硫酸活化市政污泥对氨氮的吸附研究

采用污水厂剩余污泥作为原料,以硫酸作为活化剂制备吸附剂,并将其应用到含氨氮废水处理中。进而系统地研究了溶液初始p H值、氨氮初始浓度、吸附时间等因素对硫酸活化市政污泥吸附氨氮的影响。结果表明,在吸附剂投加量为2 g/L、p H值为7.5、温度为303 K条件下,硫酸活化市政污泥对氨氮的吸附效果最佳。吸附动力学和热力学研究结果表明,吸附剂对氨氮的吸附过程可用准二级动力学模型(R2=0.998 6)来描述,且均符合Langmuir等温吸附模型、Freundlich等温吸附模型和Temkin等温吸附模型。由Langmuir等温吸附模型计算得到活化市政污泥对氨氮的最大吸附容量为44.84 mg/g。颗粒内扩散速率也是其吸附反应的限制因素,但不是唯一限制因素。该研究表明硫酸活化剩余污泥可以作为处理含氨氮废水的材料。     

不同pH值下初沉污泥与二沉污泥厌氧发酵对比

p H值和发酵时间是影响污泥发酵的重要因素。采用序批法分别对初沉污泥和二沉污泥在p H值为5~12时进行发酵,分析了14 d内两种污泥的发酵过程。从发酵产物如SCOD、VFAs、蛋白质、碳水化合物的溶出及氮、磷的释放等方面系统地对比了两种不同性质污泥的产物溶出过程及溶出率。结果表明:碱性条件明显有利于SCOD和VFAs的溶出,且SCOD在发酵前期迅速溶出,初沉污泥最佳发酵条件为p H值=9、发酵时间=9.5 d,二沉污泥最佳发酵条件为p H值=10、发酵时间=7.5 d;初沉污泥能在较短时间内溶出大量VFAs,因此在初沉污泥足量的条件下单独利用初沉污泥发酵是最有效快捷的获取污泥内碳源的方式;稳定后p H值=10时二沉污泥发酵溶出SCOD的量为671.9 mg SCOD/g VSS,高于初沉污泥的501.6 mg SCOD/g VSS,且氮、磷的释放率也远高于初沉污泥(二沉污泥为52.8 mg NH+4-N/g VSS、13.2 mg PO3-4-P/g VSS,初沉污泥为21.8mg NH+4-N/g VSS、3.6 mg PO3-4-P/g VSS)。二沉污泥发酵溶出的大量氮、磷会严重加大后续生物处理系统的负荷,因此为减小影响并结合两种污泥各自的发酵特点,建议利用混合污泥发酵来获取内碳源,且较优条件为p H值=10、发酵时间=8 d。     

厌氧颗粒污泥对纳米TiO_2的吸附特性研究

分析了厌氧颗粒污泥吸附nano-TiO_2的过程,探讨了不同p H值及离子强度下厌氧颗粒污泥吸附nano-TiO_2的动力学和热力学特征。结果表明,厌氧颗粒污泥对nano-TiO_2的吸附符合准二级动力学方程。相较于p H值,离子强度对吸附过程的影响更显著,且nano-TiO_2在高离子强度下的扩散和吸附速率更低。液相离子强度升高或p H值接近等电点都会增加nano-TiO_2的吸附量。Langmuir吸附等温线模型能够更好地拟合吸附过程,且该吸附可自发进行,随着p H值接近等电点,吸附自发性逐渐增加。厌氧颗粒污泥对nano-TiO_2的吸附以化学吸附为主,同时存在多种机制共同作用。另外,环境条件对水中纳米颗粒的归趋有显著影响,其在活性污泥中的富集对污水处理效能可能产生潜在危害。     

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.     

自来水厂脱水铝污泥对水中磷的吸附去除研究

选取两种自来水厂铝污泥,以配制的含磷水和实际污水作为研究对象,考察了铝污泥对磷的吸附去除效果及吸附特征.结果表明,铝污泥投量的增加提高了对磷的去除效果,铝污泥吸附磷的机理主要是配体离子交换反应,随着溶液pH值的升高,铝污泥对磷的吸附容量减小.铝污泥对磷的吸附更符合Langmuir吸附等温线模型,而拟二级反应动力学模型对吸磷数据的拟合效果更好.采用铝污泥处理实际污水,出水总磷浓度达到了一级A排放标准.这不仅提供了一种新的除磷方法,而且也为自来水厂铝污泥的资源化利用提供了一个途径.     

铝基质硅藻土污泥的制备及其吸附除磷效能

通过向含硅藻土的水样中投加聚合氯化铝和氢氧化钠,得到铝基质硅藻土污泥(ADS),考察了ADS对水体中磷的吸附性能及吸附机理。结果表明,ADS的比表面积和平均孔径分别为78.092 m²/g和5.065 nm,比表面积较硅藻土增加了13.5倍,为吸附反应提供了大量位点,表现出介孔材料的特性; pH值对吸附效率的影响较大,pH值为中性时吸附效果较好,pH值=6和pH值=8条件下的除磷率分别达到了83.0%和80.9%; ADS对磷的吸附原理主要是化学沉积反应和静电吸附,且化学吸附起主导作用,符合准二级反应动力学模型; ADS吸附除磷过程以单分子层吸附为主,吸附位点分布均匀,符合Langmuir吸附等温模型; ADS对磷的最大吸附量为15.54mg/g,其最大理论平衡吸附量为15.97 mg/g。     

水质变化对某市供水管网中铁释放的影响及控制作用研究

为研究某市供水管网中铁释放的控制技术措施,对管龄为20~30年的灰口铸铁管内壁的腐蚀瘤进行分析,主要组成物质为Fe_3O_4和FeOOH;利用实验室管段动态模拟反应器,选择腐蚀较严重的铸铁管进行浸泡试验,定量分析了水中无机化学水质参数的变化对水中铁释放能力的影响,并推导出该市管网铁临界释放速率。试验结果表明:铁释放速率与水中p H值、碱度浓度呈负相关性,与氯离子和硫酸根离子含量呈正相关性。对于此类水体,铁的临界释放速率为0.375mg/(m~2·h),控制铁稳定的条件为pH大于7.5,碱度大于250mg/L,氯离子浓度小于94mg/L,硫酸根离子小于146mg/L。     

载锆颗粒活性炭吸附去除水溶液中的硫酸根离子（英文）

制备负载氧化锆的颗粒活性炭(Zr-GAC),以吸附水溶液中的硫酸根离子。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和比表面积测定等方法对Zr-GAC进行表征。结果表明,Zr-GAC具有多孔的表面积,其上具有许多由氧化锆组成的团聚体。XPS分析证实,吸附剂表面存在大量的锆和羟基,氧化锆改性后的活性炭比表面积减小。采用间歇吸附实验研究了pH值对硫酸盐吸附的影响,在pH值小于10时,吸附效果较好。吸附等温线的模拟分析表明,Dubinin-Radushkevich(D-R)方程比Langmuir模型具有更好的拟合性,由D-R方程确定的在中性水溶液最大吸附量为70.14mg/g,远高于原GAC(8.9mg/g)。需要注意的是,D-R方程在测定溶液吸附的吸附能时可能存在问题,值得进一步研究。动力学研究表明,硫酸根在Zr-GAC上的吸附速度较快,并遵循准二级动力学方程。此外,温度的升高在一定程度上可能利于硫酸盐的吸附。Zr-GAC具有很好的吸附水溶液中硫酸根离子的潜力,特别是其吸附容量约为载锆生物炭吸附剂的两倍,pH值的适用范围更广。     

废水中孔雀绿染料的吸附研究

为探知鸡蛋膜作为吸附剂对水中孔雀绿染料的去除效果,研究了不同p H值、反应时间、吸附剂用量及孔雀绿浓度等对孔雀绿吸附作用的影响。结果表明,鸡蛋膜对孔雀绿有较好的吸附作用,最佳吸附条件为:p H=5.0,吸附时间为160 min,吸附剂用量为2 g/L,孔雀绿质量浓度为100 mg/L时,去除率最大,达97%。     

磁性离子交换树脂对水中双酚-A的吸附特性研究

研究了磁性离子交换(MIEX)树脂对双酚-A(BPA)的吸附过程,考察了初始浓度、温度、p H、共存离子和天然有机物等因素对吸附过程的影响,对试验结果进行了动力学和热力学分析。结果表明,MIEX树脂对BPA有很好的吸附效果,但是吸附量受BPA初始浓度的影响,随着初始浓度的增加,吸附量也增加;p H值小于8.0时,MIEX对BPA的吸附效果较好;共存阴离子的竞争吸附能力顺序为NO-3SO2-4HCO-3HPO2-4;腐殖酸的存在会减少BPA在MIEX树脂上的吸附量。该吸附过程更符合Langmuir模型,最大吸附容量为48.98 mg/g,温度越高最大吸附容量越低;伪二级动力学可以很好地描述BPA在MIEX树脂上的吸附;热力学分析说明MIEX树脂对BPA的吸附是自发进行的,吸附过程放热,因此升温不利于反应进行。     

碱预处理污泥厌氧发酵产氢研究

为了研究碱处理污泥厌氧发酵产氢情况,对原污泥进行不同p H值的碱预处理。结果表明,在所考察的碱性预处理p H值范围(9~12)内,碱预处理p H值越大,对耗氢菌的抑制作用及溶胞作用越强,相应的产氢量和产氢率也最高。经过p H值=12碱性预处理后在最佳初始p H值下厌氧发酵产氢,其污泥累积产氢量为5.45 m L/g DS。在此过程中,蛋白质降解量为9 395.59mg/L,总糖降解量为2 446.63 mg/L,以蛋白质降解为主;TVFA及NH_4~+-N浓度呈不断上升趋势,TVFA中乙酸比例最高。     

石墨烯对氟苯尼考的吸附行为与机理研究

通过静态吸附实验研究了石墨烯对水中兽用抗生素FF的吸附性能,分析了吸附FF动力学、等温线以及不同pH和溶液中共存阴离子、抗生素的影响,并对吸附剂石墨烯进行了表征和再生性探究。结果表明,石墨烯吸附FF的最佳pH为2～7,氯离子对石墨烯吸附FF有轻微抑制作用,而硫酸根离子和硅酸根离子对吸附没有影响。石墨烯的吸附不具有选择性,三种其他抗生素都对石墨烯吸附FF有一定的影响,影响程度为氯霉素>盐酸林可霉素>氨苄霉素。可用Langmuir吸附等温线模型拟合,属于单分子层吸附,最大吸附量为12.10 mg/g,对FF具有良好的吸附容量,吸附动力学符合准一级动力学模型。FF在石墨烯上的吸附可能受静电相互作用、π-π相互作用和氢键作用。吸附再生实验证实,石墨烯是一种高效且可重复使用的去除水中FF的吸附剂。     

混凝土中氯离子–硫酸根离子耦合传输模型

针对氯盐–硫酸盐耦合作用环境下混凝土及其结构的耐久性退化问题,根据硫酸根离子扩散反应机理及氯离子吸附结合机制,利用Fick定律及质量守恒定律,建立了混凝土中氯离子–硫酸根离子的耦合传输模型;以水泥砂浆替代混凝土,开展了混凝土圆柱体试件在单一氯盐、单一硫酸盐及复合氯盐–硫酸盐溶液中的浸泡腐蚀试验,测试了不同浸泡时间时试件中氯离子和硫酸根离子含量,并与模型计算结果进行了对比分析。结果表明,模型计算结果与实验测试结果基本一致;耦合传输过程中氯离子和硫酸根离子之间存在相互抑制作用,且复合溶液中试件内氯离子和硫酸根离子含量分别低于单一氯盐和单一硫酸盐溶液中试件的氯离子和硫酸根离子含量。     

成型聚铝污泥吸附剂处理实际尾水及再生研究

成型聚铝污泥对阴离子具有良好的亲和吸附能力,可作为水处理领域的吸附剂。以印染废水尾水为处理对象,采用成型聚铝污泥吸附经Fenton氧化后的尾水,在pH值=4.0、FeSO_4·7H_2O用量为56 mg/L、H_2O_2用量为0.2 m L/L、反应时间为120 min、聚铝污泥吸附剂投加量为20 g/L、进水COD和TP分别为114和1.85 mg/L的条件下,出水COD和TP分别为44、0.46 mg/L。分别用酸碱和Fenton技术对吸附饱和的聚铝污泥进行再生试验,在pH值=3.0、FeSO_4·7H_2O投加量为40 mg/L的条件下,当H_2O_2投加量为0.3 m L/L时,Fenton氧化对聚铝污泥的再生率几乎可达到100%。     

钙改性膨润土对磷的动态吸附及其再生研究

以膨润土为原料,制备钙改性膨润土(Ca-B),采用动态吸附试验,研究了磷初始浓度、流量、初始p H值和共存离子对Ca-B吸附磷性能的影响。结果表明,一定程度上增加初始磷浓度有助于提高Ca-B的磷吸附量; pH值的升高和流量的增加均不利于Ca-B对磷的吸附;共存离子Cl~-和NO_3~-对Ca-B吸附磷的影响较小,但F-会抑制Ca-B对磷的吸附。采用NaOH溶液对Ca-B进行再生,增加NaOH浓度有利于磷酸根的洗脱,当NaOH浓度为1. 0 mol/L时对磷的洗脱率较高,达到了88. 4%。Ca-B具有较好的再生能力,经过5次循环吸附和再生后,对磷的吸附量仅下降了15. 7%。     

活性MgO、La(OH)_3的表征及去除水中F~-的吸附性能研究

实验采用活性MgO和La(OH)3为吸附剂,对其去除水中氟离子的性能进行了研究.采用BET、XRD、TEM、SEM、FTIR等现代化手段对活性MgO和La(OH)3进行表征.探讨了pH、吸附时间、初始浓度、吸附剂投加量以及共存离子等因素对这两种吸附剂吸附性能的影响.影响因素的研究表明,活性MgO吸附剂最适宜的吸附条件为pH=6~7,温度20~25℃,吸附剂投加量约为1g/L;La(OH)3的最适宜条件为pH=4,温度20~25℃,吸附剂投加量约为1g/L.活性MgO的吸附容量约为55mg/g,La(OH)3的吸附容量约为7.2mg/g.     

河南省城市污泥土地利用潜力研究

采集了河南省18个地市具有代表性的污水处理厂的污泥样品,分析了其理化性质和养分含量。结果表明,河南省城市污泥的平均含水率、p H值和电导率分别为81.16%、7.37、1.32 m S/cm,与当地的鸡粪和猪粪相比,p H值相近、电导率偏低;河南省城市污泥的养分含量丰富,有机质及总氮、总磷、总钾含量分别为551、31.12、22.36、9.44 g/kg,氮、磷、钾养分总含量达到了62.92 g/kg,比猪粪的高44.38%,比鸡粪的高4.67%。除驻马店污泥因为p H值和电导率偏高不满足相关标准外,其他污泥经过无害化处理后土地利用潜力十分可观。     

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。     

载锰活性氧化铝除氟降铁效能研究

针对我国北方地区地下水型饮用水水源地铁氟超标问题,采用硫酸铝和硫酸锰改性制备载锰活性氧化铝对地下水进行同步除氟降铁,并通过静态试验和动态试验分析载锰活性氧化铝除氟降铁的影响因素、去除机理和再生效果。结果表明,活性氧化铝改性后表面呈现不规则凸起刺状颗粒结构,并出现锰的氧化物和氢氧化物特征峰,碱式氧化锰成功附着在氧化铝表面,改性后的除氟效果比改性前提高了70%,铁离子和氟离子去除率分别可以达到80. 5%和81%。BoxBehnken响应曲面试验模型得出,载锰活性氧化铝去除氟离子和铁离子的最优参数如下:吸附时间为8 h、pH值为4、温度为25℃,其中p H值对除氟降铁的影响最大。载锰活性氧化铝吸附氟离子的动力学过程符合准二级动力学方程,吸附等温线符合Freundlich模型,表明该吸附过程主要以多层化学吸附为主。动态试验结果表明,载锰活性氧化铝的出水氟超标时间由原来的11 h延长至27h,铁离子达标时间由原来的60 h缩短至5 h。改性后的载锰活性氧化铝的除氟降铁效果大大提高。经过3次再生后,载锰活性氧化铝滤柱的氟离子吸附量从0. 7 mg/g降低至0. 6 mg/g,再生后的载锰活性氧化...     

掺硼金刚石薄膜电极电化学氧化对铜绿微囊藻的生长抑制

阳极材料采用掺硼金刚石薄膜板状电极,研究了电化学氧化中电流密度、电解时间、pH、氯离子浓度、硫酸根离子浓度对铜绿微囊藻生长抑制的影响,以及电解前后藻细胞形态的变化。结果表明,4个影响因素对铜绿微囊藻生长抑制效果显著。抑藻效果随电流密度、电解时间的增加而增加,电流密度为17mA/cm2时藻细胞出现破裂、细胞内物质流出的现象,抑藻效果较好;当电解时间为20min时,可完全抑制藻细胞生长;再增大电解时间,对抑藻效果无明显促进作用,初始pH在中性及酸性条件下可完全抑制藻细胞生长。抑藻效果与溶液中氯离子、硫酸根离子浓度成正相关,当溶液中氯离子浓度为6mg/L时,可完全抑制藻细胞生长;无氯离子时,藻细胞在4d后出现继续增长现象。