负载镧镁活性氧化铝的制备及除氟性能研究

采用浸渍法制备负载镧镁活性氧化铝改性除氟剂,用于去除溶液中氟离子。通过正交实验考察镧镁摩尔比、焙烧温度和焙烧时间对改性活性氧化铝吸附性能的影响,得出最佳合成条件为镧、镁物质的量比1∶2,焙烧温度300℃,焙烧时间2.0 h。研究吸附时间、投加量、p H值和共存阴离子对氟离子吸附效果的影响。结果表明:吸附时间为3.0 h、投加量为3.6 mg/L,p H值在6~9,除氟效果最好,氟离子去除率为94.5%;对比不同阴离子对除氟性能的影响,除氟性能受阴离子影响力大小为:CO2-3>SO2-4>Cl->NO-3;吸附剂对氟离子的吸附过程符合伪二级动力学模型,吸附等温线满足Langmuir吸附等温式,其饱和吸附量为7.663 mg/g;不同温度下的热力学结果表明该反应为自发吸热反应。     

载铝改性人造沸石对含氟水除氟效果的研究

采用盐酸浸泡活化和硫酸铝溶液浸泡改性的方法对人造沸石进行改性,用模拟高氟水样进行静态及动态除氟实验。动力学研究结果表明:吸附剂吸附速度快,30 min接近吸附平衡,吸附速率可用拟二级动力学方程描述。吸附等温线符合Langmuir方程,饱和吸附量为5.07 mg/g,吸附平衡常数为0.060 2 L/mg。静态实验对浓度...     

活性氧化铝对矿井水除氟性能的试验研究

为了促进活性氧化铝在矿井水除氟工艺中的有效应用,分析了活性氧化铝粒径、pH、吸附时间、填充量、流速和再生次数对除氟性能的影响。结果表明:对于1～2 mm,2～3 mm、3～5 mm三种粒径的活性氧化铝,粒径1～2 mm的活性氧化铝除氟率最高,可以达到85%;选用1～2 mm活性氧化铝进行连续吸附试验,在pH 5～6的条件下,除氟率达到最大值88%;除氟率随吸附时间的延长而呈下降趋势,当吸附时间达到48 h后,除氟率下降显著;填充量的提高可以在较长吸附时间内保持较高的除氟效果,而滤速的提高会导致除氟率的下降;活性氧化铝的除氟能力会随着再生次数的增加而降低,经过5次再生后连续吸附60 h的除氟率相比未再生的活性氧化铝下降5%。     

复合吸附材料TLA的制备及其砷氟共除性能的研究

以硫酸钛、硝酸镧和活性炭为原料,制备了新型的TLA复合吸附剂.比较了TLA和活性氧化铝除砷除氟吸附等温线、吸附动力学和pH对除砷除氟效果的影响;通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对吸附剂进行了表征,并对吸附机理进行了探讨.结果表明,TLA对砷氟的吸附容量显著优于活性氧化铝.在pH为7,砷氟单独存在时,TLA对砷和氟的Langmuir吸附容量分别是30.3mg.g-1和27.8mg.g-1;当砷氟共存时,TLA对砷和氟的Langmuir吸附容量分别是25.1mg.g-1和17.0mg.g-1.TLA对砷、氟的吸附符合拟二级动力学方程.溶液pH值显著影响砷、氟去除效果.电荷分布多位络合模型(Charge-distribution multisite complexation model,CDMUSIC)能准确模拟砷、氟的吸附行为.     

活性氧化铝和活性氧化镁处理高氟饮用水的比较

针对相同的高氟饮用水水质,利用活性氧化铝和活性氧化镁两种吸附剂进行了试验研究。结果表明,将氟化物浓度为1.75 mg/L的高氟水降至1.0 mg/L以下,每吨水活性氧化铝和活性氧化镁的投加量分别为20kg和1.5 kg。活性氧化铝吸附法适用于原水氟化物超标倍数低,且总硬度偏低的高氟水水质;活性氧化镁吸附法适用于原水氟化物超标倍数较高,且总硬度偏低的高氟水水质。同时,对两种吸附剂在除氟效果、处理成本、处理周期、出水量等方面作了比较。从整体上看,活性氧化镁的除氟效果优于活性氧化铝。实践中需根据具体的水质情况来选择合适的除氟方法。     

天然菱铁矿改性及强化除砷研究

我国高砷地下水分布广泛,经济、高效地饮用水除砷技术受到广泛关注.静态批实验采用资源丰富、价格便宜的天然菱铁矿为主要原材料,考虑灼烧温度、时间及添加黏合剂等因素确定最优改性条件使除砷效果达到最佳.结果表明,在加铝量为10 mg.g-1、350℃下恒温灼烧90 min后造粒达到强度要求并除砷效果较优.25℃、固液比为0.5 g∶50 mL、As(Ⅲ)和As(Ⅴ)初始浓度为5 mg.L-1时,吸附后溶液中残留As浓度均<10μg.L-1.静态吸附批实验结果表明,25℃时,接触反应时间为12 h可达到吸附平衡,吸附过程较好地符合Lagergren假二级吸附速率方程;最优改性天然菱铁矿对砷的吸附规律可用Langmuir和Freundlich等温吸附模型很好地描述,As(Ⅲ)、As(Ⅴ)饱和吸附容量分别可以达到1 039、1 026μg.g-1.结合XRD、SEM等研究方法和比表面及孔结构分析初步探讨天然菱铁矿改性以及除砷的主要机制.分析表明,改性后天然菱铁矿比表面积大幅度增大,孔径减小,且在表面活化生成一层圆球状的含Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的化合物.改性天然菱铁矿是一种值得进一步研究并实际应用的除砷材料.     

活性氧化铝对溶液中氟离子的吸附研究

一、前言对于含氟废水,目前常采用混凝沉淀法处理,但较难达标。由于活性氧化铝对氟表现出很强的吸附能力,因而可用于含氟废水的后级净化处理。有关以活性氧化铝作为载体,浸渍金属盐溶液制备催化剂,国内外已有大量的研究成果,但用以去除溶液中氟离子吸附研究的报道,则不多见。本文研究了氟离子的吸附等温线、溶液pH值、氧化铝粒径以及SO_4~(2-)、PO_4~(3-)、Fe~(3+)等离子与氟离子共存时对吸附的影响,并对吸附机理进行了探讨。二、实验部分 (一)仪器与试剂用HDF氟离子选择性电极、232饱和甘汞电极和PHS-2型精密酸度计,测定溶液中氟离子浓度。总离子强度调节缓冲剂(TISAB),按文献[2]配制。     

天然活化沸石负载壳聚糖对高氟水的处理

为提高天然沸石对氟的吸附能力,采用活化天然沸石负载壳聚糖改性处理,研究了除氟剂的性能,确定了除氟剂的最佳改性条件:2.0%冰醋酸溶液,壳聚糖浓度为0.05 g/mL,壳聚糖:沸石(质量比)=0.07,室温下改性5 min。最适除氟条件:pH=6.0,粒径1~2 mm,100 r/min的速度搅拌反应50 min,静置0 min。吸附剂对F-的吸附过程符合Langmuir吸附等温线,对氟离子的饱和吸附容量为10.63 mg/g。     

新型饮用水除氟材料Bio-F的除氟特性和比较研究

对3种传统除氟剂活性氧化铝、骨炭和改性沸石与自制的新型生物除氟剂Bio-F的除氟性能及影响因素（材料粒径、pH值、吸附时间、水样含氟浓度、其它离子、再生能力等）进行了比较,并模拟动态实验评估了这4种除氟材料对实际高氟地下水处理的效果.结果表明,Bio-F生物除氟剂对F^-的吸附过程符合Lagergren一级吸附动力学特征（R²=0.958 0）,吸附速率较快,且该过程属于吸热反应; Bio-F吸附F^-符合Langmuir吸附等温模型（R²=0.999 2）,吸附容量高,静态吸附容量可达4.088 3 mg·g^-1,分别约是活性氧化铝和改性沸石的1.8和 5.8倍.4种除氟材料吸附容量与氟浓度正相关,与吸附剂粒径负相关.高浓度的CO^2-₃、HCO^-₃明显抑制Bio-F的除氟（p<0.05）,但高浓度的Ca²⁺、NO^-₃、HPO^2-₄有利于Bio-F的除氟（p<0.001）.Bio-F除氟最佳停留时间3～4 min,远远低于沸石20 min和活性氧化铝11 min.在pH 4.0～9.0范围内Bio-F可保持90％以上吸附F^-的能力.再生性能稳定,10次再生后吸附容量变化不超过15%.Bio-F综合性能优于其它3种传统除氟剂,在我国广大农村地区推广有显著优越性.     

铝基吸附剂去除饮用水中氟的研究进展

活性氧化铝是饮用水除氟中使用最为广泛的吸附剂,但它存在一些问题,如吸附容量偏低、适用pH范围偏小、吸附平衡时间较长、出水铝超标等。针对这些问题,许多研究者对活性氧化铝吸附剂进行改进,将多种金属元素或金属氧化物以不同的比例和方式掺杂到活性氧化铝中,开发了多种基于活性氧化铝的新型复合吸附剂。其中被用于掺杂的金属主要有铁、镁、锰、锌及稀土元素等。文章按掺杂金属的不同,对铝基吸附剂的各类性能和除氟效果进行了比较,并对除氟吸附剂未来的发展进行了展望。     

吸附-超滤工艺用于饮用水除氟的试验研究

采用吸附-超滤工艺进行饮用水除氟的试验研究,试验在恒流条件下进行,重点考察吸附剂粒径、膜区曝气量和回流量对除氟效果和膜污染的影响. 结果表明,粉末状的活性氧化铝较颗粒状吸附容量有了很大的提高. 在膜通量为150 mL/min,反冲周期为6 h,反冲时间为2 min,反冲流量为150 mL/min,原水ρ(氟)为2 mg/L,活性氧化铝投加量为0.1 g/L的条件下,选取活性氧化铝粒径为0.050～0.074 mm,膜区不曝气,沉淀区与反应区间的回流比为0.5(对应的回流量为4.5 　L/h),可获得较好的除氟效果,并能有效地控制膜污染,使该系统在一定时间内稳定运行.      

活性氧化铝对六价铬的吸附研究

为了应对水体中六价铬的污染问题,文章研究了活性氧化铝(AA)对六价铬的吸附效果。实验考察了吸附过程中的影响因素pH、六价铬初始浓度、投加量和吸附时间对吸附效果的影响。研究结果表明:活性氧化铝对六价铬的吸附效果受pH的影响较大,六价铬的去除率随着pH值的升高先升高然后降低,最佳pH为3,去除率为84.04%。六价铬的去除率随着活性氧化铝的投加量和吸附时间的增加逐渐升高然后趋于稳定,最佳的投加量和吸附时间分别为10 g/L和90 min,去除率分别为87.34%和84.04%。随着初始浓度的不断上升,六价铬的去除率逐渐下降。在原水条件下的吸附速度和吸附容量都比在纯水条件下低。平衡吸附数据符合Freundlich和Langmuir吸附等温线模型。活性氧化铝对六价铬吸附效果非常好,可以作为去除水中六价铬的吸附剂。     

活性氧化铝对水中磷的去除与回收研究

使用活性氧化铝作为吸附剂研究其对磷的吸附特性,并对不同提取剂对磷的回收效果进行了讨论.结果表明,活性氧化铝对使用蒸馏水、自来水及洱海入湖河流罗时江水配制的磷溶液有不同的磷吸附效果,其对3种不同磷溶液的吸附等温线模型均符合Langmuir模型,经计算得到理论最大吸附量分别为20.88、32.15和29.85 mg·g-1.通过吸附试验表明,电解质的存在对吸附效果有促进作用.pH值越低,活性氧化铝表面的Zeta电位越高,越有利于磷吸附.对比使用4种不同提取剂的试验结果表明,使用0.1 mol·L-1NaOH基本可以完全提取活性氧化铝吸附的磷.     

负载无机铵盐改性活性炭纤维对甲醛去除能力的影响

在不同热处理温度(60℃、160℃)和热处理时间(2h、12h)条件下,通过负载不同质量分数的氯化铵、氟化铵、草酸铵、硫酸铵、过硫酸铵等无机铵盐溶液对活性炭纤维(ACF)进行改性实验,并利用扫描电镜(SEM)分析表征改性后的ACF,研究其对甲醛去除率的影响.结果表明,不同无机铵盐对ACF的改性效果良好,甲醛去除率均大于50%.其中,经草酸铵改性后的ACF对甲醛的去除率最高,可达67.7%.SEM观察发现,无机铵盐大多堆积在ACF表面,不能进入其孔径内部,减小了ACF与外界的接触面积,但对其吸附面积影响不大.因此,利用无机铵盐改性ACF来提高甲醛去除率是可行的.     

活性氧化铝/硅胶吸附剂对环境水体的脱氟行为研究及应用初探

试制新型活性氧化铝/硅胶脱氟吸附剂,具有除氟选择性高、吸附容量大、适于在中性介质中应用、高温下吸附效果更佳等特点.其脱氟机理系典型的化学吸附作用,在含氟8.0mg/L的地热井井口的柱试验结果表明,当处理指标定为水中含氟1.0和3.0mg/L时,穿透体积V_b分别为2380和4000柱体积.饮用水实地试验结果表明,该吸附剂不仅具有除氟效能,还具有显著的降浊、脱色,脱碱和除铁等作用.     

粒径对水合氧化镧除氟效果的影响

针对La2O3·nH2O的高效除氟作用,确定了La2O3·nH2O除氟的最佳pH,在此基础上研究了La2O3·nH2O的粒径对其除氟容量以及除氟动力学的影响,并与活性氧化铝除氟效果进行了对比.结果表明:La2O3·nH2O除氟的最佳pH为5.5～6.5;La2O3·nH2O对氟的吸附基本符合Langmuir单分子层吸附原理;随着粒径的减小,其最大吸附容量及吸附速率均有明显的提高.试验中粒径为0.038～0.050mm的La2O3·nH2O粒径为 > 0.500～0.710mm的La2O3·nH2O相比,前者的最大吸附容量是后者的3.32倍;当平衡ρ(氟)为1 mg,L时,前者计算所得的吸附容量是后者的10.13倍.与活性氧化铝相比,当平衡ρ(氟)为1mg/L时,相同粒径的La2O3·nH2O的吸附容量是活性氧化铝的2.55～13.88倍.     

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.     

Removal of phenol by activated alumina bed in pulsed high-voltage electric field

A new process for removing the pollutants in aqueous solution-activated alumina bed in pulsed high-voltage electric field was investigated for the removal of phenol under different conditions. The experimental results indicated the increase in removal rate with increasing applied voltage, increasing pH value of the solution, aeration, and adding Fe^2＋. The removal rate of phenol could reach 72.1% when air aeration flow rate was 1200 ml/min, and 88.2% when 0.05 mmol/L Fe^2＋ was added into the solution under the conditions of applied voltage 25 kV, initial phenol concentration of 5 mg/L, and initial pH value 5.5. The addition of sodium carbonate reduced the phenol removal rate. In the pulsed high-voltage electric field, local discharge occurred at the surface of activated alumina, which promoted phenol degradation in the thin water film. At the same time, the space-time distribution of gas-liquid phases was more uniform and the contact areas of the activated species generated from the discharge and the pollutant molecules were much wider due to the effect of the activated alumina bed. The synthetical effects of the pulsed high-voltage electric field and the activated alumina particles accelerated phenol degradation.     

载镁活化天然沸石处理高氟水实验研究

为了提高沸石对氟的吸附能力,采用氯化镁对活化天然沸石进行改性,分析了除氟剂的性能,确定了除氟剂改性的最佳条件:10%氯化镁溶液,固液比1∶4,pH=7.0,室温以300 r/min的速度振荡改性3h。最佳除氟条件:pH=7.0,室温以300 r/min的速度搅拌反应1.5 h。吸附剂对F-的吸附过程符合Langmuir及Freundlich等温线方程,由D-R模型拟合可知,除氟剂对氟的吸附为物理吸附过程。在最佳反应条件下,水样中氟浓度由2 mg/L降低到0.78 mg/L,符合GB5949-2006《生活饮用水卫生标准》(≤1 mg/L)。