响应面法优化克浅十油田废水的混凝沉淀工艺

以克浅十污水处理站原水为研究对象,采用混凝沉淀工艺,探讨优选出的复配混凝剂投加量、助凝剂投加量及静置时间对原水中浊度和总铁去除效果的影响.应用Box-Behnken中心组合实验和响应面分析法,建立混凝剂对处理原水的二次多项式数学模型,确定了混凝沉淀去除原水浊度和总铁的优化工艺参数分别为:复配混凝剂投加量为152.15 mg/L、143.84 mg/L,助凝剂投加量为4.14 mg/L、4.32 mg/L,静置时间为11.77 min、11.22 min.在此工艺条件下回归方程得到的浊度和总铁的去除率预测值与实验值接近,且拟合性良好,误差介于3％～5％之间.通过均值内插法,对比浊度和总铁的多元二次回归方程,推导得出的2组最佳工艺条件均能满足浊度和总铁的去除要求.     

改性花生壳生物炭对磷酸盐的吸附特性

该文以花生壳为原料热解得到花生壳生物炭,并用铁盐对其进行改性,得到改性花生壳生物炭。利用改性花生壳生物炭吸附磷酸盐,研究了吸附动力学和吸附等温线曲线,同时探究了pH对吸附除磷效果的影响。并利用吸附有磷酸盐的改性生物炭作为小麦种子生长的基质。结果表明,改性花生壳生物炭对磷的最大吸附量为1.11 mg/g,吸附动力学符合准二级动力学拟合方程,吸附曲线符合Langmuir吸附模型,主要为单层吸附过程,吸附过程的最适pH为4～10。同时,吸附有磷酸盐的改性花生壳生物炭能提高小麦种子的发芽率,并且能促进早期幼苗的生长。该改性生物炭可以有效吸附磷酸盐,缓解水体的富营养化,还能作为缓释肥料,实现环境治理与资源化利用。     

钠基膨润土、粉煤灰吸附预处理煤气化废水效果及机理

煤气化废水具有可生化性差,酚类物质含量高、毒性强的特点,导致生物处理效果不理想。以煤气化废水厌氧段进水为研究对象,分别以钠基膨润土(Na-BBT)与粉煤灰(PFA)作为吸附剂,探究其对煤气化废水中主要特征污染物的去除效果和吸附机理。结果表明：Na-BBT、PFA对煤气化废水中的化学需氧量(COD)、氨氮(NH₃-N)与总酚(total phenols,Tph)有一定的去除效果,其可生化性得到提升,经过Na-BBT和PFA处理后,BOD₅/COD由0.29分别提高至0.37和0.32;废水中的NH₃-N由221.3 mg·L⁻¹分别降至128.6 mg·L⁻¹和180.8 mg·L⁻¹,总酚由554.8 mg·L⁻¹分别降至360.6 mg·L⁻¹和386.7 mg·L⁻¹。气相色谱质谱(GC-MS)分析结果表明,去除的主要物质为苯酚、4-甲基苯酚、邻苯二酚、(R)-(+)-3-甲基环戊酮和对羟基苯乙酮等毒性物质,废水毒性得到降低,毒性单元(toxic unit,TU)值由 22.3 分别降至 15.2和18.4。通过吸附等温和吸附动力学分析可知,Na-BBT和PFA对煤气化废水的吸附符合 Langmuir模型和准一级动力学模型;三维荧光光谱、孔径比表面积(BET)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、X 射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)和X射线电子能谱(XPS)等分析结果表明,Na-BBT和PFA对煤气化废水中污染物的吸附去除过程和机理主要受物理扩散控制,为表面和孔道的物理吸附,同时也存在离子交换吸附。以上结果表明Na-BBT和PFA作为吸附剂,可以有效提高煤气化废水的可生化性,降低毒性,将其用于煤气化废水的预处理,具有潜在和广泛的应用前景。     

响应面法优化聚磷硫酸铁的制备及其应用

采用单因素实验方法,针对制备聚磷硫酸铁(PPFS)的主要影响因素加以分析,包括酸度(nH2SO4/nFe2+、碱化度和nPO34-/nFe2+等。以生活污水中总磷(TP)的去除率为考察对象,采用Box-Behnken中心组合实验和响应面分析方法对主要影响因素加以优化,得到了二次响应曲面模型以及优化的水平值。结果表明,当把PPFS用于生活污水中TP的去除时,其最佳制备参数如下所列:酸度为0.1017,碱化度为12.21%,nPO34-/nFe2+为0.0560。通过回归分析,模型拟合性良好,在优化制备条件下得到的TP去除率预测值与实验值接近,误差为1.26%。