载铁(Ⅲ)-配位体交换棉纤维吸附剂去除饮用水中砷(Ⅴ)的研究

通过动态实验。研究了高砷饮用水的不同进水流速和不同砷(Ⅴ)浓度对新型载铁(Ⅲ)-配位体交换棉纤维吸附剂IFe(Ⅲ）-LECCAI去除砷（Ⅴ）的效果。当1mg／L高砷饮用水．在2．8mL／min的流速下。通过内装Fe(Ⅲ）-LECCA6.3mL、径高比为1：11的吸附柱时，饮用水出水砷浓度符合世界卫生组织(WHO)规定饮水砷标准(0．01mg／L)．流出饮用水的穿透体积为2．4L．饱和点的工作吸附容量高达73．63mg／g。出水中有关各项水质指标均符合我国生活饮用未卫生标准(GB5749-85)。     

超微粉碎米糠吸附水中镉的研究

研究了超微粉碎米糠的用量、溶液温度、镉离子浓度、溶液pH值和吸附时间等影响因子对超微粉碎米糠吸附水中Cd性能的影响。实验结果表明,超微粉碎米糠对水中Cd具有很好的吸附效果,吸附率达90%以上。其最佳吸附条件为:超微粉碎米糠用量5g/L,温度30℃,pH=3,Cd质量浓度低于20mg/L,吸附时间30m in。     

活化铁锰结核的除氟性能研究

通过批实验研究接触反应时间、温度、共存阴离子对除氟效果的影响.结果表明,接触反应时间为48 h时,吸附都将近平衡.温度越高,越有利于氟离子的吸附.Langmuir和Freundlich吸附等温模式都可以较好地描述氟离子的吸附特性.热力学分析发现活化铁锰结核对氟的吸附为自发的吸热反应.当其他阴离子存在时,会对吸附造成不利影响.柱实验结果表明,活化铁锰结核动态除氟效果很好,性能稳定,机械强度高,易洗脱再生,且洗脱再生后饱和吸附量明显增大.出水中铁、锰含量不超过我国生活饮用水卫生标准.用Thomas模型分析,得到的平均饱和吸附量可达1.340 mg/g.X射线衍射和扫描电镜分析表明,经FeCl3活化的铁锰结核表面附着大量铁的氧化物或氢氧化物.这些铁的氢氧化物或氧化物对水中氟离子的去除起重要作用.     

柚子皮吸附去除水中的六价铬和砷

以生物质废弃物柚子皮为主要原料,将新鲜柚子皮经过烘干粉碎后用于吸附去除水中的六价铬和砷。研究显示柚子皮含有大量纤维状物质,存在大量微细孔道,比表面积大,具有一定的吸附能力,可用于吸附去除水中的六价铬和砷。当水中六价铬和砷离子浓度为1~10 mg/L,吸附反应时间为10 min,柚子皮的投加量为15 g/L,吸附反应温度50℃,水中六价铬和砷的去除率分别可达91.87%和60.57%,单位吸附量q最大值分别为0.63 mg/g和0.41 mg/g。吸附过程可以用Langmuir等温式和Freundlich等温式描述。研究表明柚子皮有一定的酸碱缓冲能力,可自动调节废水p H值,操作简单,无二次污染,考虑用作低浓度含六价铬和砷废水的处理,有利于生物质废弃物的资源化利用。     

几种吸附材料对水中砷(Ⅲ)去除效果比较

As(Ⅲ)是一种高毒性的化学物质,对人体具有致癌作用。研究调查了实验室合成的纳米铁和其它几种价格低廉的吸附剂对水中As(Ⅲ)的去除效率。通过批实验对八种不同吸附材料进行了比较:自制纳米铁(ZZ-NZVI),尊业纳米铁(ZY-NZVI),活性炭(AC),铸铁屑(CSI),膨润土(B),石墨化碳黑(GCB),纳米碳(NC)和红砖(RB)。这些吸附材料对As(Ⅲ)吸附动力学速率常数顺序依次为LS-NZVIZY-NZVICSI。反应1h时,0.25g纳米铁对起始质量浓度为910g/LAs(Ⅲ)的去除率高达99%以上,被处理后的水中As(Ⅲ)浓度低于10g/L.结果表明,具有高反应活性的纳米铁将成为饮用水中砷去除非常有效的吸附材料。     

硅藻土及颗粒硅藻土在油田采出水处理中的应用研究

该文研究了以硅藻土及颗粒硅藻土作为吸附剂处理油田采出水生化废水的可行性。结果表明:一级硅藻土及硅藻精土对COD的最佳吸附时间均为60 min;一级硅藻土对COD的去除率约为29.3%,最佳投加量为300 mg/L;硅藻精土对COD的去除率为40.6%,最佳投加量为200 mg/L。经1 000~1 200℃灼烧所得颗粒硅藻土对COD有较强的吸附效果,经处理后的油田采出水可达到一级A标准。颗粒硅藻土饱和后经500~600℃灼烧2 h可实现有效再生,在同样进水条件下出水可达一级B标准。颗粒硅藻土对难降解有机物质吸附性能良好,装置出水中丙酮、二氯甲烷、甲苯、正十一烷、四氯化碳、苯等含量均小于1μg/L。     

磁性吸附材料CuFe2O4吸附砷的性能

根据Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)都对砷有较强的亲和性,制备了同时含有Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的、可用磁分离方法进行分离回收的磁性吸附材料CuFe₂O₄,并对其进行了表征及吸附砷的性能研究.结果表明,该吸附剂对砷的吸附能力与溶液pH有关,在弱酸性及中性条件下,吸附砷的能力最强,而对As(V)的吸附能力比对As(Ⅲ)更强些,在平衡浓度为10μg/L时,其吸附容量可达10mg/g左右,可以很容易地将水中浓度为1～20mg/L的As(V)降到10μg/L以下.实验考察了几种无机阴离子对吸附砷的影响,表明较高浓度(砷浓度的20倍)的硫酸盐对As(Ⅲ)和As(V)的吸附均有一定影响,盐酸盐及磷酸盐则影响不明显;负载的As(V)可较容易地用0.1mol/L NaOH洗脱下来,使吸附剂再生,而As(Ⅲ)则难以洗脱,这与2种价态砷的吸附机理不同有关.     

磁性吸附材料CuFe2O4吸附砷的性能

根据Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)都对砷有较强的亲和性,制备了同时含有Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的、可用磁分离方法进行分离回收的磁性吸附材料CuFe2O4,并对其进行了表征及吸附砷的性能研究.结果表明,该吸附剂对砷的吸附能力与溶液pH有关,在弱酸性及中性条件下,吸附砷的能力最强,而对As(V)的吸附能力比对As(Ⅲ)更强些,在平衡浓度为10μg/L时,其吸附容量可达10mg/g左右,可以很容易地将水中浓度为1～20mg/L的As(V)降到10μg/L以下.实验考察了几种无机阴离子对吸附砷的影响,表明较高浓度(砷浓度的20倍)的硫酸盐对As(Ⅲ)和As(V)的吸附均有一定影响,盐酸盐及磷酸盐则影响不明显;负载的As(V)可较容易地用0.1mol/L NaOH洗脱下来,使吸附剂再生,而As(Ⅲ)则难以洗脱,这与2种价态砷的吸附机理不同有关.     

曝气生物滤池处理高氨氮含铍废水研究

含铍废水具有较高的毒性,目前关于其处理方法的研究较少。文章针对铍冶炼废水中铍超标以及高氨氮浓度的问题,选取接种有微生物的曝气生物滤池(BAF)工艺同时去除氨氮和铍,并分析其去除铍的机理。反应器系统的长期运行结果表明,BAF对高氨氮含铍废水具有较好的处理效果。在进水氨氮浓度200 mg/L,铍浓度50~100μg/L,停留时间24 h条件下,处理出水氨氮浓度稳定在1.8~10.0 mg/L,铍浓度小于5μg/L。BAF主要通过系统中的微生物去除铍,载体对铍的吸附量较小,用Langmuir模型对吸附数据进行拟合,得到微生物对铍的吸附容量为684.9μg/g。形态提取实验表明,被微生物去除的铍主要以有机结合态存在,且微生物细胞表面对铍的吸附量有限,大量的铍富集于微生物细胞内,为此,BAF对铍有长期稳定的处理效果。     

膜生物反应器处理生活污水的研究

考查了膜生物反应器处理生活废水的效果。研究了抽吸与暂停时间，温度，压力，进水浓度和污泥浓度等因素对出水水质的影响，得出最佳因素组合为时间抽吸12min，暂停2min。温度20℃左右，压力0.15MPa,MLSS3500mg/L时，进水浓度的变化对出水水质影响不大。     

高效除磷渗滤床填料筛选及连续流动态运行特性

磷是造成水体富营养化的重要因素之一,深度去除污染水体中的磷,具有重要的环保意义.为此,本研究比较了多种填料包括海绵铁及其改性填料、钢渣、活性氧化铝、活性炭的吸附除磷特性及动力学,探究了除磷机理,构建了高效除磷渗滤床,考察了动态连续流运行条件下的除磷特性.结果表明酸改性海绵铁具有最高的饱和磷吸附容量,为19.45 mg·g^-1,碱改性海绵铁、活性氧化铝、钢渣、未改性海绵铁及活性炭的饱和磷吸附容量分别为10.91、8.70、7.73、3.39和1.34 mg·g^-1.在此基础上,利用高效除磷填料酸改性海绵铁和钢渣构建了除磷渗滤床,开展了连续240 d的连续流实验,在磷容积负荷为6 g·d^-1·m^-3条件下,渗滤床累积磷吸附量达到10215 mg,单位容积吸附量达到1.62 kg·m^-3.总之,利用酸改性海绵铁和钢渣构建的除磷渗滤床具有较高的除磷效率和性能,可以作为除磷单元与现有的水污染治理及净化工艺耦合,提高或拓展系统除磷功能.     

湿地介质高炉矿渣磷吸附与再生能力研究

通过批实验和长期动态柱实验评价了湿地介质高炉矿渣吸附和截留P能力,并利用水位落干操作提高P吸附再生能力.结果表明,长期柱实验可以精确评价矿渣吸附磷的能力,矿渣磷截留能力达到1.65 g/kg;湿地保持落干4周,磷吸附能力再生,吸附能力提高58％.矿渣磷吸附饱和后磷组分分析得到树脂提取磷(P₁）占13％,Fe-P 39%,Al-P 21%,Ca-P 13%(1 mol/L HCl),Ca-P 14%(热浓HCl).吸附饱和前后X射线荧光衍射分析介质成分发现：K₂O和P₂O₅分别提高3倍和1.7倍,Al₂O₃和FeO提高8％.高炉矿渣吸附特性的研究表明该材料能长期有效去除P,适当干湿交替操作可以延长人工湿地运行年限.     

铝酸钙渣处理含氟废水研究

用铝酸钙渣吸附去除废水中的氟离子,试验了焙烧温度、初始氟离子浓度和接触时间对氟离子去除的影响,并作了吸附等温线。结果表明,最佳焙烧温度为800℃,吸附平衡时间为40min,最大吸附容量为12.0mg/g,吸附等温线符合B.E.T模型。因此,用铝酸钙渣处理含氟废水经济可行。     

常见基质对暴雨径流中磷素去除效果的比较研究

选取沙子、土壤、沸石、白矾石、陶粒、钢渣、石灰石、蛭石和碎石9种常见的基质,通过吸附和解吸实验、静态吸附实验和动态模拟实验,较为系统地研究了这些基质的吸附特性以及去除暴雨径流中低浓度磷素污染物的特性,并分析了影响基质去除磷素的影响因子.结果表明,9种供试基质对磷酸盐的动态去除效率要比其他形态磷高,对磷素的平衡吸附量大小顺序为：沸石、土壤、蛭石 ＞陶粒、钢渣、石灰石 ＞碎石、沙子、白矾石,对磷素的动态吸附能力为：沸石、石灰石、白矾石、土壤＞钢渣、碎石、沙子＞陶粒、蛭石.另外,蛭石、陶粒和钢渣在对暴雨径流中磷素的静态和动态吸附过程中出现了磷释放现象,其它基质对磷酸盐的动态吸附能力较强,去除率介于30%～87%.综合分析以上多种因素,为了去除暴雨径流中的低浓度磷素,沸石、石灰石和土壤是比较理想的工程基质材料.     

电炉钢渣对水中Cu2+、Cd2+和Pb2+的去除作用

以宝钢电炉钢渣为研究对象,考察了钢渣对溶液中重金属离子Cu2+、Cd2+、Pb2+的吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学特征,借助多种分析手段(XRD、BET比表面分析、SEM/EDS等)对钢渣进行了理化性能测试和表征.结果表明,电炉钢渣对重金属离子的吸附速率较快,吸附速率顺序为Cd2+>Pb2+>Cu2+,吸附过程符合一级动力学模型(R2>0.99).吸附等温实验结果表明,Langmuir模型较为适合重金属离子在钢渣上的吸附,实验条件下对Cu2+、Cd2+、Pb2+离子的最大吸附容量分别为0.101、0.058、0.120 mmol.g-1.3种重金属离子在钢渣上的吸附是一个吸热(ΔH0<0)、熵值增大(ΔS0>0)的自发反应过程(ΔG0<0),熵效应是吸附反应自发进行的主要驱动力.SEM/EDS分析结果揭示了吸附前后钢渣表面形貌和化学成分的变化.电炉钢渣以其低价、高效性在重金属废水处理中具有广阔的应用前景.     

Removal of arsenate and arsenite from aqueous solution by waste cast iron

The removal of As(III) and As(V) from aqueous solution was investigated using waste cast iron, which is a byproduct of the iron casting process in foundries. Two types of waste cast iron were used in the experiment: grind precipitate dust (GPD) and cast iron shot (CIS). The X-ray diffraction analysis indicated the presence of Fe0 on GPD and CIS. Batch experiments were performed under different concentrations of As(III) and As(V) and at various initial pH levels. Results showed that waste cast iron was effective in the removal of arsenic. The adsorption isotherm study indicated that the Langmuir isotherm was better than the Freundlich isotherm at describing the experimental result. In the adsorption of both As(III) and As(V), the adsorption capacity of GPD was greater than CIS, mainly due to the fact that GPD had higher surface area and weight percent of Fe than CIS. Results also indicated the removal of As(III) and As(V) by GPD and CIS was influenced by the initial solution pH, generally decreasing with increasing pH from 3.0 to 10.5. In addition, both GPD and CIS were more effective at the removal of As(III) than As(V) under given experimental conditions. This study demonstrates that waste cast iron has potential as a reactive material to treat wastewater and groundwater containing arsenic.     

基于铁泥的磁性水处理材料制备及应用进展

近年来,固体废弃物铁泥(赤泥、水处理含铁残渣和富铁污泥)已被广泛用于水环境中污染物的去除,但从水环境介质中分离粉末状铁泥的困难导致其作为水处理材料无法大规模应用,而将铁泥制备成易于分离回收的磁性材料是解决此瓶颈的有效策略之一.根据国内外现有铁泥基磁性材料的研究,总结了铁泥基磁性材料的制备方法,包括热分解法、水热与溶剂热...     

钢渣粉末吸附去除废水中磷的研究

选用平均粒径为0.060mm的钢渣粉末作为除磷吸附剂,分析了其组成和结构,研究了溶液pH和温度对钢渣粉末吸附效果的影响,结合吸附动力学过程和吸附等温模型及钢渣粉末组成成分变化探讨其吸附除磷的机理。结果表明:钢渣粉末吸附除磷的动力学过程符合准二级动力学模型。Langmuir等温吸附模型能较好地模拟钢渣对磷的等温吸附过程,理论饱和吸附量为94.61mg/g。钢渣粉末对磷的吸附量远大于钢渣颗粒,且受pH和温度影响较大。随着溶液pH的增大,钢渣粉末对磷的吸附量逐渐减小,当pH=5时,钢渣粉末对磷的吸附量最大。温度升高,有利于钢渣粉末对磷的吸附。X射线荧光光谱(XRF)和傅里叶红外分析(FITR)结果表明,钢渣粉末中CaO、Fe2O3和SiO2在吸附除磷中均发挥了重要作用。     

河口沉积物对砷的吸附性能及影响因素

对比分析了砷在辽东湾营口河口外侧近海域沉积物和河口内侧河流段沉积物上的含量和吸附行为,并探讨了主要影响因素.结果表明,海域沉积物和河流段沉积物中As含量分别为7.5和4.0 mg/kg,相对于As的效应临界浓度TEL值7.2 mg/kg,海域沉积物中有一定的As污染.河口外侧近海域沉积物由于铁锰铝等金属和有机质含量较高...     

原位载铁中孔活性炭吸附As和天然有机物效能

采用配煤、原位浸渍和两步活化法制备了4种原位载铁活性炭（FGL1/2/3/4）,并以空白炭C-GL为基础的表面铁浸渍后改性炭（Fe-GL-2/3/4）为对照,研究了原位载铁炭对水中As和腐植酸（HA）的同步吸附效能.结果表明,炭化料原位载铁促进了比表面积（S_BET）和中孔结构的发育.其中,原位载铁炭FCL4（载铁量6.51%）在45Å~480Å的范围内的中孔容积（V_mes）比C-GL增加了0.1146cm³/g;而后改性载铁则造成S_BET和V_mes的显著降低.原位载铁同时促进了表面碱度的增加,保证了中性条件下更好的As离子吸附能力;FCL4对As（Ⅲ）和As（V）的Langmuir最大吸附量（L-Q_max）分别达到2.566和2.825mg/g.原位载铁炭进一步发育的中孔结构促进了对HA（<10mg DOC/L）的吸附效能,FGL4对HA的Langmuir最大吸附量（Q_HA）达到46.25mg DOC/g.As-HA共存体系内FGL4对各组分的吸附容量有所降低,但As（Ⅲ）和As（V）的吸附容量仍达到2.325和2.675mg/g.