河北省清河县高氟地下水处理的试验研究

针对河北省清河县高氟地下水的高p H值（8.3）、高氟浓度（3.6 mg/L）的水质特点,以新型高效Fe-Al-Ce除氟吸附剂为核心,设计了含预处理、活性炭吸附和超滤单元的小型吸附装置用于家庭终端高氟水的处理。在清河高氟原水现场,对不同空间流速（SV）和不同运行方式条件下的Fe-Al-Ce吸附剂除氟性能和装置出水安全性进行了研究评价。结果表明,在SV=1 h-1条件下,装置运行效果良好,Fe-Al-Ce吸附剂除氟穿透吸附容量为活性氧化铝的3倍以上,装置出水的金属浓度符合标准要求,超滤单元对微生物有截留作用,但其微生物安全性还需进一步提高。     

用AL-型强酸性阳离子交换树脂除氟的研究

本实验将001×7强酸性阳离子交换树脂按常规方法处理后,在不同条件下,用硫酸铝溶液将H-型或Na-型树脂改为AL-型,而后用于除氟。实验结果表明,交换柱高40cm,流速5～7cm/min,可将含氟9mg/L的高氟水降至0.1mg/L左右,除氟容量可达5.3mg/g。对含氟量符合饮水标准内的滤液用铝试剂法鉴定Al~(3+)离子,呈负反应。除氟后的树脂仍用硫酸铝溶液再生。本实验还测定了除氟前后水的pH值和硬度的变化情况。     

两级中和沉淀-混凝工艺处理高浓度含氟废水试验研究

高浓度酸性氟磷废水回用处理中,一级处理后的低浓度含氟废水如采用传统活性氧化铝工艺存在操作管理复杂等问题.以某磷肥厂为例,提出了两级中和沉淀-混凝吸附工艺,并通过试验研究了中和沉淀及混凝的药剂投加种类及投加量,同时考察了pH及搅拌速度等因素对除氟的影响.研究结果表明当进水中F-为178～190 mg/L、PO3-4为146～155 mg/L、pH为2～4.2时,一级和二级中和药剂采用CaO,投加量分别为2.5 g/L和1.2 g/L;出水可达到F-≤10 mg/L、P3-4≤0.6mg/L、SS≤70 mg/L,在聚氯化铝投加量为1.5 g/L及pH为7.5的条件下,经进一步混凝吸附后,出水可达到F-≤1 mg/L、P3-4≤0.6 mg/L、SS≤70 mg/L,满足了回用水的要求,并具有抗冲击负荷能力强,处理效果稳定,操作管理简便及运行经济等优点.     

氢氧化钠改性活性氧化铝除氟效能研究

研究了不同方法改性后活性氧化铝对水中氟离子的去除效能.结果表明,用氢氧化钠作为改性剂改性效果较好.同时研究了各种因素对氢氧化钠改性活性氧化铝吸附氟离子的影响,其中包括氢氧化钠浓度、改性时间、改性后中和的硫酸浓度、时间等.最后对氢氧化钠改性后活性氧化铝的耗损量及饱和吸附量进行了测定.活性氧化铝改性后的饱和吸附量是未改活性氧化铝的2.3倍.     

铁/铝复合氧化物对氟离子的吸附

水体中氟离子超标严重危害人们的健康,为了寻求廉价、高效的氟离子吸附剂,本文通过共沉淀-焙烧的方法制备了铁铝复合金属氧化物吸附剂,并将之应用于氟离子废水的吸附。探讨了氧化物配比、吸附时间、吸附剂投加量、溶液初始浓度、溶液p H等因素对氟离子吸附效果的影响。结果表明:当铁铝复合氧化物中铁氧化物与铝氧化物摩尔比为1∶2,氟离子溶液初始浓度100 mg/L,固液比为4 g/L,溶液p H为6.0,吸附时间为30 min时,该吸附剂对氟离子的吸附效果最佳,此时氟离子的去除率为92.5%。     

新型除氟滤料在河南濮阳地区农村饮用水安全工程中的应用

濮阳地区是河南省高氟地下水分布最严重的地区之一。采用自主研发的新型碳基磷灰石除氟滤料对濮阳地区高氟水分别进行微柱测试、家用净水机试验以及集中供水工程设备的出水监测。考察了微柱中新型除氟滤料与常见的活性氧化铝、活化沸石除氟滤料在相同条件下的性能比较,测试了家用净水机的再生性能,监测了集中供水除氟设备的出水氟含量。结果表明,新型碳基磷灰石除氟滤料性能显著,相同条件下除氟性能是活性氧化铝的5.09倍,是活化沸石的11.7倍,出水氟含量小于0.2 mg/L,再生后除氟性能稳定,完全符合《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)的要求。因此,能够适应濮阳地区农村饮用水安全的高氟水处理。     

含锌重金属废水藻类吸附处理技术

以小球藻为吸附剂,研究藻类吸附剂对重金属废水中Zn2+的吸附过程,分析吸附时间、温度、pH值、Zn2+起始浓度以及预处理过程等因素对小球藻吸附Zn2+性能的影响。结果表明:预处理能提高小球藻的吸附性能,其吸附过程符合Langmuir吸附特征,对废水的pH值适应范围广。对于ρ(Zn2+)=100 mg/L的重金属废水经小球藻一次处理,去除率达到98%。小球藻吸附处理废水中Zn2+的较佳工艺条件为pH值6.5、温度25℃、吸附时间60 min、小球藻用量2 g/L。     

纳米CeO2辅助改性γ-Al2O3对水中氟离子的吸附研究

为高效去除水中氟离子(F^-),采用化学浸渍法制得载铈活性氧化铝(CA)及水热法研制CeO₂纳米材料(CNM),以物理混合法将CNM引入CA (CA@CNM)以辅助CA对F^-进行吸附研究。采用BET、SEM、XRD和FTIR对材料进行表征和机理分析。静态试验研究了CA及CA@CNM的除氟性能，结果显示CA@CNM除氟效果较CA更好，吸附过程更稳定，吸附时间更短，最佳吸附条件为：吸附时间1 h,总投加量2 g/L,CA与CNM的质量比3∶1,pH 7。CA@CNM除氟符合准二级动力学方程，Freundlich和D-R吸附等温模型，表明该吸附主要为多层化学吸附和离子交换作用。探讨了共存阴离子对除氟效果的影响，为后期实际应用提供理论和应用基础。     

无定形氢氧化铝吸附剂的制备及其除氟性能研究

降氟措施对高氟地下水地区居民饮用水安全具有重要意义。吸附法除氟技术被广泛应用,但仍存在适宜于偏酸性环境等难点。以提高适应高氟地下水pH值的能力为目标,通过控制反应过程中pH值制备无定形氢氧化铝吸附材料,开展吸附等温线试验、吸附动力学试验、pH值适应性试验、竞争离子试验、可重复利用性能试验和吸附机理试验。试验结果表明无定形氢氧化铝对氟离子的吸附属于优惠型吸附,Langmuir最大吸附容量为166.67 mg/g。与传统Al_2O_3吸附材料相比,在pH值为7.0~9.0时,无定形氢氧化铝吸附材料可减缓除氟效果下降速率,提高了适应地下水pH值的能力。氟去除率随着溶液中HCO_3~-、CO_2-3、PO_4~(3-)等离子浓度升高而降低。在初始氟浓度为5.00 mg/L时,可重复利用5个周期。因此,改进铝型吸附材料制备过程可显著提高吸附性能和适应高氟地下水的能力,是今后研制和改进吸附材料的重要方向。     

花生壳对模拟废水中Cr(Ⅵ)的动态吸附特性研究

采用废弃花生壳对质量浓度为20 mg/L的Cr(Ⅵ)模拟水样进行动态吸附实验研究。结果表明:在室温条件下,用粒径为1.6～2.5 mm花生壳作吸附剂,用量为5.0 g,介质pH值为1.0,流量为3 mL/min,吸附后水样中Cr(Ⅵ)的去除率可以达到99.08%,Cr(Ⅵ)质量浓度为0.184 mg/L,满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》的标准。对模型的拟合结果表明,Thomas模型能较好地反映吸附过程特征,花生壳饱和吸附容量为9.4 mg/g。从动态吸附穿透曲线中可见,219 min时达到吸附穿透点,1312 min时达到吸附衰竭点。