MgO改性赤泥复合材料对废水中氮磷的同步回收

为处理高浓度氮磷废水同时实现赤泥资源化利用,通过赤泥负载氧化镁制备高效氮磷回收材料(MgO-RM),用以对废水进行氮磷同步回收.考察了废水初始pH值、废水氮磷比和MgO-RM投加量对氮磷同步回收效果的影响.采用动力学模型和等温吸附模型对回收特性进行了描述,在此基础上利用FTIR、XRD、SEM、BET测试手段对MgO-...     

应用于黑臭水体的新型缓释氧材料制备及其释氧效果模拟

缓释氧材料应用于黑臭水体原位修复技术具有广阔的应用前景。材料释氧的长期性和有效性是促进黑臭水体修复的关键因素。实验通过在缓释氧材料制备过程中加入膨润土、黄糊精等材料,改进释氧材料的性能。模拟河道实验结果显示:改进后的缓释氧材料释氧速率平稳、释氧时间长,可以使水中DO浓度长期保持在10 mg/L以上。在缓释氧材料中添加一定量的pH缓冲剂对黑臭水体的pH变动有较好的缓冲作用,且对黑臭水体中微生物生存环境影响较小,可将水体pH值维持在适合微生物生存的环境,提高黑臭水体的生态修复效果。通过模拟2种投加方式对材料释氧效果,比较发现,相比平铺投加,采用释氧格栅的投加方式对水体DO浓度提升更为显著。     

鸟粪石-沸石复合材料对水中镉的吸附性能研究

研究以氧化镁负载沸石回收污水中氮磷得到的鸟粪石-沸石复合材料(STR-NZ)为吸附剂,用于对水体中重金属镉的吸附去除.实验采用SEM-EDS、XRD和FTIR等手段对STR-NZ材料进行表征,并考察了投加量、初始pH和反应时间等对STR-NZ材料去除水中Cd~(2+)的影响.结果表明:氧化镁负载沸石材料主要以鸟粪石沉淀的方式实现对水中磷酸盐和氨氮的回收;STR-NZ对水溶液中Cd~(2+)的吸附量随pH的增大呈先增加后趋于平衡的趋势,当Cd~(2+)的初始浓度为50 mg·L~(-1)时,STR-NZ的最佳投加量为0.2 g·L~(-1),Cd~(2+)最大吸附量为249.35 mg·g~(-1), STR-NZ对Cd~(2+)的吸附动力学符合准二级动力学模型,对Cd~(2+)的等温吸附符合Langmuir等温吸附模型,STR-NZ主要通过Cd_5(PO_4)_3(OH)沉淀的方式实现对水中Cd~(2+)的去除.     

载镁天然沸石复合材料对污水中氮磷的同步回收

采用载镁天然沸石为沉淀剂,以鸟粪石的形式回收模拟污水中的营养物质,考察了投加量、溶液pH、反应时间和共存Ca~(2+)对回收过程的影响,并利用FTIR、XRD、BET和SEM等手段对回收沉淀产物进行了化学组分和表面形貌分析,以揭示其回收机制.结果表明当材料投加量为0.4 g·L~(-1),溶液初始pH为7,反应时间为2 h时,载镁天然沸石对溶液中磷酸盐和氨氮的回收性能最佳,最大吸附量分别高达119.2 mg·g~(-1)和48.5 mg·g~(-1).载镁天然沸石对溶液中磷酸盐和氨氮的回收过程均符合拟二级动力学模型(R~20.99).载镁天然沸石对污水中营养物质的回收机制有鸟粪石化学沉淀、物理吸附、离子交换和静电吸附等,其中以鸟粪石沉淀法为主.共存Ca~(2+)会干扰载镁沸石对溶液中氮磷的同步回收,导致回收的沉淀组分除鸟粪石晶体外,还会存在部分磷酸钙等副产物.     

鸟粪石天然沸石复合材料对水中铅离子的去除

将一种含鸟粪石的氮磷回收产物(NZ-MAP)应用于水中重金属离子铅的去除。通过XRD、FTIR、SEM/EDS分析手段对NZ-MAP进行表征,并探究投加量、溶液初始pH、反应时间对去除过程的影响。结果表明NZ-MAP材料主要成分为负载有鸟粪石的天然沸石;当投加量为0.4g·L-1时,最大吸附量为749.74mg·g-1,同时NZ-MAP对溶液中Pb2+的吸附量随pH的增大呈先增加后趋于平衡的趋势,其去除机理主要为Pb10(PO4)6(OH)2沉淀作用,且当pH为5.0时效果最佳。该材料对于水中铅离子的去除过程更加符合准二级动力学模型。为深入探讨共存重金属离子对NZ-MAP去除水中铅离子的影响,发现共存Ni2+和Cu2+对NZ-MAP吸附Pb2+的影响较小,共存Zn2+和Al3+明显抑制了NZ-MAP对Pb2+的吸附。研究显示,NZ-MAP材料可高效去除水中铅离子,可为水体中铅离子的去除提供有效的方法     

复合制剂对富营养化水体中氮磷的去除效果

利用等温吸附模型评价了沸石粉的吸氨性能,结果表明该沸石粉易于吸附NH₃-N. 在此基础上,研究获得了一种有效去除富营养化水体中氮磷污染物的复合制剂. 该复合制剂成分为沸石粉和聚合氯化铝,其最佳质量配比为95∶5. 在ρ(NH₃-N)和ρ(TP)分别为10和1 mg/L的模拟水样中,复合制剂投加量越大对NH₃-N和TP的去除率越大,但去除率增大趋于缓慢;当接触时间为4 d时,复合制剂趋于达到吸附平衡,NH₃-N和TP的去除率基本达到最大. 复合制剂除磷效果受pH影响明显,在pH为7时,其对氮磷的去除效果最佳;随着温度的升高,复合制剂对NH₃-N和TP的去除效果略有提高. 将复合制剂用于实际污染河水中,其对NH₃-N,TP和浊度的去除效果明显,同时也能去除少量的COD_Cr. 在对富营养化水体的修复中,投加复合制剂可以作为修复工程的辅助技术进行应用.      

鸟粪石天然沸石复合材料对水中铅离子的去除

将一种含鸟粪石的氮磷回收产物(NZ-MAP)应用于水中重金属离子铅的去除.通过XRD、FTIR、SEM/EDS分析手段对NZ-MAP进行表征,并探究投加量、溶液初始pH、反应时间对去除过程的影响.结果表明NZ-MAP材料主要成分为负载有鸟粪石的天然沸石;当投加量为0. 4 g·L~(-1)时,最大吸附量为749. 74 mg·g~(-1),同时NZ-MAP对溶液中Pb~(2+)的吸附量随pH的增大呈先增加后趋于平衡的趋势,其去除机理主要为Pb_(10)(PO_4)_6(OH)_2沉淀作用,且当pH为5. 0时效果最佳.该材料对于水中铅离子的去除过程更加符合准二级动力学模型.为深入探讨共存重金属离子对NZ-MAP去除水中铅离子的影响,发现共存Ni~(2+)和Cu~(2+)对NZ-MAP吸附Pb~(2+)的影响较小,共存Zn~(2+)和Al~(3+)明显抑制了NZ-MAP对Pb~(2+)的吸附.研究显示,NZ-MAP材料可高效去除水中铅离子,可为水体中铅离子的去除提供有效的方法     

超滤组合工艺应急处理苯胺水源水污染研究

以太湖水为原水,模拟突发苯胺类水污染时,探索超滤工艺对苯胺类污染物质的去除效果。研究了粉末活性炭、高锰酸钾对苯胺去除效果的投加量和反应时间,以及两者联用时的药剂投加顺序以及在超滤工艺下的投加量优化。研究表明:粉末活性炭和高锰酸钾对苯胺均有一定的去除效果,应急处理的最佳反应时间是30 min;当发生苯胺类水污染时,先投加粉末活性碳,再投加高锰酸钾,超滤去除苯胺类污染物质的效果最优,去除率可以达到85%;实验表明:粉末活性炭—高锰酸钾—超滤组合工艺技术作为苯胺的应急处理措施是可行的,粉末活性炭与高锰酸钾投加量的比约为55 mg:2.4 mg;同时,与传统常规水处理工艺相比,超滤具有去除颗粒粒径范围广,抗粉末活性碳负荷强,可以避免砂率层被穿透的优点。     

镧改性膨润土对底泥内源磷控制效果

以商业化的锁磷材料—镧改性膨润土(Phoslock®)为对象,研究了Phoslock®对磷的吸附动力学和等温线,同时研究了材料对上覆水体以及底泥内源磷释放的控制效果.结果表明,Phoslock®对磷的吸附可以用Langmuir模型拟合,相关性达到0.96,模型计算磷的最大吸附量为10.4mgP/g,且磷吸附符合拟一级和拟二级动力学模型.室内模拟培养结果表明,当锁磷剂投加剂量为1553g/m2时,70d(好氧17d和厌氧53d)内,对上覆水中的磷酸盐去除率达到90%以上,沉积物内源磷释放削减83.1%,但会引起上覆水体中总氮、氨氮以及硝氮的增加,磷形态分析结果表明,表层(0~2cm)底泥中有超过50%的Mobile-P和Al-P转化为稳定态的Ca-P和Res-P,且控磷效果随着投加量的增加而增加.研究表明,Phoslock®对底泥内源磷具有较好的控制效果,但长期效果需加强研究.     

磁性固体螯合材料修复农田镉污染土壤研究

为了完善农田耕地土壤Cd污染"磁性固体螯合材料-农机磁选移除"技术,获取相关技术参数,文章采用室内盆栽模拟方法,研究了投料后磁性固体螯合材料在土壤耕层垂直分布以及基于移除效果的最佳材料投加量。结果表明:磁性固体螯合材料施入水田土壤后,经搅拌后,在耕层是均匀分布;固体螯合材料投加量为0.40%时,土壤总Cd、DTPA-Cd和HCl-Cd移除率达到最大,增加投加量土壤Cd移除率趋于稳定。因此,设计的回收机械应考虑在整个耕层回收材料,0.4%的最佳螯合材料投加量以及该投加量是否有利于磁选回收,还需要农机在大田实验验证。     

改性麦草秸秆对水中磷酸根吸附效果的研究

为实现农作物秸秆资源化,解决水体富营养化问题,将麦草秸秆化学改性成一种可以有效吸附水体中磷酸根的阳离子型吸附剂.考察了吸附剂投加量、磷酸根溶液初始pH、温度等因素对吸附效果的影响,分析了改性麦草秸秆对磷酸根的吸附动力学过程和吸附机理.结果表明,在吸附剂投加量为4 g·L-1和磷酸根溶液初始pH为4.0～7.5条件下,改性麦草秸秆对磷酸根的吸附效果最好,去除率均高于90%;改性麦草秸秆对磷酸根的吸附符合Freundlich等温模式,饱和吸附容量为2.38 mmol·g-1;吸附过程符合一级反应动力学方程,为快速反应过程;反应活化能为12.6 kJ·mol-1,反应速率对温度的变化不敏感.     

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。     

ACF吸附法处理苯酚泄漏造成的河流突发污染事故模拟研究

环境突发污染事故给人民生活、经济发展和生态环境造成重大影响,研究污染物泄漏造成的河流污染的应急处理方法十分必要.实验以苯酚为研究对象,选用吸附容量大、密度与水接近的活性炭纤维(ACF)为吸附剂,在自制的河流模型中,研究了ACF对苯酚进行吸附的过程,考察了吸附剂投加量、苯酚浓度、吸附剂比表面积、吸附剂投加方式、水流速度与水质等对吸附速率与吸附效果的影响.实验结果表明,ACF能以较快的速率吸附苯酚;ACF投加量是影响吸附速率最重要的因素,当ACF投加质量之比为1:2:4时,吸附速率常数之比近似为1:2:4;苯酚浓度对吸附速率的影响显著,苯酚浓度较低时吸附速率较高.苯酚初始浓度为7mg·L-1时.经过86min的吸附,苯酚浓度可以达到地表水V类水中挥发酚的限值要求(0.1mg·L-1);在吸附11min左右追加适量的ACF,能够明显提高吸附速率;河水流速和水质对吸附速率影响不大;在实际河水中,ACF对苯酚的吸附过程与在模拟河水中相似,吸附效果显著.     

氢氧化镁对水体内源磷释放的控制作用

本研究首先通过批量实验考察了氢氧化镁对水中磷酸盐的吸附性能,再通过底泥模拟释放实验考察了氢氧化镁覆盖和添加控制底泥中磷向上覆水体释放的效果及机制.结果表明,氢氧化镁对水中磷酸盐具有良好的吸附能力,其投加量的增加有利于水中磷酸盐被其所吸附去除,与Langmuir模型相比,其对水中磷酸盐的等温吸附行为更适合采用Freundlich和Dubinin-Radushkevitch （D-R）模型加以描述.氢氧化镁覆盖可以有效地控制底泥中磷向上覆水体的释放,使得上覆水中SRP浓度处于较低的水平,即使覆盖层的结构完整性受到扰动破坏而导致覆盖材料与表层底泥的混合,氢氧化镁仍然可以有效地控制底泥中磷向上覆水体的释放.氢氧化镁覆盖和添加均可以有效地降低最上层（0~10 mm）底泥间隙水中SRP的浓度,这对于其覆盖和添加有效控制底泥中磷向上覆水体的释放是至关重要的.人工合成的氢氧化镁对水中磷酸盐的吸附性能优于商业购买的氢氧化镁,前者控制水体内源磷向上覆水体释放的效果也优于后者.以上结果显示,氢氧化镁是一种有希望用于控制水体底泥内源磷释放的活性覆盖和改良材料.     

投加生物激活剂和电子受体修复黑臭底泥的研究

研究了单独投加生物激活剂(CVE)、联合投加CVE和电子受体对南京市南湖北河黑臭河道底泥修复效果的影响。结果表明:单独投加CVE、联合投加CVE和电子受体对底泥和上覆水体均有很好的修复效果,并且联合投加CVE和电子受体对底泥反硫化细菌的抑制和上覆水体TP去除的效果略优于单独投加CVE。试验80 d后联合投加CVE和电子受体组底泥TN和NH3-N分别降低了50.9%和62.1%,有机质削减率达到17.8%,底泥反硫化细菌数由开始时的31.3×103cfu/g(以干土计)减少到2.1×103cfu/g(以干土计);上覆水体COD,NH3-N,TP分别降低了74.8%,85.1%,83.9%,水质指标由劣Ⅴ类变为Ⅴ类。     

强化磷酸铵镁法回收源分离黄水中氮磷的试验研究

为强化氮磷的回收与资源化利用,采用磷酸铵镁法处理源分离黄水。分析了p H值、Mg∶N∶P(摩尔比)、搅拌时间、搅拌速度、温度等因素对氮磷回收效果的影响,考察了p H值调节方式对氮磷回收的强化作用。结果表明:p H值调节方式和Mg∶N∶P是影响氮磷回收效果的主要因素;改善pH值的调节方式可以提高氮磷回收率并节省镁源和磷源的投加;在初始pH值为9且首次反应结束后pH值回调至9、Mg∶N∶P=1.1∶1∶1的条件下,氮、磷回收率分别达到82.6%和94.5%,获得的沉淀晶体呈斜方晶型且杂质较少。     

剩余污泥的水解与氮磷回收

传统污水好氧生物处理过程中产生大量剩余污泥,这些污泥有机质中富含大量的氮磷元素。随着剩余污泥的消化并最终处置,大量的氮磷资源被白白浪费。在污泥消化过程中有机态氮磷可以在水解类细菌的水解作用下最终以氨氮和磷酸盐的形式溶出。当水解液中氨氮和磷酸盐达到一定浓度时,投加镁盐并调节pH,生成鸟粪石沉淀。鸟粪石作为一种缓释肥具有良好的经济效益。从资源回收的角度看,对剩余污泥水解酸化阶段研究有利于实现剩余污泥中氮磷资源的有效回收。     

百菌清应急处理研究

文章研究了在模拟条件下污水厂中百菌清污染的应急处理措施。试验结果表明:投加粉末活性炭可有效地去除百菌清,确保出水达到水厂排放标准,粉末活性炭在40 min内即可完成对百菌清87%以上的吸附,投加量在1.0 g/L时,溶液中剩余百菌清的含量为痕量,在气象色谱的检测下限(0.024μg/L)范围内;混凝沉淀工艺对百菌清也有较好的去除效果,在混凝剂投加量为150 mg/L的条件下,百菌清的去除率可达85.39%;粉末活性炭吸附和混凝工艺联用可以形成互补,有效去除百菌清的同时保证处理后出水碳水分离。     

改性粉煤灰的沉淀与吸附协同作用去除水体中磷研究

以建筑废弃物粉煤灰砖为吸附材料,经硫酸和盐酸改性研究了粉煤灰砖块粉末(fly ash brick powder,简称FABP)对水体中磷的净化效果,并探究了酸改性种类、投加量、接触时间、p H对磷去除率的影响。结果表明:酸改性后的FABP比表面积显著增大,且表面变得粗糙。硫酸改性粉煤灰砖块粉末(sulfuric acid modified fly ash brick powder,简称S-FABP)对水体中磷有良好的去除效果,当投加量为3.0g时磷去除率达到98.5%,且反应初始的5 min内磷的去除率达92.7%。分析S-FABP去除磷的机理为沉淀反应和吸附反应协同作用的结果,在酸性和碱性条件下有不同的沉淀反应发生。根据Langmuir和Freundlich方程拟合结果,S-FABP对水中磷的吸附等温模型符合Langmuir模型,理论饱和吸附量为7.69 mg/g。     

投加化学药剂改善城市黑臭河流水质的研究

该研究通过投加化学药剂比选、药剂投加浓度和投加方式优化试验,考察了投加化学药剂对城市黑臭河流水质的改善效果和适用性。结果表明,投加过氧化钙能够快速提高水体溶解氧含量,同时降低水体总磷含量。在该试验条件下,投加400 mg/L的过氧化钙后水中的溶解氧迅速升高,但1天后即恢复到投加前水平。由于投加过氧化钙增氧的成本相对较高,并且水体流动性会影响过氧化钙的增氧效果,投加过氧化钙方法仅适用于对封闭的污染水体进行快速增氧和修复。