外磁场调控的聚合硫酸铁水解过程研究

基于聚合硫酸铁的UV-vis光谱学特征,利用外加电磁场对聚合硫酸铁进行磁化调控,研究了不同磁化时间和磁场强度对PFS中铁形态分布的影响.研究表明,水解过程中铁盐逐渐与羟基结合,存在由低聚态向相对较高聚态转化的趋势.整体来看,在一定范围内增加磁化时间和磁场强度可以有效促进絮凝剂的水解,但是在多工艺参数调控中,提升磁场强度能够获得更为明显的效果.通过上述研究表明,借助UV-vis光谱学特征变化的分析,可有效判断PFS在水解过程中的水解进程及转化.在相同磁场强度下,磁化4~6min时,由低聚态向高聚态转化速率更快.而在控制磁化时间相同的情况下,增大磁场强度相应水解产物的转化速率也会提高1.9%~12.3%.该研究为设计适当的磁场强度获得更好的磁絮凝效果以及PFS絮凝工艺的调控提供更为科学有效的理论指导.     

含铝铁硅固废制备PSAF混凝剂RSM优化与结构表征

研究了以粉煤灰和氧化铁皮为原料制备聚硅酸铝铁混凝剂的影响因素及产品微观结构和形貌,选取碱化度、nAl：nFe、聚合温度、反应时间对透光率进行4因素3水平响应面实验.得出制备优化方案：碱化度为0.5,nAl：nFe为1.38,聚合温度为39.2℃,反应时间为1.36h,透光率预测值达90.24%,验证试验均值相对误差1.20%,表明RSM优化模型可靠.结合产品表征测试,XRD分析主要物相为氯化钠,大范围衍射驼峰预示着浸出液聚合形成了新的无定形物;FT-IR测试表明聚硅酸与Al³⁺、Fe³⁺之间存在较多金属-OH等非离子键络合态;TEM测试结果显示产品为高聚集度和枝化度的网状结构;TG分析表明产品在400℃以前失去结合水和羟基,700℃左右产品主要化学键断裂,对应DSC图中均出现较强吸热峰,产品具有较好的稳定性.     

vis／H2O2／草酸铁处理活性艳红染料的实验研究

采用vis／H₂O₂／草酸铁法，对活性艳红染料废水进行处理。研究了H₂O₂、K₂C₂O₄和Fe₂(SO₄)₃·7H₂O的投加量、pH值和光照时间等因素对染料废水处理效果的影响和最佳处理条件。结果表明，pH值2.5；30%H₂O₂的投加量0.1 mL；0.1 mol/L Fe₂(SO₄)₃·7H₂O的投加量1.0 mL；0.1 mol/L K₂C₂O₄的投加量1.5 mL；光照时间40 min的最佳条件下，70 mg/L的活性艳红模拟染料废水脱色率可达99.82%。通过对vis／H₂O₂／草酸铁法和Fenton法、H₂O₂法、草酸铁法等方法进行对比实验，vis／H₂O₂／草酸铁法明显优于其他方法，是一项有研究价值和开发应用前景的污染治理新技术。     

浅谈煤矿透水事故后外排酸性矿井水的治理

采用火焰原子吸收法对大同市“5．18”左云新井煤矿透水事故中所排酸性废水及其应急处理外排水中铁锰进行跟踪测定。结果表明，在废水处理过程中加入石灰石中和，脱铁脱锰，pH均值7．9，总铁浓度均值1．07mg／L，均达到污水综合排放标准。     

聚合硅酸铝铁絮凝剂中铁的形态分布与转化

以AlCl₃·6H₂O ,FeCl₃·6H₂O ,Na₂CO₃,盐酸和硅酸钠为原料制备了不同碱化度B及不同n(Al)∶n(Fe)∶n(Si)摩尔比的系列聚合硅酸铝铁絮凝剂 (PAFSC) ,采用Fe -Ferron逐时络合比色法研究了PAFSC中铁的形态分布情况 ,考察了熟化时间、制备工艺及n(Al)∶n(Fe)∶n(Si)对PAFSC中铁的形态分布的影响情况。研究结果表明 :随着熟化时间的延长 ,铁和聚硅酸摩尔数的增加 ,PAFSC中铁的形态由低聚物向高聚物转化.      

铁盐絮凝法从阳宗海湖水中除砷研究与现场扩大试验

阳宗海是我国云南省第三大高原湖泊,2008年6月发现被砷污染,水质从Ⅱ类下降到劣Ⅴ类.由于阳宗海面积有31km2,蓄水量6.04亿m3,不可能实施传统除砷絮凝法中的预氧化及调p H值等操作,试验研究了直接对阳宗海砷污染湖水雾化喷洒Fe Cl3溶液除砷的工艺条件.结果表明,对于p H 8.6的50 L湖水,Fe Cl3用量为1.62~3.20 mg·L-1即可达到95.1%~96.7%的除砷率.在除砷反应中,湖水的p H值稳定不变,湖中鱼类的生存不受影响,且反应生成的沉淀物在954 d后于湖水中仍稳定存在,检测不出砷.在现场1万m3和25万m3湖水中的扩大试验也取得了良好的除砷效果,为大型湖泊水体减污治理提供了典型实施范例.     

强化混凝对腐殖酸和富里酸去除对比研究

以腐殖酸和富里酸为研究对象,考察了硫酸铝、三氯化铁、聚合氯化铝和聚合氯化铁这4种混凝剂的强化混凝效果,并研究了pH、浊度及Ca2+、腐殖酸和富里酸相对含量对强化混凝的影响.结果表明,4种混凝剂对腐殖酸的去除效果要高于富里酸,三氯化铁和硫酸铝比聚合氯化铝和聚合氯化铁具有更好的混凝效果,在混凝剂投量为40 mg.L-1时,三氯化铁、硫酸铝、聚合氯化铁和聚合氯化铝混凝后可将水样中富里酸浓度由10 mg.L-1分别降为3.22、4.34、5.85和4.86 mg.L-1,而腐殖酸浓度可分别降至1.13、2.13、3.44和2.50 mg.L-1.三氯化铁和硫酸铝强化混凝的最佳pH为5.5～6.5,在其它pH范围强化混凝效果降低;水样中有机物浓度越高,混凝效果越差,富里酸/腐殖酸>0.4后混凝效果明显变差.浊度对混凝剂去除有机物的影响较小,Ca2+浓度的增加可提高腐殖酸和富里酸的去除效果.     

酸浸赤泥制备含碳聚硅酸铝铁絮凝剂及其污泥脱水性能研究

以改性淀粉、拜尔法赤泥为原料,制备了含碳聚硅酸铝铁絮凝剂(R-CSiAFS),研究其对污泥的脱水性能,并采用红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和热重分析仪(TGA)对R-CSiAFS复合絮凝剂进行表征.结果表明,赤泥经硫酸前处理后,总铁(TFe)和Al~(3+)的浸出率分别为81.44%和96.83%.在(Al+Fe)/淀粉质量比为0.55/1,最佳pH=3.0,SiO_2质量分数为0.375%的条件下制得最优R-CSiAFS.利用此絮凝剂进行污泥脱水实验,当投加量为330 mg·L~(-1),污泥体系pH为7.0时,污泥比阻SRF降低了92.3%,沉降比SV30从90.0%降低到79.9%.     

活性污泥厌氧Fe(Ⅲ)还原氨氧化现象初探

采用常规化学分析和微生物群落变性梯度凝胶电泳(DGGE)监测技术,探究了厌氧条件下活性污泥中Fe(Ⅲ)还原氨氧化(Feammox)反应的存在及微生物群落动态响应.结果表明,当反应器运行至第24 d时NH_4~+发生转化,同时检测到NO_3~-和Fe(Ⅱ)的生成,表明活性污泥中存在着Fe(Ⅲ)还原NH_4~+氧化反应,产物主要为NO_3~-和Fe(Ⅱ),并伴随少量N_2生成.经过84d培养,氨氮最大转化量达29.85 mg·L~(-1),转化率为59.7%,出水NO_3~-最高值达24.56 mg·L~(-1).活性污泥中Feammox为产酸过程,体系中p H值下降.整个培养过程中微生物群落条带分布发生变化,参与活性污泥中Feammox反应的部分群落在培养过程获得保留,部分优势菌群获得富集.     

复合金属改性生物炭对水体中低浓度磷的吸附性能

通过FeCl_3和KMnO_4溶液对果壳生物炭进行浸渍改性,探索复合改性生物炭(Fe:Mn=1:1)对低浓度磷的吸附性能.结果表明,铁锰复合改性生物炭对低浓度磷的吸附效果远远大于铁改性及锰改性; SEM和FT-IR测定表明,铁锰复合改性后生物炭表面可能存在铁锰氧化物和铁氢氧化物.在磷浓度为0. 5 mg·L~(-1)、温度为298 K、固液比(mg∶L)为500时,吸附量为0. 96 mg·g~(-1).当溶液的pH为4～10,均具有较高的去除率和吸附量.等温吸附实验数据符合Freundlich方程,为多层吸附.吸附热力学研究表明,ΔG~θ0、ΔH~θ 0和ΔS~θ 0,说明该吸附是自发、熵增加的吸热过程.吸附动力学分析发现,改性后生物炭在60 min内基本达到吸附平衡,吸附过程符合准二级动力学方程,以化学吸附为主.可为天然水体和污水处理厂低浓度除磷提供理论数据支撑.