两种不同形态的铝盐混凝剂的吸附电中和特征

通过吸附历时过程,饱和吸附量,吸附过程Ｎａ＾＋离子交换释放,絮凝前后高岭土微粒的ζ电位测定等实验考察ＡｌＣｌ３（ＡＣ）和聚合铝两种不同形态的铝盐对高岭土悬浮水样的吸附电中和特征,并探讨了其作用机理。     

pH对铝盐絮凝剂形态分布与混凝除氟性能的影响

对比研究了AlC13和3种不同碱化度的聚合氯化铝(PACl)在不同pH与投量下除氟效果,并对不同形态铝盐除氟机理进行了初步探讨.结果表明,pH对絮凝剂水解后铝形态分布及其除氟效果有重要影响.pH 5 ～6时,Al3+和Al2、Al3等低聚态铝为AlCl3主要形态,且AlCl3更易水解生成可将溶解态氟转化为颗粒态氟的Al(OH)3,从而较PACl具有更佳除氟效果.pH ＞7时,PACl较AlCl3具有更佳除氟效果,且增大PACl碱化度可促进氟的去除,这主要是由于具有较高Al13含量的PACl更容易与电负性F-结合所致;且絮凝剂混凝除氟絮体ζ电位越高,越利于F-在絮体表面吸附.     

羟基金属柱撑膨润土吸附氟的性能研究

将膨润土进行改性制得4种羟基金属柱撑膨润土,用XRD考察了层间结构,并将它们应用于含氟废水的吸附处理中,研究了各种吸附剂的吸附速率、介质的pH、吸附剂用量、饱和吸附曲线和吸附剂的重复使用性.结果表明,改性得到的羟基金属柱撑膨润土的层间距都明显变大,在实验条件下对氟离子的吸附性能为羟基铁铝复合柱撑膨润土>羟基铁柱撑膨润土>羟基铝柱撑膨润土.该类吸附剂对氟离子还具有较好的重复使用性.     

混凝体系中铝盐水解行为及作用机制的研究与分析

采用Ferron逐时络合比色法对混凝体系中铝盐水解产物分布进行研究发现,铝盐在混凝体系发生水解反应获得的产物中Alb形态含量明显高于纯净水系,并且碱化度越低的铝盐,在适宜pH的混凝体系其水懈产物中Alb形态含量上升越快.而Alc形态含量变化不明显.提出混凝体系中铝盐水解反应的作用机制,指出HCO3-对H+浓度的良好控制是保证铝盐水解反应效率、获取高浓度Alb形态的关键.     

基于响应曲面法的聚合氯化铝对矿井废水中氟离子混凝去除工艺优化

为有效去除矿井废水中氟离子,利用聚合氯化铝(PAC)对某矿井含氟废水进行混凝效果研究,设计单因素实验,研究了铝氟摩尔比(r)、pH和凝聚时间等因素对PAC混凝去除氟离子的影响,依据响应曲面法的Box-Behnken Design(BBD)实验设计原理,探究了r、pH和凝聚时间对混凝效果的影响,并优化工艺参数。结果表明：各因素对混凝效果的影响顺序为r> pH>凝聚时间;在r=19.04、pH=6.5、凝聚时间为2.9 min的最佳条件下,氟离子的去除率为56.4%,与预测值(56.46%)基本吻合;去除氟离子的机理包括PAC对氟离子絮凝沉淀、离子交换和络合沉降等;pH影响PAC在溶液中的存在状态,凝聚时间则影响矾花在溶液中形成的速度以及密集程度,进而影响混凝沉淀效果。由此可以看出,BBD优化模型预测与实际处理效果基本一致,铝氟摩尔比和pH是去除氟离子的主要控制因素。本研究使用的实验方法具有处理工艺简单、效果稳定、成本低等优点,可为实际矿井废水中氟离子的去除提供参考。     

高分子絮凝剂开发应用新动向

高分子絮凝剂，也称为混凝剂、凝聚剂、聚电解质等[1～4]，是具有高分子量、能促进胶体微粒及其他悬浮颗粒凝聚成无定形絮状物沉降下来的制剂。从这个意义上说，可分为无机高分子絮凝剂、有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。无机高分子絮凝剂，主要有聚铁和聚铝两大系列；有机高分子絮凝剂，主要有天然高分子物质（如甲壳质、腐植酸、改性淀粉）和合成高分子物质（如聚丙烯酸胺、聚丙烯酸钠、季按盐等）。国外微生物絮凝剂的商业化生产始于90年代，因不存在二次污染，使用安全方便，应用前景诱人。高分子絮凝剂以其良好的凝聚效果、脱色能力和…     

聚合铝水解形态对混凝效果及絮体特性的影响

采用微量滴定法制备不同碱化度的聚合铝,并测定其铝形态分布,通过其对腐殖酸-高岭土水样进行烧杯实验,依据絮体的Zeta电位、浊度、UV254及絮体强度因子及恢复因子等参数,以综合评价聚合铝水解形态的混凝机理及其絮体特性。结果表明：聚合铝投加前后铝形态分布存在很大差异,碱化度越低影响越明显,碱化度为0.5的聚合铝中Ala含量由原来的69.57%变为4%左右,而其Alc由9.36%变为50%左右;预制铝的中聚体和高聚体形态在混凝过程中相对比较稳定,而低聚合度的Ala变化显著;Alb电中和能力强,对溶解性有机物去除效果好,其絮体成长速度慢但絮体强度高;Alc具有较强的吸附架桥能力,能促进浊度的去除;预制Alc的吸附架桥能力强于水解生成的Alc,但其絮体恢复性能差。     

高分子铝盐混凝剂的开发和应用进展

高分子铝盐混凝剂是一类高效水处理剂，有着广泛的应用，概述了近年来高分子铝盐混凝剂的开发和应用领域的进展情况。     

原位水解生成的羟基氧化铁凝聚吸附除磷效能与机制

将不同摩尔比Fe3＋与OH-（[Fe3＋]：[OH-]=1：0、1：1、1：2和1：3）反应获得原位水解生成的羟基氧化铁（insituFeOxHy）,研究了具有不同水解程度的羟基氧化铁对凝聚吸附除磷效能与机制。研究显示,InsituFeOxHy对磷的去除率随铁投量增大而升高,且均在中性pH范围内具有最佳除磷效果;在相同铁投量条件下,磷去除率随着[OH-]：[Fe3＋]的升高而降低;当体系碱度较低时（pH〈6）,引入OH-可促进Fe3＋水解而提高除磷效果。4种羟基氧化铁均可在15s内可快速吸附磷,且吸附过程符合准二级动力学模型;Freundlich模型均可很好地描述磷在4种羟基氧化铁表面的吸附行为。磷酸盐吸附后,InsituFeOxHy表面Zeta电位明显降低,且[Fe3＋]：[OH-]为1：0的羟基氧化铁降低最为显著。结合MINITEQ计算软件磷酸盐、铁盐形态分析结果显示,对于碱度较低的体系,通过投加一定量OH-可促进Fe3＋水解,进而使得其更易与水中H2PO4-与HPO2 4-结合,生成具有多核羟基的磷酸铁络合物,进而提高除磷效果。     

羟基磷灰石的制备及除氟性能研究

采用化学沉淀法,使用不同原料制备羟基磷灰石;研究羟基磷灰石的除氟性能及除氟机理。静态吸附试验结果表明,样品对氟离子的吸附性能良好,吸附平衡时间一般在3 h左右;随着溶液氟离子浓度的增加,平衡吸附容量不断增加,两者都没有极限值,属于弗兰德里希（Freundlich）吸附。     

铝污泥吸附六价铬的特征和机理

铝污泥是给水处理过程中不可避免的副产物,为了解其资源化利用作为吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附行为和吸附特征,本研究通过静态实验研究了铝污泥的水解特征、Cr(Ⅵ)在铝污泥上的吸附机理和影响因素。结果表明,(1)铝污泥表面的主要官能团为羟基、SO24-和Cl-;(2)铝污泥与Cr(Ⅵ)的吸附过程中,液相中Cr(Ⅵ)的浓度随吸附时间延长而降低(由20 mg/L降为15.42 mg/L),同时,液相中pH由6.01升高为7.06、SO24-由8.79 mg/L升高为11.40 mg/L、Cl-由10.54 mg/L升高为11.88 mg/L,这一结果表明,HCrO4-与铝污泥表面的羟基、SO24-、Cl-等官能团交换,其吸附机理为配体交换;(3)pH是影响Cr(Ⅵ)在铝污泥上的吸附量的主要因素,当pH由4.0升高至10.0时,吸附容量由7.63 mg/g下降为0.70 mg/g。实验表明,铝污泥作为一种新型的Cr(Ⅵ)吸附剂具有较高吸附能力和应用前景,并为优化吸附工艺提供了技术支撑。     

铝盐絮凝剂及其环境效应

概述了铝盐絮凝剂的结构、形态分布及铝盐絮凝剂对环境所产生的一些不良影响,描述了铝盐絮凝剂对人体及各种生物体的毒性作用,同时,介绍了对污水后续处理的影响,并作了简要的评述。     

环境铝的生物化学毒性

从研究环境铝的各种形态及其转化条件和规律入手,强调生物,尤其人类受到环境铝的全面性的毒害,并对铝毒的生物化学作用机理进行系统和深入地阐述,为预防和治疗铝毒铺平道路。     

Al_(13)的分子学及其在环境工程中的应用

Al_(13)([AlO_4Al_(12)(OH)_(24)(H_2O)_(12)]~(7+))是Al(Ⅲ)水解过程中重要的中间产物,是一种尺寸介于纳米级别的簇合化合物。由于其独特的形态结构和物化特性,Al_(13)制品在工业生产和环境工程中有着广泛的应用前景。通过Al_(13)的基础理论性研究,包括形态转化与微观界面机制等分子学行为的解析,可以揭示其水解生成的过程以及在溶液中的稳定性等重要的物化性质,为制备高纯Al_(13)试剂以及优化实际工程应用条件提供有效的指导。同时,研究Al_(13)转化生成Al30和Al_(13)聚集体等形态的微观机制,可以进一步开发新型多功能环境工程应用材料,提升Al系试剂的应用范围和效果。在全面阐述Al_(13)的分子学行为的基础上,论述分析了Al_(13)制品在环境工程中的应用情况,包括水处理中混凝过程的作用机理和适用范围、污泥处理中的调理脱水效果等,并提出了相关研究存在的问题和未来研究的方向。     

镉和磷酸根离子在铝柱撑膨润土上的协同吸附

羟基金属柱撑粘土矿物表面带有大量强反应活性的羟基金属基团,因而对重金属阳离子和和含氧酸根阴离子都具有很好的吸附能力,相关研究特征也有大量研究报道。但实际环境中重金属阳离子和和含氧酸根阴离子往往共存,而它们在柱撑粘土上同时吸附的特征则鲜有研究报道。以铝柱撑膨润土(Al-Bent)为柱撑粘土代表,研究了重金属阳离子Cd2+和含氧酸根阴离子磷酸根(H2PO-4)共存条件下2种污染物在Al-Bent上的吸附特征。研究结果显示,Cd2+和H2PO-4在Al-Bent上具有协同吸附效应,即共存离子可以促进Al-Bent对另一污染物的吸附性能。吸附过程的p H变化特征表明,Cd2+主要通过与铝羟基上的H交换被吸附,H2PO-4则与铝羟基上的羟基交换被吸附;而两者共同吸附时,则可形成AlPO4-Cd三元络合物。XPS研究结果进一步证实了在Al-Bent上生成了三元络合物。因此,羟基金属柱撑粘土作为多功能吸附剂可用于含重金属阳离子和含氧酸根阴离子的复杂废水的处理。     

论铁离子的水解机理

铁离子的水解机理是一个探索已久的老问题。在水解过程中,铁离子并不是单纯地按照 Fe~(3+)→Fe(OH)_3↓那样简单,而是在水溶液中生成了如 Fe(H_2O)_6~(3+)、Fe_2(OH)_2~(4+)、Fe_3(OH)_4~(5+)等等各种各样的离子和分子。由于它们之间的相互作用,形成了多种聚合体,这些聚合体在凝聚过程中起着极为重要的作用。     

水中有机物高级氧化过程中的羟基自由基检测方法比较

化学氧化水中有机物过程中的羟基自由基的定量检测是研究高级氧化动力学和过程机理的重要技术手段.本文通过对比整理相关领域羟基自由基的检测技术,分析了目前在医学和化工领域中使用的羟基自由基测量方法的应用特点和适用范围,讨论了其中的便捷式分析方法及其在水处理高级氧化过程研究中的可用性,推荐了可用于多组分水相的Fenton试剂氧化有机物过程中的羟基自由基检测方法.     

水中有机物高级氧化过程中的羟基自由基检测方法比较

化学氧化水中有机物过程中的羟基自由基的定量检测是研究高级氧化动力学和过程机理的重要技术手段。本文通过对比整理相关领域羟基自由基的检测技术，分析了目前在医学和化工领域中使用的羟基自由基测量方法的应用特点和适用范围，讨论了其中的便捷式分析方法及其在水处理高级氧化过程研究中的可用性，推荐了可用于多组分水相的Fenton试剂氧化有机物过程中的羟基自由基检测方法。     

聚硅酸铁混凝剂净水效能及机理

采用共聚法制备聚硅酸铁(PSF)混凝剂,同时研究PSF的水解规律,并对比研究PSF与复合铝铁(PFA)的微观品质及对低温低浊水、屠宰废水及含磷模拟水的混凝性能,并初步探讨PSF除磷(或除有机物)的机理.结果表明,混凝剂混凝性能的优劣取决于其微观性质,而PSF独特的微观特征正是其具有优异混凝性能的根本原因.不同pH值对P(或有机物)与PSF之间的络合模式具有不同的影响,3种水解形态Fe(OH)2 、Fe3 及Fe(OH)3在宽泛的pH范围内(5＜pH＜9.5)稳定存在并基本均为定值,这些可能都是PSF在宽泛的近中性范围内及碱性范围内具有优异除磷、除有机物性能的重要原因.可以认为PSF的混凝机理是以电中和(配位)/脱稳为前提条件,以架桥为必要条件,以卷扫网捕为补充条件.     

EDTA络合铜在无机柱撑膨润土上的吸附研究

利用天然膨润土、羟基铁和羟基铁铝柱撑膨润土,进行吸附EDTA络合铜离子(EDTA-Cu)的实验.研究了溶液中EDTA与Cu2 摩尔比、pH值、吸附时间对吸附过程的影响和吸附等温线的变化规律.结果表明,达到吸附平衡的时间为1 h;pH值对天然膨润土的吸附影响甚小,柱撑膨润土的最佳吸附pH在6～8之间;膨润土的分配系数随着溶液中EDTA与Cu2 的摩尔比的增加而减少,当摩尔比＞2后,分配系数趋于稳定;柱撑膨润土羟基吸附位的活性是决定吸附性能的关键因素;吸附过程符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,吸附容量的大小和吸附作用强弱的顺序为:羟基铁铝膨润土＞羟基铁膨润土＞天然膨润土.