浸渍-碱性微波法载磁活性炭粉对壬基酚的吸附

利用浸渍-碱性微波法制备载磁粉末活性炭,通过等温吸附实验和动力学吸附实验,研究对比了其与原料活性炭、浸渍载铁活性炭对壬基酚的吸附性能。采用氮气吸附仪、FTIR、XRD、国标(GB/T12496.19-1999)邻菲啰啉分光度法及VSM,分别对3种样品进行了物相结构、表面官能团、铁含量及磁性能的分析,并探讨了吸附机理。结果表明,浸渍-碱性微波法载磁活性炭的总孔容及孔隙率均有较大提高;其吸附等温线符合Freundich方程,吸附动力学过程符合准二级动力学方程与孔道内扩散模型,相关系数R2均大于0.900。原活性炭经一定浓度的铁盐溶液浸渍后,铁含量由2%提高到8%。在碱性、N2气氛条件下微波后,铁系物主要存在形式为零价铁和Fe3O4,制得的载磁活性炭饱和磁化强度为1.12 emu/g。     

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。     

国家环境保护水污染控制工程技术(浙江)中心 浙江省环境污染控制技术研究重点实验室 浙江省环保公共科技创新服务平台 浙江省环境保护科学设计研究院工程研究中心

正技术系列:1、生物强化脱氨氮技术:融合了微生物强化与生物载体固定化技术,提高了生物脱氨氮效率。2、磁场强化污水处理技术:将磁性絮凝剂与磁分离技术有机结合,处理效率高,占地面积小,适用于工业废水预处理及污水脱氮除磷。3、污水处理厂提标改造技术:适用于以工业废水为主的集中式污水处理厂的提标改造。4、废水深度处理与回用技术:适用于印染、造纸、城镇污水处理厂尾水的深度处理及回用。5、锅炉烟气脱硝技术:适用于水泥炉窑、垃圾焚烧炉、玻璃炉窑以及燃煤锅炉排放的NO_x气体减排。     

磁性Fe-Ti复合氧化物的制备及其对水中As(Ⅴ)的吸附研究

采用正/反向共沉淀法分别制备了不同铁钛配比的新型纳米复合材料——Fe3O4/TiO2。对以两种方法制备的材料的外观、磁性及对水中As(Ⅴ)的吸附性能进行了比较。结果表明,相同铁钛配比的材料具有类似的外观和磁性,随铁含量降低材料由黑灰色向乳白色转变,磁性随之减弱,当铁物质的量分数≤50%时,材料基本丧失磁性。正向共沉淀法制备的材料吸附性能优于反向共沉淀法,正向n(Fe)∶n(Ti)=9∶1材料的磁性最强,对砷的吸附性能也较好,对起始As(Ⅴ)质量浓度为0.5 mg/L的模拟含砷水,经3 h吸附,As(Ⅴ)的去除率达到90%以上。该材料为介孔结构,比表面积为279.1 m2/g,BJH平均孔径为7.14 nm。模拟吸附剂的自由沉淀与外加磁场的沉淀过程,在20 min内,二者的浊度去除率分别为19.4%和74.4%。     

磁分离技术在黑臭水体中的应用研究

文章介绍了国内现有磁分离技术的研究进展及现状,阐述了磁分离技术的工艺流程及基本原理.以某黑臭水体磁分离技术应用验证项目为例,分析了磁分离工艺对COD、TP、SS等污染物质的去除效果,为磁分离工艺设计提供技术参考.     

西笤溪流域重金属污染磁学研究及多元分析

对西苕溪流域的土壤样品及部分太湖近岸表层底泥样品,进行了环境磁学测试与化学分析.采用指标聚类分析,抽取磁化率、S比值和Cr、Fe、Pb、Sr、Ti、Zn含量等8个典型指标.再应用模糊C均值聚类分析,分辨出了4种不同的样品类型和两种不同的人类活动响应.取自丘陵山地的第一类样品,以强的磁化率、高的S比值和低的Sr、Ni和Zn含量为特征,代表了流域的自然背景.分布在河谷平原农耕区的第二类样品,磁化率、S比值以及重金属含量都很低,反映了农业活动对环境的影响.而分布在滨湖平原和东苕溪流域的第三类样品,Sr、Ni和Zn含量最高,反映了工业活动对环境的影响.代表丘陵与平原过渡带的第四类样品,其磁参数和重金属含量介于丘陵山地与平原之间.由于流域的磁背景场很高,且人类活动多元化,磁与重金属的相关性差,因此单一的磁化率不能直接指示污染状况.     

过渡族金属掺杂对BiFeO_3物相和光催化性的影响

以二乙三胺五乙酸为配体,通过低温热分解配位前驱体法制备掺杂过渡族金属(Co~(2+)、Mn~(2+)、Zn~(2+)、和Cu~(2+))的铁酸铋。通过XRD和IR等手段研究掺杂离子种类和比例对产物物相的影响。结果表明,掺杂金属离子的种类和比例都对产物物相存在明显的影响。同时,以甲基橙为降解模型研究掺杂对产物光催化性的影响。结果表明,Zn~(2+)、Co~(2+)以及Co~(3+)这3种离子的少量掺杂对FeBiO_3的光催化性能有不同程度的提高,而Mn~(2+)的掺杂则降低FeBiO_3的光催化性。与不掺杂所形成FeBiO_3产物相比,甲基橙分别在掺杂3%Zn~(2+)和3%Co~(2+)的产物催化作用下,光照3 h后的光降解率均可提高37%左右。另外,还研究了掺杂Co~(2+)和Zn~(2+)这2种离子所形成产物的磁性分离、回收和循环催化效果。结果发现,由这2种离子掺杂3%后所形成产物具有良好的催化稳定性以及磁回收性能。     

磁场水处理技术中微观电磁感应行为分析

运用电磁学基础知识,引用分子电流模型,通过数学推导,分析得出水系统中微观粒子因受到电磁感应影响,可引发电子云分布改变。同时论证说明各磁场因素对该过程的影响,并通过试验进行了验证。分析表明:在磁场水处理技术中,微观电磁感应现象更具有普遍意义,进一步揭示磁场水处理技术的磁场作用机理,为磁场水处理装置的设计与应用提供了依据。     

光磁耦合污水处理装置的设计及运行效果分析

基于光催化技术和磁场能够改善污水处理效果的性质,开发了一种光磁耦合污水处理装置。紫外线强度分布的设计计算采用多点源叠加近似辐射模型;磁感应强度的产生选用亥姆霍兹线圈,并采用MATLAB对反应器的磁场进行了磁场强度分布的可视化模拟;采用流体力学软件CFD对装置内流场进行了数值模拟。结果表明,灯管之间的反应器壁附近区域的紫外线强度最小,而在3根紫外灯管间的区域紫外线强度较强且相对均匀;亥姆霍兹线圈内部磁场可近似作为匀强磁场;在该装置反应区存在循环流,有利于提高光磁耦合反应速率。对反应器效果进行验证表明,该反应器对污水的脱色率和COD去除率均较高,磁性光催化剂回收率达到97%以上;光磁耦合法废水处理效果明显高于磁场和光催化作用单独处理效果。     

磁粉在磁加载混凝深度除磷中的作用机理分析

为适应天津新地(DB 12/599-2015)对出水总磷的排放需求,对天津某污水处理厂二沉池出水进行磁加载混凝工艺深度除磷实验。探讨了3种磁粉在粒径、表面电荷和磁感应强度等方面对混凝的影响;对比了磁加载混凝和常规混凝在沉降时间、絮体生长动力学的差异;分析了磁加载混凝和常规混凝对于不同形态磷的去除效果。结果表明,在磁加载混凝技术深度除磷中,磁粉的粒径、电性和磁性的协同作用是提高混凝效果的主要因素,粒径范围适中,表面带正电荷,磁感应强度越大越有利于污染物的去除。磁加载混凝技术可减少混凝剂用量、缩短沉降时间、提升去除效果,磁粉在混凝过程中起电性中和、表面吸附、絮凝成核、快速沉降的作用。