源头农业区不同类型水塘中水体沉积物磷吸附容量

湖泊和湿地沉积物性质受到其所在流域土地利用的显著影响，本实验以一个源头小流域的水塘系统为例，研究了位于不同土地利用中的水塘沉积物磷吸附特征。由于水塘分散于不同土地利用中，接收来自于不同土地利用的径流和土壤颗粒，水塘系统提供了研究磷吸附性质的极好范例。研究表明：水塘沉积物具有强的磷吸附容量。     

用低品位菱铁矿石去除水中低浓度磷酸盐

用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、X射线荧光和Fourier红外等技术研究了铜陵新桥天然菱铁矿吸附除磷前后的结构和组成特征,结合粒径、溶液p H、反应温度、干扰离子、溶解氧对菱铁矿吸附除磷的效果影响,分析了天然菱铁矿深度除磷的效果及机理。静态吸附实验表明:25℃室温下,在初始磷浓度为1 mg/L,固液质量比为1﹕500时,吸附后溶液中残留磷浓度低于0.025 mg/L,处理后的磷浓度满足地表水环境质量Ⅱ类标准。动力学、热力学实验结果表明:25℃室温下,接触反应8 h时可达到平衡,过程较好地符合Lagergren准二级速率方程;天然菱铁矿对磷的去除规律可用Langmuir模型很好地描述,静态实验除磷饱和容量为6.101 mg/g,并且不受水体共存离子影响。其除磷作用机理主要是菱铁矿中亚铁经氧化产生新生铁氧化物对磷酸根的化学吸附,溶解氧对除磷有显著影响。吸附的产物是以双齿双核表面配位为主,以少量单齿单核表面配位为辅的配位化合物。利用天然菱铁矿在水中氧化产生铁氢氧化物的特性,在城市生活污水深度除磷以及富营养化水体净化领域具有潜在应用价值。     

水滑石对水中磷的吸附特征及影响因素研究

以水滑石作为吸附剂,研究了其对水溶液中磷的吸附特征,并探讨了吸附时间、温度和pH等因素对吸附除磷的影响.结果表明,水滑石对磷的等温吸附教据与Langmuir和Freundlich方程的拟合优度很高,当温度为30℃时水滑石对磷的饱和吸附量可高达6.1 mg·g-1;水滑石对磷的吸附量在吸附初期随吸附时间急剧上升而后期趋于稳定,当初始磷的质量浓度在25～100 mg·L-1时,水滑石在30 min内可达吸附平衡;当磷的质量浓度小于300 mg·L-1时,温度在25～45℃变化对水滑石的磷吸附量几乎无影响;pH在4～8变化对水滑石吸附磷无明显影响.水滑石具有较强的磷素吸附能力和较大的吸附容量,能有效吸附水溶液中的磷,可作为磷吸附剂用于水体富营养化控制.     

曝气对水平潜流人工湿地填料吸附磷性能影响

为研究曝气对人工湿地填料吸附磷性能的影响,对运行近3 a的曝气及未曝气人工湿地填料进行直接解吸、直接吸附和吸附后再解吸能力的实验研究。结果表明,两人工湿地磷吸附量在床体中的分布由进水端到出水端、表层到底层呈逐渐降低的趋势。曝气对人工湿地磷的吸附具有促进作用,床体各处填料量有不同程度的吸附量,且相比未曝气人工湿地磷的吸附量增加了8.93%~18.15%。人工湿地填料对磷吸附的同时伴有解吸过程,解吸量占总吸附量的2%~10%。     

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。     

19种人工湿地填料对磷吸附解吸效果研究

为筛选吸附磷效果较好的填料,选取19种水处理中用到的填料进行吸附解吸实验。结果表明,Freundlich、Langmuir和Redlich-Peterson模型均能较好地拟合各填料对磷的吸附特征;通过Langmuir模型计算,钢渣、高岭土、麦饭石、无烟煤、火山岩、生物炭、瓷砂陶粒对磷的理论饱和吸附量较大;同时,同种填料,粒径越小,理论饱和吸附量越大。吸附饱和的火山岩、麦饭石、活性炭、海绵铁等填料对磷的稳定能力较差,易于释放到水中,粒径越小,稳定性越差。从吸附解吸性能的角度考虑,钢渣、无烟煤、高岭土、瓷砂陶粒等是湿地填料较好的选择。     

10种人工湿地填料对磷的吸附特性比较

为筛选出更优质的人工湿地填料,采用等温吸附和动态吸附实验,测定了10种人工湿地填料火山石、砾石、碎石、碎砖、生物陶粒、无烟煤、高炉渣、活性炭和沸石的堆积密度和孔隙率以及各填料对磷的吸附特性。结果表明,火山石和活性炭的堆积密度较小分别为0.74 g/cm3和0.58 g/cm3,火山石的孔隙度最大为77%。Freundlich和Langmuir模型均能较好地拟合各填料对磷的吸附特征;通过Langmuir模型计算,各填料对磷的理论饱和吸附量大小依次为生物陶粒无烟煤碎石活性炭砾石沸石碎砖火山石高炉渣沙。无烟煤、生物陶粒、碎砖、活性炭、高炉渣的动态吸附特征可以用准2级动力学方程来进行描述。各填料对磷的吸附都包括快、中、慢3个阶段。火山石是湿地填料较好的选择之一;生物陶粒和无烟煤等除磷能力比较强的填料可以作为磷负荷比较大的湿地的填料。     

沉积磷在不同pH水平下的释放与转化规律

为了探讨沉积磷在不同pH条件下的转化及释放行为,有效控制内源磷向水体释放,一定程度上缓解因内源污染导致的水体富营养化问题。采用室内模拟的方法,考察了pH值对沉积物中不同形态磷元素释放与转化的影响。实验研究了在不同pH水平下,沉积物中内源磷的相互转化及向水体释放的总磷（TP）、总溶解磷（TSP）、溶解反应磷（SRP）、总反应磷（TRP）、溶解水解磷（SHP）等5种形态磷的含量。结果表明,受试沉积物样品TP含量为760mg／kg,属于中等富营养化水平：pH值是影响内源磷释放的重要因素,pH在5～9之间,沉积物中5种形态磷的释放水平较低;     

不同基质磷吸附性能及其在表流人工湿地中应用

选用煤渣和沙子两种基质进行等温吸附和吸附动力学试验,并结合表面流人工湿地处理含磷废水的效果,研究了煤渣和沙子对磷的吸附特性以及两种基质在表面流湿地中的除磷效果。结果表明:吸附实验中,Freundlich和Langmuir方程均能较好地拟合两种基质对磷的吸附特性,一级反应动力学方程能够很好拟合沙子的吸附动力学曲线,煤渣的动力学拟合情况较差。以煤渣为基质的表面流人工湿地对磷的平均去除率(35.79%)低于以沙子为基质的表面流人工湿地对磷的平均去除率(48.25%),并且沙子湿地除磷的稳定性好于煤渣湿地。     

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。     

模拟沸石垂直潜流人工湿地除磷性能试验

为确定沸石作为人工湿地基质的可行性,就沸石静态吸附和模拟沸石人工湿地去除生活污水中的总磷进行了试验。结果表明,温度降低时TP最大理论吸附量上升11.63%;最大TP解析量占最大吸附量的2.31%;本试验条件下,模拟沸石人工湿地对生活污水中TP的平均去除率为34.12%。就TP的去除而言,沸石不适合单独作为人工湿地基质,若采用应注意因TP解析而形成的二次污染。     

铁改性杭锦土对磷的吸附及对沉积物磷释放的控制

以天然粘土矿物杭锦土(HJ)为原料,采用浸渍法制备表面负载铁氧化物的铁改性杭锦土(FHJ)吸附剂.采用BET、SEM、XRD等技术对其进行表征,并考察了铁负载比例、pH、共存离子对FHJ除磷的影响.结果表明,浸渍法成功将铁氧化物负载在杭锦土表面;溶液pH越低越有利于FHJ对磷酸盐的吸附;除磷性能受CO32-、SiO32...     

人工湿地填料对氮磷的静态吸附筛选实验

通过考察填料对水中氮磷的吸附性能,为人工湿地填料的选择提供依据。在水中投加一定量填料,在不同条件下进行磁力搅拌,测定填料对氮磷的吸附性能。结果表明填料粒径为8~12目,固液比50 mg/L,搅拌速率300 r/min,搅拌时间3 h,原水pH约为6.5,氨氮的初始质量浓度30 mg/L左右、磷的初始质量浓度3 mg/L左右时,煤灰渣对氨氮的去除率6.6%,对磷的去除率30%;沸石对氨氮的去除率40%,对磷的去除率22.8%;蛭石对氨氮的去除率28.5%,对磷的去除率9%。pH对氮磷吸附的影响较大,原水在碱性和中性的条件下,对氮磷的吸附性能要优于酸性条件。     

人工湿地基质对氮磷的吸附特性研究

选取火山石和红砖屑作为人工湿地基质研究其氮磷吸附特性。结果表明,Langmuir方程和Freundlich方程都能很好的拟合两种基质的磷素和氮素吸附数据。基质对含磷溶液的吸附过程中,火山石最大吸附容量达到2.0000mg/g,红砖屑为3.1818mg/g;在基质对含氮溶液的吸附过程中,火山石最大吸附容量达到0.5435mg/g,红砖屑为0.3016mg/g。两种基质对磷素的吸附能力远大于对氮素的吸附,火山石和红砖屑对氮素的最大吸附量仅占其各自对磷素最大吸附量的27%和9.4%。     

人工湿地处理生活污水的净化机理及影响因素

综述了人工湿地处理生活污水的净化机理及影响因素.人工湿地作为一种有效的生活污水生态处理系统,其作用机理包括吸附、沉淀、过滤、氧化还原、微生物分解、转化、植物吸收及其他各类生物作用.人工湿地结构、系统运行参数和环境因子都对人工湿地系统污污染物的净化效果产生重要影响.人工湿地对于生活污水中氮磷以及金属离子的净化机理将是今后研究重点.     

沸石吸附去除污水中磷的研究

研究了沸石对水溶液中磷素的等温吸附特征,考察了初始溶液浓度、沸石粒径和温度三种因素对吸附作用的影响,分析了不同条件下沸石磷素吸附动力学过程。结果表明：Langmuir方程能很好地描述沸石对磷素的等温吸附特征,其磷素最大饱和吸附量为101mg／kg。初始溶液浓度越高,沸石对磷素的吸附量越大,吸附平衡时间越长。随着沸石粒径的减小,对磷素的吸附量增大,吸附平衡时间缩短。升高温度,沸石对磷素的吸附量增大,吸附平衡时间增长。沸石对水溶液中磷素的吸附动力学过程符合准二级动力学模型,由该模型可以估算出沸石磷素平衡吸附量,误差小于5％。     

三种人工湿地填料对氨氮与磷的吸附特性

采用等温吸附、吸附动力学、填料饱和吸附后氨氮与磷解吸实验,研究了浮石、陶结和陶粒对氨氮和磷的吸附特征。结果表明,Langmuir和Freundlich等温吸附方程均能较好拟合各填料对氨氮和磷的吸附特征,各填料对氨氮的最大吸附量顺序依次为浮石(64.91 mg/kg)>陶结(36.11 mg/kg)>陶粒(22.23 mg/kg),对磷的最大吸附量顺序依次为浮石(127.77 mg/kg)>陶粒(15.38 mg/kg)>陶结(无吸附);各填料对氨氮与磷的全程平均吸附速率大小顺序与最大吸附量大小顺序一致;Bangham吸附速率方程能较好描述浮石与陶粒对氨氮与磷、陶结对氨氮的等温吸附动力学特征;氨氮解吸风险为陶粒>陶结>浮石,磷解吸风险为陶结>陶粒>浮石。综合考虑,浮石更适合作为去除污水中氨氮与磷的人工湿地填料。     

鸡蛋壳对磷的吸附特性研究

通过研究时间、温度、磷初始浓度、pH和灼烧温度等因素对磷在鸡蛋壳上吸附的影响.结果表明,鸡蛋壳在吸附的初始阶段(0～2h),吸附量上升很快,此后趋于平缓,鸡蛋壳对磷的动力学吸附过程很好地遵循准一级动力学模型;吸附热力学研究表明鸡蛋壳吸附磷过程中,系统的△G~0<0,△H~0>0,鸡蛋壳对磷的吸附作用是一个自发的吸热过程;鸡蛋壳对磷的等温吸附可采用Freundich等温模型拟合,相关性达到显著水平;鸡蛋壳在酸性条件下吸附量远远大于在碱性条件下的吸附量;随着灼烧温度升高,单位吸附量上升.     

硫酸钙处理含磷废水特性研究

研究工业石膏的主要成分硫酸钙对含磷废水的处理特性.讨论了废水pH、磷的初始含量、处理时间、投加量等参数对处理的影响,并对吸附等温特性进行了探讨.结果表明,硫酸钙对含磷废水具有良好的吸附作用,等温吸附特征与Langmuir方程和Temkin方程比较吻合,其吸附性能在碱性条件下较佳,初始含量对吸附影响明显,吸附规律为随着含量的增加,磷去除率逐渐减小,在磷的初始质量浓度低于20mg·L-1时,去除效果较好,可达到95%以上;随着吸附剂投加量的增加,磷去除率逐渐增大,而吸附容量逐渐减小.     

沂沭河底泥中污染物空间分布特征及评价

测定沂沭河底泥的有机质(OM)、总氮(TN)、总磷(TP)及有效磷含量,分析了污染物之间的相关性,评价了沂沭河底泥的污染状况.结果表明:沂沭河流域表层沉积物中TN、TP分布特性相似,沂河中OM含量远低于沭河,OM、TN、TP分布的空间差异较大.有效磷含量约占TP含量的17.7％,表明农田及人类活动对流域水环境造成了一定...