不同人工湿地基质对磷的吸附特性研究

以石灰石、沸石、粉煤灰和煤渣四种人工湿地基质为研究对象,研究了其对磷的吸附特性。结果表明:粉煤灰、沸石和石灰石对磷的吸附用Langmuir吸附等温方程描述较好;而煤渣对磷的吸附用Freundlich吸附等温方程描述较好;四种基质对磷吸附能力大小为:煤渣﹥粉煤灰﹥沸石﹥石灰石。     

5种填料对污水中氮磷的吸附特性研究

针对富营养化水体,为筛选吸附氮磷效果较好的填料,选取5种人工湿地填料沸石、陶粒、轮胎颗粒、火山岩、蛭石,采用等温吸附和动态吸附,研究各填料的吸附特性,并模拟污水对5种填料的吸附效果进行分析。结果表明,Langmuir和Freundlich方程都能较好的描述各填料的吸附特征,通过Langmuir的拟合,理论上5种填料对氨氮的吸附量从大到小依次为沸石火山岩蛭石陶粒轮胎颗粒;对磷的吸附量从大到小依次为陶粒火山岩蛭石沸石轮胎颗粒;各填料对氮磷的吸附动力学特征可以用双常数方程和Elovich方程拟合,5种填料对污水进行处理时,沸石除氮能力较强,轮胎颗粒除磷能力较强;从吸附效果和经济适用的角度来看,5种填料中轮胎颗粒更适合作为人工湿地填料。     

建筑废料粉煤灰砖块作为人工湿地填料的除磷能力研究

试验以建筑废料粉煤灰砖块为研究对象,通过静态吸附试验考察其对磷的吸附能力;并构建以粉煤灰砖块为填料的多级串联复合垂直流人工湿地反应器探索对磷的去除效果。填料的吸附等温特性利用Langmuir,Freundlich和Temkin等温模型进行分析,其中Langmuir方程最适合描述吸附过程,计算的饱和吸附量达44.62mg/g。动态湿地反应器的原水采用西安建筑科技大学校园生活污水,其中磷酸盐平均为2.43 mg/L,在水力负荷为0.012、0.017及0.023 m3/(m2.d)条件下系统对磷的去除率均可达到99%以上。粉煤灰砖块的吸附沉淀作用是湿地系统除磷的主要途径。结果表明,粉煤灰砖块作为湿地填料对磷具有较强的去除能力,同时又可减少固体废弃物的数量,是一种以废治废的新技术。     

5种填料对污水中氮磷的吸附特性研究

针对富营养化水体,为筛选吸附氮磷效果较好的填料,选取5种人工湿地填料沸石、陶粒、轮胎颗粒、火山岩、蛭石,采用等温吸附和动态吸附,研究各填料的吸附特性,并模拟污水对5种填料的吸附效果进行分析。结果表明,Langmuir和Freundlich方程都能较好的描述各填料的吸附特征,通过Langmuir的拟合,理论上5种填料对氨氮的吸附量从大到小依次为沸石>火山岩>蛭石>陶粒>轮胎颗粒;对磷的吸附量从大到小依次为陶粒>火山岩>蛭石>沸石>轮胎颗粒;各填料对氮磷的吸附动力学特征可以用双常数方程和Elovich方程拟合,5种填料对污水进行处理时,沸石除氮能力较强,轮胎颗粒除磷能力较强;从吸附效果和经济适用的角度来看,5种填料中轮胎颗粒更适合作为人工湿地填料。     

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。     

潜流与复合垂直流人工湿地处理村镇生活污水试验

针对村镇生活污水,开展水力负荷对潜流与复合垂直流人工湿地脱氮效果影响的研究,结果表明:两种人工湿地对村镇生活污水均有较好的处理效果;随水力负荷升高,两种人工湿地除碳、脱氮率不同程度降低。潜流人工湿地除碳效果优于复合垂直流人工湿地,复合垂直流人工湿地脱氮效果更佳;水力负荷≤0.25 m3/(m2·d),两种人工湿地对COD去除率均大于90%,复合垂直流人工湿地对NH3-N、TN去除率保持在60%以上,出水水质优于一级A标准。动力学研究表明一级动力学模型能较好拟合两种人工湿地的COD、NH3-N、TN去除规律。     

典型建筑废弃物对磷的吸附特征及其在复合垂直潜流人工湿地中的应用研究

采用典型建筑废弃物(废弃粉煤灰砖、红砖等)为吸附剂,研究其对正磷酸盐态磷(PO43--P)的静态吸附特性、作为多级垂直流人工湿地(MVSF-CWs)填料的可行性及不同运行时间与水温条件下的除磷性能。结果表明,粉煤灰砖(粉末)和红砖(粉末)对PO43--P的吸附行为符合Langmuir吸附等温式,利用该式计算出其对PO43--P的吸附容量分别为44.72和35.54 mg/g。MVSF-CWs系统由4级组成,平均水力负荷0.038 m3/(m2·d)、平均水力停留时间16.7 d。MVSF-CWs系统进水TP的质量浓度为(5.83±2.36)mg/L、出水为(0.85±0.48)mg/L,平均去除率为85.4%。各级人工湿地对TP去除的贡献率分别为33.6%、55.8%、2.5%、8.1%,其中第2级(废弃粉煤灰砖为填料)对磷的去除最为显著。不同水温条件下,MVSF-CWs系统除磷结果表明:当水温θ30℃、20℃θ30℃、10℃θ20℃及θ10℃时,TP的平均去除率分别为91.83%、87.52%、82.61%及78.39%。TP去除率随水温下降而降低,表明水温对多级垂直流人工湿地除磷效率有显著影响。     

人工湿地模块化基质脱氮除磷性能研究

选取碱、Mg²⁺和Zn²⁺复合改性的沸石、石灰石和硅藻土为骨料,参照植生型多孔混凝土制作方法,制作了七种不同骨料体积比的模块化人工湿地基质。通过静态吸附实验对其脱氮除磷性能进行比较。筛选出三种模块化基质进行等温吸附实验和动力学吸附实验,对其脱氮除磷机制进行研究。结果表明：以单一改性沸石为骨料的模块化基质脱NH₄⁺-N效果最好,其理论最大吸附量为45.79 mg/g;以三种改性基质按体积比1∶1∶1配比为骨料制作的模块化基质除PO₄^3--P效果最好,其理论最大吸附量为11.52 mg/g;准二级吸附动力学模型能更好地拟合三种基质脱氮除磷的吸附动力学过程,三种基质对NH₄⁺-N和PO₄^3--P的吸附速率均受化学吸附速率控制。     

多介质地下渗滤系统基质对氨氮和磷吸附特性研究

为增强地下渗滤系统对氨氮和磷的去除效果,延长系统的服务年限,通过吸附等温实验,研究传统基质煤渣和新型基质膨润土对氨氮和磷的吸附特性。结果表明,氨氮和总磷的吸附等温曲线符合Freundlich和Langmuir方程。新型基质膨润土的吸附性能强于煤渣的吸附性能,其中两种基质对氨氮的饱和吸附量:膨润土(1335.09 mg/kg)煤渣+膨润土(1120.38 mg/kg)煤渣(736.30 mg/kg),对磷的饱和吸附量为:煤渣+膨润土(1120.38 mg/kg)膨润土(391.87 mg/kg)煤渣(350.47 mg/kg)。相比未添加膨润土地下渗滤,添加膨润土地下渗滤的服务年限可提高2.8倍,表明添加膨润土可以提高污染物的去除率和系统服务年限,并且煤渣和膨润土之间的吸附作用可以相互影响,对磷吸附具有相互促进作用。     

ZnAl-LDHs覆膜改性湿地基质强化氮磷吸附性能

传统湿地基质存在吸附作用单一的缺陷，采用LDHs覆膜定向改性具有一定氨氮吸附优势的人工湿地基质，通过冷场发射扫描电镜、X射线衍射仪对改性基质进行物理表征，研究无机磷(In-P)溶液初始浓度、吸附时间等因素对改性基质吸附In-P的影响，结合吸附等温线和吸附动力学分析除磷特性及吸附机理。结果表明，ZnAl-LDHs改性蛭石拟合得到的最大吸附量达74.239 mg/g,高于同类改性的沸石(4.133 mg/g)和砖渣(11.937 mg/g);吸附强度和吸附容量(K_f=5.022)均大于改性沸石(0.633)和改性砖渣(0.971);ZnAl-LDHs改性基质对In-P的吸附动力学与准二级动力学模型拟合度(R²>0.980)更高，以化学吸附为控制步骤的吸附过程为主。利用蛭石进行ZnAl-LDHs覆膜改性可实现氨氮与In-P的同步高效吸附，有望弥补传统人工湿地基质吸附功能单一的不足。     

多组分吸附过程的吸附速率模型

Three adsorption rate models are derived for multicomponent adsorption systems under either pore diffusion or surface diffusion control. The linear driving force (LDF) model is obtained by assuming a parabolic intraparticle concentration profile. Models I and Ⅱ are obtained from the parabolic concentration layer approximation. Examples are presented to demonstrate the usage and accuracy of these models. It is shown that Model I is suitable for batch adsorption calculations and Model Ⅱ provides a good approximation in fixed-bed adsorption processes while the LDF model should not be used in batch adsorption and may be considered acceptable in fixed-bed adsorption where the parameter Ti is relatively large.     

大孔树脂对甘油的静态吸附及其热力学研究

研究了8种大孔树脂对甘油的静态吸附行为,根据吸附等温线研究了吸附热力学性质,在303~323 K和研究的浓度范围内,树脂HPD500对甘油的吸附平衡数据符合Freundlich吸附等温方程。实验结果表明,较大的比表面积和带有一定极性的树脂有利于吸附,吸附过程为放热的物理吸附,降低温度有利于吸附。并计算了甘油在大孔树脂HPD500上的吸附焓变、吉布斯自由能变、吸附熵变,并对吸附行为做了合理的解释。     

吸附制冷用复合吸附剂的吸附性能

固体吸附式制冷因具有环保和节能两大优势,成为国内外竞相开发的热点,尤其是将其用于新型空调系统和太阳能应用产品方面的开发研究备受关注．但从实用化研究成果来看,还远不满足工业化条件,其主要原因之一是受吸附制冷工质对（吸附剂-制冷剂）的性能制约．目前,国内外关于吸附制冷工质对的研究报道比较多,所采用的吸附（工）质仍然以水、甲醇、乙醇和氨为主,对于吸附剂的研究进展比较快,已从当初单一组分吸附剂的选用发展到目前多组分、复合吸附剂的研制．研制性能优良的吸附剂被认为是推动固体吸附式制冷工业化的关键之一．     

应用Wilson方程和均相溶液理论计算固液吸附平衡

固液吸附平衡计算对于吸附分离设计具有重要意义。采用吸附质固体溶液理论并用Wilson方程描述各组分之间的相互作用,计算了6个烃类二元液体混合物在分子筛NaX和KBaY、硅凝胶和活性炭上的吸附平衡数据,进一步考察了该理论的适用性和计算精度。结果表明,该理论模型可以较好地关联二元液相混合物在固体表面的吸附等温线,关联结果的总平均相对偏差为5.0%,而且该模型可以预测其他温度下的吸附平衡,预测精度也在5%之内。     

生物吸附剂BAP对Cu^2＋的吸附研究

本文研究了溶液ＰＨ和混合程度对生物吸附剂ＢＡＰ的Ｃｕ＾２＋记吸附性能的影响,及相应的静态吸附动力学吸附方程,以及吸附剂的再生情况。与文献报道的其他中附剂相比,该吸附剂有较好的吸附和操作稳定性     

水杨酸修饰的超高交联吸附树脂的制备及其对苯酚的吸附研究

通过静态吸附和动态吸附法研究了水杨酸修饰的超高交联吸附树脂(SYS树脂)对苯酚的吸附行为,实验静态数据分别用Langmuir、Freundlich和Dubinin-Radushkevich等温方程拟合,动态数据用准一级动力学和准二级动力学模式拟合。结果表明,SYS树脂在一定的温度下对苯酚既存在物理吸附又存在化学吸附,吸附过程为一级动力学吸附过程。     

New Models for Evaluating the Adsorption Rate of an Adsorbent

Four models for the rate of adsorption in an adsorbent(slab-like,cylindrical or spherical)arepresented.The parabolic profile(PP)model is obtained by assuming a parabolic intraparticle concentrationprofile.The shell-core(SC)model is based on a shell-core type profile.The modified shell-core(MSC)medel isan extension of the SC model.And the general driving force(GDF)model is a weighted average of the PP andMSC models.Sample calculations show that the GDF model provides the best approximation.     

吸咐分离联合工艺

通过典型应用实例介绍了各种吸附分离的联合工艺及其应用前景。     

环保型吸附制冷工质对及其制冷性能

选取13X分子筛、凹凸棒土和氯化锶等为主要吸附材料，制备了一系列有着优良吸附性能的复合吸附剂(M4-0132、M1-9906、M1-0001和M2-0003)。测定了水、乙醇在自制复合吸附剂上的吸附等温线。根据吸附等温线拟合参数对水、乙醇与自制复合吸附剂组成的吸附工质对的特征吸附功计算表明：复合吸附剂-水吸附工质对的特征吸附功约为13X分子筛-水的12％-29％；复合吸附剂-乙醇吸附工质对的特征吸附功约为活性炭-乙醇的10％-20％。采用吸附制冷体系(液体-气体-吸附剂)的稳态平衡方程，对水和乙醇与复合吸附剂组成的吸附工质对适合的制冷场合分析表明：M4-0132-水和M1-0001-水工质对可用于大循环量的制冷体系，例如空调系统的场合：M1-9906-乙醇和M2-0003-乙醇工质对可用于低温制冷体系，例如制冰和冷冻系统的场合。M1-9906-水工质对的吸附制冷量是13X-水的2．0～2．5倍；在60～120℃再生条件下，M4-0132-水工质对的吸附制冷量为441～924kJ．kg^-1。40～100℃再生条件下，M1-0001-乙醇工质对的吸附制冷量315～909kJ.kg^-1，是活性炭-乙醇的2.2～5.9倍。     

废气吸收塔能力因素探讨及改进

针对安庆石化腈纶厂聚合装置废气吸收塔运行中存在的问题,分析其影响因素,并据此提出改进意见.