改性粉煤灰在酸雾治理方面的研究

为去除化工生产等过程中产生的酸雾废气,首先用水作用法、微波法和传统湿法对粉煤灰进行改性试验,结果显示:传统湿法中的碱法效果最佳,改性后粉煤灰的BET比表面积是改性前的8.23倍.再用改性后的粉煤灰与廉价易得的天然矿物沸石和熟石灰作为活性组分,制得一种新型的复合吸附剂.常温常压下,动态吸附盐酸雾,实验结果表明:由改性粉煤灰制作的吸附剂G对盐酸雾的吸附性能比未经改性的吸附剂W有所提高,在文中所述条件下,饱和吸附量由改性前的331.4 mg/g提高到改性后的445.2 mg/g.     

沸石改性及其去除水中氨氮的实验研究

通过实验研究了沸石改性条件及其对水中氨氮吸附去除的影响。结果表明,加热改性与无机酸改性不能显著提高沸石对氨氮的吸附量。利用NaOH改性的最佳浓度为1 mol/L,此条件下对氨氮吸附量可提高到650.68 mg/kg,为天然沸石的2.82倍。利用无机盐改性时,对氨氮吸附效果最好的是NaCl改性沸石,其次为KCl改性沸石与CaCl₂改性沸石。随着NaCl溶液浓度和改性时间的增加,改性沸石对氨氮的吸附量显著增加,可达天然沸石的3～4倍;在NaCl浓度为150 g/L与改性时间为18 h条件下,改性沸石对氨氮吸附量可达887.35 mg/kg,为天然沸石的3.84倍。     

香蕉皮改性吸附剂对氨氮吸附特性

利用Na OH对香蕉皮进行改性,制备改性吸附剂,研究吸附时间、温度、p H等3个因素对其氨氮吸附性能的影响。实验结果表明,Na OH改性提高了该吸附剂对氨氮的吸附能力,在较广温度范围内,该改性吸附剂保持着较高的吸附效率,在吸附氨氮过程中氨氮去除率随着p H值增大呈上升趋势,水质呈中性和碱性时,改性吸附剂表现出较高的吸附效率。相同氨氮初始浓度条件下,在吸附剂投加量增加,氨氮去除率升高,在氨氮浓度为6 mg/L时,可达到96.78%。在20℃温度条件下,饱和吸附量理论值达到9.478 7 mg/g。改性香蕉皮吸附剂对氨氮的吸附符合伪二阶吸附动力模型,氨氮饱和吸附数据符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型。     

尿素改性生物质炭吸附水中氨氮研究

利用尿素对小麦秸秆生物质炭进行改性,用于吸附水中氨氮。研究了尿素添加量、pH、改性生物质炭投加量、共存阳离子等因素对改性生物质炭吸附氨氮的影响,并研究了吸附的热力学和动力学机制。结果表明,1.00g未改性生物质炭中添加2.4g尿素时制备得到的改性生物质炭UBC-4对氨氮吸附能力最好,零电荷点相比改性前明显降低。处理20mL 60mg/L的氯化铵溶液,UBC-4最佳投加量为0.20g,最适pH为8。实际废水处理中应考虑Na+、Mg2+等共存阳离子对UBC-4吸附氨氮的竞争吸附作用。Langmuir方程能较好地拟合UBC-4对氨氮的吸附等温过程,准二级动力学模型能较好地描述其动力学过程。吸附为自发的吸热过程,主要机制是物理吸附。     

丙烯酸改性壳聚糖磁性颗粒处理模拟废水中氨氮

以去除水产养殖废水中的氨氮,寻找安全快速高效的吸附剂为目的。以壳聚糖为原料制备丙烯酸改性壳聚糖磁性颗粒,采用单因素及正交实验方法优化制备条件,研究振荡吸附条件对吸附量的影响,进行吸附等温模型和吸附动力学研究。结果表明,最佳制备条件,丙烯酸4 mL、磁流体0.75 g、过硫酸铵1 g、戊二醛1.5 mL;最佳吸附条件,废水pH值5~9、吸附剂浓度3 g/L、吸附时间10 min;吸附过程符合二级动力学模型,以化学吸附为主;液膜扩散为限速步骤;氨氮最大吸附量为77.16 mg/g,远高于其他传统吸附剂。研究表明,丙烯酸改性壳聚糖磁性颗粒对模拟水产养殖废水的氨氮去除效果显著,具有很好的应用前景。     

天然沸石吸附氨氮的影响因素

对比研究了沸石对生活污水和人工配制氯化铵溶液中氨氮的吸附特性,考察了沸石投加量、反应时间、悬浮物、阳离子和阴离子对沸石吸附氨氮的影响。结果表明,沸石对生活污水中氨氮的吸附能力明显低于人工配制氯化铵溶液,氨氮去除率随着沸石投加量的增加而增加,但单位质量沸石的氨氮吸附量却随之减小,吸附过程呈现快速吸附,缓慢平衡的特点。生活污水中悬浮物的存在,会削减沸石对氨氮的吸附能力。不同类型的阳离子和阴离子的加入都能导致人工配制氯化铵溶液中氨氮在沸石上的吸附量存在差异。阳离子的影响趋势主要为价态的影响,即价态越高,对氨氮吸附阻碍作用越显著,当阳离子当量浓度〉2meq／L时,影响吸附强弱的顺序为Ca2＋〉Mg2＋ 〉Na＋;阴离子影响沸石吸附强弱的顺序受初始氨氮的浓度影响较大。Langmuir等温方程式较Freundich、DubininRadushkevich、KobleCorrigan和Temkin等温方程式更好地描述沸石吸附氨氮的行为。     

水淬渣在稀土氨氮废水中的应用研究

研究了水淬渣原渣和铁改性水淬渣作为吸附剂处理稀土氨氮废水的工艺条件和吸附机理,实验表明,原渣和改性渣处理稀土氨氮废水的最佳反应时间都为60 min,原渣的最佳投加量为0.015g/mL,而改性渣的最佳投加量为0.01g/mL,原渣的氨氮去除率为(59.9±2.49)％,而改性渣的氨氮去除率为(79.24±1.21)％。...     

Fe/Mg负载改性竹炭去除水中的氨氮

用Mg Cl2溶液、Fe Cl3溶液浸渍对竹炭进行改性,以BET比表面积和SEM-EDS对其进行表征。通过静态吸附实验,研究改性竹炭对氨氮的吸附特性以及吸附时间、初始氨氮浓度、p H值和磷存在等因素对改性竹炭吸附氨氮能力的影响。实验表明,用氯化镁和氯化铁对竹炭进行改性,可使竹炭表面化学性质和物理结构特性同时发生变化;未改性竹炭与改性竹炭对氨氮的吸附量大小依次为:BCMBCFBCFMBC;竹炭在吸附时间为24 h时基本达到吸附平衡,吸附过程符合准二级动力学方程;改性竹炭对氨氮的吸附等温方程与Freundlich模型拟合较好;改性竹炭对氨氮吸附的最佳p H为5;磷存在可使改性竹炭对氨氮的吸附量显著增加。     

应用复合改性粉煤灰吸附尾矿浸出液中的Zn

以粉煤灰为基质、十六烷基三甲基溴化铵和NH4Cl为改性剂,通过湿法制备了复合改性粉煤灰,研究了改性粉煤灰对模拟和实际尾矿浸出液中Zn的吸附效果。通过单因素实验优化了改性粉煤灰去除模拟和实际尾矿浸出液中Zn的条件,用Langmuir方程和Freundlich方程较好的拟合了改性粉煤灰的等温吸附实验数据。改性粉煤灰的饱和吸附量为17.39 mg·g-1,在模拟和实际尾矿浸出液中,改性粉煤灰对Zn的去除率分别为96.8%和91.9%,与原粉煤灰相比均有显著增加。对于实际尾矿浸出液,通过正交实验优化的改性粉煤灰的最佳使用条件是:投加量2.5 g·(50 g)-1尾矿,反应温度25℃,p H≥4.0。模拟酸雨实验的结果表明改性粉煤灰适合在酸雨频发的地区使用。     

改性钢渣处理低浓度氨氮废水

采用正交实验法,以氨氮去除率为指标,设计5因素4水平正交实验;采用恒温振荡方法对高温活化改性钢渣做了吸附低浓度氨氮影响因素的研究;得出以下结论：改性钢渣吸附低浓度氨氮影响因素的重要性顺序为：氨氮初始质量浓度〉钢渣粒度〉改性方法 〉溶液pH〉吸附时间,经过改性,提高了钢渣处理低浓度氨氮废水的能力,其中经过700℃高温活化改性效果最佳;高温改性钢渣对低浓度氨氮的吸附过程符合Langmuir方程,相关系数为0.9993,作用机理为表面吸附,即单层吸附,理论饱和吸附量为2.8491 mg/g。     

粉煤灰合成沸石去除城市暴雨径流中氨氮

采用粉煤灰为原料,通过耦合碱熔-两步合成法制得3种合成沸石产品,并以合成沸石制备大粒径的功能填料。通过氨氮吸附速率实验和等温吸附实验探讨了合成沸石及功能填料的氨氮吸附速率和最大吸附容量(Qm),以功能填料构建模拟人工快速渗滤系统,研究其对城市暴雨径流中氨氮的去除效果。结果表明,合成沸石对氨氮的吸附速率极快,5min去除率约达到75%,氨氮最大吸附容量为11.36～16.13 mg/g;功能填料对氨氮的最大吸附容量有所下降,但氨氮吸附速率仍较快,应用于模拟人工快速渗滤系统时能在较高的水力负荷下快速去除城市暴雨径流中的氨氮。碱处理再生法更适于进行合成沸石功能填料原位再生,氨氮吸附容量一次再生率达到67%～87%。     

改性粉煤灰处理低浓度含磷废水的研究

以酸改性粉煤灰为吸附剂,处理低质量浓度(1 mg/L左右)磷酸盐溶液,探讨了改性剂的种类、改性剂用量、吸附剂用量、反应时间、pH以及温度对除磷效果的影响.结果表明:(1)经过酸改性后粉煤灰的磷去除率显著提高,而且硫酸改性粉煤灰的除磷效果更好,磷去除率最高可达97.68％.(2)最佳条件:选择硫酸用量为5 mL/g进行改性,硫酸改性粉煤灰投加量为2.0g,反应时间为60 min,pH为7.2～10.8,温度为25℃(即室温).(3)改性粉煤灰对磷的吸附更符合Freundlich吸附等温模型,既有物理吸附,也有化学吸附,并以Ca、Mg氧化物与磷形成磷的沉淀物为主.     

火力发电厂飞灰对抗生素磺胺的吸附性能

研究了吸附时间、飞灰用量、初始溶液pH和振荡频率等因素对飞灰吸附去除水溶液中磺胺的影响,并对其吸附机理进行了初步探讨。研究结果表明,飞灰用量增大有利于提高其对磺胺的吸附去除率。在25℃、振荡频率150 r/min、飞灰用量50 g/L、磺胺浓度4 mg/L条件下吸附10 min,磺胺的吸附去除率可达到92.8%。电厂飞灰对磺胺的吸附符合二级动力学模型,属于单分子层吸附。     

粉煤灰对水溶液中磷的吸附性能及机理

以粉煤灰为吸附剂去除溶液中的磷,考察了其吸附除P动力学特征、热力学特征以及溶液初始pH和粉煤灰投加量对吸附除P效果的影响,并对其吸附除P机理做了初步探讨。结果表明,在给定实验条件下,粉煤灰对P具有较好的去除效果,随着初始P浓度从10 mg/L升高到80 mg/L,平衡吸附量为0.46～2.44 mg P/g粉煤灰,吸附效率从92.2%降低至61.1%;对不同浓度的含P溶液,粉煤灰最适用量为0.6～1.5 g粉煤灰/mg P;相同反应条件下,当温度由25℃升高到45℃时,P初始吸附速率提高了3倍;粉煤灰对P的吸附过程能够较好地拟合Langmuir、Freundlich及D-R吸附等温模型,相关系数均在0.98以上。通过对吸附饱和的粉煤灰进行解析实验发现,初始P浓度较低(<50 mg/L)时,以化学吸附为主,而在初始P浓度较高(>80 mg/L)时,则以物理吸附为主。     

Impacts of pH and ammonia on the leaching of Cu(II) and Cd(II) from coal fly ash

Many coal-fired power plants are implementing ammonia-based technologies to reduce NO(x) emissions. Excess ammonia in the flue gas often deposits on the coal fly ash. Ammonia can form complexes with many heavy metals and change the leaching characteristics of these metals. This research tends to develop a fundamental understanding of the ammonia impact on the leaching of some heavy metals, exemplified by Cu(II) and Cd(II), under different pH conditions. Batch results indicated that the adsorption is the main mechanism controlling Cu(II) and Cd(II) leaching, and high concentrations of ammonia (>5,000 mg/l) can increase the release of Cu(II) and Cd(II) in the alkaline pH range. Based on the chemical reactions among fly ash, ammonia, and heavy metal ion, a mathematical model was developed to quantify effects of pH and ammonia on metal adsorption. The adsorption constants (logK) of Cu(2+), Cu(OH)(+), Cu(OH)(2), and Cu(NH(3))(m)(2+) for the fly ash under investigation were respectively 6.0, 7.7, 9.6, and 2.9. For Cd(II), these constants were respectively 4.3, 6.9, 8.8, and 2.6. Metal speciation calculations indicated that the formation of less adsorbable metal-ammonia complexes decreased metal adsorption, therefore enhanced metal leaching.     

改性粉煤灰与过氧化氢联合作用深度处理皂素生产废水的研究

利用改性粉煤灰与过氧化氢(H2O2)联合的方法对二次处理过的皂素生产废水进行深度处理,研究了pH、改性粉煤灰投加量、H2O2投加量、反应时间对皂素生产废水脱色率和COD去除率的影响,分析了其作用机制.结果表明,试验最佳条件为:pH=6、反应时间60 min、改性粉煤灰投加量10 g/L、H2O2投加量4 mL/L.在最...     

The role of ammonia on mercury leaching from coal fly ash

The Federal Clean Air Interstate Rule issued in March 2005 will result in many power plants employing ammonia-based technologies to control NO(x) emission. The Clean Air Mercury Rule, issued at the same time, will encourage many power plants to use various technologies to remove mercury from flue gas, generating fly ashes that contain elevated concentrations of mercury. Ammonia forms relatively strong complexes with mercury compared to most other cationic elements and, therefore, may change the leaching characteristics of mercury. Understanding the impact of ammonia on the leaching of mercury from fly ash is critical in predicting the potential environmental impact of future fly ash. Batch methods were used to investigate the ammonia impact on mercury leaching from fly ash under different pH conditions. The results indicated that mercury leaching without external ammonia addition is not significant. However, ammonia addition increased mercury leaching in the alkaline pH range, due to the formation of less adsorbable mercury-ammonia complexes. Washed ash released more mercury than the raw ash if the ammonia concentration is the same, mainly due to the dissolution of some ash components during washing which exposed more mercury on ash surface. Mercury adsorption data indicated that more than 90% of available mercury was adsorbed by fly ash even in the presence of 1000 mg l(-1) ammonia addition.     

铁屑粉煤灰组合处理含磷废水

实验研究了铁屑粉煤灰组合处理含磷废水的除磷效果.通过单因素实验,考查了铁屑粉煤灰质量比、反应时间、pH值和投加量对除磷效果的影响.实验结果表明,该法除磷的最优条件为铁屑和粉煤灰的质量比为2∶1,反应时间为20 min,pH值为6,投加量为20 g/L.在最优实验条件下磷的去除率达到了97.5％.对比了该法和粉煤灰吸附法与传统铁屑法的除磷效果.与单一粉煤灰吸附法和传统铁屑法除磷的结果相比较,铁屑粉煤灰组合除磷的方法具有明显优势.     

Removal of PCBs from wastewater using fly ash

Liquids and sludges containing polychlorinated biphenyls (PCBs) can be treated to concentrate the PCBs in a solid residue. The latter can then be handled to destroy the PCBs. A study on sorption kinetics of PCBs on fly ash was conducted in controlled batch systems. TCB and HeCB are removed at 25 degrees C by adsorption on fly ash up to 97% at pH 7, with an adsorbent dose of 5 g/l. An examination of the thermodynamic parameters shows that the adsorption of TCB and HeCB by fly ash is a process occurring spontaneously at ambient conditions. Activation energies for the sorption process ranged between 5.6 and 49.1 kJ/mol. It was observed that the rate at which TCB and HeCB are adsorbed onto fly ash showed a diffusion limitation. The uptake rate of TCB and HeCB increases with increasing initial concentration and gradually tends to a constant value. A decrease in the adsorption of TCB and HeCB was observed when interfering ions and other PCB congeners were present. Changing the pH in the aqueous solution from 2 to 10 had no effect on the adsorption process. Overall, fly ash can be used for an efficient removal of PCBs from several aqueous solutions.     

活性炭和沸石对氨氮的吸附特性及生物再生

采用活性炭和沸石作为吸附材料,分别考察了这两种吸附材料对水体中氨氮的吸附特性及其生物再生性能。实验结果表明,活性炭和沸石对水体中氨氮的等温吸附符合Freundlich等温式,其拟合度分别为0.9783和0.9303;静态吸附结果表明活性炭和沸石均具有较好的氨氮吸附性能,24 h内沸石对氨氮的吸附能力为1.27 mg/g,高于活性炭的0.53 mg/g;动态吸附中沸石达到吸附饱和的时间为96 h,较活性炭达到吸附饱和的时间长,沸石显示出作为氨氮吸附剂的优越性;活性炭和沸石经过96 h的生物再生后吸附性能获得一定程度的再生,出水中氨氮浓度比未进行生物再生前分别降低17.31 mg/L和8.32 mg/L,且都在表面形成了稳定的生物膜。