改性钢渣陶粒对低浓度磷的吸附特征

为了阐明改性钢渣陶粒应用于水体除磷的可行性,通过吸附实验研究了镧铁复合氧化物改性钢渣陶粒对低浓度磷的吸附特性,考察了投加量、pH、共存离子等因素对除磷率的影响,并研究其吸附动力学特性。采用NaOH作为再生剂,比较了吸附饱和的改性钢渣陶粒经不同条件再生处理后的除磷效果。结果表明,对于初始磷浓度1 mg/L的溶液,吸附剂投加量5 g/L,pH为7时,除磷率高达99.07%;HCO_3^-和SO_4-和SO_4^(2-)对除磷的抑制作用较强。吸附动力学过程符合准二级动力学模型。使用1.5 mol/L NaOH浸泡60 min是较为合理的再生条件,一次再生后的除磷率仍可达98.51%。     

改性钢渣陶粒对低浓度磷的吸附特征

为了阐明改性钢渣陶粒应用于水体除磷的可行性,通过吸附实验研究了镧铁复合氧化物改性钢渣陶粒对低浓度磷的吸附特性,考察了投加量、pH、共存离子等因素对除磷率的影响,并研究其吸附动力学特性。采用NaOH作为再生剂,比较了吸附饱和的改性钢渣陶粒经不同条件再生处理后的除磷效果。结果表明,对于初始磷浓度1 mg/L的溶液,吸附剂投加量5 g/L,pH为7时,除磷率高达99.07%;HCO_3~-和SO_4~(2-)对除磷的抑制作用较强。吸附动力学过程符合准二级动力学模型。使用1.5 mol/L NaOH浸泡60 min是较为合理的再生条件,一次再生后的除磷率仍可达98.51%。     

羟基氧化铁结合超导磁吸附分离磷及资源化研究

采用共沉淀法制得粒径36.47~58.68μm的T1~T3羟基氧化铁材料,研究其对模拟含磷废水的吸附能力。分析结果表明,羟基氧化铁样品为无定形羟基氧化铁。羟基氧化铁对磷的吸附符合Langmuir等温吸附模型,样品饱和吸附量T3T2T1。出水磷含量随羟基氧化铁投加量升高而减少,初始磷的质量浓度分别为2、5 mg/L,投加量分别为2、4 g/L时可达到GB 18918-2002的一级A标准。T1样品超导磁分离效果最佳,穿透柱体积为1087个。磁分离出水磷的质量浓度均低于0.5 mg/L,磷去除率最大达92.5%。磷的解吸率随NaOH含量增加而增加,当NaOH浓度为1.5 mol/L时,磷解吸率达到98.57%。以CaCl_2为沉淀剂,当n(Ca):n(P)=6.68时,磷回收率达到91.23%,回收产物中P_2O_5的质量分数达到40.03%。     

给水厂含铝污泥对含磷废水的吸附特性研究

为研究给水厂含铝污泥对水中磷的吸附特性,考察了污泥投加量、p H、磷初始浓度、污泥粒径、吸附时间以及温度等因素对除磷效果的影响。结果表明,在污泥投加量为15 g/L,p H为2~10,磷初始质量浓度为10 mg/L,污泥粒径为0.15~0.3 mm,吸附100 min时,除磷效果最好,磷去除率为90.93%,吸附量为0.60 mg/g。磷吸附量与磷初始浓度成线性关系,并且温度越高,吸附量越大。给水厂含铝污泥对磷的吸附动力学符合Lagergren准二级动力学模型,吸附数据与采用Langmuir等温吸附模型得出的计算值吻合很好,且吸附反应为吸热反应,能自发进行。     

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。     

典型城市内河沉积物中磷的物理吸附释放特征研究——以温州市山下河和九山外河为例

以温州市山下河和九山外河为例,在对两条河道表层沉积物有机质、磷赋存形态变化的研究基础上,探讨了其表层沉积物对磷酸盐-磷的吸附等温线和吸附动力学特征。结果表明:山下河和九山外河的表层沉积物对磷的吸附过程符合Freundlich模型。当初始磷浓度小于0.2 mg/L时,山下河仅在2013年7月份时沉积物处于释放磷状态,九山外河在2013年4个月份时沉积物均处于释放状态;两条河的沉积物对磷的吸附量均随着初始磷酸盐-磷质量浓度升高而增大,当模拟初始磷酸盐-磷质量浓度达到20mg/L时,九山外河沉积物的最大吸附量在2013年10月份(0.988mg/g),山下河沉积物的最大吸附量在2013年1月份(1.976mg/g);两条河沉积物在15~20h内达到对磷吸附/解吸平衡点,而后趋于稳定。在模拟状态下,山下河表层沉积物平均吸附速率为0.06mg/(g·h),九山外河表层沉积物平均吸附速率为0.02mg/(g·h)。     

蛋壳粉对铅镉废水的强化吸附研究

蛋壳粉对废水中铅和镉的吸附符合Langmuir吸附等温式和拟二级吸附动力学模型,且无明显解吸特征。基于此特征开发出强化吸附工艺,建立了可计算出水浓度的强化吸附数学模型,并进行了实验验证。当铅和镉的初始质量浓度为10 mg/L,经强化吸附后,铅和镉出水平均质量浓度分别为0.88 mg/L和0.98 mg/L,且实验值与模型计算值吻合良好。相比于传统吸附,铅和镉的出水平均质量浓度可分别降低14.54%和44.58%。     

生活污水化学强化混凝除磷试验研究

以生活污水二级生物处理后的出水为研究对象,考察了聚合硫酸铁(PFS)及聚合氯化铝(PAC)对初始质量浓度在1～6.5 mg/L范围内的总磷的混凝去除效果及影响因素.小试结果表明,PFS与PAC除磷的最佳pH范围分别为7.5～8和8～9;当总磷初始质量浓度较低时,宜采用铁盐除磷.PAC除磷效果受pH影响较大,对初始质量浓度较高的总磷,在碱性条件下宜采用PAC混凝除磷.示范工程应用结果表明,当生物处理后出水总磷质量浓度在1.09～24 mg/L范围内时,投加聚合硫酸铁质量浓度为10 mg/L,总磷平均去除率为75%,溶解性正磷酸盐的去除率可达98%以上,是较为经济有效的除磷混凝剂.     

铁钛改性白云石吸附除磷的性能研究

对天然白云石进行钛、铁改性,分析化学成分、表面性能的变化,并用于对磷酸盐的吸附。结果表明,改性后的白云石的结构没有明显改变,但表面粗糙缺陷增加,比表面积增大,可以提供更多的吸附点位。钛改性白云石投加量为10 g/L时,理论磷饱和吸附量为5.45 mg/g。铁改性白云石投加量为5 g/L的理论磷饱和吸附量为7.36 mg/g。2种改性白云石吸附磷的过程符合准2级动力学模型描述,均以化学吸附为主,伴随着内扩散吸附;吸附过程符合Langmuir吸附等温线模型,易发生单分子层吸附作用。相对于静电吸附,磷酸盐置换羟基的配位体交换作用更为显著;吸附过程是吸热反应,温度升高有利于磷的吸附。     

镧改性磁性介孔二氧化硅对磷酸盐的吸附性能研究

针对高浓度含磷废水排放加剧水体富营养化的问题,制备了一种吸附容量高易于磁分离回收的镧改性磁性介孔二氧化硅纳米粒子(MMSNPs-La),考察投加量、pH值、初始浓度和吸附时间对磷酸盐吸附过程的影响。结果表明,MMSNPs-La对磷酸盐最佳投加量为0. 1 g/L,吸附pH为7. 0,吸附平衡时间为120 min,最大吸附容量为55. 8 mg/g;吸附符合Langmuir等温模型,拟合所得理论吸附容量qemax为57. 1 mg/g,吸附动力学过程遵循准二级动力学;吸附饱和MMSNPs-La可以用3 mol/L的Na OH溶液很好地解吸,5次吸附-脱吸后仍保持较好的吸附性能。     

Ce-Zn复合吸附剂的制备及除磷性能研究

以Ce(NO₃)₃·6H₂O和Zn(NO₃)₂·6H₂O为原料，采用共沉淀法制备Ce-Zn复合吸附剂，利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对其进行表征，对吸附过程进行动力学和热力学拟合，通过正交实验确定吸附除磷的最佳工艺条件，并对吸附剂进行再生处理，研究其可循环利用性能。结果表明，复合吸附剂表面生成了水合氧化铈和氧化锌颗粒，表面粗糙，呈多孔结构；磷酸盐离子取代复合吸附剂表面的金属羟基是吸附除磷的主要原因。除磷最佳工艺条件：磷初始质量浓度为5 mg/L,pH为4,Ce-Zn复合吸附剂投加量为0.07 g、反应时间为240 min；吸附过程符合Freundlich等温模型和准二级动力学方程，反应自发进行，且为吸热反应；利用碱液对吸附剂进行3次循环脱附再生，对磷的去除率保持在90%以上，证明该吸附剂可以循环使用。     

镧改性磁性介孔二氧化硅对磷酸盐的吸附性能研究

针对高浓度含磷废水排放加剧水体富营养化的问题,制备了一种吸附容量高易于磁分离回收的镧改性磁性介孔二氧化硅纳米粒子(MMSNPs-La),考察投加量、pH值、初始浓度和吸附时间对磷酸盐吸附过程的影响。结果表明,MMSNPs-La对磷酸盐最佳投加量为0. 1 g/L,吸附pH为7. 0,吸附平衡时间为120 min,最大吸附容量为55. 8 mg/g;吸附符合Langmuir等温模型,拟合所得理论吸附容量qemax为57. 1 mg/g,吸附动力学过程遵循准二级动力学;吸附饱和MMSNPs-La可以用3 mol/L的Na OH溶液很好地解吸,5次吸附-脱吸后仍保持较好的吸附性能。     

化学除磷药剂对EBPR系统处理效能的影响

为研究化学除磷药剂的种类及投加浓度对强化生物除磷系统(EBPR)处理效率的影响,采用以厌氧/好氧方式运行的SBR反应器,以人工配制废水为进水,通过长期试验,分别考察了FeCl_3和AlCl_3两种除磷药剂的投加对系统出水水质的影响。结果表明:随着化学除磷药剂投加浓度的增加,出水COD浓度逐渐降低,而氨氮去除率未随化学除磷药剂投加量的增加而产生明显的变化;低浓度(Fe~(3+)和Al~(3+)的投加浓度分别不大于8 mg/L和6 mg/L)化学除磷药剂将提高微生物活性,高浓度(Fe~(3+)和Al~(3+)的投加浓度分别为24 mg/L和18 mg/L时)产生抑制效果。长期试验中,当Fe~(3+)、Al~(3+)投加量分别为8 mg/L和6mg/L时,即Fe~(3+)、Al~(3+)投加量分别为8.6、7.0 mg/(g VSS)时,系统厌氧释磷量及好氧吸磷量均达到较大值,系统除磷效果最好,此时磷酸盐去除率分别为96.5%和89.5%。     

环境敏感地区城市污水处理厂超深度除磷研究

随着环境敏感水体区域污水排放标准的不断提高,该区域内的污水处理厂需要进行超深度除磷.针对环境敏感地区某污水处理厂的现有处理工艺,对全流程的磷素(总磷、悬浮态磷、溶解性正磷酸盐、其他溶解性磷)进行监测分析,结果表明沿程总磷都是以悬浮态磷和溶解性正磷酸盐为主,在各处理单元中悬浮态磷和溶解性正磷酸盐质量分数都在86％以上,二沉池出水平均总磷为0.192 mg/L.以该污水处理厂的二级处理出水为研究对象,考察超深度化学除磷(出水总磷<0.05 mg/L)的可行性和边界条件,结果表明聚合氯化铝(PAC)的最佳投加量为60 mg/L,此时各形态的磷都得到不同程度的去除,使用最佳投加量并且pH在6.75～8之间时,出水总磷低于0.05 mg/L,pH为7.25时混凝效果最佳.     

纤维素基纳米复合材料对亚甲基蓝的吸附及解吸性能

采用FTIR和SEM对纤维素-g-聚丙烯酸/丙烯酰胺/蒙脱土(LNC-g-PAA/AM/MMT)纳米复合高吸水性树脂的结构进行表征。研究亚甲基蓝染料的初始质量浓度、吸附时间、吸附温度和pH等不同条件下,对LNC-gPAA/AM/MMT吸附该染料吸附量的影响。此外,在最佳条件吸附饱和时,改变解吸时间、HCl浓度等研究LNC-gPAA/AM/MMT的解吸性能。结果表明:初始质量浓度为2 500 mg/L,120 min,30℃,pH=5时,LNC-g-PAA/AM/MMT的吸附量高达2 038.7 mg/g。整个过程很好地符合伪二级动力学模型和Langmuir等温线。在解吸时间120 min,HCl浓度0.05 mol/L时,解吸率高达73.16%。     

丙烯酸接枝改性丙纶非织造布的吸附与解吸研究

采用丙烯酸接枝改性聚丙烯非织造布(PP-g-AA)对阳离子红X-GRL染料进行吸附与解吸,探讨了PP-g-AA对染料的吸附动力学机理、解吸过程和解吸动力学机理,以及基于动态吸附的过滤分离操作,分析了PP-g-AA对染料吸附-解吸再生循环利用的可行性。结果表明:不同初始染料浓度下,PP-g-AA的吸附动力学符合Lagergren's准二级动力学模型和双指数模型;解吸液的最佳配比为表面活性剂质量分数5%,乙醇与水的体积比3∶7,解吸率随吸附量的增大呈现先增大后减小的趋势,解吸符合Lagergren's准二级动力学模型;动态吸附-解吸再生循环10次后,染料的去除率达96%以上,再生循环8次时,PP-g-AA的跨膜压力为37.1 k Pa,水通量最大达38.6 L/(m2·h)。     

基于加气混凝土改良的混合基质对水中磷酸盐的吸附特性

考虑采用具有磷吸附能力的基质构建人工湿地,以吸附性能和出水pH等应用条件优化为前提,选择5种常见材料进行静态吸附试验,研究它们对磷的吸附能力。将不同特性的材料按照不同比例构建混合基质,筛选除磷效果最佳的混合基质,研究其对水中磷的等温吸附特征,考察温度、初始浓度、基质粒径3个因素对混合基质吸附除磷的影响,并进行动力学分析。试验设计条件下,以出水pH值8.5为优化目标,加气混凝土、陶粒、砾石按质量比3∶1∶1制得的混合基质ACG311对水中磷的去除效果最佳;对该比例混合基质进一步研究发现,ACG311对磷的等温吸附特征更符合Langmuir等温模型,最大吸附容量为3.015 7 mg/g;温度、初始浓度以及粒径对ACG311混合基质的吸附动力学过程有影响;准二级动力学模型可较准确地描述该混合基质对磷的吸附动力学特性。     

载铜活性炭对含酚废水的吸附性能

采用载铜活性炭(Cu/GAC)吸附含酚废水。考察吸附效果、动力学、工艺条件以及再生次数的影响。结果表明:相比微波辐射活性炭(MW/GAC)、载铁活性炭(Fe/GAC)和原始活性炭(GAC),Cu/GAC处理含酚废水的效果更显著;Cu/GAC对对硝基苯酚(4-NP)和苯酚的吸附动力学曲线均可用准二级动力学模型拟合;在酚质量浓度为200 mg/L、试验用水量为200mL、溶液初始pH值为6.0±0.2、Cu/GAC投加量为10.0 g/L、温度为25.0±0.5℃、反应时间为120 min的优化条件下,4-NP和苯酚的去除率分别达到95.2%和89.5%;炭的投加量、酚溶液的初始质量浓度和溶液初始pH对Cu/GAC处理含酚废水均有较显著的影响;经6次再生后,Cu/GAC仍保持较好的去除能力。     

载铝活性炭纤维电极的制备及其吸附除磷性能

将活性炭纤维经负载活性氧化铝改性后,制备成一种可吸附除磷的电吸附材料。研究了制备材料的优化吸附条件及其吸附行为特征,探讨了电极的吸附机理。结果表明:活性氧化铝被成功负载到了电极上,电极的优化吸附条件为外加电压1 V,溶液初始pH=3,铝负载量0.3 g。加1 V电压及开路条件下,电极的吸附行为均更符合液相BET吸附模型,表明电极对磷的吸附为多层吸附过程;同时外加电压后可以显著提高初始磷浓度小于200 mg/L时的吸附量,而当初始浓度大于450 mg/L后这种提升的效果消失。电极的吸附动力学特征表现为伪一级动力学,颗粒内扩散为整个吸附的控制步骤。电极再生循环13次后仍具有初始吸附能力的40%,表明此种电极具有良好的再生性。     

磷化涂装废水处理工艺改进研究

以具体工程为实例,阐述了化学法除磷工艺中影响除磷效率的要素及其作用方式。进水磷酸盐质量浓度超过20 mg/L,工艺改进前出水磷酸盐质量浓度为1.2 mg/L,经过工艺改进后出水磷酸盐质量浓度降至0.4 mg/L以下,达到了上海市地方标准污水综合排放标准的一级排放标准。