吸附除磷技术的研究进展

简述了吸附法除磷的作用机制,重点介绍了各类吸附剂(主要包括粘土类、金属氧化物类、废弃物类、碳材料等)吸附除磷的最新研究;进而对比分析了各类吸附材料吸附除磷的特点;在此基础上,展望了未来吸附除磷的发展趋势,认为结合现代先进的分子化学技术,探究各种吸附剂的除磷机理与吸附特性,明晰各类改性手段和运行条件的影响,获取高效吸附剂,对吸附法除磷在废水处理领域的应用与发展起铺垫作用,也是今后的研究重点。     

固体废弃物吸附除磷研究现状

利用各种固体废弃物吸附除磷,可以同时实现废弃物的循环再利用和低成本的废水除磷,实现"以废治污"。为了推动固体废弃物吸附除磷的研究,探寻高效经济的固体废弃物除磷吸附剂,分析了吸附除磷机理,然后对近几年的废弃物除磷吸附剂的研究论文发表情况进行了统计和分析,重点总结了不同固体废弃物吸附除磷的研究现状,详细阐明了这些固体废弃物的特征、吸附容量、改性方法和成本等,并指出了今后的研究重点和发展方向。     

钛石膏与磷石膏固废耦合资源化利用技术进展

硫酸法钛白粉和湿法磷化工生产过程中,除钛矿和磷矿作为目标产品加工的原料外,硫酸则是其最大的生产原料。因钛磷两类产品中均没有硫酸元素,其参与生产的硫酸资源,钛白粉生产中除部分作为副产硫酸亚铁(绿矾)带走外,其余以废硫酸的形式用石灰中和产生钛石膏作为固体废物进行处置;而磷化工生产中硫酸资源全部与磷矿中的钙作用生成副产物磷石膏作为固体废物进行处置。就钛化工耦合磷化工协同生产,解决和消除钛石膏和磷石膏两大工业固废的生产技术发展问题,进行了适度的讨论;并就笔者多年来在磷化工与钛化工生产中硫资源的资源耦合分级与循环利用的方法和经验进行扼要的介绍,也兼顾介绍了将磷矿中的钙资源取代石灰石原生矿资源多级利用生产建筑胶凝材料的发明专利及方法,借以推动磷化工、钛化工固体废物零排放的全面发展。     

火山岩对废水中磷的吸附性能及机理研究

研究了火山岩对废水中磷的吸附等温特性和吸附热力学特性,考察了火山岩吸附除磷的影响因素,并对其吸附机理做了初步探讨。实验结果表明,火山岩的理论饱和吸附量为1.172 mg磷/g火山岩;火山岩吸附除磷效率随废水初始pH减小或火山岩粒度减小而升高,随着投加量逐渐增加,火山岩对磷的平衡吸附总量增加,而平衡单位吸附量（Xe）逐渐减少;火山岩在低温条件下（〈25℃）为放热反应,且对Xe随温度升高而降低,高温条件下（〉25℃）为吸热反应,Xe随温度升高而升高;通过对火山岩吸附除磷热力学实验及吸附磷形态分析可推断火山岩在低温条件下（〈25℃）去除水体中的磷以物理吸附为主,高温条件下（〉25℃）以化学吸附为主。     

铝业废渣赤泥对水中磷的去除性能研究

赤泥是制铝工业生产过程中的一种常见固体废物。本实验基于"以废治废"的理念,将赤泥作为原料用于污水中磷的去除,重点研究了赤泥种类、活化温度以及不同环境条件对除磷特性的影响。实验结果表明,800℃活化的烧结法赤泥具有较好的除磷效果,并且样品在较广泛的p H条件下都具有良好适应性。本研究将为赤泥等固体废物的综合利用提供新的技术途径,为固体废物在环境修复领域中实际应用提供必要的基础性科学依据。     

水厂脱水污泥吸附污水中磷的性能

介绍了利用自来水厂脱水污泥作为吸附除磷的吸附剂,研究其等温吸附特性,考察共存阴阳离子、pH值、吸附剂投加量及温度对除磷效果的影响。试验结果表明:自来水厂脱水污泥具有显著的吸附除磷效果,其对磷的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,理论饱和吸附容量达16.56 mg/g;共存CO_3~(2-)对吸附过程产生明显抑制,与PO_3~(4-)存在竞争吸附;共存阳离子对吸附过程影响不大;吸附容量和去除率均随pH值升高而降低;温度升高使吸附容量与除磷效果均有提升。     

改性钢渣陶粒对低浓度磷的吸附特征

为了阐明改性钢渣陶粒应用于水体除磷的可行性,通过吸附实验研究了镧铁复合氧化物改性钢渣陶粒对低浓度磷的吸附特性,考察了投加量、pH、共存离子等因素对除磷率的影响,并研究其吸附动力学特性。采用NaOH作为再生剂,比较了吸附饱和的改性钢渣陶粒经不同条件再生处理后的除磷效果。结果表明,对于初始磷浓度1 mg/L的溶液,吸附剂投加量5 g/L,pH为7时,除磷率高达99.07%;HCO_3^-和SO_4-和SO_4^(2-)对除磷的抑制作用较强。吸附动力学过程符合准二级动力学模型。使用1.5 mol/L NaOH浸泡60 min是较为合理的再生条件,一次再生后的除磷率仍可达98.51%。     

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.     

改性钢渣陶粒对低浓度磷的吸附特征

为了阐明改性钢渣陶粒应用于水体除磷的可行性,通过吸附实验研究了镧铁复合氧化物改性钢渣陶粒对低浓度磷的吸附特性,考察了投加量、pH、共存离子等因素对除磷率的影响,并研究其吸附动力学特性。采用NaOH作为再生剂,比较了吸附饱和的改性钢渣陶粒经不同条件再生处理后的除磷效果。结果表明,对于初始磷浓度1 mg/L的溶液,吸附剂投加量5 g/L,pH为7时,除磷率高达99.07%;HCO_3~-和SO_4~(2-)对除磷的抑制作用较强。吸附动力学过程符合准二级动力学模型。使用1.5 mol/L NaOH浸泡60 min是较为合理的再生条件,一次再生后的除磷率仍可达98.51%。     

磷石膏在建材水泥中的应用

磷石膏作为一种危险固体废物,其综合利用已逐渐成为热点研究问题.介绍了磷石膏在建筑材料、水泥工业上的应用,对其存在的问题和发展方向提出观点.     

固体废弃物吸附含铀（Ⅵ）废水的应用及性能

社会经济的发展和人类活动的进行导致固体废弃物数量和种类不断增加，固体废弃物资源化成为世界范围内的热点话题。在双碳背景下，重视循环经济的发展，废弃物资源化有较大的提升空间。核工业核技术的迅速发展产生了含铀放射性废水，利用固体废弃物制成吸附材料对含铀（Ⅵ）废水处理可达到“以废治废”的目的，缓解环境污染问题，利于可持续发展。归纳了一些主要的可应用在除铀方面的固体废弃物材料，如农林业固体废弃物、工业固体废弃物以及城市固体废弃物；介绍了固体废弃物吸附材料的制备和改性方法以及除铀机理；并对今后铀吸附材料的研究方向进行了展望，指出今后铀吸附材料应向高效吸附、绿色环保、高附加值方向发展。     

Combined adsorption and Chemical precipitation process for pretreatment or post-treatment of landfill leachate

Performances of combined adsorption and chemical precipitation were evaluated as one of the options for pretreatment or post-treatment of a municipal solid waste (MSW) landfill leachate and leachate from an industrial solid waste landfill. The COD and color removals of the leachate from a MSW landfill were 35% and 33% at an alum dose of 300 mg/L with preceding PAC (powdered activated carbon) dose of 200 mg/L, respectively. For MSW leachate, the combined adsorption and coagulation process showed 2.3 times higher COD removal at PAC dose of 200 mg/L and alum dose of 500 mg/L than the unit process of adsorption with poor settleability. The COD removal was accomplished mainly by adsorption, while coagulation was a key mechanism of color removal. The COD and color of the biologically treated leachate from an industrial solid waste landfill were removed up to 32% and 68%, respectively, at addition of 490 mgAlum/L and 1,000 mgPAC/L in adsorption-coagulation process with pH control. Combined adsorption and coagulation process with pH control showed better COD and color removal than the process without pH control. The color removal was influenced greatly by pH control, while COD removal was not. No difference in removal efficiency was observed between adsorption-coagulation and coagulation-adsorption. Maximum net increases in the COD and color removals by the adsorption-coagulation process were 40% and 46%, respectively, compared with the removals by sole chemical precipitation. The Freundlich isotherm exclusively described the adsorption of leachate components on the PAC. Thus, a combined adsorption and coagulation process was considered to be effective for pre-treatment or post-treatment of landfill leachate, and has distinct features of simple, flexible, stable and reliable operation against fluctuation of leachate quality and flowrate.     

工业废油异构旋流三相分离装置去固结构及优化

工业废油脱水去固处理是其资源化工艺的重要环节,为高效地去除废油乳化液中的水和固体颗粒杂质,提出一种能够实现油-水-固相高效分离的异构旋流三相分离装置。装置结构及其参数是影响油-水-固三相分离效率的关键因素。于是,通过耦合多相流控制方程、群体平衡和稀疏颗粒条件下的颗粒追踪方程,忽略颗粒对整体质量守恒和动量守恒的影响,建立了异构旋流三相分离数值模型,通过模型考察了分离装置去固段结构对去固脱水效率的影响,并进一步优化了分离装置去固段的结构参数。计算与实验结果表明：装置去固段结构的变化会显著影响异构旋流三相分离装置的去固性能,对脱水率的影响不明显;最佳底流管、去固管和侧流管直径分别为6、15和6 mm时,装置侧流口的固体颗粒回收率和脱油率同时达到最高,可达87%以上,为设计研制高性能工业废油资源化装置提供理论和技术支撑。     

电镀废水中共存阳离子对Fe(Ⅱ)/O2去除无机磷的影响

通过序批试验,考察了有氧条件下,共存阳离子对亚铁除磷效率的影响并以实际电子废水为考察对象,对比研究Fe(Ⅱ)/O₂与传统石灰工艺的除磷效果及相关技术经济指标。结果表明:NH₄⁺-N对同步氧化Fe(Ⅱ)除磷效率几乎没有影响;Zn(Ⅱ)可通过与磷酸根反应产生沉淀提高磷的去除率。Mn(Ⅱ)可与新生三价铁形成稳定络合物,促进亚铁氧化并改善铁磷沉淀物混凝沉淀性能,当Mn(Ⅱ)投加量为1.0 mg·L^-1时,反应60 min后,磷的去除率提高11%。Cu(Ⅱ)能高效催化亚铁氧化,从而使亚铁除磷效率显著提高,在Cu(Ⅱ)浓度为0.05 mg·L^-1时,除去45%水中磷所需时间由空白的60 min缩短为5 min,Cu(Ⅱ)是所选共存阳离子中最为高效的亚铁除磷催化剂。以实际电镀废水为研究对象,在共存离子的促进作用下,Fe(Ⅱ)/O₂对废水中磷的去除效果优于传统石灰法,且药剂成本及产泥量均低于直接投加石灰的除磷工艺。     

化学除磷工艺研究进展

化学除磷是抑制水体富营养化以及从废水中回收磷资源的有效手段。本文阐述了铁盐、铝盐和石灰3种常见化学除磷药剂的除磷机理及其影响因素,如pH值、投加量、投药点以及经济性分析;概述了前置化学辅助除磷、协同化学辅助除磷、后置化学辅助除磷以及旁路化学辅助除磷4种化学辅助生物除磷工艺的特点,最后介绍了吸附法和结晶法除磷新兴工艺,阐明了磷资源回收是未来化学除磷工艺的方向发展。     

粉煤灰在含氟含磷废水处理中的应用

粉煤灰是火电厂排出的固体废弃物,其作为絮凝剂和吸附剂在废水处理方面已经得到了广泛的应用。人体长期过量摄入氟元素会导致地方性氟病,磷是引起水体富营养化的限制因素。该文叙述了粉煤灰在含氟含磷废水中的应用现状,探讨其影响因素和改性方法,并进一步分析了粉煤灰除氟除磷的机理。结果表明,粉煤灰的组成,特别是其Ca/CaO含量和反应的操作条件对氟、磷的去除效果有较大的影响;酸、碱、盐、微波、负载、工艺改变和新材料转化等改性方法有利于提高粉煤灰对氟和磷的处理能力;粉煤灰对氟和磷的去除主要依赖于吸附作用和凝聚作用。     

工业固体废弃物在工业废水处理中的应用研究进展

在对国内外有关文献资料分析的基础上,综述了利用固体废弃物研究、开发各种水处理材料的现状以及利用这些材料处理重金属、含氟、含磷、造纸、印染等各类工业污水的研究与应用进展,并且提出了这些固体废弃物在处理工业废水中存在的问题、研究方向和应用前景.     

利用工业固体废弃物制备微晶泡沫玻璃的研究现状及展望

工业固体废弃物在一定程度上属于可以重新利用的资源,其综合利用问题一直备受国内外学者关注.分析了利用工业固体废弃物制备微晶泡沫玻璃的可行性.综述了以粉煤灰、煤矸石、废玻璃、高炉渣、尾矿和油页岩渣等工业固体废弃物为原料制备微晶泡沫玻璃的国内外研究进展,以期为相关科学研究工作和工业化生产提供参考和借鉴.总结了目前利用工业固体废弃物制备微晶泡沫玻璃亟待解决的问题.     

氯化铝处理含磷废水的试验研究

磷的生物法去除很难达到污水排放标准,通常要结合化学絮凝的方法。因此,试验采用氯化铝对含磷废水进行处理,考察了氯化铝投加量、凝聚转速、搅拌时间、溶液pH值等因素对除磷效果的影响。结果表明,在一定条件下,磷去除效果较好,去除率可达94%。     

磷酸法制活性炭排放水处理初探

探索用固体废弃物———粉煤灰为主要原料作吸附剂 ,吸附处理磷酸法生产活性炭排放水中的含磷物质 ,1.5h后基本达到平衡 ,实验表明用粉煤灰处理废水中的磷物质的可行性。