活性铁锰复合氧化物滤膜吸附除砷性能研究

以化学挂膜方法制备出来的活性铁锰氧化物滤膜为研究对象,考察其表面特性及除砷性能。结果表明,应用准二级反应动力学方程(R~2=0.922)能够表征该活性铁锰复合氧化物对As(Ⅴ)的吸附过程;吸附等温线符合Langmuir方程(R~2=0.971),其饱和吸附容量为11.94 mg/g;活性铁锰氧化物滤膜的pH_(zpc)在2.5左右;天然地下水体中的碳酸根对该吸附剂的吸附除砷效果有较强的抑制作用,而其余共存阴、阳离子在中性水环境中对除砷的效果影响不大。在柱试验过程中,As(Ⅴ)浓度分别为200、280μg/L的地下水通过该滤柱处理后最终出水砷浓度均降为零,除砷效果较好。     

生物除铁除锰滤池对As（V）的去除效果研究

采用人工配水模拟天然水体,考察了生物除铁除锰滤池对As（V）的去除性能。结果表明,当原水As（V）含量不高于200wg／L时,生物除铁除锰滤池对铁、锰的去除效果不受砷的影响,且As（V）去除率可达到95％以上,出水铁、锰及砷含量均满足标准限值要求;生物除铁除锰滤池对As（V）的去除主要发生在深度为0～660mm的滤层内;滤柱在反冲洗后,短时期内会出现砷、铁含量超标现象。     

地下水中天然有机物对生物除铁滤柱的影响研究

采用生物滤柱对地下水进行试验研究,用膜过滤法对其出水进行了分子量分析,考察了生物除铁滤柱对不同分子量区间天然有机物的去除效果。结果表明:有机物分子量大小对出水水质有较大的影响,有机物分子量越大,铁去除率越低,DOC和UV254去除率也越低。生物滤柱对原水中分子量1 kDa的有机物的去除率为82.4%,而对分子量30 kDa的有机物的去除率只有28.5%。     

零价铁还原法脱除地下水中硝酸盐的研究

利用零价铁还原法脱除地下水中的硝酸盐,研究了各种因素对硝酸盐去除率的影响.结果表明:较低的初始pH、较高的铁粉用量、较高的反应温度对零价铁还原脱氮反应均有促进作用;反应环境对脱氮也有一定的影响,而搅拌转速对零价铁还原脱氮的影响不大;固体表面的化学反应是速率控制步骤,零价铁还原脱氮反应符合一级动力学模型,表观速率常数为0.016 min-1,铁表面的电子转移是主要的还原反应机理.     

铁改性活性氧化铝的制备及其除As(Ⅴ)性能

以活性氧化铝(AA)为原料,采用铁盐浸渍法制备负载铁氧化物的活性氧化铝(FAA)除砷吸附剂。采用BET、SEM和EDS等技术对其进行表征,并考察了投加量、pH值、共存离子对FAA除砷的影响。结果表明,铁盐浸渍法能有效地将铁氧化物负载于活性氧化铝上;初始pH值在2～10时除砷效率能达到95%;除砷性能受SiO_3~(2-)和H_2PO_4~-的影响较大,Ca~(2+)、CO_3~(2-)、SO_4~(2-)对除砷性能基本无影响;吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型,吸附除砷过程符合准二级动力学方程;采用50 g铁改性活性氧化铝连续过滤砷含量为40～60μg/L的地下水,能获得约590 L砷达标出水,表明铁改性活性氧化铝具有一定实际应用潜力。     

铁砷复合污染下铁砷比对除砷效果的影响研究

针对铁砷复合污染型地下水,以原水铁砷比作为控制参数,通过烧杯试验研究了曝气接触氧化除铁工艺的除砷效果。结果表明,当初始砷含量分别为100,200,300和400μg/L时,原水铁砷比分别为35∶1,50∶1,52∶1和55∶1,能达到除铁效果且同时满足出水砷含量小于10μg/L的限值要求;根据氢氧化铁对砷的吸附机理,利用Freundlich吸附等温式建立了铁砷比与残余砷含量的数学模型,试验数据拟合结果与模型相吻合。此外,采用曝气氧化工艺处理铁砷复合污染地下水时,可以通过投加二价铁盐控制原水铁砷比,以实现同时去除铁砷的目的。     

碳纳米管负载纳米零价铁去除水中多氯联苯

采用液相还原法制备了碳纳米管负载纳米零价铁(MWCNT-nZVI)复合材料,并通过BET和XRD对该复合材料进行了结构表征。同时,比较了nZVI、MWCNT和MWCNT-nZVI对多氯联苯(PCBs)的去除效果,探究了MWCNT-nZVI投加量、温度、pH值和PCBs初始浓度对PCBs去除率的影响。试验结果表明,相同条件下MWCNT-nZVI对PCBs的去除率(71. 98%)高于MWCNT(63. 84%)和nZVI(41. 18%),且去除过程符合伪一级反应动力学模型。当MWCNT-nZVI投加量为1. 6 g/L、温度为25℃、pH值为7、PCBs初始浓度为1. 4 mg/L时,MWCNT-nZVI对PCBs的去除效果最好。     

化学/生物联合PRB技术去除地下水中的硝酸盐

设计了三层结构可渗透反应格栅(PRB),进行了地下水硝酸盐污染处理的可行性研究。反应柱按水流方向依次填充零价铁、锯末和沸石,利用化学、生物作用去除硝酸盐,再通过沸石吸附去除化学还原产生的氨氮。试验结果表明:反应柱启动迅速,第3天对硝酸盐氮的去除率已达到99.68%;稳定运行期间,出水中的"三氮"浓度均保持在较低水平,pH值最高为8.64,未超过pH值=10的微生物生存环境极限,由此认为采用多层结构化学/生物联合PRB技术去除地下水中的硝酸盐是可行的。     

零价铁活化过硫酸盐处理渗滤液生化尾水

采用零价铁催化过硫酸盐处理垃圾渗滤液生化尾水,考察了pH值、过硫酸盐和零价铁的投加量、反应时间等因素对处理效果的影响。结果表明,该方法能有效去除渗滤液生化尾水中的污染物,在废水pH值为3、零价铁投加量为0.5 g/L、过硫酸钠投加量为2.5 g/L的最佳条件下,反应12 h后对COD和色度的去除率分别高达71%和90%。对比不同过硫酸盐氧化体系的试验结果,发现过硫酸钠对垃圾渗滤液的处理效果优于过硫酸钾。红外光谱分析结果表明,水样中的大分子有机物被硫酸根自由基氧化成了小分子有机物。     

加拿大萨斯喀彻温省地下水除砷处理系统评价（摘译）

高浓度的铁和砷在萨斯喀锄温省的地下水中非常常见。对小城镇来说，高成本是地下水除砷的一个挑战。四套小型系统分别研究在有臭氧预处理和无臭氧的情况下对高铁（6．4-8．4μg／L）和高砷（14．5-27．2μg／L）地下水中铁和砷的去除。该试验包括：（1）混凝（2）生物活性炭（BAC）过滤（3）慢速砂滤及（4）快速砂滤。混凝去除70％的砷和99．8％的铁，增加臭氧预处理，去除率上升至95％（砷）和95％（铁）BAG系统对除砷和除铁非常有效，平均去除率可以达到97％（砷）和99．8％（铁），增加臭氧预处理，平均去除率提高到99％（砷）和99．9％（铁）。臭氧对铁去除率的增加无统计学意义，P=0．1。慢砂滤系统也十分有效地去除砷和铁，平均去除率为90％（砷）和99．8％（铁）增加臭氧预处理去除率无显著提高。快速砂滤系统平均去除率为50％（砷）和99％（铁），增加臭氧，平均除砷率增加约65％，然而平均除铁率，只有50％。快滤的除砷效果非常不稳定，这可能是由于滤料饱和或者是系统臭氧排气阀启闭导致的滤层松动。     

电化学除磷过程的条件优化与机理研究

为优化电化学除磷过程的条件并探究反应机理,通过模拟实际污水研究了初始pH值、初始磷浓度C_0及曝气强度j对电化学除磷过程的影响,同时对不同条件下电化学除磷过程进行了动力学分析。结果表明:随着初始pH值的增加,TP去除率先增加后减小;随着电解时间的增加,溶液pH值增大。当C_0为5 mg/L、电解时间为60 min、初始p H值为6～8时,TP去除率达到84. 5%以上;且当初始pH值为7时,TP去除率达到最高值,为87. 69%。C_0越高,TP去除率越低,但除磷的能耗也越低。当C_0为9 mg/L时,电解60 min后,TP去除率为72. 79%,去除单位质量磷的能耗仅为0. 059 kW·h/g,比C_0为5 mg/L时节约能耗0. 025 kW·h/g。当j为0. 14～0. 28 L/min时,电解60 min后,TP去除率达到86. 0%以上,比j为零时至少提高了43. 6%。动力学拟合结果表明,电化学除磷过程中存在着化学配位反应和吸附反应。当pH值为3～5时,除磷过程以化学配位反应为主,当pH值为7～11时,除磷过程则以吸附反应为主;且pH值增加不会减弱除磷过程中的吸附反应。当C_0为8～9 mg/L时,化学配位作用的除磷效果达到极限水平。曝气一方面有利于Fe~(2+)氧化为Fe~(3+),促进化学配位反应,另一方面可以缓解电极钝化,提高除磷效率。     

不同基质人工湿地处理低磷负荷生活污水的研究

通过野外模拟试验,考察了以煤渣和废弃水泥砂浆为主要基质的人工湿地在低温条件下对低磷负荷生活污水的除磷效果.结果表明,水泥砂浆的除磷效果较好,当HRT≥4 h时对TP的去除率可达到91%以上,出水TP<0.1 mg/L,但出水pH偏高;水泥砂浆与黄棕壤组合使用时,混合铺设时的除磷效果要好于分层铺设时的,出水TP<0.5 mg/L,且出水pH增幅较小,符合景观用再生水的水质要求;煤渣在低温、低磷负荷条件下的除磷能力较差,处理出水达不到景观用再生水的水质要求.     

加气混凝土处理含磷废水的试验研究

使用加气混凝土砌块废料处理模拟废水,考察除磷效果及其对出水p H值的影响,并确定其用于强化除磷的最佳投加模式。通过设计L_(16)(4~5)正交试验和控制变量试验,研究了进水pH值、反应时间、加气混凝土投加量和粒径4个因素对除磷及出水pH值的影响。试验结果表明,对除磷效果的影响从大到小依次为:进水pH值反应时间粒径投加量;对出水p H值的影响从大到小依次为进水pH值粒径投加量反应时间。综合考虑经济成本和出水水质,最佳投加模式如下:进水pH值为7. 5～8、反应时间为10 min、加气混凝土投加量为10 g、颗粒粒径为6～8mm,此时加气混凝土对磷的吸附量为0. 051 mg/g,出水水质能够达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。     

零价铁降解水中聚乙烯醇的试验研究

针对含有高浓度聚乙烯醇(PVA)的印染退浆废水可生化性差的问题,采用零价铁(ZVI)降解PVA,研究了ZVI投加量、初始pH值、反应温度、DO浓度等因素的影响,采用加入羟基自由基屏蔽剂的间接方法和电子自旋共振波谱检测羟基自由基的直接方法探究了反应机理,并分析了ZVI降解PVA的反应动力学。结果表明,增加ZVI投加量、降低溶液初始pH值、升高反应温度、增加DO浓度能够提高零价铁对PVA的去除率,采用微气泡曝气可使PVA去除率提高10%,在酸性有氧条件下ZVI对PVA的去除作用主要归因于类芬顿反应中产生的羟基自由基。     

预氧化-化学沉淀法去除水中砷的试验研究

研究了预氧化-化学沉淀法对水中砷的去除效果及其影响因素。结果表明,原水砷质量浓度为5倍标准限值时,在NaClO预氧化条件下,投加8 mg/L的聚合氯化铝可使砷去除率达到84%,且出水砷含量可以满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)限值要求;在KMnO4预氧化条件下,投加8 mg/L的聚合氯化铝可使砷去除率达到90%,且出水砷含量满足标准限值要求,而投加8 mg/L的聚合硫酸铁可使出水砷含量降至18.72μg/L,无法满足标准限值要求;采用聚合氯化铝作为混凝剂时的除砷效果优于聚合硫酸铁,以KMnO4作为预氧化剂时的除砷效果优于NaClO。     

稳定化纳米零价铁活化过硫酸盐降解罗丹明B

选取柠檬酸根作为纳米零价铁的稳定剂,制备出具有核壳结构的柠檬酸根稳定化纳米零价铁(SC-nZVI),并用TEM和XRD对其形貌和结构进行表征。以罗丹明B(RhB)为目标污染物,研究SC-nZVI活化过硫酸盐降解污染物的性能。结果表明,经过柠檬酸根稳定化的纳米零价铁抗氧化能力增强,能显著提高零价铁活化过硫酸盐的持久性,在重复利用6次以后,对RhB的降解率仍能达到96%。在室温条件下,当pH值为7. 0、罗丹明B初始浓度为50 mg/L、K_2S_2O_8浓度为2 mmol/L、稳定化纳米零价铁投加量为0. 5 g/L时,反应30 min后,罗丹明B降解率达到98. 0%;罗丹明B降解过程符合准一级反应动力学。水中无机阴离子的存在对罗丹明B降解过程有不同程度的抑制作用,排序为NO_3~-H_2PO_4~-Cl~-HCO_3~-。     

针对高砷地下水的强化除砷技术优化及效能研究

利用中试研究了针对内蒙古某水厂高砷地下水的除砷技术方案,并优化了其工艺参数,初步确定了其除砷效能。结果表明,针对当地地下水水质特征,其基本除砷方案宜采用投加除砷药剂反应后进行过滤的方法。其中,除砷药剂宜采用氯化铁与高锰酸钾的复合药剂,其配比(以铁和高锰酸钾的质量计)采用4∶1;除砷药剂投加后的反应时间宜控制在2 min左右;采用锰砂与石英砂的双层过滤单元,滤层总厚度不小于1.0 m,其中锰砂厚度宜大于30 cm,且滤速控制在5~7m/h为宜。针对优化后工艺参数的长期验证试验结果表明,出水的砷、锰含量分别稳定在5μg/L和0.05 mg/L以下。     

响应面法优化微电解工艺处理PNP废水

试验采用微电解工艺处理模拟对硝基酚(PNP)废水。以铁碳为微电解填料,采用响应面法中Box-Behnken试验设计模型,以铁屑投加量、溶液初始pH值、反应时间等因素为考察指标,研究各因素及其交互作用对PNP废水去除率的影响。结果表明:PNP废水质量浓度为200mg/L、铁屑投加量为50g/L、pH值为2.5、反应时间为120min时,PNP和COD去除率分别达到96.05%和48.69%,与预测值仅相差0.29%和0.18%。可见,响应面法用于优化铁碳微电解工艺处理对硝基酚废水是可行且合适的。     

铁碳微电解法预处理炸药生产废水

对炸药生产废水先采用铁碳微电解法进行预处理,其出水再采用加碱混凝曝气法进行处理.最佳处理条件:微电解的pH值为3～4,停留时间为3 h,铁碳比(体积比)为1:1,微电解出水加碱调节pH值至9-10后再曝气混凝沉淀5 h.试验结果表明,系统对COD、硝基苯类化合物、色度的去除率分别为77.8%、70.8%、95.8%.苯胺类化合物的浓度由零升至19.62mg/L,pH值由3.1升至6.9,色度由l200倍降至50倍,达到了预处理的效果.     

乙酸盐碳源生物除磷系统的影响因素研究

以实际污水厂的水质为原型即在COD为限制因素的条件下,选择乙酸钠作碳源,在实验室规模的序批式反应器（SBR）中研究了进水pH与生物除磷的关系.结果表明,在COD为限制因素的条件下,pH值为7.2时的除磷效果最好;COD/P值越小则聚磷菌在污泥系统中所占的比例越大;低COD/P值下的出水磷浓度、污泥的磷含量和厌氧条件下的COD去除率均较高,但去除单位磷所需的COD量较少,且MLVSS/MLSS值也相对较低.