改性吸附材料选择性吸附除磷研究进展

受污染水体中富含磷酸盐、硫酸盐、硝酸盐、碳酸盐等多种污染物。如何排除其他阴离子干扰,从水体中靶向性吸附磷酸盐成为了高效除磷技术的研究热点。文中综述了选择性吸附除磷的作用机制以及改性吸附材料选择除磷的研究进展,为水体高效除磷提供借鉴。     

磷石膏制备超微细硫酸钙晶须的除磷特性研究

以磷石膏为原料,采用水热合成法经放大实验制备出超微细硫酸钙晶须(PUCSW),在研究PUCSW对废水中磷的吸附特性的基础上,结合FTIR、SEM、XRD和EDS等手段分析吸附前后PUCSW的结构和表面形貌,探讨吸附除磷机理。结果表明,碱性条件有利于PUCSW除磷,在pH=12时,PUCSW对磷的去除率达到最高,为100%;PUCSW对废水中磷的吸附符合准二级动力学方程,Langmuir模型能很好地描述磷在PUCSW上的吸附行为,理论饱和吸附量为117.6 mg/g,与实验测试值116.7 mg/g基本一致;制备的PUCSW含有结晶水,主要成分为半水硫酸钙,且结晶性良好,平均直径0.42μm,长径比45.17;PUCSW对废水中磷的吸附机理包括物理吸附和化学吸附,并以生成羟基磷酸钙沉淀和羟基配位交换的化学吸附为主。     

吸附材料与聚乳酸共混制备可降解材料及其除磷效果对比

制备了聚乳酸(PLA)/CeO_2和PLA/Al(OH)_3可降解吸附材料,研究了溶液pH值、温度和共存离子种类对两种复合材料吸附除磷效果的影响。结果表明:PLA/Al(OH)_3材料较PLA/CeO_2材料吸附除磷的能力更强;在酸性条件下,PLA/Al(OH)_3复合材料具有较强的吸附能力,其吸附量可以达到40 mg/g;温度对PLA/Al(OH)_3材料吸附效果影响不大;随着共存离子浓度的升高,Ca~(2+)及Mg~(2+)的存在显著提高对磷的吸附能力,阴离子的存在几乎不影响PLA/Al(OH)_3材料对磷的吸附。透射电子显微镜(TEM)分析表明,PLA/Al(OH)_3复合材料主要为超细的絮状物,其粒径很小且结构疏松,在吸附除磷方面具有良好的应用前景。     

活性氧化铝除磷吸附作用的研究

研究了活性氧化铝对水中磷的等温吸附特征,考察了初始溶液浓度、吸附时间和pH对吸附作用的影响,并在各因素最适吸附条件下,进行了静态吸附的试验,确定了活性氧化铝的最佳投加量.用准二级动力学对试验数据进行了模拟分析.结果表明,初始溶液的浓度越高、吸附时间越长,活性氧化铝对磷的吸附量越大.用Langzmuir吸附等温线来描述活性氧化铝的吸附性能更为准确.活性氧化铝对水溶液中的磷的吸附动力学符合准二级动力学模型,可估算出平衡吸附量和准二级动力学速率常数值,相关系数高达0.9999.     

反硝化除磷技术及其影响因素

反硝化脱氮除磷技术与传统脱氮除磷方式相比,能够在缺氧段实现同步体脱氮除磷,具有节约碳源,减少能源消耗、污泥产量低等优点。简要概述了反硝化除磷的机理,总结并分析了碳源种类、碳源浓度、电子受体、温度、p H值、水力停留时间和污泥浓度等影响因素对反硝化脱氮除磷技术的影响。     

污水生物除磷技术的发展进程

介绍了生物除磷的发展趋势,对传统的生物除磷技术和反硝化除磷技术的原理和新工艺进行讨论,比较了各自生物除磷工艺的优缺点,针对不同地区的水质、达标要求,选择适应当地发展要求的工艺,对于工程实践有指导意义。     

钢渣吸附除磷机理研究

研究了氨离子和几种阴离子对钢渣吸附除磷效果的影响,探讨了钢渣吸附除磷的机理.结果表明,氨离子、氯离子和硝酸根离子对钢渣吸附除磷基本没有影响,而碳酸根和硫酸根使除磷效果显著降低,这是因为混合溶液中碳酸根、硫酸根和磷酸根之间互相竞争,争夺钢渣中的钙离子.进一步研究表明,饱和钢渣中Ca、Mg-P的质量分数为总磷的80%以上,而Ca-P是Ca、Mg-P的主要成分,因此,钢渣吸附除磷的主要机理是钢渣中溶出的钙离子与磷酸根离子结合形成沉淀.     

二维硫化锌材料的制备及其研究进展

硫化锌是一种重要的宽带隙半导体材料,因其特殊的光电性质已引起制备领域的关注。目前对二维硫化锌的综述未见报道。综述了近5年来制备二维ZnS材料的气相法、液相法和固相法,分析比较了合成方法的优缺点,并对二维ZnS的制备提出了几点展望。     

新型包埋吸附剂的制备及其除磷效果研究

为了吸附去除富营养化水体中的磷,利用碱酸改性凹凸棒石(ATP),经包埋成型技术制备一种新型吸附剂,考察其对水中磷酸根的吸附性能。结果表明,利用质量分数为8%的PVA包埋成型的Zr-ATP复合吸附剂在常温、常压下进行静态除磷试验,除磷效率为99%,吸附容量为7.8 mg/g,该富营养化修复剂值得进一步深化研究。     

烧结法赤泥用于废水除磷的研究

采用不同浓度的双氧水活化赤泥,用静态吸附法研究了不同活化赤泥对于废水中磷的吸附性能,考察了处理温度、时间、pH等因素对脱磷的影响。采用热分析、XRD、FT-IR等手段对活化前后的赤泥进行了表征分析。结果表明：经活化处理的赤泥对磷的吸附能力较未活化的赤泥有了明显的提高,经质量分数为15%双氧水处理,再经700 ℃热处理的赤泥对磷的饱和吸附量可达252.40 mg/g。实验证明赤泥对磷的吸附符合Langmuir吸附模型,属于单分子层吸附。将经过活化的赤泥用于废水中磷的脱除,具有较好的应用前景。     

吸附法在废水除磷中的应用

介绍了利用吸附原理在废水除磷中的研究进展,介绍了吸附材料的研究,包括天然矿物材料、工业废渣及其改性物、活性氧化铝及其改性物及其他多孔物质及人工合成的吸附剂等,并指出在实际应用中存在的问题。     

毒死蜱生产废水除磷研究

对毒死蜱废水中磷元素的去除方法进行了研究,采用光催化氧化法消解有机磷成为无机磷,然后用吸附法将无机磷除去以达到毒死蜱生产废水除磷的日的.实验结果表明,毒死蜱生产废水稀释100倍,加入TiO2质量浓度为0.4 g/L、双氧水体积分数为0.4 mL/L,在365 nm紫外光照射24h后,有机磷消解率为57.4％;经吸附剂吸附24 h后,无机磷去除率为98.14％.通过光催化氧化消解、吸附去除毒死蜱生产废水中磷元素的方法是可行的,吸附法可基本去除无机磷,加入适量的双氧水能明显提高有机磷消解率.     

钢渣吸附用于废水除磷的研究进展

钢渣是钢铁工业的副产物,是一种轻质多孔材料,其主要化学成分为氧化钙和氧化铁等金属氧化物,由于其具有良好的吸附性能常被用于废水中磷酸盐的吸附处理。本文综述了钢渣对于废水中磷酸盐的吸附机理,分别对物理吸附和化学吸附的条件进行了分析。钢渣物理吸附的主要影响条件为比表面积大小和孔隙率,化学吸附则主要受到溶液的pH、反应温度、初始溶液浓度等的影响,文中针对这些条件对钢渣吸附的优化改性进行了综述,罗列了五种不同的改性方式,从而达到更高的磷脱除率。本文针对钢渣废水处理方面的选择性和单一性的缺陷进行了展望,钢渣对于各种水体污染物的去除效果和去除机理有待进一步研究。     

Ce-Zn复合吸附剂的制备及除磷性能研究

以Ce(NO₃)₃·6H₂O和Zn(NO₃)₂·6H₂O为原料,采用共沉淀法制备Ce-Zn复合吸附剂,利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对其进行表征,对吸附过程进行动力学和热力学拟合,通过正交实验确定吸附除磷的最佳工艺条件,并对吸附剂进行再生处理,研究其可循环利用性能。结果表明,复合吸附剂表面生成了水合氧化铈和氧化锌颗粒,表面粗糙,呈多孔结构;磷酸盐离子取代复合吸附剂表面的金属羟基是吸附除磷的主要原因。除磷最佳工艺条件：磷初始质量浓度为5 mg/L,pH为4,Ce-Zn复合吸附剂投加量为0.07 g、反应时间为240 min;吸附过程符合Freundlich等温模型和准二级动力学方程,反应自发进行,且为吸热反应;利用碱液对吸附剂进行3次循环脱附再生,对磷的去除率保持在90%以上,证明该吸附剂可以循环使用。     

海绵铁除磷特性研究

以海绵铁为吸附剂,研究了吸附时间、温度、pH和铁离子溶出对吸附除磷的影响,并探讨了海绵铁对磷的吸附模式。试验表明,海绵铁对磷的吸附量在吸附初期随吸附时间快速上升而后期逐渐趋于平衡,当初始磷的质量浓度在18.19~50.68 mg/L时,海绵铁在3 h内基本可以达到吸附平衡;当磷的质量浓度为33.84 mg/L,温度在20~35℃范围内,30℃时海绵铁对磷的吸附能力最强,平衡吸附量为1.65 mg/g,温度升高或降低,吸附能力均下降;pH在2.89~6.87之间变化时,pH越低吸附效果越好;在不同初始磷浓度下,溶液中的铁离子均呈现先升后降再趋于平缓的趋势。海绵铁对磷的吸附采用Langmuir模型和Freundlich模型对吸附曲线进行拟合,发现Langmuir模型可以对海绵铁对磷的吸附进行更好的描述,反应过程遵循二级吸附速率动力学方程t/q=2.584+0.183t。     

氢氧化铝吸附除磷性能及影响因素

采用沉淀法,通过控制反应pH,制备不同性能的氢氧化铝,对比研究不同氢氧化铝的吸附除磷性能。结果表明,pH值为10的条件下制备的氢氧化铝具有最佳吸附除磷效果。进一步探究反应时间、反应浓度、溶液pH、温度以及共存离子对氢氧化铝吸附磷酸盐的效果影响机制。结果表明,氢氧化铝对磷酸盐的吸附符合准二级方程,且Freundlich方程的拟合结果略优于Langmuir方程。反应溶液pH及温度对氢氧化铝的吸附性能均有显著影响,酸性条件下吸附效果更好,适当提高温度有助于磷酸盐的吸附。共存阳离子对磷的吸附几乎无影响,阴离子中CO_3~(-2)对氢氧化铝的阻碍最大,而Cl~-和SO_4~(-2)对磷的吸附影响不大,竞争效应不显著。     

铈改性吸附材料去除水体中磷酸盐的研究进展

铈被证明具有去除磷酸盐的巨大潜力,将铈应用于常规吸附材料改性可提高其吸附磷酸盐的性能,可用于缓解日益加剧的水体富营养化。归纳了国内外有关铈改性吸附材料除磷的相关研究,总结了铈改性吸附材料的吸附机理,介绍了铈改性的不同种类吸附材料,并指出了当前研究的不足和对未来的展望,为铈改性吸附材料去除水体中磷酸盐的发展提供了理论基础。     

城市景观水系混凝除磷试验研究

通过混凝除磷试验考察了不同混凝剂对微污染的校园景观水系中痕量磷的去除效果及其影响因素,同时研究了硫酸亚铁强化混凝对水中不同形态磷的去除效果及聚丙烯酰胺的助凝作用.小试结果表明硫酸亚铁的除磷效果最好,最适投加质量浓度为8 mg/L,最佳pH为7,在投加质量浓度为2mg/L时就能将水体中各形态的磷有效去除.示范工程运行结果...     

新型除磷填料的制备及除磷吸附床运行参数的优化

为解决现有除磷吸附剂粒径小造成的材料易流失和系统压降过大等问题,以实现吸附除磷工艺在实际工程中的应用,以聚氨酯填料为载体,水溶性聚氨酯为介质,将水化硅酸钙负载到聚氨酯填料上制成负载型除磷填料。研究了制备条件对除磷填料除磷效果的影响,采用扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）观察分析了负载前后水化硅酸钙微观结构及化学基团的变化;利用除磷填料作为除磷吸附床的滤料,研究了运行条件对吸附床除磷效果的影响。在此基础上,利用响应曲面法研究了除磷吸附床磷酸盐去除率和各变量之间的关系,并对工艺参数进行了优化。结果表明,水性聚氨酯溶液的浓度和用量分别为100 g/L和50 ml,水化硅酸钙的质量为12 g的条件下所制备的除磷填料除磷效果最好;SEM和FTIR分析结果显示,水化硅酸钙负载前后其孔隙结构和化学基团没有明显的变化;预测模型的方差分析结果表明,HRT(X ₁)、进水ρ(PO₄ ^3--P)(X ₂)、温度(X ₃)、初始pH(X ₄)以及X ₁ X ₂,X ₁ X ₄,X ₂ X ₃,X ₂ X ₄的交互作用均对磷酸盐的去除具有显著影响 (P＜0.05),但X ₁ X ₃的交互作用对磷酸盐的去除影响不显著。通过预测模型获得的最佳运行条件为：HRT为79.77 min,进水ρ(PO₄ ^3--P)为1.70 mg/L, 温度为34.04℃,pH为9.68。在该条件下,反应器对磷酸盐的去除率可以达到93.46%。