不同Ca/P比下碳酸根对磷酸钙沉淀反应回收磷的影响

以模拟污水处理厂污泥厌氧消化液为处理对象,进行磷酸钙沉淀除磷小试实验,考察了不同Ca/P物质的量比下碳酸根(CO2-3)对磷酸钙沉淀反应回收磷的影响;利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对沉淀产物进行表征。结果表明,磷酸钙沉淀反应是一个快速过程,CO2-3的存在并未改变这一显著特征。磷酸钙沉淀反应过程中,CO2-3的存在降低了磷的去除率,改变了沉淀物形貌、结构和组分;实验设定范围内,磷酸钙的过饱和度越高,越难形成晶体态羟基磷灰石((Ca5(PO4)3OH,HAP);当pH值为9.0,Ca/P比为1.67时,CO2-3取代HAP晶格中的PO3-4,形成碳磷灰石(CHAP);当pH值为9.0,Ca/P比为3.33和5.01时,CO2-3和PO3-4之间竞争,形成碳酸钙(CaCO3);增大Ca/P能有效提高磷的去除率,降低CO2-3对磷酸钙沉淀反应的抑制作用,但综合考虑实际效果,选择Ca/P比为3.33作为适宜的反应条件。     

碳酸根对磷酸钙沉淀反应回收磷的影响简

以模拟的厌氧消化液为处理对象，通过小试实验，考察不同初始磷浓度C_P、Ca/P物质的量比、pH和温度下，碳酸根（CO₃^2-）对磷酸钙沉淀反应回收磷的影响；利用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对沉淀产物进行表征。结果表明，高浓度的CO₃^2-对以磷酸钙沉淀反应去除和回收磷的效率影响较大；C_P相同时，CO₃^2-浓度（C_CO3^2-）越大，P的去除率越低，低C_P（20 mg/L）时尤为显著；当C_CO3^2-相同时，随着C_P的增大，反应速率加快，P的去除率逐渐升高，但升高幅度越来越小；增大Ca/P比和pH能提高P的去除率，降低CO₃^2-对磷酸钙沉淀反应的抑制作用，综合考虑实际效果，应选择Ca/P比为3.33，pH为9.0作为适宜的反应条件；升高温度对降低CO₃^2-对磷酸钙沉淀反应的抑制作用贡献不大。在C_P为60 mg/L，Ca/P比为1.67，pH为9.0，温度为20℃的条件下，当C _CO3^2-为0时，得到的沉淀产物主要为羟基磷灰石HAP；当C _CO3^2-为30 mmol/L时，得到的沉淀产物为磷酸钙和碳酸合磷灰石的混合物。     

转炉渣诱导磷酸钙结晶法去除和回收废水中磷的研究

以转炉渣为晶种材料,利用批次结晶沉淀实验,研究不同的反应条件对诱导磷酸钙结晶法去除和回收废水中磷的影响。结果表明,最优反应条件为:pH=9.5,Ca/P摩尔比2∶1,转炉渣用量1.7 g/L,反应时间3 h,在此条件下,碳酸根对反应的影响甚小,对养猪场废水和污泥浓缩池上清液的处理,最高去除率分别达到95.36%和96.54%;转炉渣循环利用10次,回收磷的效果仍然很好。运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等测试手段对在最优工艺条件下重复使用10次的转炉渣进行了表征,证明回收的磷主要以羟基磷灰石(HAP)形态存在。     

Fenton试剂氧化苯酚的影响因素与过程研究

考察了H2O2与Fe^2＋剂量、反应时间、初始pH值、无机离子（Cl^-、SO4^2-）和进料方式对Fenton氧化降解苯酚效率的影响，测定了Fenton试剂氧化苯酚过程中的Fe^2＋和高锰酸钾消耗量。实验结果表明，在H2O2与Fe^2＋剂量分别为20和2mmol／L、初始pH为4．00、反应30min的条件下，酚去除率约为97％，COD去除率约为87％。并获得了在初始pH值为4．00时的COD去除率最高；Cl^-的存在将显著降低COD的去除率；SO4^2-对COD去除无显著影响；分批次加入药剂对COD去除效果明显优于一次性加入。在Fenton发生反应的第1min，Fe^2＋浓度可降低到初始浓度的65％左右，大约在20minFe^2＋浓度降到最小值（H2O2接近耗尽），然后随着反应的继续再增大，这说明了中间产物还原Fe^3＋作用的存在。     

共存物质对钢渣除磷的影响

研究了pH、共存离子（Cl^-、NO3^-、SO4^2-、F^-、HCO3^-）和腐植酸对钢渣吸附除磷的影响。结合吸附饱和钢渣上的磷形态分析了产生影响的原因，采用SEM-EDS（扫描电子显微镜-X射线能谱分析）对吸附磷酸盐前后钢渣表面的微观形态特征进行观察。结果表明：钢渣对磷酸盐具有很好的去除效果，吸附饱和钢渣中的磷主要以Ca—P形式存在。钢渣吸附磷酸盐最适初始pH为3～5，高pH抑制Ca—P的生成，对吸附不利。NHf的存在提高了Ca—P含量，从而促进钢渣对磷酸盐的吸附。共存阴离子Cl^-、NO3^-、SO4^2-对钢渣吸附磷酸盐没有影响，但是F^-和HCO3^-明显抑制Ca—P的生成，从而减少了钢渣对磷酸盐的吸附。腐植酸的存在显著抑制了Ca—P和O-P的生成，使钢渣对磷酸盐的吸附量大大减小。     

磷酸钙盐结晶除磷工艺性能研究

研究了主要工艺条件pH和Ca/P对磷酸钙盐结晶除磷工艺性能的影响。通过分批实验,建立了磷去除率与pH之间的指数函数关系以及磷去除率与Ca/P之间的对数函数关系。连续运试表明,在pH=9.0、Ca/P=2的条件下,磷酸钙盐结晶除磷反应器的容积负荷为1.10 kg P/(m3.d),磷去除率为51%。灵敏度分析表明,pH对磷去除率的影响大于Ca/P,将Ca/P提高至6,容积负荷提高至1.60 kg P/(m3.d),磷去除率提高至74.3%;将pH提高至10.0,容积负荷提高至1.80 kg P/(m3.d),磷去除率提高至83.5%。工艺操作上可选pH作为优先控制对象。     

电极-SBBR处理含铜有机污水

采用电极一SBBR系统去除Cu^2＋，考察了电流强度，IA竞争离子（阴离子SO4^2-、NO3^-、CL^-和阳离子Zn^2＋、Ph^2＋）、初始含Cu^2＋量及溶液pH值对除铜效除果的影响。结果表明，当电流强度为40mA时Cu^2＋去除率最高为98％。投加阴（SO4^2-、NO3^-、Cl^-）、阳（Zn^2＋、Pb^2＋）离子均会引起出水Cu^2＋浓度的增加，且Cl^-和Ph^2＋含量分别为45mg／L和30mg／L时对Cu^2＋去除的影响更为显著。进水Cu^2＋浓度为30mg／L时，Cu^2＋去除率最高为98．48％，当进水Cu^2＋≥70mg／L时，出水Cu^2＋浓度不能达标。酸性（pH4．0～4．5）与碱性（pH9．0～10．0）条件均不利于Cu^2＋的去除，且酸性条件的负面影响更显著．当pH为4．5～7．5时．Cu^2＋去除率最高为97．78％。     

垃圾填埋场渗滤液物化深度处理研究

通过Fenton法和结合聚合硫酸铁的混凝作用，实现垃圾渗滤液氧化塘出水COD的深度处理；并利用水泥水化产物的凝胶物质，强化COD去除率。30％H2O2投加量为0．75mL／L、七水硫酸亚铁投加量为1．5g／L、n（H2O2）：n（Fe^2＋）=1．2：1（摩尔比）时，Fenton法对渗滤液COD的去除率可达52％；水灰比为2：1、搅拌24h的水泥水化物将Fenton法的出水pH值从4调至10，该工艺流程总的COD去除率为73．6％，较普通的Ca（OH）2调节法提高9．3％，出水COD可以从进水的1200mg／L降至315mg／L。     

参杂负载型纳米TiO2降解橙黄G的光催化活性及其动力学研究

采用溶胶-凝胶法和浸渍-焙烧法制备了掺杂Sn（Ⅳ）的TiO2／AC光催化剂，以偶氮染料橙黄G为目标降解物，对光催化反应条件进行了优化。结果表明：利用Sn（IV）掺杂量为2．5at．％的TiO2／AC光催化剂，在进水浓度50mg／L，催化剂的用量12．5g／i，pH值2．0，H2O2 1．5mL／L。主波长为365nm的300W高压汞灯光照条件下，反应60rain，橙黄G的光催化去除率可达99．1％。该反应符合Langmuir-Hinshelwood动力学方程，其速控步为吸附反应。共存阴离子SO4^2-和H2PO4^-，对橙黄G的光催化降解反应均有一定的抑制作用。     

PAC-MBR处理垃圾渗滤液的硝化性能研究

研究了粉末活性炭（PAC）作为载体的膜生物反应器（MBR）处理吹脱后垃圾渗滤液的硝化性能。在HRT=3d、NH4^＋N=200～500mg／L条件下，进水pH〉8．7时，PAC-MBR和没有添加PAC的普通MBR均只能将氨氮转化为NO2^-；降低pH至7．6～8．2时，PAC—MBR中的亚硝酸盐氧化菌迅速恢复活性，将NO／完全转化为硝酸盐，而普通MBR仍然停留在亚硝化阶段；当吹脱取消后，NO／迅速消失，这可能与取消吹脱后，不再使用大量硫酸进行pH调节有关。研究发现，当SO4^2-为3g／L时，氨氮氧化速度出现了明显的下降，表明SO4^2-对硝化菌具有抑制作用；同时，微生物代谢产物（SMP）分泌量越高，NO2^-含量越低，但是SMP不是影响NO2^-积累的主要原因。     

Nutrients removal and recovery by crystallization of magnesium ammonium phosphate from synthetic swine wastewater

With synthetic swine wastewater, lab-scale batch experiments were carried out to investigate the effects of pH value, magnesium dosage, calcium and carbonate concentrations on magnesium ammonium phosphate (MAP) crystallization. The morphology of the precipitates obtained was observed by using scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray analysis, and the composition of the precipitates was analyzed with X-ray diffraction. The results show that the optimum pH value for MAP crystallization is in the range of 9.5-10.5; the phosphorus removal efficiency increases with the increase of Mg/P molar ratio; the optimum Mg/P molar ratio is 1.4, and excessive Mg dosage does not show significant effect on the efficiency improvement of MAP crystallization; the co-existing of Ca in solution disturbs the morphology and purity of the MAP product, and amorphous calcium phosphate will form when Ca increases to a certain concentration; CO3(2-) can affect the P removal efficiency, but does not obviously affect the morphology and purity of MAP.     

利用白云石回收污泥厌氧消化液中的磷

为经济有效地从污泥厌氧消化液中回收磷,构建了以白云石提供钙镁源的磷回收方法,探讨了磷回收的工艺条件与效果。通过盐酸酸化厌氧消化液以降低其碳酸盐含量,同时利用白云石溶于冷稀盐酸的特性使其钙镁缓慢释放到酸化的厌氧消化液中形成第一步磷回收体系,考察体系酸化pH、白云石与厌氧消化液的固液比以及反应pH对白云石的钙镁释放和磷回收效果的影响;第一步磷回收后的上清液为第二步厌氧消化液磷回收提供钙镁源,研究投加钙磷摩尔比对磷回收效果的影响。实验结果表明,当固液比为5.0时,在酸化pH为4.0～4.5且酸化溶出时间为10 h以及反应pH为9.0的条件下,第一步磷回收产物以磷酸钙盐沉淀为主,厌氧消化液磷回收率及回收产物含磷率（以P2O5计）分别达到99.43%和38.49%;第一步磷回收后的上清液按一定的钙磷摩尔比投加到酸化后的厌氧消化液中进行第二步磷回收,当投加钙磷摩尔比为0.20时,在反应pH为9.0的条件下,回收产物同时含有磷酸钙盐和磷酸铵镁,厌氧消化液中氮、磷回收率分别达到13.19%和90.90%,回收产物氮、磷含量（以P2O5计）分别为0.26%和39.58%;经XRD、XRF、ICP及SEM等分析表征,2步磷回收的产物以磷酸钙盐和磷酸铵镁为主要成分,杂质少。研究表明,利用白云石为钙镁源,通过分别构建不同的磷回收体系可以分步从污泥厌氧消化液中经济有效地回收磷,且磷回收率和回收产物含磷率高。     

常温低基质下磷酸盐对厌氧氨氧化反应的影响

采用上向流厌氧氨氧化生物膜滤池反应器，研究了在进水温度（25±1）℃、pH值7．5～7．7、进水NHf—N及NO2--N浓度30-45iiig／L、COD小于10mg／L的条件下磷酸浓度对厌氧氨氧化反应的影响。实验结果表明，当TP〈5mg／L，磷酸盐浓度对厌氧氨氧化反应没有影响；当TP在5～7．5mg／L之间时随着磷酸盐浓度的增高氨氮的去除受到抑制，总氮的去除率随之降低。停止投加磷酸盐后系统处理效能可以快速恢复。     

微生物絮凝剂去除废水中Cd（Ⅱ）的CCD优化及絮凝机制

应用CCD（中心复合设计）法研究了微生物絮凝剂去除废水中Cd（Ⅱ）的最佳条件组合,并根据傅里叶变换红外光谱与环境扫描电镜分析讨论了絮凝机制。CCD设计以Cd（Ⅱ）去除率为响应值,优化Cd（Ⅱ）初始浓度、MBFGA1投加量、溶液初始pH和反应时间4种因素。方差分析显示,模型F值为11.71,P〈0.0001,相关系数R=0.9154,拟合模型极显著,Cd（Ⅱ）初始浓度、pH和反应时间为显著性因素。在最优化条件下：Cd（Ⅱ）初始浓度23.60 mg/L,MBFGA1投加量27.74 mg/L,pH为9.5,反应时间15.97 min,检测实验Cd（Ⅱ）去除率高于99.5%。傅里叶变换红外光谱图表明,絮凝剂分子上羧基、羟基、磷酸基等官能团参与了絮凝过程,并形成了氢键。结合环境扫描电镜图分析得出,MBFGA1的絮凝机制包括化学反应、吸附架桥、氢键和范德华力结合等作用。     

磷在磁铁矿-针铁矿混合相上的吸附

首次采用使用后贴式取暖物（商业名：热力贴）为原料制备吸附剂,元素分析、XRD、红外图谱综合鉴定为磁铁矿-针铁矿混合相（magnetite-goethite mix phase,MGM）,其比表面积为98.3 m2/g,平均粒径为510 nm,零电荷点在pH=5.7附近;磷在MGM上的吸附等温线符合Langmuir方程,其吸附历时曲线遵循准二级动力学模型,升温能促进磷的吸附;在实际废水磷浓度为51.8 mg/L、初始溶液pH=2的条件下,当MGM投加量为10 g/L时,磷的去除率为94.16%。     

用于磷吸附的载铁（β-FeOOH）沸石制备及特性

以天然沸石为载体，采用FeCl3水解法制备用于磷吸附的载铁沸石（β-FeOOH-Z），优化β-FeOOH-Z的制备条件，包括FeCl，溶液浓度、负载pH值、负载时间、负载温度和烘干温度，并利用x射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对β-FeOOH-Z及其磷吸附特性进行分析。结果表明，β-FeOOH-Z的优化制备条件为：FeCl3溶液浓度1mol／L、负载pH值6、负载时间24h、负载温度25℃和烘干温度60℃。优化制备条件下，100-120目沸石的载铁量为100．2mg／g，铁的负载率为18％，其磷吸附量为7．68mg／g，比天然沸石提高79．6％。XRD分析结果表明，β-FeOOH-Z中的杂质元素较天然沸石减少，并有效负载β-FeOOH；制备条件对β-FeOOH-Z的成分有较大影响，FeCl，溶液浓度较低、负载温度和烘干温度过高均使β-FeOOH-Z中含有α-Fe2O3，并导致其磷吸附效率降低。FTIR分析结果表明，β-FeOOH-Z的表面羟基在其吸附磷过程中起重要作用，羟基与磷酸根离子的配位交换是β-FeOOH-Z吸附磷的主要作用机制。     

Effects of solution conditions on the precipitation of phosphate for recovery. A thermodynamic evaluation

To understand the effects of solution conditions on the precipitation of calcium phosphates from wastewater for recovery, a computer programme PHREEQC was employed to calculate the speciation and saturation-index (SI) with respect to hydroxyapatite of a chemically defined precipitation system, which contains phosphate of 1–200 mg P/l, with Ca/P molar ratios of one to 10 times of the stoichiometric calcium to phosphorus molar ratio of hydroxyapatite, at a pH range of 7.0–11.0. The results show that the SI is respectively the logarithmic function of the phosphate concentration and the calcium concentration, increasing with the increase of either of them; the SI is a polynomial function of the solution pH value and increases with its increase, and the effect of solution pH value is due to its influence on base uptake of the precipitation reaction and the speciation of phosphate and calcium ions; the SI is also a logarithmic function of the solution ionic strength but decreases with its increase; at the temperature range of 5–30 °C the SI increases linearly with solution temperature and the effect of temperature is also due to its influence on the speciation of phosphate and calcium ions.     

改性粉煤灰处理低浓度含磷废水的研究

以酸改性粉煤灰为吸附剂,处理低质量浓度(1 mg/L左右)磷酸盐溶液,探讨了改性剂的种类、改性剂用量、吸附剂用量、反应时间、pH以及温度对除磷效果的影响.结果表明:(1)经过酸改性后粉煤灰的磷去除率显著提高,而且硫酸改性粉煤灰的除磷效果更好,磷去除率最高可达97.68％.(2)最佳条件:选择硫酸用量为5 mL/g进行改性,硫酸改性粉煤灰投加量为2.0g,反应时间为60 min,pH为7.2～10.8,温度为25℃(即室温).(3)改性粉煤灰对磷的吸附更符合Freundlich吸附等温模型,既有物理吸附,也有化学吸附,并以Ca、Mg氧化物与磷形成磷的沉淀物为主.