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。     

活性氧化铝吸附水中砷的动态试验研究

近年来,饮用水砷污染事件层出不穷,选择高效合适的除砷方法,已成为全球关注的问题.试验采用逆流式单床吸附柱的吸附方式,对活性氧化铝吸附砷做了动态试验研究.研究结果显示,当初始砷浓度为10mg/L时,砷的去除率均在90%以上;当初始砷浓度为50mg/L时,以5mg/L为穿透点,穿透体积为110L,动态吸附量为3.43mg/g.结果表明,在水中砷的去除方面,活性氧化铝可作为一种有效吸附剂.该研究对实际应用中的活性氧化铝改性及饮用水处理具有重要意义.     

硫酸铝钾改性活性氧化铝除氟性能研究

为提高活性氧化铝对氟的吸附能力,采用硫酸铝钾对其进行改性处理,考察了硫酸铝钾浓度、改性时间、固液比、吸附时间、p H值、温度等因素对改性活性氧化铝吸附性能的影响,确定了除氟剂的最佳改性条件是:10 g/L的硫酸铝钾溶液按固液比为1 g∶7 m L浸泡活性氧化铝4h。通过连续吸附试验考察了改性活性氧化铝除氟性能,并验证了其可再生性、无二次污染。结果表明:活性氧化铝改性后的饱和吸附量为1.59 mg/g,是未改活性氧化铝的2.7倍。     

改性活性氧化铝的二氧化碳吸附性能研究

以活性氧化铝(γ-Al_(2)O_(3))为原料,不同含量五乙烯六胺(PEHA)的乙醇溶液为改性剂,使用浸渍法制备改性活性氧化铝(Al_(2)O_(3)-PEHA-X)。通过对改性活性氧化铝进行X射线粉末衍射实验(XRD)、傅里叶变换红外光谱实验(FTIR)和氮气吸附脱附实验(BET)可知,PEHA成功负载于活性氧化铝且没有破坏活性氧化铝原有结构,但导致其比表面积和孔容有所降低。当PEHA含量一定时,在吸附温度为25~70℃范围内,随吸附温度升高,改性活性氧化铝的CO_(2)吸附量下降。在吸附温度一定时,随PEHA含量增加,改性活性氧化铝的CO_(2)吸附量呈先增加后减小的趋势,当PEHA含量大于2 mL时,CO_(2)吸附量下降尤为明显。Al_(2)O_(3)-PEHA-0.5经过5次重复使用,保持了约81%的吸附能力。在第2次吸附时CO_(2)吸附量下降17.6%,随后基本保持稳定。改性活性氧化铝的CO_(2)吸附过程符合准二级动力学模型,表明吸附过程主要由化学吸附控制。吸附过程放热,反应自发进行,吸附温度升高不利于吸附反应进行。     

活性氧化铝吸附除氟性能研究

活性氧化铝作为常用的除氟吸附剂,有专一的除氟性。选用粒径为2~4mm的活性氧化铝,通过静态吸附试验和动态连续流滤柱试验,探究了其吸附除氟性能的影响因素。结果表明:活性氧化铝除氟最佳pH值为5,吸附平衡时间为5h,SO_4~(2-)对活性氧化铝的静态吸附影响较大;增大滤速或降低滤料填充高度会使除氟效率降低,超标时间和滤柱穿透时间缩短。     

改性钢渣的制备及其吸附除磷性能

研究了改性钢渣吸附除磷影响因素、等温吸附线特征和吸附动力学,并对生物处理后的出水进行吸附除磷研究。结果表明:在初始磷浓度10mg/L,投加量10g/L、pH为7时,改性钢渣吸附后总磷浓度为0.687mg/L,去除率达93%;改性钢渣对磷的吸附符合Langmuir模型,理论饱和吸附量是1.977mg/g,吸附动力学符合准二级动力学模型(R20.99);实际生活污水的吸附除磷中,投加量为50g/L,反应2h后出水总磷浓度达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级B标的排放要求。     

活性氧化铝吸附水中As(V)的实验研究

通过静态实验研究了活性氧化铝对水中As(V)的吸附性能,分析了吸附As(V)动力学、吸附等温线以及不同pH和溶液中共存离子的影响.结果表明:活性氧化铝吸附As(V)的最佳pH为4~6,在pH为5.5左右的时候达到最大去除率99%;受氟离子、碳酸根离子和磷酸根离子影响较大,硝酸根和硫酸根基本无影响,而氯离子有促进吸附的效果;可用Langmuir吸附等温线很好地拟合,属于单分子层吸附,最大吸附量为15.7mg/g;其动力学符合Lagergren二级动力学模型.     

改性净水污泥负载纳米零价铁去除水中的Cr(Ⅵ)

以净水污泥为原材料,通过高温煅烧和盐酸活化制备得到改性净水污泥。利用液相还原法,以NaBH_4为还原剂还原Fe~(3+)合成改性净水污泥负载纳米零价铁(MWS-nZVI)吸附剂,将其用于去除水中的Cr(Ⅵ);并将MWS-nZVI与净水污泥负载纳米零价铁(WS-nZVI)作对比,考察了溶液pH值、吸附剂投加量和Cr(Ⅵ)初始浓度对吸附效果的影响;另外,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等表征手段,分析吸附材料的物理特性和化学组成。结果表明,MWS-n ZVI对Cr(Ⅵ)具有良好的去除效果,当投加量为0.3 g/L、pH值为2、Cr(Ⅵ)初始浓度为20 mg/L、反应时间为3.5 h时,对Cr(Ⅵ)的最大吸附量可达到26.0mg/g。表征结果显示,MWS-n ZVI的比表面积较大,且对纳米零价铁的负载效果更好。通过拟合发现,Freundlich吸附等温方程更适合模拟MWS-nZVI对Cr(Ⅵ)的去除过程。     

改性沸石处理含氟水的试验研究

用氧化铝改性沸石制备了一种除氟材料,其最佳制备工艺参数为:在200℃下焙烧1.5 h对沸石进行预处理的基础上,用pH=9的Al(OH)3悬浮液对沸石进行覆盖沉淀改性,并在400 ℃下焙烧1 h涂层,最后用质量分数为4%的Al2(SO4)3溶液浸渍12 h.改性后的沸石对氟离子的吸附量可达0.84 mg/g.改性前后除氟性能的对比试验结果表明,活性氧化铝成分与氟离子的络合作用对氟的去除起主要作用.     

改性炭对磺胺甲噁唑的吸附及解吸特性

采用商品活性炭和金属氧化物改性炭作为吸附剂,研究了几种活性炭对磺胺甲噁唑(SMZ)的吸附及解吸特性。结果表明:SMZ在几种活性炭上的吸附动力学符合拟二级动力学方程;SMZ的吸附均可采用Freundlich、Langmuir和Langmuir-Freundlich模型进行拟合,Langmuir-Freundlich吸附模型能更好地描述活性炭和改性炭对SMZ的吸附行为;铁、锰氧化物的存在对活性炭的比表面或者孔结构影响不大,并且其对活性炭吸附水中SMZ的性能影响甚微;与AC-Fe和AC-Mn相比,AC-0上吸附的SMZ更易解吸,改性炭负载的金属氧化物与SMZ的表面络合作用增强了AC-Fe和AC-Mn对SMZ的化学吸附,并且改性炭的MnOx和FeOx能氧化降解部分SMZ。     

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。     

改性沸石粉去除微污染源水中镉(Ⅱ)的试验研究

采用壳聚糖和氢氧化钠对天然沸石粉进行改性,制备了一种新型的改性沸石粉吸附材料,对其进行傅里叶红外光谱和扫描电镜分析,并将其用于微污染源水中对镉(Ⅱ)的吸附去除,考察了吸附时间、pH、镉(Ⅱ)初始浓度和沸石粉投加量等因素对镉(Ⅱ)去除效果的影响.结果表明,改性沸石粉由原来的团状结构变为孔隙状结构,且壳聚糖负载于其上,形成了内比表面积更大的多孔物质;在试验条件下,吸附时间越长、pH越高、沸石粉投加量越大,两种沸石粉对镉(Ⅱ)的吸附去除效果越好,且改性沸石粉对镉(Ⅱ)的吸附去除效果明显优于天然沸石粉;当镉(Ⅱ)浓度<60μg/L时,投加0.8 g/L的改性沸石粉可使处理后的镉(Ⅱ)浓度达到<生活饮用水卫生标准>(GB 5749--2006)的要求;改性沸石粉与镉(Ⅱ)之间的吸附以单分子层吸附为主,基本符合Freud-lich模型.     

零价铁用于砷污染地下水修复的影响因素及效果

针对地下水无机砷污染,借助批试验和柱试验,利用铁粉(325目)开展了零价铁去除五价砷的室内研究,探讨了初始pH值、无机阴离子、重金属和腐殖酸对除砷能力的影响,考察了动态运行条件下除砷效果及水质指标的变化。批试验结果表明,当pH值=3.7时,反应120 min后对As的去除率达到78.8%,而pH值=6.9时,反应120 min后去除率达到93.9%;溶液初始pH值显著影响零价铁除砷效果,且与酸性相比中性pH值更有利于除砷;硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐、铬和铅均显著加快且促进了零价铁除砷,而腐殖酸显著抑制了除砷能力,且其浓度越高则抑制作用越明显。柱试验结果表明,零价铁除砷效果良好且稳定,对As的去除率始终大于95.0%,出水As浓度始终低于9.5μg/L,出水pH值升至7.6~8.1,出水Eh值降至110~145 m V,出水水质满足《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)。零价铁法具有潜在的地下水原位修复工程应用潜力。     

CTAB改性沸石对养殖废水中四环素污染的吸附研究

近年来养殖废水中四环素(TC)污染日趋严重,为研究十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性沸石对养殖废水中四环素污染的去除效果,本研究中通过浸渍法制备CTAB改性沸石,采用SEM、FT-IR、BET等方法对沸石改性前后进行表征,考察改性浓度、沸石投加量、四环素初始浓度、吸附时间、pH等因素对养殖废水中四环素吸附的影响。结果表明:当改性浓度为15 mmol/L、投加量为0.10 g、四环素初始浓度为15 mg/L、反应时间为1 h、pH为8时,CTAB改性沸石对养殖废水中的四环素污染去除效果较好,去除率可达89.28%;吸附热力学和动力学研究表明,相比Freundlich吸附等温方程,Langmuir吸附等温方程(R~2>0.98)对改性沸石吸附四环素的数据拟合较好,改性后沸石对四环素的最大饱和吸附量为79.18 mg/g,吸附动力学符合拟二级动力学模型和颗粒内扩散模型,改性沸石对养殖废水中四环素污染的吸附为自发吸热的物理吸附过程。研究表明,CTAB改性沸石能够有效地去除养殖废水中的四环素污染。     

CTAB改性沸石对养殖废水中四环素污染的吸附研究

近年来养殖废水中四环素(TC)污染日趋严重,为研究十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性沸石对养殖废水中四环素污染的去除效果,本研究中通过浸渍法制备CTAB改性沸石,采用SEM、FT-IR、BET等方法对沸石改性前后进行表征,考察改性浓度、沸石投加量、四环素初始浓度、吸附时间、pH等因素对养殖废水中四环素吸附的影响。结果表明:当改性浓度为15 mmol/L、投加量为0.10 g、四环素初始浓度为15 mg/L、反应时间为1 h、pH为8时,CTAB改性沸石对养殖废水中的四环素污染去除效果较好,去除率可达89.28%;吸附热力学和动力学研究表明,相比Freundlich吸附等温方程,Langmuir吸附等温方程(R²>0.98)对改性沸石吸附四环素的数据拟合较好,改性后沸石对四环素的最大饱和吸附量为79.18 mg/g,吸附动力学符合拟二级动力学模型和颗粒内扩散模型,改性沸石对养殖废水中四环素污染的吸附为自发吸热的物理吸附过程。研究表明,CTAB改性沸石能够有效地去除养殖废水中的四环素污染。     

生物除铁除锰滤池反冲洗铁锰泥除As(Ⅴ)研究

生物除铁除锰滤池反冲洗废水中含有大量富含铁锰氧化物的污泥,直接排放会产生环境压力。采用预处理得到的反冲洗泥粉末吸附去除饮用水中的As(Ⅴ),结果表明,准二级动力学能更好地描述其对As(Ⅴ)的吸附过程(R~20.99),Langmuir等温方程更符合其吸附行为(R~20.99),最大吸附容量为40.98 mg/g;在酸性或中性条件下对As(Ⅴ)的吸附率大于92%,吸附去除率随着p H值升高而逐渐降低;H_2PO_4~-与SiO_3~(2-)能显著抑制As(Ⅴ)的吸附,而HCO_4~-、SO_4~(2-)、Mg~(2+)和Ca~(2+)对吸附过程影响不大;对As(Ⅴ)的吸附焓变ΔH_0均为正值即属于吸热反应,吉布斯自由能变化ΔG_0均为负值,表明吸附为自发进行。     

改性斜发沸石吸附水中腐殖酸的研究

采用十六烷基三甲基溴化铵改性天然斜发沸石,考察了吸附时间、吸附剂投量、腐殖酸起始浓度和pH对改性沸石吸附腐殖酸的影响。结果表明,在温度为25℃、pH=3、改性沸石投量为2g／L、水中腐殖酸起始浓度为10mg／L的条件下,改性沸石静态吸附120min后对腐殖酸的去除率可达95．2％。采用Langmuir和Freundlich吸附等温式拟合改性沸石对腐殖酸的吸附表明,改性沸石对腐殖酸的吸附能够很好地符合Langmuir吸附等温式,理论最大吸附量为18．529mg／g,说明改性斜发沸石是一种吸附水中腐殖酸的良好吸附剂。     

高锰酸钾改性对活性炭吸附Cr(Ⅲ)的影响

采用KMnO4对活性炭进行改性,考察了KMnO4改性对活性炭吸附Cr(Ⅲ)的影响。结果表明,在pH6.0的条件下,采用KMnO4改性可提高活性炭对Cr(Ⅲ)的吸附去除率,尤其是在低pH下提高得更为明显;当KMnO4浓度为0.04mol/L时,得到的改性活性炭AC-4的吸附性能最好;在pH=6.0的条件下,与未改性活性炭相比,改性活性炭对Cr(Ⅲ)的吸附速率明显提高,25℃时AC-4的饱和吸附量提高了43%;升高温度能明显提高改性活性炭对Cr(Ⅲ)的吸附能力,40℃时AC-4对Cr(Ⅲ)的饱和吸附量是25℃时的3.61倍。改性活性炭对Cr(Ⅲ)的吸附符合Langmuir单分子层吸附规律。     

黄河水体对北郊水源地砷污染的影响研究

通过分析北郊水源地砷污染现状、黄河对地下水补给和影响以及黄河水质泥沙中砷含量与地下水关系几个方面,研究了黄河水体对地下水砷超标的影响。检测数据表明,水源地区域黄河水体中砷、铁和锰的平均含量分别为2.75μg/L、0.44 mg/L、0.14 mg/L,铁、锰含量均高于集中式生活饮用水地表水源地补充项目标准限值(0.3 mg/L和0.1 mg/L),加之水体为氧化环境,Eh为30.9~78.2 m V,致使水中微量砷会被粘土颗粒及形成的铁/锰氧化物或氢氧化物吸附沉积,并在地层中富集。由于黄河水本身含有一定浓度砷,强蒸发作用加剧了潜水-微承压含水层砷的富集,但是黄河水及沙层沉积物中砷含量释放能力有限。     

磁性锆铁改性沸石吸附疏浚余水中磷酸盐的特性

采用共沉淀法制备了磁性锆铁改性沸石,在研究其对疏浚余水中磷酸盐吸附特性的基础上,采用X射线衍射仪(XRD)表征其结构,探讨吸附磷的特性。结果表明,Langmuir等温吸附模型、准二级动力学模型和颗粒内扩散模型均可以较好地描述磁性锆铁改性沸石对疏浚余水中磷酸盐的吸附特征。当吸附剂投加量为18 mg/L、pH值为7时,疏浚余水中磷酸盐的饱和吸附量为11. 4 mg/g(以磷计);当pH值为5～7时,磁性锆铁改性沸石对磷酸盐的吸附效果较好,偏碱性条件下吸附量明显下降;当水温在10～30℃时,对磷酸盐的吸附效果随温度的升高而增加;磁性锆铁改性沸石吸附水中磷酸盐的过程属于化学吸附。