水中高氯酸根的颗粒活性炭吸附过程及影响因素分析

通过批量实验研究了颗粒活性炭(GAC)对水中高氯酸根(ClO-4)的吸附特性,考察了pH、ClO-4初始浓度和共存阴离子对吸附作用的影响,并分析了吸附动力学和等温吸附模型.结果表明, GAC对ClO-4的吸附容量在碱性条件下减小,随初始浓度升高而增大,共存阴离子与ClO-4在GAC上存在竞争吸附,其影响顺序为SO2-4 > NO-3 > CO2-3 > H2PO-4 > BrO-3≈Cl-. ClO-4在GAC上的吸附最符合准二级动力学模型,吸附中存在大孔扩散过程,且孔扩散可能为GAC吸附ClO-4的主要速率控制步骤.试验浓度范围内吸附过程符合Langmuir、Freundlich和Tempkin 3种等温吸附模型,吸附过程是自发且放热的,温度升高不利于GAC对ClO-4的吸附,温度为288、298和308K时的饱和吸附容量分别为13.00、11.21和8.04 mg'g-1.说明GAC虽较易吸附水中ClO-4,但必须控制反应条件,如温度、pH和共存阴离子浓度等,以取得最佳吸附效果.     

As(Ⅲ)污染水源应急处理技术的中试研究

以我国目前广泛采用的常规净水工艺为基础,开展了水源突发性As(Ⅲ)污染的应急处理工艺中试研究,考察了不同的氧化剂种类、投加量、投加点和不同污染物浓度水平对应急处理工艺效果的影响以及As(Ⅲ)的去除机制.结果表明,当原水As(Ⅲ)为150μg/L,常规处理工艺对As(Ⅲ)的去除率仅为71.85%,其中溶解态的砷和总砷在快速混合、一级絮凝、二絮凝、沉淀、过滤各单元去除率分别为36.00%、5.42%、9.30%、14.95%、7.88%以及9.10%、-3.62%、2.74%、55.12%、8.51%,无法将出水中的As控制在10μg/L以下.预氯化-强化混凝工艺能够将初始浓度为100~600μg/L的As(Ⅲ)控制在10μg/L以下.但在低有效氯投加量时,氨氮浓度以及预氯化点的选择会对处理效果产生影响.KMnO4预氧化-强化混凝工艺能够将初始浓度为100~600μg/L的As(Ⅲ)控制在10μg/L以下,且其处理效果明显优于预氯化,预氧化点的选择不会对处理效果产生明显影响.建议有条件的水厂优先选用KMnO4作为As(Ⅲ)的氧化剂.     

溴酸根在颗粒活性炭上的还原

小试研究了溶液中溴酸根在颗粒活性炭上还原与溴离子生成的过程,考察pH、离子强度、温度和初始浓度对该过程的影响.结果表明,活性炭对溴酸根的去除性能与表面碱性官能团有一定相关性.其它阴离子对吸附/还原过程有阻碍作用,实验中影响顺序为ＮＯ^-₃>SO^２－₄ > Cl^-.溴酸根的吸附与溴离子的生成可分别用拟二级速率方程和粒子内扩散模型进行模拟,绝大部分相关系数在0.97以上.低pH和低离子强度有利于溴酸根的吸附与还原.15～42℃范围内吸附与还原速率随温度提高先降低后升高.实验中活性炭对溴酸根的最大吸附容量可达到769.23 μmol/g（98.4 mg/g）,但反应较慢且易受干扰.推测活性炭表面微孔部分对溴酸根的吸附也受到溴离子释放的阻碍.     

pH和温度对氯胺消毒给水管网硝化作用的影响

采用生物膜培养反应器(RAB)模拟给水管网系统,研究了pH和温度对硝化作用的影响.结果表明,较低水温(15℃)对硝化作用的影响不明显,而在较高水温(30℃)下模拟管网中明显地发生了硝化作用.较低水温(15℃)下,提高水的pH对硝化作用的影响较小,而在较高水温(30℃)情况下提高水的pH对硝化作用具有明显的控制效果.在较...