铝锰复合氧化物负载沸石对氨氮和磷的同步吸附特性

采用氧化还原-共沉淀法将铝锰复合氧化物负载到沸石表面制成颗粒型吸附材料,探究了该吸附剂同步去除氨氮(NH_4~+-N)和磷(P)的吸附动力学和吸附等温线特征,并讨论了吸附剂投加量和溶液p H值对吸附效果的影响。结果表明:铝锰复合氧化物改性沸石(aluminum-manganese bimetal oxide coated zeolite,AMOCZ)对NH_4~+-N及P的吸附动力学曲线均符合拟二阶吸附动力学方程的特征;NH_4~+-N的吸附等温线数据可用Freundlich方程进行较好地拟合,而Langmuir方程更适用于描述P的吸附等温线特征。NH_4~+-N和P共存时,两者在AMOCZ表面的饱和吸附量分别从单独体系下的1.24和6.43mg·g~(-1)变为8.17和6.51 mg·g~(-1)。这说明P的存在可显著促进AMOCZ对NH_4~+-N的吸附,而NH_4~+-N的存在对P的吸附无显著影响。此外,复合污染条件下,P的存在在p H=3~10范围内均能促进AMOCZ对NH_4~+-N的吸附;NH_4~+-N在p H为3~8时对P的吸附起促进作用,p H大于8时则会抑制AMOCZ对P的吸附。     

氨氮在滦河三角洲典型包气带介质上的吸附性能研究

包气带是地下水的天然屏障,也是氮素污染地下水的主要通道.以滦河三角洲包气带4种典型土壤粉砂、砂粉土、粉土以及粉质粘土为研究对象,通过静态吸附实验查明了4种不同土壤对氨氮的吸附性能.结果表明,4种土壤对氨氮的吸附主要发生在0～2 h,其吸附均符合二级吸附动力学方程;其等温吸附曲线均符合Langmuir模式,且最大吸附量分...     

土壤颗粒级配对镉吸附-解吸规律的影响

利用甘肃金川某地土壤通过批实验进行等温吸附和动力学解吸实验,研究不同颗粒级配的中砂对镉的吸附、解吸特征,并采用Freundlich和一级动力学方程对其吸附解吸方程进行拟合。结果表明,(1)Freundlich和一级动力学方程对该土壤吸附、解吸镉的实验适用;(2)等温吸附实验中4组不同颗粒级配的中砂对镉的吸附性很强,最大平衡吸附量依次为260.667、286.107、299.362和292.232 mg/kg,吸附性能与颗粒级配中的细粒土相对含量大小成正比;(3)4组土壤对镉的解吸在初期2 h内解吸速率均较快,在3 h左右达到吸附-解吸平衡。平衡后4组土样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的最大解吸量依次为0.752、0.561、0.44和0.54 mg/kg,解吸速率和平衡时最大解吸量均与颗粒级配中细颗粒相对含量密切相关。     

3种基质对污水中总磷的吸附性能

以粒径为2～5 mm的无烟煤、活性炭和草炭3种基质为实验材料进行吸附等温线和吸附动力学实验,探讨和对比3种基质对污水中总磷的吸附性能,选用吸附效果最好的无烟煤作为玻璃柱的填料模拟土壤渗滤系统.结果表明,3种填料基质对总磷的吸附均符合Freundlich和Langmuir吸附等温线方程,通过拟合方程得出无烟煤、活性炭和草炭的最大静态吸附量分别为1.249、0.254和0.716 mg/g;用一级动力学方程拟合3种填料基质对总磷的吸附反应过程较好,相关系数都在0.900以上,无烟煤、活性炭和草炭吸附速率分别为0.025、0.023和0.014 mg/(g·h),其中经无烟煤处理过的污水,出水最清澈;在模拟土壤渗滤系统实验中,当进水浓度为3.43～8.43 mg/L,水力负荷为0.08 m3/(m2·d)时,出水中总磷平均浓度为0.08 mg/L,满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A标准,对总磷的去除率高达96.48％ ～ 99.19％.     

基于新型有机多孔复合基质的生物系统去除污染水体中的氮磷

针对太湖入湖河道污染水体中的氮磷超标问题,以海绵铁、沸石、砾石和土壤为基质,采用动态吸附+生物法,对氮磷开展基于新型有机多孔复合填料的去除效果研究,结果表明,生物系统中的新型有机多孔复合基质在空间上形成了好氧-缺氧微环境,获得了较好的同步硝化-反硝化效果;通过正交实验确定流量0.00075 L/s,曝气时间24 h,pH值7,曝气量20 L/min为去除氮磷的最优条件;相对一级动力学方程、双常数方程而言,Elovich方程对3种填料的吸附动力学特征拟合最好,决定系数R2在0.81～0.92之间。通过平均去除效果较优分析,好氧条件下,NH3-N平均去除70.6%,TP平均去除81.2%;厌氧条件下,TN平均去除62.4%,COD平均去除42.6%;NH3-N、TP、TN和COD的最低浓度分别为0.75、0.095、1.1和18.3 mg/L,综合考虑主要污染物的去除效果和经济效益,本项新型有机多孔复合填料结合生物系统适宜去除河原平网地区污染水体中的氮磷。     

聚乙烯醇包埋水化硅酸钙粉末制备薄片状材料用于处理含磷废水

采用聚乙烯醇(PVA)包埋固定水化硅酸钙(CSH)粉末,硝酸钠作为交联剂,制备片状除磷材料(PVA-CSH),解决粉状CSH易流失、易堵塞等实用性问题,同时尽量避免对CSH粉末吸附性能的影响。通过SEM和FTIR对材料进行表征,通过批量的静态实验研究材料对含磷废水的吸附行为,通过连续运行实验考察材料的实际应用性能。结果表明,PVA-CSH材料成多孔网状结构,包埋前后CSH基团种类不变;PVA的加入对CSH除磷的吸附速率会有一定的影响,但平衡吸附量基本不受影响,准二级动力学方程可用于描述吸附过程,吸附等温曲线符合Langmuir等温方程;连续柱实验中,同等条件下,CSH及PVA-CSH柱出水磷浓度超出0.5 mg·L~(-1)时,运行时长均为7 d左右,PVA-CSH柱出水COD浓度始终小于10 mg·L~(-1),NO_3~--N浓度始终小于2 mg·L~(-1),PVA-CSH柱出水浊度接近0 NTU显著优于CSH粉末。     

某尾矿库附近各土壤层对U(Ⅵ)的吸附特性

针对南方某铀尾矿库附近棕红壤剖面中的淋溶层、淀积层和母质层等土层对铀的吸附机理和空间分布规律进行了探讨。采用比表面测定、X射线荧光、扫描电镜、傅里叶变换和X射线衍射等方法对各土层样的理化性质、结构和形貌进行了表征分析;采用静态吸附法考查了时间、U(Ⅵ)初始浓度、pH、温度、粒径等因素对各土层吸附U(Ⅵ)的影响;并使用热力学和动力学方程对吸附过程进行了模拟分析。结果表明,25℃下淋溶层和淀积层pH均为6.2、母质层pH为4.1时,其对U(Ⅵ)最大吸附量分别可达23.60、22.82和13.05 mg·g~(-1)。热力学和动力学拟合结果分别表明,各土层对U(Ⅵ)更符合Langmuir方程(R~20.999)和准二级动力学模型(R~20.98)。风化程度,Fe、Mn、Al、Ca等元素及有机质含量,pH和土壤粒径等因素是各土层对U(Ⅵ)吸附能力不同的主要原因;同时,外源铀进入土壤剖面后,大部分聚集在土壤表层,随着深度的下降的铀含量也逐渐降低。研究结果可为土壤剖面中的铀和其他重金属的污染防治提供参考。     

黑土胶体对铅的吸附动力学特征

利用虹吸法从采自于吉林省黑土中分别提取出粒级为5~10、2~5和1~2μm的3种胶体,并通过批次实验法研究不同粒级黑土胶体对Pb2+的吸附动力学。结果表明,不同粒级土壤胶体对Pb2+的吸附过程均表现为快慢2个阶段,其中,10 min内呈现快速吸附阶段,之后为慢速吸附阶段。3种粒级土壤胶体5~10、2~5和1~2μm在pH为6、温度为25℃时,对Pb2+的饱和吸附量为114.45、126.98和131.89 mmol/kg。随pH从2升到6,粒级为5~10、2~5和1~2μm的3种胶体对Pb2+的饱和吸附量分别增加了928%、153%和142%。随温度从25℃升到55℃,粒级为5~10、2~5和1~2μm的3种胶体对Pb2+的饱和吸附量分别增加了16.56%、4.9%和4.89%。不同粒级胶体对Pb2+的吸附量由大到小依次为:1~2μm2~5μm5~10μm。不同粒级胶体对Pb2+的吸附动力学均较好地符合拉格朗日准二级动力学方程,说明该吸附过程以化学吸附为主。准二级动力学吸附速率常数表明,随着吸附剂粒径增大,吸附速率降低。4种温度范围内随着温度升高,吸附速率加快。吸附过程的限速步骤为颗粒间扩散。