HAP结晶类介稳区特性及其在低磷污水处理中的应用

该研究综合均相与诱导结晶法构建羟基磷酸钙(HAP)结晶类介稳区,借助类介稳区特性分析,寻求优化的HAP结晶条件,以期提高HAP结晶除磷技术对低磷污水的适应性能。结果表明,HAP类介稳区的分布,与诱导结晶条件如初始Ca~(2+)浓度和终态PO_4~(3-)-P、OH-浓度,以及晶种类型、粒径、投加量相关。优化上述结晶条件可增加类介稳区宽度,提高对低磷污水适应性,并达到抑制均相结晶、改善结晶产物固液分离性能的效果。优化条件下,HAP诱导结晶可将典型低磷污水——污水厂二级出水中PO_4~(3-)-P浓度由1.0 mg/L降至0.5 mg/L甚至0.3 mg/L以下,同时出水pH值控制在9.0以下。去除的磷以HAP形式进行回收利用。     

化学沉淀法处理除氟吸附剂再生尾液的试验研究

通过试验研究了投加石灰法、投加氯化钙法、石灰-氯化钙联合法、石灰-盐酸联合法4种化学沉淀法对除氟吸附剂再生尾液的处理效果和影响因素。结果表明:静置沉淀90min后,使用投加石灰法处理pH值为12、含氟浓度为2 000mg/L的除氟吸附剂再生尾液,处理后残余氟离子浓度大于50mg/L,使用投加氯化钙法,处理后残余氟离子浓度小于20mg/L,使用石灰-氯化钙联合法和石灰-盐酸联合法,处理后残余氟离子浓度均小于10mg/L;4种方法的最佳搅拌强度为150r/min,最佳反应pH值为12左右,最佳静置时间为90min;其中,采用石灰-盐酸联合法处理pH值为12、含氟浓度为2 000mg/L的高氟再生尾液,在石灰投加量超过理论量60%(即为6.231 6g/L),加入65.4mL/L 2M的HCl时,出水可以达到国家污水排放一级标准,且pH值在7左右。     

HAP诱导磷酸钙结晶回收低磷污水中的磷

为提高磷酸钙结晶产物回收价值和低磷适应性,以羟基磷酸钙(HAP)为晶种,诱导Ca-P结晶回收模拟二级出水(初始PO4-P浓度1.0mg/L)中的磷,对比了诱导结晶与均相结晶的磷回收效果,考察了Ca/P比和晶种投加量对磷回收的影响,并结合产物SEM、EDS、XRD和FTIR分析,探讨了HAP诱导Ca-P结晶机制.结果表明...     

治理玻璃蒙砂废水的经验与教训

单一使用石灰作除氟剂处理含氟废水的极限值为7.9mg/L。因为影响氟化钙去除的因素较多,如pH、温度、沉淀时间、盐效应和离子效应等,因而单一采用石灰沉淀法处理后氟化物含量往往还会超标。采用氧化钙-氯化盐、加酸返调pH值、两级混凝沉淀法的除氟工艺,具有除氟效果好,处理周期短,操作简便,处理效果稳定可靠等优点。     

诱导结晶反应器型式对低磷污水磷回收的影响

以羟基磷酸钙(HAP)为晶种,模拟生活污水厂二级出水为对象,开展连续搅拌反应器(CSR)和流化床反应器(FBR)的Ca-P结晶磷回收效果研究,并结合产物粒径与数量变化、SEM、EDS和XRD分析,探讨了反应器中的磷回收机制.结果表明,初始PO₄^3--P浓度为1mg/L时,CSR磷回收效果明显优于FBR,前者72h内回收率维持在90%以上,后者18h后回收率降至50%以下.CSR的连续搅拌,一方面可以抑制晶种沉降,避免晶种颗粒数量和表面积的显著降低,从而维持反应器的稳定运行;另一方面还可以促进晶核的破碎与破碎晶核的成长,实现二次成核磷回收,进一步提高磷回收率.反应器型式不会改变结晶产物晶型,两种反应器的产物均为HAP及其前体物无定型态磷酸钙(ACP)和磷酸八钙(OCP).     

氟化钙晶核在处理低浓度含氟废水中的作用

应用模拟试验方法，研究了低氟浓度条件下的氟化钙沉淀反应行为和晶核对氟化钙沉淀反应的作用。结果表明，低氟浓度条件下，诱导沉淀形成的晶核很难生成，致使氟化钙沉淀难以生成。加入氟化钙晶核可促进氟化钙沉淀生成，氟化钙晶核既可降 低沉淀反应启动钙浓度，在相同钙浓度条件下，又可使氟浓度降得更低；在处理低浓度含氟废水中，氟化钙晶核的适宜用量为0.5kg/t水。     

生态聚磷石对低浓度景观水的除磷研究

研究了新型填料水化硅酸钙对景观水中低浓度磷的去除效果。考察了反应时间、初始磷浓度、投加量对除磷率的影响,同时采用以水化硅酸钙为填料的滤床,研究其实际低浓度景观水中磷去除效果。结果表明,初始磷浓度为0.3mg/L的低浓度模拟水,在投加量为1500mg/L、反应时间为24h时,水化硅酸钙对模拟水中除磷率达到60%以上,针对浓度为0.50mg/L的实际景观水,投加量为800mg/L时,除磷率达到65.0%;动态试验中,水力停留时间为60min、初始磷浓度为0.15～0.3mg/L,运行8d后,过滤床除磷率保持在44%以上。     

改性纳米级Fe3O4对地下水中氟的吸附性能研究

采用共沉淀法制备纳米级四氧化三铁,比较了酸改性前后纳米级铁氧化物对模拟地下水中氟离子的去除,研究了溶液pH值、吸附剂用量、反应时间、初始氟离子浓度、竞争离子、腐殖酸等因素对四氧化三铁吸附性能的影响。结果表明,改性纳米级四氧化三铁粒径大多20 nm。当氟离子初始浓度为5 mg/L,溶液pH为5,吸附剂用量为10 g/L,反应时间为150 min,氟去除率达84.8%。竞争离子和腐殖酸对改性四氧化三铁吸附氟离子的性能影响较小。酸改性的纳米级四氧化三铁对氟的吸附等温线符合Freundlich方程,吸附动力学符合假二级动力学方程。     

过硫酸盐对全氟辛酸的脱氟效果及其动力学模型

以过硫酸盐（PS）对全氟辛酸（PFOA）进行脱氟,考察脱氟率与初始pH值（1~12）、PS初始浓度（0~400.0mmol/L）、温度（25.0~60.0℃）和反应时间（0~24h）的关系,结果表明：初始pH值、PS初始浓度和温度对脱氟率有明显的影响,脱氟率最高可达86.52%;初始pH值为1.5~3的条件明显有利于PFOA的脱氟,而初始pH值为1或12的条件不利于PFOA的脱氟;脱氟动力学模型ln（1-φ）=-k_obst可以很好地描述脱氟率φ与反应时间t、温度和PS初始浓度的关系.     

含铜黄连素废水的铁碳微电解预处理及铜回收研究

利用铁碳微电解技术对含铜黄连素制药废水进行预处理,通过单因素试验确定了反应时间,铁粉和废碳投加量,pH等因素对处理效果的影响,并设计了回收金属铜的工艺流程.结果表明:采用铁碳微电解工艺处理初始Cu2+浓度约为20000mg/L,黄连素浓度为1 700～1 900mg/L的含铜黄连素制药废水,当废水pH为2.0～3.0,...     

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。     

石灰石与石灰联合处理高浓度含磷废水

探讨了石灰石与石灰投加量配比与反应时间对处理高浓度磷废水效果的影响,并通过激光粒径分析等手段重点考察了出水沉降性能及其与传统石灰法的比较。结果表明：对进水pH为4.5的100 mg/L含磷废水,联合处理石灰石和石灰投加量分别为0.030 0 g和0.070 0 g,石灰石和石灰段反应时间均为10 min时,磷的去除率达99%以上且出水的10 min泥水沉降比比传统石灰法降低25%;除磷产物的体积平均粒径与中值粒径（13.58μm、7.71μm）也明显高于传统石灰法（5.73μm、4.81μm）,沉降性能明显提高;联合处理减少了石灰的用量,一方面保证了药剂成本,另一方面降低了出水pH,减少了约25%的回调用酸。     

基于污泥减量的鸟粪石回收低浓度氮磷影响因素研究

针对三峡库区城市污水氮磷浓度较低的特点,结合城市污水处理旁路污泥减量技术研究,探索了利用鸟粪石结晶沉淀法回收城市污水中氮磷的可行性及影响因素。研究结果表明:低氮磷浓度时,鸟粪石结晶回收氮磷的规律与国内外已有的针对高浓度氮磷的研究规律不同,当污泥厌氧减量池中磷酸盐质量浓度为30～60 mg/L(约为1～2mmol/L)时,在pH值为10.0～10.5,c(Mg2+)∶c(NH 4+)∶c(PO34-)为1∶1.6∶1,反应时间为25 min,搅拌强度在200 r/min的条件下,通过鸟粪石沉淀反应磷去除率可达50%～75%,氮的去除率最高可达51%。     

氧化镁与白云石石灰对不同来源废水中磷的回收效果

选择有代表性的3种来源废水(养猪场废水厌氧消化液、鸡粪废水厌氧消化液和污泥厌氧消化液),利用MgO与白云石石灰作为药剂进行磷回收试验,研究不同药剂、药剂投加量和反应时间下3种来源废水中磷的回收效果,通过动力学方程模拟2种药剂的除磷速率,并采用XRD(X射线衍射)、SEM(扫描电镜)对沉淀产物进行表征. 结果表明:投加2种药剂均可实现磷的有效去除与回收,反应沉淀物中含有MAP(磷酸铵镁)和CaCO₃,MgO的最佳投加量为200 mg/L,当反应时间为4 h时,PO₄3--P去除率达85.0%以上;白云石石灰的最佳投加量为500 mg/L,当反应时间为24 h时,PO₄3--P去除率达80.0%以上. 投加白云石石灰的反应速率较慢,并且反应沉淀物中含有更多的CaCO₃. 以处理1 m3原水为例,MgO药剂成本为0.80元,白云石石灰药剂成本为0.25元,显示白云石石灰经济成本更低,是较为理想的磷回收药剂.      

零价铁-四钛酸钾晶须处理铀矿山废水

以四钛酸钾晶须作为处理材料去除废水中的铀,考察了四钛酸钾晶须投加量、溶液pH值、铀初始质量浓度、反应时间和温度等因素对去除效果的影响。结果表明:在温度为25℃、pH=8.0、反应时间为120 min的条件下,四钛酸钾晶须对初始质量浓度为100 mg/L的含铀废水中铀去除率达97.4%。在此基础上开展零价铁和四钛酸钾晶须联合处理含铀废水研究,二者在实验所设的8种投加量情况下均可将初始铀浓度为100 mg/L的废水降至GB 23727—2009《铀矿冶辐射防护和环境保护规定》规定值0.05 mg/L以下。在增加投加量的基础上,二者联合处理,可使铀浓度约为50 mg/L的实际铀矿山废水中铀含量降至0.1 mg/L左右,去除率达99.8%。     

石灰软化法中海藻酸钠强化去除脱硫废水中的SO42-

以实际脱硫废水为原水,在不同石灰乳、聚合硫酸铁、海藻酸钠的复配条件下,对混凝沉淀后溶液SO■浓度、pH值、Zeta电位及矾花粒径、表面形貌、官能团和晶体结构等进行分析,探索石灰软化法中海藻酸钠强化SO■去除机理。结果表明：相比于同时投加7 g/L石灰和40 mg/L聚合硫酸铁,复配海藻酸钠可使出水SO■浓度由3991.15 mg/L降低至3238.60 mg/L(均值),pH值(均值)由9.66升高至9.69。海藻酸钠通过吸附电中和及吸附架桥作用促进胶粒的聚集,在投加量为3 mg/L时形成中值粒径30.41μm的矾花。投加海藻酸钠形成的CaSO₄晶体更加规整,晶簇较为细小但极为密集,强化了SO■去除。红外光谱和X射线衍射分析表明,海藻酸钠的羧基(—COO^-)可能通过螯合Ca²⁺等金属离子促进石灰溶解,从而使CaSO₄结晶效果更好。正交实验结果显示,去除SO■较适宜的复配组合为石灰7 g/L+聚合硫酸铁30 mg/L+海藻酸钠2 mg/L,SO■去除率可达到80.94%。     

HAP结晶法回收生活污水中磷的主要影响因素分析

为了探究羟基磷酸钙(HAP)结晶法应用于生活污水中磷回收的可行性,采用改性珊瑚砂为晶种,考察了晶种投加量、pH值、水力停留时间(HRT)、n(Ca)/n(P)和曝气量对HAP结晶效率的影响。试验结果表明:HAP结晶回收生活污水中的磷,不需要额外加碱调节pH,通过曝气吹脱CO_2而致碱度提高,足以满足HAP结晶对OH-的需求;HRT是影响反应结晶效率的一个较重要的因素,HRT越短,污水磷回收效率越差。室温条件下,当进水磷浓度稳定在3~6 mg/L,HAP结晶法回收生活污水中的磷的最佳运行条件为:pH值为8.3,水力停留时间HRT为6 h,n(Ca)/n(P)为8∶1,曝气量为200 L/h,改性珊瑚砂晶种投加量为83.64g/L。以上结果表明,以改性珊瑚砂为晶种的HAP结晶法应用于生活污水磷回收是可行的。     

羟基磷酸钙联合生物介质结晶除磷新工艺

将颗粒污泥引入结晶除磷过程,开发了羟基磷酸钙联合生物介质结晶除磷新工艺.运用自主设计的除磷反应器,考察了pH值、Ca/P、HRT对工艺性能的影响.试验结果显示,对含磷浓度为30mg/L的模拟废水,优化工艺参数为pH=12、Ca/P=3.34(摩尔比)、HRT=60min,除磷率为99.81%,出水磷浓度低至0.057mg/L.采用优化工艺参数,该工艺对猪场废水的除磷率为85.85%,出水磷浓度为4.67mg/L.磷元素在除磷产物中得到富集,尤其在反应器顶部、中部,除磷产物中磷含量达到37.68%和36.57%(以P2O5计),且主要以羟基磷酸钙形态存在,达到优质磷矿石标准,具有较高的回收价值.     

赤泥诱导磷酸钙结晶法回收废水中的磷

为获取适用的废水磷回收工艺,以赤泥为晶种,诱导磷酸钙(HAP)结晶法回收模拟废水中的磷,研究工艺条件对回收效果的影响;运用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线能谱仪(EDS)和X-射线衍射仪(XRD)对最优工艺条件下的结晶产物进行了表征。结果表明,当搅拌速度为180 rmin,搅拌时间为30 min,沉淀30 min后,在赤泥投加量为8 gL,赤泥粒径为40~60目(250~380μm),初始磷酸盐浓度为60 mgL时,磷的回收率可达74.1%。不同初始磷酸盐浓度下,随pH升高,磷酸根离子、钙离子的回收率均增大,但增大速率随初始磷酸盐浓度的提高而减缓。磷酸根离子的回收率随着Ca与P物质的量比的增大而增大;而钙离子的回收率随Ca与P物质的量比的增大达到一个最大值,但随初始磷酸盐浓度不同,出现回收率最大值的Ca与P物质的量比也不同。赤泥晶种重复使用不宜超过3次。废水中的磷主要以磷酸钙形态被回收。     

光催化降解水介质中的人工甜味剂安赛蜜

研究了紫外(UV)体系对水介质中人工甜味剂安赛蜜降解的影响因素和动力学模型。结果表明,在相同的pH值下,光降解反应速率常数随安赛蜜初始浓度升高而减小;不同安赛蜜初始浓度下,光降解反应速率常数受到pH值的影响也不同。当安赛蜜初始平均浓度为13 mg/L时,在pH值为7时的光降解速率最快,且在反应时间6 h内符合一级反应动力学模型,光降解速率常数为0.819 0 h~(-1)。安赛蜜初始平均浓度为108 mg/L时,在p H=9时光降解反应速率常数最大为0.223 4 h~(-1)。安赛蜜初始平均浓度为54 mg/L时,在pH为7和9且反应时间6 h内符合一级反应动力学模型,光降解速率常数分别为0.350 38和0.361 93 h~(-1)。