蛭石人工湿地中吸附-生物转化系统脱氮能力及其机理研究

以蛭石为吸附介质构建了3个人工湿地处理单元：跌流曝气系统(I)、挂膜蛭石床系统(Ⅱ)和无挂膜对照系统（Ⅲ）。在氨氮浓度为20 mg/L水平上，研究比较了蛭石与挂膜蛭石系统的纯基质吸附与基质吸附加生物转化脱氮能力的差异。结果表明：蛭石能有效去除废水中的氨氮。与系统Ⅲ相比，系统Ⅰ和Ⅱ的氨氮平均去除率提高了20%，且具有处理效果稳定的特点。通过跌流曝气供氧进一步提高氨氮去除率,在试验末期，系统I氨氮去除率高于系统Ⅱ24%左右。无植物处理系统中氨氮的降解主要由基质吸附和生物转化共同完成，生物转化在脱氮中的贡献率最大可达87.4%。生物转化除了硝化反硝化作用外，可能还存在厌氧氨氧化过程。相关性分析结果表明，影响人工湿地硝化反硝化强度的主要因素有溶解氧、硝化反硝化菌数量及生物膜生物量。     

改性蛭石絮凝剂对养殖废水的应用研究

以传统PFS作为参考,研究了改性蛭石无机矿物材料絮凝剂对养殖废水中磷、SS、浊度、COD和TN去除效果,蛭石絮凝剂絮体的沉降速度以及絮凝沉降物中磷的解吸率。由试验可知:改性蛭石絮凝剂对养殖废水中磷的去除率为95.8%,对SS、浊度、COD、TN去除效果分别为95.7%、70.0%、38.8%和21.9%,其效果几乎与PFS相同。但是蛭石絮凝剂的絮体体积只占整个沉降物体积的26.4%,而PFS的絮体体积则高达66.4%,是蛭石絮凝剂絮体体积的2.5倍,分离效果较差。蛭石絮凝剂的上清液和絮体沉降物中重金属含量均在标准范围内,而且絮体沉降物中磷在酸性条件下具有较好的解吸率,是一种高效无毒的絮凝剂。     

腐殖质在蛭石上的吸附特性

为进一步揭示可溶性有机质在黏土矿物上的迁移转化规律,运用高效体积排阻色谱、1H核磁共振光谱、紫外可见光谱、傅里叶变换红外光谱以及X射线光电子能谱等多种技术综合分析富里酸和胡敏酸在蛭石上的吸附行为。结果显示,由于不同官能团与蛭石的亲和性不同,富里酸和胡敏酸在吸附过程中产生组分分级,较大尺寸的分子组分被优先吸附,而低分子组分则滞留在溶液中。元素分析结果表明,胡敏酸的疏水性强于富里酸,其与蛭石的疏水性作用也更强。与富里酸相比,胡敏酸较大的平均分子量使得其在蛭石表面的铁吸附位点有空间位阻效应。当腐殖质质量浓度高于20 mg·L-1时,空间位阻效应以及芳香性官能团和铁离子间的电子传输作用使得蛭石对分子尺寸更小的富里酸的吸附量更大。蛭石吸附富里酸和胡敏酸后溶液pH值升高,说明发生了配体交换反应。溶液pH值升高和离子强度降低能够增大蛭石与腐殖质之间的静电斥力,从而降低蛭石对富里酸和胡敏酸的吸附量。     

高速公路通道集水净化渗透系统及其水质分析

结合河北省大广高速公路衡大段实体工程,针对路表径流污染物的种类及处理机理,提出了通道集水净化渗透系统的好氧兼氧消化-沉淀-人工材料吸附-土壤渗滤一元化的复合工艺,该工艺主要采用蛭石作为过滤材料,将路表径流的污染物控制在饮用水水质标准范围内,不仅有效地解决了通道积水问题,还使得地下水得到补充。     

蛭石在活性污泥法处理餐饮废水中的作用

探讨了蛭石添加到活性污泥中来处理餐饮废水这一特殊水质时所起的作用.试验结果表明,蛭石活性污泥体系协同蛭石的吸附和污泥生化的作用,提高微生物的降解速率,缩短了污水在反应器中的停留时间.膨胀蛭石活性污泥体系在曝气2 h条件下出水CODCr浓度远远优于常规活性污泥体系曝气5 h后出水CODCr浓度.试验还表明,蛭石起到生物膜载体的作用,其与活性污泥结合成的絮体颗粒在改善污泥沉降性能,提高净化效果的同时,也增强了系统的稳定性.     

人工湿地污水处理系统中构建天然蛭石缓冲单元可行性研究

为提高人工湿地污水处理的冬季处理效果,建议在人工湿地处理系统中构建缓冲单元,并将天然蛭石作为缓冲单元的主体填料.结果表明:在水力负荷为1.4 m3/(m2·d)和蛭石层填充高度≥60 cm的条件下,对于经初沉处理的生活污水(COD值为150-350 mg/L,NH4 -N为10-30 mg/L,TP为1.0-1.5 mg/L),无植物天然蛭石缓冲单元至少可在45 d内保持其出水各项水质指标达到一级排放标准,从而可基本满足人工湿地在植物换季时期的处理需要.另外,适当增加系统含氧量和蛭石用量可提高体系缓冲性能.     

膨胀蛭石同步脱铵除磷的影响因素研究

为探讨膨胀蛭石同步脱铵除磷能力,采用静态吸附实验考察了氨氮和磷酸盐共存时接触时间、粒径、pH值以及温度对膨胀蛭石去除氮磷效果的影响。结果表明,膨胀蛭石具有较好的同步脱铵除磷性能,在pH值为7,温度为25℃条件下,用1.00g粒径为80~100目膨胀蛭石对100mL氨氮和磷酸盐浓度分别为50mg/L和10mg/L的模拟污水处理4h后,氨氮和磷酸盐去除率分别达79.4%和93.0%,两者吸附过程均明显表现为"快速吸附,减速平衡"二阶段特征。中性条件下氨氮去除效果最好,酸性或碱性条件有利于磷酸盐去除,温度升高,氨氮去除率下降,磷酸盐去除率上升。等温吸附实验研究表明,膨胀蛭石对氨氮与磷酸盐的等温吸附线均较好的符合Langmuir方程。     

镍钛交联改性蛭石对染料废水的吸附性能研究

蛭石具有良好的吸附性、离子交换性能,在废水处理中有广泛的应用前景。本文用硫酸镍和四氯化钛作为交联剂,制备无机镍钛交联蛭石和有机镍钛交联蛭石(分别记为:In-Ni-Ti-VMT、Or-Ni-Ti-VMT),并对亚甲基蓝废水进行静态吸附实验。实验结果表明:在最佳条件下,采用In-Ni-Ti-VMT、Or-Ni-Ti-VMT对亚甲基蓝废水进行吸附,此工艺流程简单,性能稳定,处理效果较好,是一种行之有效的处理方法。经再生处理的蛭石对亚甲基蓝仍有较好的吸附效果,可以循环利用。     

有机改性蛭石材料的制备及对甲基橙的吸附性能研究

为提高双子表面活性剂改性蛭石的吸附性能，用碳酸钠对天然蛭石进行同质化处理，合成芳香反离子季铵盐型双子表面活性剂(GC-S)并作为改性剂，通过水热法对钠基蛭石(Vt-Na)进行插层处理，制备有机蛭石(GC-S-Vt)。通过核磁共振氢谱(¹HNMR)、X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重(TG)和扫描电子显微镜(SEM)进行表征，考察改性有机蛭石对甲基橙(MO)的吸附效率及表面活性剂含量、pH值对改性有机蛭石对甲基橙的吸附效率的影响。改性后蛭石的亚甲基对称与非对称伸缩振动峰增强表明GC-S成功用于有机蛭石的改性。改性后的GC-S-Vt层间距增大，这是由于有机反离子修饰的双子表面活性剂增加了蛭石层间距，并提高了其对MO的吸附质量比。当GC-S的添加量为0.8 CEC,温度为25℃时，GC-S-Vt对阴离子染料甲基橙的吸附效率由改性前的2%提高至98.31%。在pH值为5、吸附时间为60 min时，GC-S-Vt对甲基橙的吸附质量比最大。此外，本文还考察了改性有机蛭石对甲基橙的吸附动力学与热力学行为。试验结果发现，甲基橙的吸附符合拟二级动力学模...