煤矿矿井水催化深度除氟实验及工艺参数优化

为了使催化深度除氟工艺应用于煤矿矿井水,保证出水氟含量满足GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类要求,分析了催化剂粒径和工艺条件对矿井水除氟的影响,并开展了连续催化深度除氟性能评价。结果表明：催化剂粒径对除氟效果影响不大,再生次数不影响除氟效果;催化剂投加量越大、空床停留时间越长及进水pH在7～8时,除氟效果越好。考虑到除氟效果及成本,确定最佳工艺条件为：催化剂投加量120 g、空床停留时间1.0 h、进水pH=7～8,在该条件下开展70 d连续实验,出水氟质量浓度可稳定在0.5 mg/L～0.6 mg/L。催化深度除氟工艺可应用于煤矿矿井水除氟领域。     

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。     

铝盐和聚合硫酸铁除氟效果研究

通过试验研究了单独投加聚合硫酸铁(PFS)去除氟的最佳反应pH值、最佳反应时间、投加量以及铝盐与聚合硫酸铁联合投加对除氟效果的影响,结果表明:采用单独投加聚合硫酸铁絮凝沉降法除氟时,PFS的投加量为0.35mL/L,反应时间为20min,pH值为4.0~5.0,有利于氟的吸附,除氟效果较好;投加铝盐能显著提高PFS的除氟效果。     

城市污水厂剩余污泥对水中F-的吸附性能研究

利用城市污水处理厂的剩余污泥对水中F-进行吸附处理,通过污泥投加量、F-初始质量浓度、时间、pH等反应条件的研究,探讨除氟效果和影响因素。结果表明,室温下,污泥对F-的吸附在60 min后达到平衡;20 g/L的污泥投加量对10 mg/L含氟水的F-去除率可达83.1%;污泥可在3~10的较大pH范围内保持稳定的除氟效果。准二级动力学模型很好地拟合了污泥对F-的吸附行为,Langmuir和Freundlich模型均符合污泥对F-的吸附特性,热力学参数的计算表明该吸附过程是自发的放热反应。     

活性氧化铝吸附-超滤组合工艺除氟的实验研究

试验旨在为设计一套农村小型集中式或分散式除氟供水设备提供参考。采用了活性氧化铝吸附-超滤组合除氟工艺进行地下水除氟的试验,研究了该系统原水的pH、回流量、膜通量对于除氟效果和膜污染情况的影响。结果表明,在恒流条件下,原水氟浓度2 mg/L,反冲周期6 h,反冲时间2 min,反冲强度150 mL/min,投加粒径200～300目的活性氧化铝0.2 g/L,保持原水pH=6.5左右,膜通量=45 L/m~2·h,沉淀池与反应池间的回流比=0.5,能使该系统的出水氟浓度1.2 mg/L,总铝含量0.1 mg/L,浊度0.05,并且能有效地缓解膜污染,使反应器长期运行。     

活性炭/粉煤灰处理含铜废水的研究

采用活性炭/粉煤灰处理模拟含铜废水,考察pH、吸附时间、吸附温度、投加量、质量比、活性炭、粉煤灰粒径、铜离子浓度等对吸附效果的影响。结果表明,单纯粉煤灰的吸附效果较差,但100目的粉煤灰与100目的活性炭混合,其吸附效果接近于纯活性炭。活性炭/粉煤灰处理100 m L、30 mg/L模拟含铜废水的最佳吸附条件为:吸附时间3 h,pH 6,吸附温度45℃,活性炭/粉煤灰(质量比1∶1)投加量2.5 g,活性炭和粉煤灰粒径均为100目。在此条件下,铜离子去除率可达97.33%,处理后水中铜离子浓度(0.811 4 mg/L)低于国家二级排放标准(1.0 mg/L)。     

活性炭/粉煤灰处理含铜废水的研究

采用活性炭/粉煤灰处理模拟含铜废水,考察pH、吸附时间、吸附温度、投加量、质量比、活性炭、粉煤灰粒径、铜离子浓度等对吸附效果的影响。结果表明,单纯粉煤灰的吸附效果较差,但100目的粉煤灰与100目的活性炭混合,其吸附效果接近于纯活性炭。活性炭/粉煤灰处理100 m L、30 mg/L模拟含铜废水的最佳吸附条件为:吸附时间3 h,pH 6,吸附温度45℃,活性炭/粉煤灰(质量比1∶1)投加量2.5 g,活性炭和粉煤灰粒径均为100目。在此条件下,铜离子去除率可达97.33%,处理后水中铜离子浓度(0.811 4 mg/L)低于国家二级排放标准(1.0 mg/L)。     

石英砂负载羟基磷灰石去除水溶液中锰研究

以石英砂负载羟基磷灰石作为吸附剂,通过静态实验研究了其在不同的pH、投加量、反应时间和初始锰含量等条件下对水溶液中锰的去除效果。结果表明,合成的石英砂负载羟基磷灰石具有较强的吸附性能,能有效去除水溶液中锰。当溶液初始pH为5.0,石英砂负载羟基磷灰石投加量为30 g/L、反应时间240 min,初始Mn质量浓度为5 mg/L的条件下,石英砂负载羟基磷灰石对水溶液中锰的去除率能够达到90%以上;石英砂负载羟基磷灰石对Mn的吸附规律符合Langmuir吸附等温式,吸附过程可用准2级动力学方程(t/q_t)/(min·g~(-1)·mg~(-1))=6.125 min~(-1)t+35.63(R~2=0.999 9)描述。     

活性炭去除零排放反渗透浓水中COD的应用研究

采用活性炭吸附法去除反渗透浓水中的有机物,减轻后续处理的负荷,考察了活性炭的种类、停留时间、活性炭投加量以及pH对COD去除率的影响。结果表明,采用2#活性炭为吸附剂,进水pH=6,400 mL水,停留时间30 min,活性炭投加量1.5 g时,COD去除率达61.8%,采用动态吸附并应用到现场试验中,吸附塔装填2#活性炭40 t,进水量100 m~3/h,平均COD 142 mg/L,pH=8.04,停留时间36 min,当出水COD60 mg/L,活性炭的处理量可达1 330 m~3/t。     

不同粒径粉煤灰对活性艳红K-2BP染料的吸附

将盐城电厂粉煤灰进行筛分,得到不同粒径的粉煤灰,分别进行了投加量、吸附时间及pH值对吸附的影响试验。结果表明,粉煤灰投加量≤35g/L时,去除率随投加量的增加而增加,超过35g/L时,去除率随投加量的增加变化不明显;较佳的吸附时间为60min,最适pH值为8,并且得出相同条件下的不同粒径粉煤灰对活性艳红K-2BP的吸附量比未筛分的粉煤灰均有一定幅度的提高;通过一、二级吸附速率方程线性回归分析表明,粉煤灰对活性艳红K-2BP的吸附符合二级吸附速率方程,且粒径越细小的粉煤灰其吸附动力学越符合二级动力学规律。     

陶瓷超滤膜处理煤矿矿井水的中试研究

为解决煤矿矿井水水量和水质波动大而导致浸没式超滤膜产水量低,易污堵和难清洗的问题,开展了陶瓷超滤膜在煤矿矿井水处理系统中的中试研究。结果表明,在超滤进水投加13~15 mg/L聚合氯化铝的条件下,即使进水浊度在数小时内跃升至100 NTU,陶瓷超滤膜均可在260 L/(m2·h)的目标运行通量和315 L/(m2·h)的挑战运行通量下稳定运行。产水浊度稳定<0.1 NTU,优于后续纳滤系统进水要求。     

吸附-微滤耦合工艺处理模拟含铯废水

以亚铁氰化铜(Cu FC)为吸附剂并与微滤耦合处理模拟含铯废水。结果表明:对104.50μg/L的含铯废水,投加0.08 g/L的Cu FC,周期吸附时间为20 min时,平均去污因数为1 319,浓缩倍数为638。受H+竞争吸附的影响,出水的p H高于进水;微滤膜可完全截留反应器内的Cu FC,出水浊度始终小于0.08 NTU;反应器内悬浮固体的实测值低于计算值,且随时间的延长二者的差值变大;通过物理清洗,膜比通量能恢复至初始值的85%以上。     

反渗透法去除煤矿矿井水氟化物的试验研究

为了确保煤矿矿井水出水氟化物质量浓度达到《GB 3838-2002地表水环境质量标准》Ⅲ类标准要求,采用RO反渗透法净化矿井水,研究了矿井水pH、盐质量浓度、系统压力及进水温度等主要因素对除氟性能的影响;结果表明:随着矿井水pH增大、矿井水盐质量浓度增大、系统压力增大、进水温度升高,除氟率均逐渐降低;为确保出水氟化物质量浓度小于1 mg/L,需将矿井水进水pH调至小于8,进水盐质量浓度调至小于5 g/L,反渗透系统压力控制在1.5 MPa以下,进水水温控制在60℃以下。     

树脂吸附法处理高浓度邻甲酚工业废水研究

对邻甲酚含量1.992 g/L,COD值高达15 568.4 mg/L,pH约为2的含酚废水进行处理,确定N3520树脂为最佳吸附剂,最佳处理条件为:温度为室温;流速4 BV/h,最大处理量为26 BV,经吸附法处理后,吸附流出液中邻甲酚含量<0.5 mg/L,邻甲酚去除率>99%,COD去除率为97.6%。树脂采用5%NaOH-60%乙醇作脱附剂,最佳脱附条件为:温度40℃,流速1.0 BV/h,用量2 BV。经脱附处理可回收邻甲酚。     

Fe2O3/凹凸棒土吸附-光催化法处理间氯甲苯工业废水研究

采用酸化法对凹凸棒土进行改性,考察改性条件、投加量、吸附时间以及废水pH值等因素对吸附效果的影响。在盐酸浓度为4mol/L,煅烧温度为200℃时,在最佳吸附条件（改性凹凸棒土投加量0.500g/25mL,废水pH=4,吸附时间1h）下,吸附法处理染料中间体间氯甲苯废水,COD的去除率由改性前的2.2%提高到14.1%。采用浸渍法制备纳米Fe2O3/凹凸棒土复合催化剂并对其表征,XRD分析结果表明,该复合物中光催化剂主要由α-Fe2O3构成;用凹凸棒土吸附-光催化氧化联合法处理间氯甲苯工业废水,在催化剂加入量为1.0g/L,pH=2,紫外光或太阳光照6h条件下,废水COD去除率分别达到59.2%和52.3%。复合催化剂的光催化活性要远大于纯纳米α-Fe2O3的光催化活性。     

柚皮粉对水中Pb(Ⅱ)的吸附性能研究

用柚皮粉进行了吸附去除水中Pb(Ⅱ)的模拟实验研究.考察了pH、吸附时间、柚皮粉质量浓度和Pb(Ⅱ)初始质量浓度等因素对吸附效果的影响,探究了其吸附动力学及吸附规律.结果表明,pH、吸附时间、柚皮粉质量浓度和Pb(Ⅱ)初始质量浓度、温度等因素对柚皮粉吸附水中Pb(Ⅱ)有显著影响.适宜的吸附条件为:pH 5.3 ～6.0...     

改性羟基磷灰石对水体中五价钒的吸附

随着工业的发展,水体重金属污染逐渐成为环境污染的重要组成部分,寻求环境友好型材料来治理水体重金属污染已成为当今环境科学研究的热点之一.以Ca(NO3)2· 4H2O和(NH4)2HPO4为原料,利用溶液共沉淀法制备羟基磷灰石,并采用聚乙二醇对其改性,得到改性羟基磷灰石,并用其对水体中的钒污染物进行吸附研究.单因素吸附实验表明,溶液pH值、吸附剂投加量、吸附时间和环境温度均会对吸附产生影响.在钒浓度为100 mg· L-1,溶液pH值为5.00的条件下,当改性羟基磷灰石投加量为10 g· L-1时,吸附趋于平衡,得到最大吸附率95.2%.在一定条件下,聚乙二醇改性羟基磷灰石可用于水体钒污染的修复.     

木醋液改性羟基磷灰石对溶液中Cd2+的吸附特性

水体中存在Cd²⁺会危害人体健康,Cd²⁺污染的去除是一个需要解决的问题。以羟基磷灰石(HAP)和低成本的木醋液(WV)为原料,通过水浴搅拌制备了木醋液改性羟基磷灰石(WV-HAP),并将其应用于去除溶液中Cd²⁺的研究。利用XRD、FT-IR、SEM、BET对WV-HAP进行了表征,通过吸附试验探究溶液初始pH、初始离子浓度、接触时间和温度对WV-HAP对Cd²⁺吸附特性的影响。结果表明:在吸附剂添加量2 g/L、温度298 K、Cd²⁺初始浓度100 mg/L、pH=5、吸附时间4 h时,WV-HAP的平衡吸附容量为46.43 mg/g;WV-HAP对Cd²⁺的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型;热力学研究表明吸附过程是吸热的;通过对吸附Cd²⁺前后的WV-HAP进行表征,发现吸附机制主要是表面吸附、孔道吸附和离子交换。WV-HAP表现出优于HAP的对溶液中Cd²⁺的吸附能力,是一种潜在的Cd²⁺吸附材料。     

结晶法从含氟废水中合成粗颗粒冰晶石

以颗粒粒径和含水率为考察指标,研究了结晶法从含氟废水中合成粗颗粒冰晶石的可行性。实验结果表明,在废水氟质量浓度低于4.5 g/L、废水流量为1.3 L/h、结晶反应pH为4.1~6.6、反应温度为45 ℃条件下,延长晶种停留时间可以有效增大冰晶石的粒径,降低冰晶石含水率,氟回收率稳定在80%左右。采用沉淀与固液分离一体化反应器对氟质量浓度为4.0 g/L的废水进行了连续处理,在废水流量为20 L/h、结晶反应pH为4.0~7.0、反应温度为45 ℃条件下,合理控制晶种停留时间,依靠停留在反应器底部晶种的作用,可以合成得到含水质量分数低于30%、粒径满足要求的冰晶石产品。     

高密度澄清器在初期雨水处理中的应用研究

采用高密度澄清器处理初期雨水,以减轻其对南淝河水体的污染。通过改变高密度澄清器的进水流量、加药量以及运行条件,确定本工艺的最佳流量以及不同降雨污染负荷对应的最佳投药量,并保证工艺能在尽量减少药剂成本的状况下运行。在流量为60 m3/h的条件下,SS去除率最高可达91.6%,CODCr去除率最高达63.8%,出水水质良好;对于进水SS、CODCr的质量浓度分别在200~350、150~300 mg/L的小雨,取PAC、PAM的投加量分别约为20、1.2 mg/L。对于进水SS、CODCr的质量浓度分别在600~900、300~600 mg/L的大雨,取PAC、PAM的投加量分别约为30、1~2 mg/L,可以经济有效地达到最佳去除率;运行一段时间后,开启污泥回流系统,并将加药量降低到原加药量的50%~60%,这样既可降低污水处理成本,又能有效去除污染物。