酸盐类、改性金属氧化物类、改性固体废弃物类和聚合物类4类除磷吸附剂的改性方法和吸附性能。硅酸盐类吸附材料以及固体废弃物类材料除磷效果略差，但因来源丰富、价格低廉而具有极大的吸引力。聚合物类吸附剂具有高吸附容量、高选择性，但价格昂贵。金属（氢）氧化物具有出色的磷酸盐吸附性能，且选择性好、吸附速度快，这些化合物已被掺入到沸石、介孔二氧化硅和生物炭等材料中，进一步增强其吸附性能，并在工程材料应用中取得重大突破，主要包括磁性吸附剂和颗粒吸附剂。4类吸附剂的作用机理可归纳为两种：一种是吸附剂上的金属与磷酸盐离子发生配位反应，形成沉淀；另一种是酸性条件下吸附剂上的羟基质子化，使羟基带正电，质子化的羟基通过静电吸引使磷得以去除。通过对不同类别吸附剂的吸附特性进行对比分析，提出将高分子技术运用到吸附剂制备过程中，开发同时具有较强解吸能力的改性吸附剂将成为除磷吸附剂研究的新热点。     

金属（氢）氧化物类除磷吸附剂研究进展

水体富营养是严重的环境问题,而控制水中的磷浓度对于缓解富营养化是至关重要的。金属(氢)氧化物具有优异的磷吸附特性,是理想的除磷材料。本文归纳了金属(氢)氧化物类吸附剂的除磷机理、影响因素以及常用的几类吸附剂。并结合不同的水处理场景,比选了不同物理化学性质的除磷吸附剂,指出设计材料时要平衡成本与除磷预期,不需要将吸附材料优化为除磷能力最高。并进一步提出吸附剂稳定性和安全性是未来研究值得考虑的问题。     

固体废弃物吸附除磷研究现状

利用各种固体废弃物吸附除磷,可以同时实现废弃物的循环再利用和低成本的废水除磷,实现"以废治污"。为了推动固体废弃物吸附除磷的研究,探寻高效经济的固体废弃物除磷吸附剂,分析了吸附除磷机理,然后对近几年的废弃物除磷吸附剂的研究论文发表情况进行了统计和分析,重点总结了不同固体废弃物吸附除磷的研究现状,详细阐明了这些固体废弃物的特征、吸附容量、改性方法和成本等,并指出了今后的研究重点和发展方向。     

利用吸附法除磷研究进展

吸附法具有容量大、耗能少、污染小、去除快、可循环等优点,在废水除磷领域有广泛的应用前景,适用于水量大和停留时间短的污水处理厂二级出水的除磷。介绍了活性炭、生物质、金属(氢)氧化物、硅基介孔分子筛和黏土矿物等吸附剂及其改性态吸附剂除磷的研究现状,详细分析了共存离子、温度、粒径、p H、初始磷浓度、反应时间和改性方式等对除磷的影响。指出了吸附法除磷的不足和待改进之处,展望了吸附法除磷未来的研究方向。     

金属基吸附剂除氟研究进展

水体氟污染问题日益严重。目前,针对含氟水体的处理方法有离子交换法、电渗析法、混凝法、膜过滤法、吸附法等。在众多除氟方法中,吸附法具有操作简单、吸附效果好、成本低、不产生或很少产生二次污染等优点。吸附法最关键的因素是吸附剂。对各类吸附剂的优缺点比较发现,金属基吸附剂吸附速率快、吸附容量大、选择性好。对金属基吸附剂的种类、吸附机理、除氟效果等方面展开综述。开发更高性能的吸附剂仍然是今后研究工作的重点方向。     

金属氧化物及其氢氧化物去除水体中磷的研究进展

含磷污水排放造成水体富营养化是我国水污染的重要原因。为去除水体中的磷,吸附法由于其效率高、成本低等优势倍受青睐。目前常用的除磷吸附剂主要有天然及合成的金属氧化物或氢氧化物及其与多孔载体结合的复合吸附剂。本文综述了近十年来,金属氧化物或金属氢氧化物吸附剂在水体磷吸附方面所取的研究进展,指出目前存在问题,分析水体磷吸附研究的方向,助于我国水体富营养化控制。     

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。     

吸附法去除环境中多环芳烃的研究进展

吸附法以其低成本、易操作、易回收等优点成为去除环境中多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)的主要方法。本文综述了近年来吸附法去除PAHs的作用机理及吸附剂的最新研究进展,阐述了PAHs分子与吸附剂之间的作用机理,包括π-π相互作用、酸中心、π络合及疏水性作用;总结了近年来用于吸附环境中PAHs的常用吸附剂,重点分析了生物质、土壤、碳材料、介孔材料等吸附剂去除PAHs的研究现状,从吸附机理的角度出发,探讨了材料改性对吸附能力的影响。通过比较这些吸附剂的优缺点,展望了各种吸附剂的发展趋势和应用前景,为开发更高效的吸附剂用于吸附环境中的PAHs提供了一定的研究思路。吸附法去除PAHs目前存在的主要问题是吸附剂难以再生及重复利用、易产生二次污染,这也是影响吸附法大规模工业化应用的主要障碍,因此加速新型高效吸附剂的开发、改性、回收及重复利用以及深化机理研究是吸附脱除PAHs的主要研究方向。     

水厂脱水污泥吸附污水中磷的性能

介绍了利用自来水厂脱水污泥作为吸附除磷的吸附剂,研究其等温吸附特性,考察共存阴阳离子、pH值、吸附剂投加量及温度对除磷效果的影响。试验结果表明:自来水厂脱水污泥具有显著的吸附除磷效果,其对磷的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,理论饱和吸附容量达16.56 mg/g;共存CO_3~(2-)对吸附过程产生明显抑制,与PO_3~(4-)存在竞争吸附;共存阳离子对吸附过程影响不大;吸附容量和去除率均随pH值升高而降低;温度升高使吸附容量与除磷效果均有提升。     

除磷吸附剂在再生水生产中的应用性评价

由于水资源短缺,再生水已成为重要水源。再生水中富含磷元素,容易导致水体富营养化。采用吸附剂吸附去除再生水中磷是再生水富营养化的一条解决途径。除磷吸附剂的种类很多,并且吸附效果受到吸附平衡时间、pH、吸附量等因素的影响。将除磷吸附剂应用在再生水生产时,需要根据再生水的水质状况,结合除磷吸附剂的吸附条件,有选择地应用除磷吸附剂。     

ZnAl和MgAl水滑石吸附废水中磷的研究进展

简介了 ZnAl 和 MgAl 水滑石的制备方法和除磷原理,制备方法主要有低饱和共沉淀法、尿素分解-均匀共沉淀法、焙烧复原法和水热合成法等,除磷原理主要是表面静电吸附、离子交换、羟基取代、配位络合和水滑石再水合过程的进入等。回顾了水滑石在改性方面的研究,改性水滑石较未改性水滑石除磷效果更佳;详细分析了除磷的各项影响因素,包括制备过程中的不同金属离子摩尔比、焙烧温度、尿素浓度等和反应过程中的 pH 值、共存离子、吸附剂用量、反应温度、吸附时间等,在以上这些因素中都存在一个除磷效果最佳的影响值。简述了在解吸方面所取得的成果,十二烷基苯磺酸钠、十二烷基和1-辛烷等表面活性剂比常规的 Na₂CO₃ 和 NaCl-NaOH 解吸载磷水滑石效果更优。指出了用纯水滑石除磷存在费用较高的问题,可与廉价材料复合改性解决该问题;总结表明了水滑石吸附除磷今后的热点主要是研究改性后水滑石的除磷效果。     

吸附法去除水环境中恩诺沙星的研究进展

恩诺沙星（ENR）是目前广泛使用的兽用药物，因其化学性质较稳定。故而ENR的滥用会造成水体污染，因此处理ENR污染废水刻不容缓。吸附法操作简单，成本低廉，经常被用作废水处理。本文总结了炭质材料、矿物材料、金属有机框架、复合材料吸附剂等材料对ENR的吸附容量，阐述了部分吸附剂吸附ENR的机理。对四类吸附剂的优势与不足进行了比较，并且展望了今后的研究重点。     

基于纳米材料的静态吸附脱硫进展

综述了近年来新型纳米吸附剂静态吸附脱除燃料油中二苯并噻吩（DBT）的作用机理及最新研究进展。重点分析了金属骨架材料（MOFs）、分子印迹聚合物（MIPs）、石墨烯基材料、活性炭基材料（AC）、介孔微孔材料等不同吸附剂的研究现状,从脱硫机理角度探讨不同改性方法对吸附脱硫效果的影响。通过比较这些吸附脱硫材料的优缺点,展望未来吸附脱硫材料的发展趋势和前景,为开发更优良的吸附剂用于吸附脱除DBT提供一些研究思路。文章指出吸附脱除燃料油中的DBT目前的主要问题是吸附剂的重复利用、与燃料油接触容易产生污染和吸附剂与燃料油分离过程中造成的损耗,这些短板也是吸附脱硫法大规模工业应用的主要障碍,因此吸附材料的选择、改性方法以及机理研究是吸附脱除DBT的主要研究方向。     

吸附法在废水除磷中的应用

介绍了利用吸附原理在废水除磷中的研究进展,介绍了吸附材料的研究,包括天然矿物材料、工业废渣及其改性物、活性氧化铝及其改性物及其他多孔物质及人工合成的吸附剂等,并指出在实际应用中存在的问题。     

新型吸附剂处理重金属废水的研究进展

怎样无害化处理含重金属的废水已成为当前科研工作者研究的热点。重点讲述了近几年来高分子聚合物材料、天然矿物材料及其衍生物、农林废弃物、工业废弃物和生物吸附剂等各类新型吸附剂在含重金属废水处理中的最新研究进展和技术应用。指出了目前吸附法在含重金属废水处理中存在的问题,同时对未来新型吸附剂的研究方向进行了展望。     

含砷废水处理研究进展

介绍了含砷废水的危害和处理技术发展现状,分析了传统除砷工艺技术的特点及局限性。对吸附法处理含砷废水进行了重点阐述。结果表明,吸附法是同时实现废水除砷和砷资源回收利用的有效技术,而吸附法处理含砷废水的关键在于吸附剂的性能。因此为应对新的生活饮用水水质标准的要求,开发廉价、高效、稳定的新型除砷吸附材料将是重点关注的研究方向。     

负载型Zr-ATP除磷吸附剂的制备及表征

通过浸渍法制备了锆负载凹凸棒石(Zr-ATP)除磷吸附剂,利用XRD、FTIR、SEM等技术手段对所得产物进行了表征。以吸附效率及吸附容量为考察指标,探究了吸附剂的制备路线,并对其吸附除磷机理进行了初步研究。结果表明:适量的锆负载于凹凸棒石上,可优化其吸附性能,加快吸附速率。当锆溶液浓度为0.2 mol/L、负载温度100℃、陈化时间12 h时,所得Zr-ATP吸附剂在吸附时间为60 min时的吸附效率可高达99.9%,吸附容量为9.99 mg/g(以P计)。     

吸附法从盐湖卤水中提锂的研究进展

综述了有机、无机两大类吸附剂从盐湖卤水中吸附提锂的研究现状,特别综述了层状吸附剂、无定形氢氧化物吸附剂、锑酸盐吸附剂、铝盐吸附剂和离子筛型吸附剂等的研究应用现状,重点对比了国内外吸附法提锂的工艺技术及各类吸附剂的优、缺点,分析了现存吸附法提锂工艺中存在的一些问题,并从离子筛吸附剂合成条件、粉末状吸附剂造粒方式和吸附剂再生等方面建议了吸附法卤水提锂的改进方向。     

改性/新型氟吸附材料的研究进展

按照金属基吸附剂、炭基吸附剂、黏土矿物类吸附剂、高分子生物类吸附剂、工业副产物或废弃物、纳米材料、陶粒等吸附剂类型,全面综述了近些年来国内外在含氟水吸附处理中吸附材料的研究开发与应用现状。着重介绍了传统吸附材料的改性和一些新型吸附材料的合成、吸附性能和机理,并对今后氟吸附材料的发展方向进行了展望。     

改性聚氯化铝残渣吸附剂制备及其除磷性能

采用聚氯化铝生产压滤残渣(PACR)经改性制备新型吸附剂(M-PACR),考察该吸附剂对模拟含磷废水的吸附效果,并探讨其除磷性能。SEM测试结果表明,M-PACR表面变得疏松多孔,孔隙结构也较改性前更加明显;BET分析数据显示,M-PACR较改性前比表面积增大了近3倍。除磷实验效果表明:M-PACR的最佳投加量为0.8 g;在pH=7时,M-PACR对磷的去除率达到94.2%。M-PACR吸附剂对磷的吸附符合二级吸附动力学模型与Langmuir吸附等温模型。