羧甲基壳聚糖-葡聚糖微球对氟离子吸附性能研究

制备了高效复合生物吸附剂,并将其应用于脱除污染水体中的氟离子.实验采用羧甲基壳聚糖复配葡聚糖,以微球质构(硬度、弹性)和对氟离子的吸附率为指标,优化配比,制备羧甲基壳聚糖-葡聚糖复合微球,并利用扫描电镜表征微球结构,对微球在不同p H下的稳定性进行研究;然后以TGA/DTA测定其热稳定性,采用FTIR表征结构,并进一步探讨复合微球吸附氟离子的动力学和热力学.结果表明,羧甲基壳聚糖、葡聚糖最佳添加量分别为5%和1%,经5%的甲醛-戊二醛(1∶1)交联3 h,得到的复合微球在p H≤11、温度270℃下稳定性好,对水溶液中氟离子吸附为二级动力学机制,且微球与氟离子发生单层分子之间吸附,以及具有物理吸附特征的表面吸附,去除率可达到96%.研究结果对生物吸附剂的开发及对水环境保护具有一定意义.     

氟羟基磷灰石的制备及对重金属离子吸附研究

采用动态水热法制备出了含氟硅酸钙粉体。磷酸盐改性后得到含氟羟基磷灰石(FHAs)吸附材料。采用SEM、BET等手段对吸附材料的形貌和比表面积进行了表征;通过静态吸附实验探究了溶液pH、初始离子浓度、温度和吸附时间等因素对材料吸附性能的影响。实验结果表明,吸附过程符合准二级动力学方程;氟羟基磷灰石对污水中Pb~(2+)、Cd~(2+)重金属离子具有高效的吸附能力,吸附量分别可达112.5 mg/g和95.3 mg/g,重金属离子去除率均高达99.6%。     

碳酸盐岩风化形成的土壤剖面上氟的分布及影响因素

选择贵州省新蒲、平坝和罗吏地区的3个碳酸盐岩原地就位风化成土剖面为研究对象,通过对剖面土壤中氟形态、矿物组成、主量地球化学元素和理化性质等的测定实验,讨论了土壤剖面中氟的赋存形态、分布特征及与影响机制。结果表明:罗吏、平坝和新蒲3个剖面残渣态氟含量分别介于896~1 667 mg/kg、897~2 827 mg/kg和1 386~2 852 mg/kg之间,均占各剖面总氟含量的98%以上,3个碳酸盐岩风化形成的土壤剖面中氟主要为残渣结合态;除罗吏剖面外,其它几个剖面吸附性强的无定形铁铝氧化物、结晶态铁铝氧化物与氟含量皆无显著中度以上正相关,有机碳甚至在三个剖面中和氟显著负相关,表明吸附作用对氟富集的贡献有限;次生粘土矿物是氟的主要载体,且主要以残渣态的形式存在于粘土矿物的晶格中,但氟含量与粘粒含量相关性并不显著;采用SPSS软件对氟与各种理化性质进行多元逐步回归分析,回归方程表明镁对氟富集具有重要作用。     

QCM-D与AFM联用解析EfOM在SiO2改性PVDF超滤膜表面的吸附机制

为了进一步从微观角度上研究不同过滤阶段出水有机物(Ef OM)在纳米Si O2改性超滤膜表面的具体吸附机制,通过调节Si O2添加比例从而获得不同改性程度的实际膜.借用耗散型石英晶体微天平(QCM-D)与原子力显微镜(AFM)联用技术分别测定Ef OM在膜表面的吸附情况和Ef OM与膜之间的相互作用力.QCM-D实验结果与分析表明,膜表面的亲水性越好,膜表面Ef OM吸附量就越少,以及Ef OM在膜表面的吸附速率明显减缓.实验结果还发现,Ef OM的吸附经历了两个阶段:在初始阶段(15 min内),有机物快速吸附到膜表面并堆积;当Ef OM的吸附频率达到平衡时,耗散却处于非平衡状态,该现象说明虽然Ef OM在膜表面的吸附量达到稳定,但其吸附层的构象却仍在发生变化.AFM测定结果证明,随着亲水性的不断改善,Ef OM-膜、Ef OM-Ef OM之间的作用力均有所减小,该结果揭露了膜面Ef OM吸附量减少吸附速率下降的本质原因.QCM-D与AFM的联用有效地解释了膜改性对Ef OM吸附机制的影响.     

高含氟的光伏废水反硝化可行性及经济性分析

在多晶硅废水处理过程中,为了减少先除氟后脱氮工艺中酸碱的投加量.本实验运行反硝化反应器研究了先脱氮后除氟工艺中先脱氮的可行性.结果表明,废水中F-浓度对反硝化存在一定的影响.当F-浓度控制在750 mg·L~(-1)左右,反硝化污泥脱氮速率无明显影响,当F-浓度继续增加时,反硝化污泥的脱氮速率逐步降低.在处理含F-(浓度控制在800 mg·L~(-1))多晶硅清洗废水时,反硝化污泥的脱氮性能无明显影响,经过93 d的运行,总氮出水稳定在50 mg·L~(-1)以内,总氮去除率达到90%以上,去除速率达到5 kg·(m~3·d)~(-1).经计算,与传统先除氟后脱氮工艺相比,可节省大约70%的碱投加量和100%的酸投加量,极大地降低废水处理成本.     

华北平原典型区土壤氟的形态及其分布特征

为了研究华北平原典型区小麦-玉米农田土壤氟的形态及其分布特征,采用连续化学提取方法,测定了采自该地区的耕作层土壤样品(0～30 cm)和剖面土壤样品氟含量.结果表明,研究区耕作层土壤总氟含量为338.31～781.67 mg·kg-1,平均含量为430.46 mg·kg-1.耕作层土壤中不同形态氟含量以残余态最高,其平均含量为402.73 mg·kg-1;其次为水溶态,平均含量为14.39 mg·kg-1,处于氟污染较高水平,可能会对人体健康和生态环境产生重要影响;再次为有机态和铁锰结合态,其平均含量分别为8.90 mg·kg-1和4.10 mg·kg-1;可交换态含量最低,其平均含量为0.33 mg·kg-1.耕作层土壤中水溶态氟含量与土壤pH、CEC呈正相关,与土壤黏粒含量呈负相关;铁锰结合态氟含量与土壤pH、CEC、土壤砂粒含量呈正相关,与黏粒含量呈负相关.逐步回归分析结果表明,土壤pH值对土壤水溶态氟和铁锰结合态氟含量影响最显著,土壤CEC对土壤总氟和残余态氟含量影响最为显著.土壤剖面总氟含量受土壤岩性变化控制,在包气带中呈现峰谷交替的变化特征;土壤剖面水溶态氟含量受土壤岩性变化较小,受土壤pH影响较大,各土壤剖面水溶态氟含量与土壤pH呈显著正相关,主要在靠近地表0～100 cm处变化.本研究可为该区域土壤氟污染防治提供科学依据,也为土壤氟的迁移转化、土壤氟对生态和环境的影响研究奠定了理论基础.     

活性氧化镁处理高氟水的试验研究

文章以活性氧化镁作为吸附剂进行了降氟试验,通过pH-3C型酸度计考察了氧化镁投入量、pH值、温度和反应时间等因素对降氟效果的影响,并做了正交试验得到了最佳反应条件。实验结果表明,活性氧化镁降氟效果的最优化条件为：氧化镁的用量为0.30 g、反应时间为40 min、溶液的pH值为7.0、反应温度为40℃,产率为83.56%。此外与活性氧化铝作为吸附剂的降氟效果相比,其降氟效果要明显强于活性氧化铝。     

等离子体改性PVDF中空纤维超滤膜的动电性质研究

为减轻膜污染以丙烯酸和丙烯酰胺为接枝单体,对聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜用低温等离子体方法进行改性。用流动电位法,测定电解质溶液中膜的流动电位并研究电解质溶液的种类、浓度及pH值的影响,对比改性前后的膜流动电位变化情况。结果表明,流动电位绝对值随着电解质浓度的增大而减小,随着电解质溶液中阳离子价态的升高而减小;改性后膜的zeta电位略高于原膜。     

常见茶叶氟含量的聚类分析及氟安全性探讨

用氟离子选择电极法测定10种茶叶的含氟总量及水溶性氟含量。并利用聚类分析的方法对含氟总量及浸出率进行了研究。结果表明茶叶的含氟量差异较大,受产地,茶叶制作工艺影响呈现类别性。同时可溶性氟含量除了与含氟总量正相关,还随比表面积的增大,浸泡时间的增加而增大。浸泡次数的增加而减少。     

新型除氟剂竹炭的优选和改性方法实验研究

采用不同产地的竹炭进行除氟研究,分别进行了直接除氟和改性后除氟的效果比较。在水浴恒温振荡箱,振荡速度100 r/min,温度30件下,保持固液比0.03,反应1.5 h,处理初始氟浓度10 mg/L的溶液,浙江丽水的机械竹炭的直接除氟效果比其它地方的竹炭都好,其对氟去除率为47.8%。通过该竹炭的直接除氟工艺参数优化结果可知,pH是影响竹炭除氟的关键因素,最佳值为4;随着竹炭量的增大,氟离子的去除率明显上升;氟离子的初始浓度增大,竹炭的单位吸附量也逐渐上升;反应时间为90 min时,反应逐渐趋于平衡。选用Al2（SO4）3对竹炭进行改性后,浙江丽水的机械竹炭的除氟率有很大的上升;采用MgSO4改性后各类竹炭除氟效果均有所下降。采用Fe2（SO4）3改性后,氟离子的去除率达到91.8%,剩余浓度为0.82 mg/L,达到国家饮用水的标准。