离子交换法选择性回收污泥厌氧消化液中的磷

为探讨高效选择性回收污泥厌氧消化液中磷的离子交换方法,采用静态实验和动态实验研究了4种阴离子交换树脂（D213、D202、D301和DSQ）的磷回收性能,筛选了适合富磷污泥厌氧消化液选择性磷回收的高交换容量树脂。实验结果表明,D213、D202、D301和DSQ 4种树脂对正磷浓度为70 mg/L的厌氧消化液进行动态处理时,其最大穿透体积分别为3、7、17和90 BV;DSQ树脂磷交换容量远高于其他3种树脂,达到6 860 mg P/L湿树脂,是目前报道的高磷交换容量树脂的3~4倍;DSQ树脂能有效地抵抗厌氧消化液中有机质和硫酸根等阴离子的干扰;用NaOH溶液再生DSQ树脂并回收磷,磷洗脱率超过96%,洗脱液是高浓度含磷液,可作为磷矿石的优质替代品。研究表明,DSQ树脂是一种高效选择性分离磷的树脂,适用于污泥厌氧消化液的磷回收。     

网状季胺基阴离子吸附剂制备及吸附性能

以丝瓜络为原料,采用醚化-接枝技术制备出季胺基阴离子交换吸附剂。采用电镜扫描、傅里叶红外光谱、比表面积孔径分布测定仪和元素分析仪等仪器对其进行分析和结构表征,并考察了温度、p H和硝酸盐初始浓度等因素对NO-3去除率的影响。实验结果表明,在20℃,p H值为3~10时,NO-3的吸附率可达90%左右;在不同温度下该吸附过程用Langmuir等温线模型和Freundich等温线模型描述均可;与伪一级动力学方程相比,伪二级动力学方程能更好地描述其吸附动力学方程。     

L-半胱氨酸改性甲壳素处理含铅、镉工业废水

研究了L 半胱氨酸改性甲壳素作为吸附剂对Pb2 + 、Cd2 + 的动态吸附性能 ,同时考察了流速、溶液中离子的含量、吸附剂的相对用量等因素对吸附效果的影响 ,以及洗脱液的种类和酸度、洗脱速度、洗脱液体积等因素对解吸率的影响。结果表明 ,用该吸附剂填装的吸附柱对含Pb2 + 、Cd2 + 工业废水直接进行处理 ,处理后的水达到了排放标准。     

离子交换树脂处理二甲胺废水的研究

通过ZGSPC106型树脂对水中二甲胺(DMA)的静态吸附、动态吸附和解吸试验,探讨了溶液pH、初始浓度、温度和流速等对树脂吸附DMA的影响以及合适的再生条件。结果表明,该树脂对DMA有较强的吸附能力,293K下树脂的静态饱和吸附量为138.89mg/g;动态吸附试验表明,进液流速为20mL/min较为适宜;以2mol/L的HCl溶液为洗脱剂,在洗脱流速为10mL/min条件下,4倍树脂体积的HCl溶液对饱和树脂的洗脱率达90%以上;该树脂具有良好的稳定性,可多次重复利用。     

高硝酸盐地下水离子交换再生液的生物脱硝及循环利用

离子交换法净化含硝酸盐地下水时产生大量高硝高盐废水,为避免其危害环境,利用添加了不同载体(Ti O2和α-Fe2O3)的耐盐改性颗粒活性污泥,生物反硝化去除含0.5 mol/L氯化钠和0.25 mol/L碳酸氢钠的模拟高硝高盐再生废水中的硝酸盐,生物反应器出水经深度处理过程高效去除水溶性有机物(SOC)、悬浮物及微生物后,循环利用于再生树脂。结果显示,颗粒活性污泥生物反硝化可以处理硝酸盐浓度高达75 mmol/L的再生废盐水,添加α-Fe2O3和添加Ti O2的颗粒活性污泥的反硝化能力分别达2.33和0.93 g NO-3-N/(L·d);生物反应器出水中添加氯化钙形成碳酸钙絮凝体,去除生物反硝化自身所产碱度的同时,絮凝去除67%的水溶性有机物;絮凝后出水经颗粒活性炭过滤和臭氧消毒后,可至少再利用于再生树脂10次而不影响树脂处理含硝酸盐地下水的性能,实现了离子交换树脂再生所产高硝高盐废水的生物脱硝与循环利用。     

水体溶解性有机物的化学分级表征:原理与方法

综述了水体溶解性有机物(DOM)的化学分级表征法即树脂吸附分级法(RA)的研究与进展,同时基于该方法存在的一些问题结合我国典型水质体系,从树脂的选择、净化、分级的定义、水样过柱流速、水样树脂体积比的确定等方面进行了研究探讨,给出了完整的实验参数和操作方法.     

阳离子交换树脂对NH4+的吸附热力学与动力学研究

采用静态吸附法,研究了NH4+在阳离子交换树脂上的吸附行为,并从热力学和动力学两方面对吸附过程进行了分析.结果表明,NH4+为200～1000 mg/L时,强酸性阳离子交换树脂001×7的NH4+吸附容量大于D001、D113树脂；在实验温度下,采用Langmuir吸咐等温模式能够更好地描述NH4+在001×7树脂上的静态吸附行为,001×7树脂对NH4+的交换吸附属于单分子层吸附；常温(25℃)时,001×7树脂吸附NH4+过程的焓变(△H)大于零,说明NH4+进入树脂后与H+的交换反应为吸热反应,升温有利于反应的进行,此吸附过程的熵变(△S)也大于零,说明该离子交换过程属于熵增的过程,此吸附过程的吉布斯自由能变(△G)小于零,说明该离子交换过程能够自发进行;吸附动力学研究表明,液膜扩散是001×7树脂对NH4+吸附的限速步骤,吸附交换过程符合Lagergren准一级动力学方程；4％(质量分数)NaOH溶液较适合作为001×7树脂的再生液,经过5次再生后,001×7树脂的吸附量只下降了8.8％.     

百菌清农药残留的SPE-GC检测

对环境水样中百菌清农药残留进行了SPE-GC分析方法研究。环境水样通过Florisil柱富集、净化,3 mL乙酸乙酯洗脱,GC-ECD进行分析检测。实验表明,百菌清农药残留在0.01~10 mg/L范围内线性关系良好,相关系数为0.9993。外标法定量,检出限为0.0035 mg/L,对实际水样进行加标回收,回收率范围在93.47%~100.14%之间,6次重复测定相对标准偏差在3.97%~4.96%之间,并将方法应用于周边环境地表水的检测。该方法具有简便,快速,准确,灵敏度高等特点,能满足环境水样中农药残留分析要求。     

基于树脂处理和电解联用的卤代消毒副产物控制

天然有机物(NOM)和溴离子是卤代消毒副产物的前体物,氯型阴离子交换树脂可以有效去除这2种前体物,同时交换出氯离子。交换出的氯离子与水源水中天然存在的氯离子通过电解可以产生自由氯用于消毒。将氯型阴离子交换树脂处理与电解联用,通过建立和优化树脂处理与电解消毒方法,实现饮用水中卤代消毒副产物的控制。结果表明:树脂依次经过碱/酸洗、甲醇抽提和5次去离子水清洗后,可以有效减少树脂溶出,并降低氯离子和甲醇的影响;在2 L的模拟水源水样中加入20 mL树脂反应1 h后,可以去除93.7%的NOM和91.2%的溴离子;由树脂交换至水样中的氯离子通过电解氧化,可以在3 min内产生5 mg·L~(-1)的氯。与单独的氯消毒相比,新方法可以削减86.4%的总有机卤素(TOX)。     

001×14.5离子交换树脂对镍(Ⅱ)的吸附

实验采用离子交换树脂法吸附镍(Ⅱ),树脂选型确定了强酸性阳离子交换树脂001×14.5对镍(Ⅱ)吸附容量最大.用所选的001×14.5树脂吸附镍(Ⅱ)的过程,静态吸附实验表明,转速大于100 r/min时,对树脂吸附的影响可忽略,即基本消除外扩散,pH =7.0时吸附最佳,镍(Ⅱ)吸附率随树脂用量的增加而增大;001×14.5树脂吸附镍(Ⅱ)过程符合Langmuir等温吸附方程,且为优惠吸附;吸附过程符合拟二级动力学模型,吸附过程活化能为E=30.9 kJ/mol,由颗粒内扩散控制;用1 mol/L的硫酸对吸附饱和树脂进行脱附再生,脱附率可达98％以上.     

电镀废水再循环中的离子交换法

已除去阳离子的废水直接加入弱硷离子交换床的离子交换树脂IRA67中。阳离子交换术用5％H_2SO_4再生。阴离子交涣床用10％NaOH再生。再生废液的前后部分再循环到未处理废水中,以提高再生废液浓度。计算机分析表明:把含铬酸盐约23％的再生废液再循环到未处理废水中,使回收后的铬酸盐浓度浓缩到两倍,即从含Cr~(+6)25g/dm~3左右提高到含Cr~(+6)47g/dm~3。这样的浓度可以直接补充到电镀槽。     

污泥中重金属的去除及回收试验

论述了利用离子交换技术循环使用柠檬酸去除污泥中重金属,并置换回收重金属的适宜工艺条件.经柠檬酸处理后,污泥中90%以上的重金属被去除;柠檬酸处理液中的重金属用离子交换法回收,考察了树脂种类、流速、操作方式等因素对离子交换、再生效果的影响;在适宜工艺条件下,重金属的交换率均为100%,而洗脱率均接近90%;柠檬酸及离子交换树脂循环使用,重金属也得到回收,降低了处理成本.     

反相高效液相色谱法测定污水中壬基酚聚氧乙烯醚总量

建立了固相萃取一反相液相色谱一荧光检测法分析污水中壬基酚聚氧乙烯醚总量的方法.固相萃取采用Wa-ters Oasis HLB固相萃取柱(30 μg×60 mg×3 mL),6 mL二氯甲烷/甲醇(90/10,V/V)混合溶剂洗脱,洗脱液用氮吹仪浓缩至1 mL,回收率为99.68%.采用ZORBAX Eclipse XDBC-18(4.6 mm×150 mm,5 μm)反相色谱柱,甲醇/水为流动相,流速1.0 mL/min,以每分钟增加2.5%的梯度陡度进行洗脱,流动相中甲醇比例由70%增加到100%,柱温23℃,进样量15μL.荧光检测器的激发波长230 nm,发射波长313 nm.采用外标法定量.该方法的空白加标和污水样品加标回收率均在90%以上,标准偏差小于10%,定量下限为0.97～1.90 μg/L.利用该方法分别对污水处理厂进水水样、二级处理出水水样、再生水水样进行了测定,测定结果的准确度和精密度满足痕量分析的要求.     

水力停留时间对阴离子交换膜生物反应器去除硝酸盐的影响

考察了水力停留时间(HRT)对阴离子交换膜生物反应器去除硝酸盐的影响。实验结果表明,当进水NO3-浓度在113.96~116.01 mg/L范围内,HRT从11.12 h降低到4.82 h,硝酸盐去除率降低,但出水中NO3--N浓度符合我国饮用水水质标准中10 mg/L的要求(NO3-浓度≤44.29 mg/L)。厌氧生物反应器具有良好的反硝化性能,出水NO3-浓度低于20 mg/L。硝酸盐膜通量随着HRT的增加而增加,出水pH值稳定在7左右。     

流动注射-火焰原子吸收法快速测定水样化学需氧量

采用流动注射-火焰原子吸收法(FI-FAAS)测定水样化学需氧量.以KMnO4作氧化剂、葡萄糖作基准物质,在95 ℃反应,生成的Mn(Ⅱ)在线分离吸附于阳离子交换树脂微型柱上,用3 mol/L HCl洗脱后,送至火焰原子吸收检测器检测.在反应盘管长500 cm、反应时间30 s的条件下,测定化学需氧量的线性范围为8.00～200.00 mg/L,检出限为2.30 mg/L;采样频率为24次/h,Cl-质量浓度至100 mg/L无干扰,Mg2 质量浓度至1 000 mg/L无干扰;对50.00 mg/L的化学需氧量标样重复测定7次,相对标准偏差为3.37%.用该法测定河水、池塘水和轻度污染工业废水的化学需氧量,获得了与重铬酸盐法(标准方法)基本一致的测定结果.     

KIP210树脂对水杨酸的吸附性能研究

采用离子交换树脂为吸附剂,研究了其吸附水杨酸过程的热力学和动力学。通过树脂筛选实验发现强碱性阴离子交换树脂KIP210对水杨酸的吸附效果最好,并进一步考察了振荡速度、树脂用量、pH、水杨酸初始浓度和温度等因素对KIP210树脂吸附性能的影响,且探究了树脂的再生情况。结果表明,振荡速度大于160r/min后,外扩散对吸附的影响已基本消除,pH为5时吸附性能最佳。KIP210树脂对水杨酸的吸附率大体上随树脂用量、温度的上升而增大,随水杨酸初始浓度的上升而减小。热力学研究显示,KIP210树脂对水杨酸的吸附符合Langmuir方程,且是一个吸热的熵驱动和自发的吸附过程。动力学研究显示吸附过程符合准一级动力学,吸附活化能为13.9kJ/mol。使用8%(质量分数)氯化钠和6%(质量分数)氢氧化钠混合溶液可很好地实现对树脂的脱附再生。     

锆负载型树脂用于含氟废水深度处理的研究

本文研制了一种以火力发电厂废树脂为载体的锆负载型氟离子吸附剂 ,并在评价了该树脂对氟离子的吸附性能之后探讨了该树脂用于火力发电厂含氟废水深度处理的可能性。研究结果表明 ,锆的最佳负载的最佳浓度为0 .5mol/L ,该负载树脂的最佳吸附pH为 3.0— 4 .0 ,用填充柱进行的动态实验结果表明 ,pH =3时的吸附容量显著高于 pH=4时的值。利用该树脂对火力发电厂模拟含氟废水进行了双柱串联吸附工艺处理 ,当柱流量为 35mL/min(SV10 )、第二柱穿透时 ,第一柱的吸附容量为 10 2 2 8mg/L湿树脂 ;用 0 .1mol/L的NaOH溶液进行再生 ,柱流量选择为 35mL/min(SV10 )时 ,脱附率在 95 %以上。     

复合介质渗透反应格栅去除地下水中的氨氮

针对受低浓度氨氮污染的地下水,实验筛选组合了不同的反应介质,利用串联的多介质填充柱模拟渗透反应格栅,通过物理吸附及生物硝化-反硝化作用来实现氮的去除。结果表明,在进水氨氮浓度为10 mg/L、流速为0.5 m/d的条件下,模拟柱对氨氮的去除率达到98%以上,且不会出现亚硝酸盐及硝酸盐浓度的升高。水体经过释氧柱后溶解氧由2mg/L升高至10 mg/L以上,表明释氧材料可提供硝化细菌所需的好氧环境。好氧柱中填充易于生物挂膜的生物陶粒及对氨氮有较强吸附能力的沸石,二者联用通过生物硝化-物理吸附协同作用实现对氨氮的去除,其中生物作用实现的氨氮去除量占总去除量的50%左右。后续厌氧反应柱填充海绵铁除氧并利用松树皮颗粒作为碳源,创造反硝化菌生长条件,硝酸盐氮浓度可由10 mg/L降低至5 mg/L以下,实现对好氧反应阶段所产生的硝酸盐的去除,避免了地下水的二次污染。     

改进型生物质阴离子交换纤维制备及吸附性能

用氢氧化钠水溶液预处理,以乙二胺作交联剂,采用环氧氯丙烷和二甲胺对网状植物丝瓜络纤维进行化学改性,制备出改性丝瓜络阴离子交换纤维(LS-AEF),重点探讨了LS-AEF的形态特征并对其形态特征进行了表征分析,还考察了碱预处理对产品吸附水体中的NO-3的影响。研究结果表明,(1)LS-AEF引入带正电的胺基基团,可以提高对NO-3的吸附性能;(2)乙二胺剂量对产品吸附性能影响比较大,最佳剂量为9 mL,吸附率达到75%;(3)碱性预处理能够显著提高产品的吸附性能,碱处理前后的产品吸附率分别为76%和85%;(4)吸附过程符合伪二级动力学方程。     

氧化-吸附法处理含铁废盐酸及其资源化

提出并研究了高效氧化与强化吸附相结合的含铁废酸资源化处理新工艺。系统研究了其氧化过程的适宜工艺条件并考察了吸附分离单元中的主要工艺参数对铁离子去除率的影响规律。实验结果显示,采用双氧水氧化废盐酸中Fe2+将不会引入其他污染因子,双氧水的最佳投加摩尔数为Fe2+浓度的1.2倍,氧化时间优选为2 h;氧化后的含铁废盐酸经过强碱阴离子交换树脂NDA900分离去除大部分铁离子,若采用固定床双柱串联方式运行,铁离子分离去除率可达99.9%,处理后盐酸可返回酸洗工序重复利用。吸附饱和后的树脂仅使用自来水就可以实现完全再生,再生液中三氯化铁浓度高达40~50g/L。这一工艺有望实现废盐酸及其中铁离子的综合利用,为相关行业清洁生产水平的提升提供技术支持。