有机膨润土在污水处理中的应用研究

通过正交试验研究了改性的有机膨润土对乌鲁木齐东郊污水厂污水中COD的吸附条件 及主要的影响因素,并确定了污水处理的最佳条件。结果表明:在试验条件下,有机膨润土对COD 有很好的吸附效果。有机膨润土对污水处理的最佳条件是新疆乌兰陵格产有机膨润土A,投加量为 8 g／L,pH为6,振荡时间为20 min,转速为150 r／min。同时探讨了有机膨润土A在污水处理中的 相关影响因素:pH是影响COD吸附效果的关键因素,其最佳取值范围为6-8;有机膨润土A投加 量的最佳取值范围是4-8 g／L;振荡时间的最佳取值范围是10-20 min。     

铝污泥吸附水中磷的影响因素及响应面法优化

为提高铝污泥的利用效率,将其更好地应用于富营养化水体的修复之中,以给水厂脱水铝污泥为吸附材料对水中的磷进行吸附,考察铝污泥投加量、铝污泥颗粒粒径、体系pH、水样磷浓度对吸附效果的影响。拟合了等温吸附方程,并借助响应面分析中的BBD(Box-Behnken Design)模型确定吸附时间、pH和铝污泥投加量这3种因素对吸附反应影响的显著性及交互作用的强弱,同时利用此模型对实验条件进行优化。结果表明:①上述4种因素均对吸附过程有所影响,Langmuir等温吸附方程拟合效果较好,铝污泥对磷的理论饱和吸附量为1.487 mg/g(温度298 K)。②铝污泥投加量对吸附的影响最为显著,pH和反应时间产生的交互作用最强。③当水体中磷浓度为10 mg/L时,其最佳工艺条件为铝污泥投加量12 g/L、pH=4.5及反应时间48 h,最大去除率为92.38%。     

纳米铁除磷的影响因素及吸附模式研究

研究了纳米铁投加量、PO3-4浓度、温度、pH对纳米铁去除人工配制磷酸盐废水中PO3-4的影响,并验证了纳米铁对PO3-4的吸附模式.试验表明:磷酸盐初始浓度一定时,增加纳米铁的投加量能增大对PO3-4的吸附;纳米铁投加量一定时,纳米铁的平衡吸附量则随PO3-4初始浓度的增加而增大;25℃时纳米铁对PO3-4的吸附能力最强,升高或降低温度,吸附能力均下降;pH对纳米铁去除PO3-4的影响较大,pH=4时的吸附能力最强,增大或降低pH,吸附能力均下降;纳米铁对PO3-4的吸附符合Freundlich方程而不符合Langmuir方程.     

铁交联膨润土-H_2O_2联合氧化预处理苯胺基乙腈生产废水的研究

采用铁交联膨润土-H_2O_2试剂联合氧化对苯胺基乙腈生产废水进行预处理,试验结果表明:优化工艺条件为H_2O_2投加量6.66 g/L,pH为4,铁交联膨润土投加量20 g/L,反应温度30 ℃,反应时间60 min.在此条件下,COD_(Cr)及苯胺的去除率分别为40.5%、92.4%,苯胺<500 mg/L,BOD/COD提高到0.32左右,基本上满足了后续生化处理进水的要求.经研究,铁交联膨润土只需首次足量投加,随后继续使用剩余的铁交联膨润土,保持其他操作条件不变,COD_(Cr)和苯胺去除率分别保持在37.5%以上和90%以上.     

粉煤灰成型及其处理氨氮废水的实验研究

通过设计正交实验筛选出处理效果较佳的成型粉煤灰,同时研究了吸附时间、pH值、投加量对处理效果的影响.研究表明:比例为80:10:10,烧结温度为600C,保温时间为90 min,成型质量为1g时,所得粉煤灰的吸附效果最佳;对于处理100 mL浓度约30 mg·L-1氨氮废水的最佳条件为:吸附时间90 min,pH为9,投加量为10 g,去除率可达约40％.     

焙烧颗粒膨润土的制备及其对废水中Mn~(2+)的吸附研究

对膨润土颗粒吸附剂进行了制备、焙烧改性,并通过静态吸附试验,对制备的改性吸附剂处理矿山废水中的Mn2+进行了试验研究。结果表明,颗粒吸附剂制备、焙烧改性的最佳条件是:膨润土与蒸馏水质量比为25∶18、膨润土颗粒的粒径为2mm、焙烧温度为500℃、焙烧时间为1.5h。在pH 6,温度为25℃,转速50r/min,进水Mn2+105.86mg/L,吸附剂投加量0.28g/L和吸附时间60min的试验条件下,Mn2+的去除率达96%以上,且吸附剂对Mn2+的吸附符合Langmuir吸附方程。     

南水北调滤后水残余铝的影响因素试验研究

为控制残余铝浓度,以南水北调水为原水,研究混凝剂种类及投加量、助凝剂投加比例、pH值调节方式及pH值、沉淀时间等因素对滤后水中残余铝的影响。从除浊效果、UV254去除效果及滤后水残余铝浓度3个方面进行了试验研究,结果表明:混凝剂为聚合氯化铝(PAC)、最佳投加量为25 mg/L、助凝剂为活化硅酸、混凝剂与助凝剂投加比例为5∶1、原水pH值为7.5、沉淀时间为30min时,浊度和UV254均有较好的去除效果,同时可控制残余铝浓度远低于国标规定的浓度限值(0.2 mg/L)。     

改性粉煤灰处理氨氮废水的实验研究

通过正交实验研究改性粉煤灰处理氨氮废水的吸附条件。实验结果表明：改性粉煤灰对氨氮的吸附条件重要性依次为pH值、投加量、吸附时间、氨氮废水的浓度;当改性粉煤灰投加量为6g（50mL氨氮废水）,初始氨氮浓度为10mg/L,pH值为3,振荡时间为30 min的条件下,氨氮的去除率最好为94.53%。     

铁/铝复合氧化物对氟离子的吸附

水体中氟离子超标严重危害人们的健康,为了寻求廉价、高效的氟离子吸附剂,本文通过共沉淀-焙烧的方法制备了铁铝复合金属氧化物吸附剂,并将之应用于氟离子废水的吸附。探讨了氧化物配比、吸附时间、吸附剂投加量、溶液初始浓度、溶液p H等因素对氟离子吸附效果的影响。结果表明:当铁铝复合氧化物中铁氧化物与铝氧化物摩尔比为1∶2,氟离子溶液初始浓度100 mg/L,固液比为4 g/L,溶液p H为6.0,吸附时间为30 min时,该吸附剂对氟离子的吸附效果最佳,此时氟离子的去除率为92.5%。     

膨润土负载纳米零价铁去除水中铅的研究

将纳米零价铁通过液态还原法负载于膨润土上,目的是为了比较负载对提高纳米零价铁去除重金属铅的能力的影响。从负载后扫描电镜图像中可以看出,负载后的纳米零价铁分散度更好。在相同投加量下,负载了纳米零价铁的膨润土对重金属铅的去除能力要远高于膨润土和纳米零价铁。铅的起始浓度为200mg／L,膨润土＋纳米零价铁的复合材料在0．4g／L的投加量下,去除率就达到90％以上。对材料的动力学研究结果则表明：纳米零价铁的反应速度较快,大部分的铅的去除都在1h以内完成。将吸附动力学实验结果进行一级和二级动力学反应拟合。二级拟和的线性相关系数明显高于一级。说明纳米零价铁和膨润土＋纳米零价铁复合材料与铅的反应更符合二级动力学反应假设。另外,纳米零价铁对铅的去除受到起始浓度的影响较大,而膨润土＋纳米零价铁则基本不受起始浓度的影响。     

酸析—微电解—Fenton氧化预处理亚麻脱胶废水的研究

高浓度亚麻脱胶废水CODCr、色度都很高,不宜直接进行生物处理.试验采用酸析-微电解-Fenton氧化的预处理工艺,并对反应的影响因素进行了研究,试验结果表明,在pH=3,微电解90 min,H2O2投量1 500 mg/L,Fenton氧化120 min的条件下,CODCr去除率可以达到71.4%,色度去除率超过90%.同时该方法提高了废水的可生化性,有利于后续的生化处理.     

Removal of hexavalent chromium from wastewater by Fe0-nanoparticles-chitosan composite beads: characterization, kinetics and thermodynamics

Fe0-nanoparticles-chitosan composite beads (CS-NZVI beads) were prepared and used to remove hexavalent chromium (Cr (VI)) from wastewater. Characterization with a scanning electron microscopy (SEM) demonstrated that with the increase of the concentration of CS from 5.0 to 20.0 g/L and NaOH from 0.5 to 2.0 mol/L, the average aperture size of the CS-NZVI beads decreased from 26.8 to 10.6 μm and 42.6 to 0.8 μm, respectively. Batch experiments revealed that the removal of Cr (VI) using CS-NZVI beads was consistent with pseudo first-order reaction kinetics. The rate constant increased with increasing NZVI dosage but decreased with the increase in pH values. The Freundlich isotherm described the adsorption process better, suggesting that the CS-NZVI beads were heterogeneous in the surface properties. At equilibrium qmax was 35.97 mg/g. The thermodynamics study suggested that Cr (VI) removal by CS-NZVI beads was an endothermic and spontaneous process, reflecting good affinity of the sorbent for Cr (VI) ions and increasing randomness at the solid-solution interface during the adsorption process. This result will be very useful to understand the effects of NZVI on heavy metal Cr (VI) removal from wastewater in the successful application.     

Removal of Cr(VI) by magnetite nanoparticle.

Magnetite nanoparticles were synthesized by sol-gel method. The highly crystalline nature of the magnetite structure with diameter of around 10 nm was characterized with transmission electron microscopy and X-ray diffractometry. The surface area was determined to be 198 m2/g. Batch experiments were carried out to determine the adsorption kinetics and mechanism of Cr(VI) by these magnetite nanoparticles. The Cr(VI) uptake was mainly governed by physico-chemical adsorption. The adsorption process was found to be pH and temperature dependent. The adsorption data fit well with the Freundlich isotherm equation. The Freundlich constants were calculated at different temperatures. The adsorption capacity increased with rising temperature. Preliminary results indicate that magnetite nanoparticles may be used as an adsorbent for removal of Cr(VI) from wastewater.     

洗浴废水处理工艺中混凝预处理的作用与效果研究

采用混凝沉淀—过滤—固定化生物活性炭—膜滤—UV 消毒工艺处理洗浴废水,整体试验结果比较理想,在物化处理过程中混凝环节至关重要。为此研究了混凝对浊度、LAS、COD_(Cr)、洗浴浴香的处理效果。研究结果表明：当投药量大于25mg/L 时,混凝沉淀可以把平均浊度为65NTU的原水降低到15NTU 以下,对 LAS、COD_(Cr)的去除率可达62%和50%以上,因此混凝是去除洗浴废水中悬浮物质、LAS 和有机污染物有效的物化处理单元;但是混凝不能有效地去除洗浴废水中的浴香。     

锰砂与粉末活性炭对印染废水脱色的研究

利用除铁用锰矿砂(PGM)为处理剂进行罗丹明B与甲基橙模拟废水的静态脱色试验,并与粉末活性炭(PAC)进行对比。结果表明:PAC与染料的作用机理是物理吸附,脱色率受pH影响较小,对甲基橙和罗丹明B分别符合Langmuir和Freundlich方程。PGM在酸性条件下对染料的脱色是氧化与吸附的综合作用,较低的pH、较高的投量和恰当的反应时间可提高PGM的脱色效能,pH是影响PGM脱色能力的关键因素,pH=1.2时,符合Langmuir方程。酸性条件下较大的吸附容量和较短的平衡时间使PGM有可能应用于染料废水深度处理。     

Characterization of cobalt ferrite-supported activated carbon for removal of chromium and lead ions from tannery wastewater via adsorption equilibrium

In this experiment, cobalt ferrite-supported activated carbon (CF-AC) was developed and characterized via the wet impregnation method for the removal of Cr and Pb(II) ions from tannery wastewater. Batch adsorption was carried out to evaluate the effect of experimental operating conditions (pH of solution, contact time, adsorbent dose, and temperature), and the removal efficiencies of Cr and Pb(II) ions by the developed adsorbents were calculated and recorded for all experimental conditions. These variables were estimated and reported as removal efficiencies of 98.2% for Cr and 96.4% for Pb(II) ions at the optimal conditions of 5, 0.8 g, 80 min, and 333 K for pH, adsorbent dose, contact time, and temperature, respectively. The equilibrium for the sorption of Cr and Pb(II) ions was studied using four widely used isotherm models (the Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevich, and Temkin isotherm models). It was found that the Freundlich isotherm model fit better with the coefficient of determination (R²) of 0.948 4 and a small sum of square error of 0.000 6. The maximum adsorption capacities (Q_m) of Pb(II) and Cr adsorbed onto CF-AC were determined to be 6.27 and 23.6 mg/g, respectively. The adsorption process conformed well to pseudo-second order kinetics as revealed by the high R² values obtained for both metals. The thermodynamic parameters showed that adsorption of Cr and Pb(II) ions onto CF-AC was spontaneous, feasible, and endothermic under the studied conditions. The mean adsorption energy (E) values revealed that the adsorption mechanism of Cr and Pb(II) by CF-AC is physical in nature. The results of the study showed that adsorbent developed from CF-AC can be efficiently used as an environmentally friendly alternative adsorbent, for removal of Cr and Pb(II) ions in tannery wastewater.     

煤质活性炭对Cr(Ⅵ)和As(Ⅲ)的吸附及其影响因素

以煤质活性炭(CAC)为吸附剂,吸附水溶液中Cr(Ⅵ)和As(Ⅲ)。研究了pH值、温度、吸附时间和活性炭投加量等因素对活性炭去除Cr(Ⅵ)和As(Ⅲ)效果的影响。结果表明,Cr(Ⅵ)和As(Ⅲ)最佳吸附的pH值分别为2和5,且pH值对吸附率的影响较大。Cr(Ⅵ)的吸附受温度影响较大,当温度从20℃增加到40℃,吸附率由70%提高到了95%;As(Ⅲ)的吸附随温度的升高先增加后减少,其最佳吸附温度为30℃。Langmuir吸附等温式能够很好地拟合Cr(Ⅵ)和As(Ⅲ)的实验数据,而Pseudo second order模型则较好描述了Cr(Ⅵ)和As(Ⅲ)的吸附动力学。Cr(Ⅵ)和As(Ⅲ)吸附的热力学研究表明,该吸附是一个自发进行的自然吸热过程。     

超声波-好氧生物接触法处理制药废水

试验研究超声波-好氧生物接触法处理制药废水CODCr去除效果.结果表明在超声波处理时间60 s,功率200W时,制药废水单独经超声波处理,CODCr去除率仅为13%～16%;对好氧生物接触反应器中零时刻的混合液澄清水,直接进行好氧生物接触处理,CODCr去除率仅30%左右;而经超声波预处理后再好氧生物接触处理CODCr总去除率达到96%以上.经超声波预处理后,好氧生物接触最佳反应时间为12 h.     

混凝沉淀预处理包装印刷废水的试验研究

瓦楞纸板包装印刷废水是一种CODCr、BOD5、SS、色度都较高的生产废水,选用碱式氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)的混凝剂组合对该废水进行预处理,通过实验室烧杯搅拌试验,确定了PAC投加量为200～500mg/L,PAM投加量为5mg/L,最适宜搅拌反应时间为15～25mm,pH值在6 2～8之间时,废水经混凝后CODCr去除率在50%以上,色度去除率在90%以上。     

Fe-O/CeO_2催化剂的制备、表征及其对垃圾渗滤液微波催化氧化活性的研究

以浸渍法制备用于常温常压微波催化氧化工艺的负载型Fe-O/CeO_2催化剂并通过XRD和SEM手段进行表征;利用优化制备后的催化剂进行微波催化氧化垃圾渗滤液的研究.结果表明:Fe-O/CeO_2催化剂中活性组分Fe以α-Fe_2O_3和CeFe_2的形式存在.在渗滤液初始COD_(Cr)5 736 mg/L、氨氮1 840 mg/L、色度500倍和pH 8.69的条件下,在Fe-O/CeO_2投加量10 g/L、H_2O_2(30%)投加量22.5 mL/L、微波功率800 W、微波辐射时间10 min和水样初始浓度C_(水样)/C_(原水)为100%的最佳运行条件下,微波催化氧化工艺对COD_(Cr)、氨氮和色度的去除率分别为73%、78%和85%;在反应的第4～8 min和第2～8 min,COD_(Cr)和氨氮去除率分别与反应时间呈近似直线的关系.