热水环境中Na+活化斜发沸石吸附钙离子除硬过程研究

本实验以Na+活化天然斜发沸石为吸附剂模拟研究其在工业热水环境中对钙离子(Ca2+)吸附除硬,考察了吸附剂的活化/再生条件、溶液p H等影响因素,并对Ca2+吸附动力学和热力学行为进行了分析探讨.结果表明:1该吸附过程具有准二级动力学特征且更符合Langmuir吸附等温模型;2温度升高可有效提升Ca2+吸附效率,而对其最大吸附量影响较小;3过程属化学吸附且为自发、吸热的熵增反应;4建议溶液p H控制在6~10之间,且当初始Ca2+浓度小于20 mg·L-1时活化斜发沸石可再生高效使用9次以上.研究证明活化斜发沸石是一种工业热能动力系统高温在线除硬的理想吸附剂.     

沸石对溶液中氨氮的吸附实验研究

进行了沸石对氨氮的等温吸附实验及吸附动力学实验,得出结论:沸石具有"快速吸附,缓慢平衡"的特点,对氨氮的吸附等温线符合Langmuir公式,吸附最大值为6.2735mg/L。     

三种水处理剂用于强化一级处理工艺比较

采用烧杯试验,以沸石、聚合氯化铝、硫酸亚铁为试验药剂,对城市污水进行强化一级处理,分析了三种药剂的处理效果。试验表明沸石混凝剂的处理效果最好,聚合氯化铝次之,硫酸亚铁效果最差。     

响应面法优化超声波强化生物滤池预处理微污染水源水效果分析

由于传统水处理工艺不能满足微污染水源水中氨氮和有机质高效去除的要求,在组合填料生物滤池基础上,设置了超声辐射与无超声处理的生物滤池净化微污染水源水的对比实验,研究了超声波在最佳工况条件下对沸石-颗粒活性炭生物滤池预处理微污染水源水的强化作用。采用Box-Behnken响应面优化实验设计的影响因素(水温、水力停留时间、气水比),分别建立了NH_4~+-N、COD_(Mn)浊度去除率与上述因素之间的二次多项式模型,得到最佳工况条件:水温为20℃、水力停留时间为30 min、气水比为0.5:1。研究结果显示,最佳条件下,对微污染水中NH_4~+—N、COD_(Mn)、浊度的去除率分别达到97.4%、87.1%、96.9%,出水水质好于缺少超声波强化作用的情况。还进一步分析了超声波促进生物活性的机理,以期为净水工艺提供新的思路。     

人工湿地不同填料组合去除典型污染物的研究

选取沸石、火山岩、空心砖、钢渣4种填料,通过对水中典型污染物的等温吸附试验,进行填料组合方式的优化配比.选取优化后的配比组合模拟人工湿地基质系统进行动态试验,进一步考察分析不同填料组合对污染物去除效果的差异.实验结果表明,Langmuir模型能够较好地模拟填料对氮、磷的吸附过程.各填料对NH+4-N的饱和吸附量大小为沸石(2388.92 mg·kg-1)空心砖(618.39 mg·kg-1)火山岩(310.84mg·kg-1);对磷的饱和吸附量大小为空心砖(3051.57 mg·kg-1)钢渣(2863.69 mg·kg-1)火山岩(1102.78 mg·kg-1)沸石(717.15mg·kg-1).在动态试验中,不同的填料组合对污染物具有不同的去除效果.综合考虑各填料组合对污染物的去除,选取效果最优的填料组合为ZH11(沸石与空心砖质量比1∶1混合),其对COD、NH+4-N、NO-3-N、TP的去除率分别达到62.40%、95.54%、59.82%和97.50%.     

无磷洗涤剂的发展与其标准修改的关系问题

通过对几种无磷洗涤助剂的性能及无磷洗衣粉标准的分析,提出只有提高无磷助洗剂的性能才能提高无磷洗衣粉的洗涤、去污性能,而现行的无磷洗衣粉标准已成为制约其发展的关键问题.     

饱和改性沸石再生技术研究

用盐酸溶液和氯化钠溶液的混和溶液作为再生液对吸附铬饱和的改性沸石进行再生，研究了影响改性沸石再生的相关参数。结果表明：再生液中盐酸溶液的浓度为2mol／L，氯化钠溶液的浓度为1mol／L，二者的体积比为1：2；再生时间为1h，再生液温度为15℃-30℃恢复率较好。     

沸石在集流雨水中的应用研究

研究了活化沸石去除大肠杆菌、苯酚、氯仿和阴离子表面活性剂的效果。结果表明：沸石去除水中大肠杆菌效果显著，去除率高达99．9％，滤速对去除效果有一定影响。同时，对是否采用活化剂进行预处理及活化剂种类对沸石吸附容量影响做了进一步研究。     

沸石-膨润土阻隔屏障阻控锰渣堆场氨氮污染

以沸石和膨润土为基础材料制备阻隔屏障,该文通过力学实验、渗透实验、微观表征、吸附实验、离心实验和数值模拟实验,探究阻隔屏障对锰渣堆场氨氮污染的阻控效果。结果表明：阻隔材料的最佳质量配比为沸石∶膨润土=3∶2,水泥质量占整个体系质量配比的50%;沸石的加入提升了阻隔材料的抗渗性能和力学性能,使其最小渗透系数达到2.049×10-10m/s,最大抗压强度达到3.36 MPa;沸石让阻隔材料内部结构变得均匀且紧密,显著提升了阻隔材料对氨氮的吸附能力;阻隔材料对氨氮的吸附过程更符合准二级动力学模型和Freundlich模型,并且该吸附属于吸热过程;随着氨氮溶液的渗透,阻隔材料渗透系数呈现逐渐减小并稳定的趋势;利用Visual MODFLOW对氨氮在地下水中运移的过程进行数值模拟,经过5 000 d后阻隔屏障仍未被击穿。沸石-膨润土阻隔屏障对锰渣堆场氨氮污染表现出了优异的阻控效果。     

废玻璃/铝渣人工沸石对水中Ca2+的吸附

利用废玻璃和铝渣制备沸石,进而表征沸石结构特征并研究其对水中Ca~(2+)的吸附性能。采用批式实验考察不同温度下沸石用量、初始pH、振荡频率、接触时间对吸附量的影响,并研究吸附过程热力学、动力学特征。结果表明,吸附量随沸石用量增加而减小、随接触时间延长而增大。初始pH和振荡频率对吸附量影响较显著。温度变化对平衡吸附量影响不大,但升高温度可显著缩短吸附平衡时间。最佳工艺参数为:沸石用量20 g·L~(-1),初始pH 6～8,振荡频率150 r·min~(-1),接触时间60 min,此时吸附量约16 mg·g~(-1)。Langmuir等温线最符合沸石吸附水中Ca~(2+)过程,表明该过程是均质单分子层吸附。动力学特征最符合准二级动力学方程,证实该过程主要受离子交换、颗粒外液膜扩散和颗粒内扩散控制。该沸石对水中Ca~(2+)吸附过程是物理吸附和化学吸附并存的自发、吸热、熵增过程。该沸石可较好地去除水中Ca~(2+),故具有一定软化硬水能力。