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。     

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。     

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。     

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。     

改性粉煤灰吸附废水中氨氮的试验研究

粉煤灰具有多孔性,比表面积大,但只有经过改性的粉煤灰才具有很好的吸附性能。本文分别用盐酸、氢氧化钠、氯化钠和碳酸钠等改性剂来改性粉煤灰,通过改性粉煤灰吸附废水中氨氮的试验研究来寻找一种理想的粉煤灰改性方法。结果表明:在这4种改性剂中,改性效果依次为:氢氧化钠碳酸钠氯化钠盐酸;氢氧化钠改性粉煤灰的去除率可达到46.55%,实验最佳条件为氢氧化钠浓度5 mol/L,85℃恒温,搅拌4 h。     

粉煤灰合成P型沸石及其对氨氮吸附性能研究

以粉煤灰为主要原料,采用碱熔融-水热法改型合成沸石,利用XRD、SEM、TEM等检测手段对产物进行性能检测并进行氨氮吸附性能研究.实验结果表明:采用碱熔融-水热法合成的粉煤灰沸石主要以P型沸石为主,晶粒尺寸分布均匀、孔道结构排列规则,沸石颗粒的比表面积可达148.81 m2/g,平均孔径为3.82 nm,沸石对氨氮的吸附能力随溶液浓度的升高呈上升趋势,pH值为6～8,吸附30 min后,其去除率可达68.2％.     

7种人工湿地填料对污水中营养盐吸附能力的评价

为筛选对污水中氮、磷吸附效果较好的填料,选取7种在污水处理中较常用到的填料(煤渣、火山岩、活性炭、沸石、牡蛎壳、钢渣和河沙)作为研究对象,考察其吸附、解吸特性。结果表明,Langmuir和Freundlich方程均能较好地拟合填料对氨氮(NH_4~+-N)和磷酸盐(PO_4~(3-))的吸附特征。通过Langmuir模型计算,沸石、活性炭、火山岩和牡蛎壳对NH_4~+-N的理论饱和吸附量较大;钢渣、牡蛎壳、沸石和煤渣对PO_4~(3-)盐的理论饱和吸附量较大。在动力学特征研究中,沸石和钢渣分别对NH_4~+-N和PO_4~(3-)保持了较高的吸附速率,同时其解吸风险也较其他填料大。综合评价填料对NH_4~+-N与PO_4~(3-)的等温吸附过程、吸附动力学特征及解吸风险,发现沸石和钢渣分别对NH_4~+-N和PO_4~(3-)具有很强吸附能力,可针对不同浓度含氮、磷废水进行适当选择及搭配使用,牡蛎壳对NH_4~+-N和PO_4~(3-)同时具有较强的吸附能力,是作为人工湿地填料的较好选择。     

天然沸石对溶液中氨氮的吸附性能

实验测定了天然沸石对氨氮的动力学吸附曲线、热力学吸附等温线、吸附前后沸石颗粒界面电性质及红外谱图,得出以下结论:沸石吸附氨氮过程服从Langmuir方程式;15℃～35℃度时温度对吸附量的影响较小;吸附过程交换速率由液膜扩散和粒子扩散共同控制;证实沸石对水溶液中氨氮的吸附以离子交换为主。     

炭化柚子皮对水中氨氮吸附性能的研究

制备了炭化柚子皮,研究了其对水中氨氮的吸附性能。考察了p H值、接触时间、吸附剂投加量、模拟废水初始浓度等因素对氨氮吸附效果的影响。结果表明:在50 m L初始质量浓度为110 mg/L的模拟废水中,吸附温度控制在30℃,当炭化柚子皮的投加量为0.7 g、p H值为11、接触震荡时间为120min时,吸附剂对模拟废水中氨氮的吸附效果最佳,氨氮去除率达到95%。对吸附等温线数据采用Langmuir式和Freundlich式进行了拟合,结果表明:炭化柚子皮对氨氮的吸附特征均能被2种等温模型进行描述,Freundlich吸附等温模型中1/n为0.498,说明炭化柚子皮对氨氮吸附是可以进行的。     

杨树叶粉末对水中氨氮的吸附性能研究

采用干燥的杨树叶粉末,探讨其对水中氨氮的吸附性能。结果表明,p H变化对氨氮吸附效果影响较小;相同氨氮初始浓度条件下,随着投加量增加,单位质量杨树叶粉末对氨氮的吸附量明显减少;初始氨氮浓度越大,单位吸附量也越大。杨树叶粉末对氨氮的吸附遵循Langmuir及Freundlich等温吸附模型。     

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。     

人工湿地中基质的研究进展

人工湿地作为一种高效、低能耗的污水处理工艺已被广泛应用于处理各种污水。文中对常见的基质除污能力进行了比较,并分析了人工湿地基质对悬浮物、有机污染物、磷、氮及重金属豹去除机理。最后对基质的发展方向进行了展望。     

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%。     

人工湿地脱氮技术研究

人工湿地是一种利用天然净化能力处理污水的生物处理设施,在污水脱氮方面具有一定的效果。文章通过对两个不同的人工湿地模拟系统进行研究,考察了水力负荷、停留时间、植物根系及其他因素对湿地脱氮效果的影响,为实现人工湿地脱氮技术应用于实际工程提供了依据。     

人工湿地技术研究进展

人工湿地是一种污水生态处理技术,具有投资省,运行管理方便,出水水质稳定,景观效果好等优点,是污水处理的重要技术之一。从工程技术和环境保护角度,重点介绍了各类型人工生态湿地的特点,分析了各类型湿地的研究内容和研究热点,展望了人工湿地技术深化发展的研究方向。     

人工湿地污水处理工艺设计与运行

人工湿地是一种污水生态处理技术,具有投资省、运行管理方便、出水水质稳定的优势,且具有一定景观效果,因此被广泛应用于污水处理领域。然而,该技术在实际工程应用中仍存在一定的问题,比如设计不规范、易发生堵塞,致使湿地使用寿命及处理性能受限。人工湿地型式选择、基质类型和粒径、植物种类和配置以及进水方式和运行参数是影响人工湿地运行寿命及净化效果的主要因素。从以上四个方面对目前研究成果进行总结,阐述了各因素对人工湿地设计的影响及其机理,并对人工湿地的设计研究进行了展望,以期为人工湿地在实际工程设计中提供借鉴。     

人工湿地基质中重金属的可迁移性研究

湿地系统处理重金属废水后,系统截留金属主要被固定在基质填料层,占98%以上。基质的浸渍和冲淋实验表明,以物理吸附形式存在的可交换态重金属铜占截留总量的1.07%,说明系统内重金属得到很好的固定。但是在pH小于3.3的情况下,固定的金属铜和铅比较容易被再次溶出,发生污染转移。     

沸石-炭复相材料对氨氮吸附性能研究

研究以沸石粉为主要原料,添加木屑、淀粉等有机物为碳化结合剂,通过造粒、氮气气氛低温热处理制备得到了粒度为0.5~1 cm的沸石-炭复相材料水处理剂颗粒,研究了不同碳化结合剂含量和不同热处理温度等氨氮超标污水的吸附性能影响。采用场发射扫描电镜对沸石-炭复相材料进行了显微形貌观察。通过氨氮吸附实验得出,相同质量条件下沸石-炭复相材料水处理剂颗粒在吸附速率上弱与沸石粉体,在足够吸附时间下对氨氮的吸附量同沸石粉体吸附量接近。5%碳化结合剂添加量样品有最优氨氮吸附性能,起始浓度为15 mg/L氨氮溶液被吸附24 h后氨氮溶液浓度降为4.69 mg/L,氨氮吸附量为1.03 mg/g;吸附100 h后氨氮溶液浓度降为1.35 mg/L,氨氮吸附量为1.36 mg/g。     

木本植物人工湿地在湖泊富营养化修复中的应用展望

人工湿地是湖泊富营养化修复的先锋技术。在人工湿地的植物研究中,相对于草本植物,木本植物的研究进展极其缓慢。文章对国内外人工湿地中木本植物的研究工作进行综述,并展望木本植物在湖泊富营养化修复中的应用前景。