高梯度磁性分离技术在水处理中的应用研究进展

高梯度磁性分离技术(high gradientmagnetic separation,HGMS)是六十年代末到七十年代初发展起来的一门新兴的磁应用科学.磁分离技术在工业上的应用由来已久,开始用于分离磁性与非磁性物质,如生产高纯度粘土,血浆浓缩与红血球的分离,精选赤铁矿等等.随着各国列环境保护要求的提高以及高梯度磁分离器(high     

高梯度磁分离器的研制及对热轧钢废水的处理试验

一、概述 磁性分离是根据物料的磁性差异来进行的。工业上最早在选矿领域中得到应用,用来去除含铁杂质或从低品位的矿物原料富集成高品位的精料。近几年来,由于磁分离设备的发展,已经设计出高磁场强度及高磁场梯度的磁分离设备,并逐渐发展到研究应用于污水和工业废水的处     

污泥颗粒吸附染料的研究

研究了污泥颗粒在不同SS时对染料吸附的影响。结果显示，在SS小于1g/L时，吸附密度随着SS的增加而降低，但在SS大于1g／L时，单层吸附密度则相对变化不大。应用多层吸附模型可计算吸附常数、吸附吉布斯自由能和单层吸附密度，进而可以求算不同污泥颗粒的比表面积。     

磁性水滑石快速吸附水体中Cu(Ⅱ)离子

为了探究磁性水滑石对水体中Cu(Ⅱ)离子的去除效果,利用四氧化三铁对水滑石进行磁化,用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和傅里叶红外光谱仪表征磁性水滑石。然后,探究磁性水滑石在不同吸附温度、时间、pH、投加量等条件下去除模拟废水中Cu(Ⅱ)的性能。结果表明,磁性水滑石对Cu(Ⅱ)最大吸附量为32.36 mg/g,吸附动力学结果表明,磁性水滑石对Cu(Ⅱ)的吸附在前90 min基本完成。溶液保持pH 5.6~6.5时,磁性水滑石对Cu(Ⅱ)有良好的吸附效率。磁性水滑石可以再生循环利用3~4次。实验证明,磁性水滑石是一种良好的Cu(Ⅱ)吸附剂。     

上海市排水系统雨天出流及地表径流沉降特性初探

实际SS沉降特性是雨水池、沉淀池设计及优化运行的重要参数.采用累积曲线法测定了上海市典型排水系统雨天出流和地表径流的SS沉降特性.结果表明:地表径流中SS的2 h沉降去除率为58%～88%,且SS沉降去除率随SS初始质量浓度增加呈递增趋势;各类排水系统雨天出流中SS沉降速率和沉降去除率在合流制中相对较大,分流制相对较小,混接的分流制介于前两者之间,SS沉降去除率均在50%以上;合流制中COD的2 h沉降去除率为50%～80%.     

悬浮颗粒物在河道滞留塘系统中的沉降与沉积特性

河道滞留塘系统是以颗粒物沉降为污染物主要净化机理的污染河流净化技术.通过1年的现场试验研究,考察了悬浮颗粒物SS在滞留塘中的沉降和沉积特性.在本试验条件下,随水力停留时间(HRT)延长(HRT为1.5～7 h),SS平均去除率逐渐增加,介于20%～40%之间,而SS去除速率则快速降低,SS去除速率与进水SS浓度成正比关系;不同季节河水中SS的沉降性能有较大差异,冬季河水中有机物含量较低的易沉降颗粒物比例较春秋季河水的为高,滞留塘HRT的选择应以去除易沉降颗粒物为标准,本研究条件下5 h以内是适宜的HRT选择范围.在滞留塘动态运行中,SS的沿程沉积量呈指数规律下降.     

阳离子表面活性剂改性四氧化三铁-沸石复合材料对水中刚果红的去除作用

制备了四氧化三铁-沸石复合材料(磁性沸石)和阳离子表面活性剂改性磁性沸石(有机改性磁性沸石),采用X射线衍射分析对有机改性磁性沸石进行了表征,通过批量实验考察了有机改性磁性沸石对水中刚果红的吸附性能,并对相关的吸附机制进行了讨论。实验表明,有机改性磁性沸石对水中的刚果红具备良好的吸附能力,且有机改性磁性沸石对刚果红的吸附能力远远高于磁性沸石。有机改性磁性沸石对水中刚果红的吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附平衡数据可以采用Langmuir、Freundlich和Dubinin-Radushkevich(D-R)等温吸附模型加以描述。根据Langmuir等温吸附模型计算得到的有机改性磁性沸石对刚果红的最大吸附容量为146 mg/g(pH 7和30℃)。有机改性磁性沸石对水中刚果红的吸附属于自发和放热的过程。有机改性磁性沸石吸附水中刚果红的作用机制包括静电吸引、有机相分配、氢键和表面配位。X射线衍射分析结果表明,有机改性磁性沸石含四氧化三铁,吸附刚果红后的有机改性磁性沸石可以很容易地通过外加磁场的作用快速地从水中分离出来。上述结果表明,有机改性磁性沸石适合作为一种吸附剂去除废水中的刚果红。     

悬浮颗粒物在河道滞留塘系统中的沉降与沉积特性

河道滞留塘系统是以颗粒物沉降为污染物主要净化机理的污染河流净化技术。通过1年的现场试验研究，考察了悬浮颗粒物SS在滞留塘中的沉降和沉积特性。在本试验条件下，随水力停留时间（HRT）延长（HRT为1．5-7h），SS平均去除率逐渐增加，介于20％-40％之间，而SS去除速率则快速降低，SS去除速率与进水SS浓度成正比关系；不同季节河水中SS的沉降性能有较大差异，冬季河水中有机物含量较低的易沉降颗粒物比例较春秋季河水的为高，滞留塘HRT的选择应以去除易沉降颗粒物为标准，本研究条件下5h以内是适宜的HRT选择范围。在滞留塘动态运行中，SS的沿程沉积量呈指数规律下降。     

磁性Fe_3O_4纳米颗粒的制备及在水处理中的应用

众所周知,纳米颗粒在去除水中污染物的过程中易团聚,还会造成水体的二次污染。磁性Fe_3O_4纳米颗粒因其能迅速从水中分离的特性而被广泛关注。改性之后的磁性Fe_3O_4纳米颗粒在水中污染物的去除方面有很好的应用。对磁性Fe_3O_4纳米颗粒及其载体或复合物的制备方法进行了概述,重点对水中污染物的去除从3个方面进行了阐述:磁性Fe_3O_4纳米材料对水中重金属的吸附、有机物的吸附及水中细菌和医疗废物的处理。     

磁性多孔微球固定化硫酸盐还原菌的研究

以磁性多孔微球为载体,采用吸附法固载硫酸盐还原菌,用于磁性稳态流化床。通过扫描电镜等方法研究生物膜的组成,计算出反应器中磁性多孔微球的浓度、生物膜量和生物膜浓度等,并进行了磁性稳态流化床净化SO2废气初步实验。结果表明,MSFB反应器中的生物膜浓度为15．60g／L,生物膜厚度为105．60μm,MPM上固定的生物量高达109．80mg／g。磁性稳态流化床净化SO2废气,净化效率可达90％以上;并考察了pH和气液比对SO2吸收率的影响,这对进一步研究微生物法脱除烟气SO2具有重要意义。     

宠物食品加工废水处理工程实例

介绍了水解 接触氧化 气浮工艺在宠物食品加工废水中的应用。实践表明 ,在进水CODCr、BOD5和SS分别为 2 5 0 0mg/L、1 6 0 0mg/L和 2 5 0mg/L的情况下 ,出水的CODCr、BOD5和SS分别为 70mg/L、1 5mg/L和 4 0mg/L ,达到了《污水综合排放标准》(GB8978 96 )一级标准。经过 1年半的运行表明 ,该工艺具有运行稳定性好、处理效率高、操作管理方便的优点。     

基于ASM2的快速易生物降解COD组分表征方法构建

基于活性污泥2号模型（ASM2）对快速易生物降解组分（SS）进一步划分为可发酵的易生物降解有机物（SF）和发酵产物（SA）,本研究提出了一套科学的表征方法。该方法涉及SS与XS（慢速可生物降解组分）的好氧呼吸测量同时表征、SA组分的离子色谱测定以及物料衡算。应用这套方法对重庆市某2个城市污水厂隔栅井出水水样平行进行了4组实验,各种组分测量值序列的CV值在2.09%～6.18%之间。     

广州市某垃圾填埋场土壤磁学特征及其对重金属污染响应

为研究垃圾填埋场土壤重金属与环境磁学特征的关联，采集了广州市某垃圾填埋场41组土壤样品进行磁学和地化分析。磁学参数测定结果表明，土壤磁性以人为输入为主，组分主要是软磁性矿物，颗粒较粗。磁性矿物学研究表明，磁性颗粒物主要是磁铁矿、赤铁矿、磁赤铁矿，可能还有针铁矿。重金属与磁学参数相关性分析表明，Zn存在于各种粒径的磁性颗粒物中，Cu、Cr与单畴和多畴磁颗粒共存，Pb、As与较粗的硬磁性矿物共存，Hg与多种矫顽力不同的磁性矿物共存，Ni、Cd与所有磁学参数都未有显著相关关系。可见，一些重金属与磁性颗粒物之间存在伴生关系。     

宠物食品加工废水处理工程实例

介绍了水解．接触氧化．气浮工艺在宠物食品加工废水中的应用。实践表明，在进水CODCr、BOD5和SS分别为2500mg／L、1600mg／L和250mg／L的情况下，出水的CODCr、BOD5和SS分别为70mg／L、15mg／L和40mg／L，达到了《污水综合排放标准》(GB8978．96)一级标准。经过1年半的运行表明，该工艺具有运行稳定性好、处理效率高、操作管理方便的优点。     

纳米Fe3O4磁性粒子的制备及吸附性能研究

采用共沉淀法制备了纳米Fe3O4磁性粒子。应用透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X-射线衍射仪（XRD）和振动样品磁强计（VSM）等对纳米磁性粒子的粒径、结构、形貌、磁性能进行了表征,进行了磁分离沉降性能和腐殖酸吸附去除实验研究。结果表明：在未添加任何分散剂的条件下,制得的纳米Fe3O4磁性粒子主要呈球状,平均粒径约11nm,为典型的反尖晶石结构;饱和磁化强度、矫顽力和剩余磁化强度分别为73．10emu／g、159．2A／m和0．41emu／g;磁分离沉降速度为重力场的50倍;纳米Fe3O4磁性粒子对腐殖酸的吸附符合Langmuir型吸附等温线。     

纳米Fe_3O_4磁性粒子的制备及吸附性能研究

采用共沉淀法制备了纳米Fe3O4磁性粒子。应用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)等对纳米磁性粒子的粒径、结构、形貌、磁性能进行了表征,进行了磁分离沉降性能和腐殖酸吸附去除实验研究。结果表明:在未添加任何分散剂的条件下,制得的纳米Fe3O4磁性粒子主要呈球状,平均粒径约11 nm,为典型的反尖晶石结构;饱和磁化强度、矫顽力和剩余磁化强度分别为73.10 emu/g、159.2 A/m和0.41 emu/g;磁分离沉降速度为重力场的50倍;纳米Fe3O4磁性粒子对腐殖酸的吸附符合Langmuir型吸附等温线。     

磁性活性炭的制备及其对水中甲基橙的吸附

活性炭被广泛应用于水处理领域,然而吸附饱和后难以分离和再生的缺点却限制了其应用。本研究采用化学共沉淀法将铁氧化物和活性炭进行复合,制备出同时具有磁分离性能和较强的吸附性能的磁性活性炭复合材料,并对制备的复合材料进行表征,考察其对水中甲基橙的吸附性能。结果表明,制备的磁性活性炭的比表面积为666.72 m2/g,平均孔径为3.16 nm,具有良好的磁性能,在外加磁场下能快速地从溶液中分离出来且磁性能相对稳定,铁氧化物对活性炭吸附性能的影响不大。在温度为25℃、p H为5、吸附剂用量为3 g/L的情况下,吸附3 h后,该磁性活性炭对甲基橙的吸附率可达99.1%,预示着该磁性活性炭在水处理方面具有潜在的应用前景。     

疏浚底泥免烧陶粒的制备及其净水效果

以疏浚底泥为原料,采用免烧法制得疏浚底泥免烧陶粒(DSUC),同时对DSUC磁改性制得磁改性免烧陶粒(MUC),并将其作为陶粒过滤器滤料,与商品烧结陶粒(CSC)进行净水实验对比,探究了不同滤料对原水的处理效果,并调节循环水温度探究最佳运行温度。在净水实验中,控制原水流速0.07 mL·s~(-1),进水方式为连续进水。结果表明,运行温度为30℃时效果最优,此条件下COD、NH_3-N、SS和TP的去除率在22 d后稳定,平均去除率分别为55%、65%、78%和50%。DSUC对原水处理效果与CSC相近,MUC效果更佳,MUC对COD、NH_3-N、SS及TP去除率在22 d后分别稳定在65%、69%、79%和51%左右,说明弱磁性可能能够增加微生物活性,促进其在陶粒表面生长,提高处理原水的效果。     

磁性载银滤料对燃煤烟气中Hg~0的吸附性能

通过共沉淀法制备磁性华博特滤料,采用定容法配制硝酸银溶液,用浸渍法制得的磁性载银华博特滤料,并用红外光谱(FTIR-ATR)及电镜扫描(SEM)对制得的磁性载银滤料进行表征分析。在固定床实验系统上对5种滤料进行脱除Hg~0的实验,磁性华博特滤料、磁性载银华博特滤料对Hg~0的脱除实验,以及在不同反应条件下磁性载银华博特滤料对Hg~0的脱除实验。结果表明:5种纤维滤料中脱汞效率最高的是华博特滤料,将HBT滤料磁性载银后对Hg~0的脱除效率大幅提高;Hg~0的脱除效率随着反应温度的升高先升高后降低,随着Hg~     

污水中不同COD组分下A/O脱氮工艺的反硝化效率

为了研究了不同COD组分进水对A/O工艺中反硝化的影响以及COD组分中溶解性易生物降解COD(SS)、颗粒性慢速可生物降解COD(XS)比例改变后系统反硝化速率和反硝化潜力的变化。以连续流A/O反应器脱氮效率为研究对象,通过改变碳源物质投配量来配置3种SS比例分别为15%、30%和50%的城市污水,系统地考察了进水中SS比例对反硝化的影响。结果表明,进水中SS比例由15%增加到50%后,可以明显提高A/O系统TN的去除率,脱氮率由82%提高到89%。同时通过缺氧反硝化间歇实验,从反硝化动力学角度分析,进一步确定进水中SS比例对反硝化速率和反硝化潜力的影响,发现进水SS比例分别为50%、30%和15%,系统反硝化速率分别为0.027 g NO-3-N/(g VSS·min)、0.022 g NO-3-N/(g VSS·min)和0.020 g NO-3-N/(g VSS·min),反硝化潜力分别为16.49、13.99和13.74 mg/L。可见随着进水中SS比例的升高,系统中反硝化速率和反硝化潜力也相应增加。得出进水中COD组分不同,尤其是SS所占比例大小,是影响反硝化效果的一个关键因素。