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。     

改性吸附剂去除废水中磷的应用研究进展

去除废水中过量的磷可以减缓水体富营养化。吸附除磷因具有能耗低、容量大、污染少等优点而备受关注，改性吸附剂则可在此基础上提高除磷的靶向性，拓宽操作条件，增大吸附容量。本文分析了改性硅酸盐类、改性金属氧化物类、改性固体废弃物类和聚合物类4类除磷吸附剂的改性方法和吸附性能。硅酸盐类吸附材料以及固体废弃物类材料除磷效果略差，但因来源丰富、价格低廉而具有极大的吸引力。聚合物类吸附剂具有高吸附容量、高选择性，但价格昂贵。金属（氢）氧化物具有出色的磷酸盐吸附性能，且选择性好、吸附速度快，这些化合物已被掺入到沸石、介孔二氧化硅和生物炭等材料中，进一步增强其吸附性能，并在工程材料应用中取得重大突破，主要包括磁性吸附剂和颗粒吸附剂。4类吸附剂的作用机理可归纳为两种：一种是吸附剂上的金属与磷酸盐离子发生配位反应，形成沉淀；另一种是酸性条件下吸附剂上的羟基质子化，使羟基带正电，质子化的羟基通过静电吸引使磷得以去除。通过对不同类别吸附剂的吸附特性进行对比分析，提出将高分子技术运用到吸附剂制备过程中，开发同时具有较强解吸能力的改性吸附剂将成为除磷吸附剂研究的新热点。     

农林废弃物处理重金属废水的研究进展

农林废弃物来源广泛,价格低廉,且利用农林废弃物制备的生物吸附剂对水溶液中重金属离子具有良好的吸附性能,因此,受到人们的广泛关注。本文分析了农林废弃物作为生物吸附剂处理重金属废水的优势,同时介绍了农林废弃物经高温炭化或化学修饰后,其吸附重金属离子的能力显著提高的特质。这种高效生物吸附剂实现了资源的回收利用。     

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。     

负载铁氧化物吸附剂水处理除砷研究进展

叙述了对砷具有较强亲和性的负载铁氧化物吸附剂在水处理中的除砷研究情况,总结了铁氧化物负载及吸附剂再生方法、负载铁氧化物吸附剂的除砷机制及去除效果。以活性炭、沸石为载体的吸附剂对砷有较高吸附容量,但成本较高;以陶粒、粉煤灰、建筑废砖等废弃物为载体的吸附剂不仅具有良好的除砷效果,而且实现了固废的资源化应用。今后应重点研发价格低廉且效果显著的水处理除砷吸附剂,并优化复合材料的制备及可控研究;深入研究负载铁氧化物吸附剂除砷机制,从而获得高效的除砷吸附剂;研究负载铁氧化物吸附剂的污染物释放及再生情况,为其工程化应用提供理论依据。     

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。     

除磷吸附剂在再生水生产中的应用性评价

由于水资源短缺,再生水已成为重要水源。再生水中富含磷元素,容易导致水体富营养化。采用吸附剂吸附去除再生水中磷是再生水富营养化的一条解决途径。除磷吸附剂的种类很多,并且吸附效果受到吸附平衡时间、pH、吸附量等因素的影响。将除磷吸附剂应用在再生水生产时,需要根据再生水的水质状况,结合除磷吸附剂的吸附条件,有选择地应用除磷吸附剂。     

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。     

金属(氢)氧化物类除磷吸附剂研究进展

水体富营养是严重的环境问题,而控制水中的磷浓度对于缓解富营养化是至关重要的。金属(氢)氧化物具有优异的磷吸附特性,是理想的除磷材料。本文归纳了金属(氢)氧化物类吸附剂的除磷机理、影响因素以及常用的几类吸附剂。并结合不同的水处理场景,比选了不同物理化学性质的除磷吸附剂,指出设计材料时要平衡成本与除磷预期,不需要将吸附材料优化为除磷能力最高。并进一步提出吸附剂稳定性和安全性是未来研究值得考虑的问题。     

利用吸附法除磷研究进展

吸附法具有容量大、耗能少、污染小、去除快、可循环等优点,在废水除磷领域有广泛的应用前景,适用于水量大和停留时间短的污水处理厂二级出水的除磷。介绍了活性炭、生物质、金属(氢)氧化物、硅基介孔分子筛和黏土矿物等吸附剂及其改性态吸附剂除磷的研究现状,详细分析了共存离子、温度、粒径、p H、初始磷浓度、反应时间和改性方式等对除磷的影响。指出了吸附法除磷的不足和待改进之处,展望了吸附法除磷未来的研究方向。     

含砷废水处理研究进展

介绍了含砷废水的危害和处理技术发展现状,分析了传统除砷工艺技术的特点及局限性。对吸附法处理含砷废水进行了重点阐述。结果表明,吸附法是同时实现废水除砷和砷资源回收利用的有效技术,而吸附法处理含砷废水的关键在于吸附剂的性能。因此为应对新的生活饮用水水质标准的要求,开发廉价、高效、稳定的新型除砷吸附材料将是重点关注的研究方向。     

负载型Zr-ATP除磷吸附剂的制备及表征

通过浸渍法制备了锆负载凹凸棒石(Zr-ATP)除磷吸附剂,利用XRD、FTIR、SEM等技术手段对所得产物进行了表征。以吸附效率及吸附容量为考察指标,探究了吸附剂的制备路线,并对其吸附除磷机理进行了初步研究。结果表明:适量的锆负载于凹凸棒石上,可优化其吸附性能,加快吸附速率。当锆溶液浓度为0.2 mol/L、负载温度100℃、陈化时间12 h时,所得Zr-ATP吸附剂在吸附时间为60 min时的吸附效率可高达99.9%,吸附容量为9.99 mg/g(以P计)。     

金属氧化物及其氢氧化物去除水体中磷的研究进展

含磷污水排放造成水体富营养化是我国水污染的重要原因。为去除水体中的磷,吸附法由于其效率高、成本低等优势倍受青睐。目前常用的除磷吸附剂主要有天然及合成的金属氧化物或氢氧化物及其与多孔载体结合的复合吸附剂。本文综述了近十年来,金属氧化物或金属氢氧化物吸附剂在水体磷吸附方面所取的研究进展,指出目前存在问题,分析水体磷吸附研究的方向,助于我国水体富营养化控制。     

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。     

工农业废弃物资源化用于除氟研究进展

吸附法是水溶液除氟应用最广泛的方法,将工农业废弃物作为除氟吸附剂可减少废弃物对环境的污染,降低除氟成本.作者基于对国内外砖粉、红泥、粉煤灰等工业废弃物及竹炭、稻草、果皮等农业废弃物及其制品用于水溶液除氟研究现状.提出废弃物制吸附剂除氟的后续研究应侧重预处理和使用后的处置方法.以及工业化应用理论基础研究,以寻求经济、高效的治理工艺,早日大规模应用于水处理中.     

几种重金属吸附剂的研究现状与展望

本文综述了重金属污染水处理中几种吸附剂的研究现状,主要对矿物吸附剂藻类吸附剂、高分子材料吸附剂及农林废弃物吸附剂等在重金属吸附中的应用现状、研究热点进行了分析和论述,并指出开发高效、无污染、可再次利用的吸附剂将是未来的主要研究方向。     

常规吸附剂污水除氮性能研究

除氮吸附剂的种类很多,并且吸附效果受到吸附平衡时间、pH值、吸附量等因素的影响。将除磷吸附剂应用在生产时,需要根据水质状况,结合除氮吸附剂的吸附条件,有选择地应用除氮吸附剂。     

荔枝皮对水中磷的吸附性能研究

以荔枝皮为吸附剂对低含量磷进行静态吸附实验,并对其吸附时间、p H和吸附剂量、吸附等温线、吸附动力学和热力学等进行研究。结果表明,适宜的p H为2~8、吸附时间为80 min、吸附剂投加量为10 g/L,在此条件下,荔枝皮对磷的去除率最高可达93.18%。荔枝皮对磷的吸附过程符合Freundlich和Langmuir等温线模型,其最大吸附量为8.772 mg/g,并且其吸附属于自发的吸热过程,符合准2级动力学模型。与其他除磷吸附剂相比,荔枝皮具有吸附时间较短,p H适应性广和吸附量大的优点,是一种有效的除磷吸附剂。     

含磷废水处理技术研究进展

工农业活动使磷循环严重失衡,产生的富营养化污染已成为世界各国共同面临的重大环境问题.因此,研究废水除磷技术对解决水体富营养化的环境污染问题具有重大意义.综述了利用化学沉淀法、结晶法和吸附法对磷的去除机制,着重介绍了含磷废水处理中纳米材料吸附剂除磷的特点及应用现状,并展望了今后废水除磷研究的发展方向.     

固废源CaO基CO2捕集材料的制备与捕集性能研究进展

CO₂捕集技术是当前应对全球气候变化、缓解温室效应的重要途径。利用含钙固体废弃物制备高效CaO基CO₂捕集材料有利于实现固废资源高值化利用、以废治废和清洁生产,具有重要的环境效益、经济效益和社会效益。基于固废源高效廉价CaO基CO₂捕集材料的良好应用前景,本文介绍了工业废渣、生物质和其他含钙固体废弃物的产生与资源化利用现状,综述了CaO基吸附剂的捕集原理、碳酸化动力学过程和CO₂捕集性能,对比了以不同含钙固体废弃物为前驱体制备CaO基吸附剂的吸附-脱附循环性能和不同改性方法对其吸附稳定性的影响,从经济角度分析了固废源CaO基吸附剂在钢铁厂、燃煤电厂和生物制氢中的应用潜力,展望了固废源CaO基CO₂捕集材料的应用前景和发展方向。该文旨在为固废源CaO基吸附剂前驱体的选择、吸附性能的提高和固废吸附材料的工业应用提供帮助。