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新型饮用水除氟材料Bio-F的除氟特性和比较研究 总被引:6,自引:1,他引:6
对3种传统除氟剂活性氧化铝、骨炭和改性沸石与自制的新型生物除氟剂Bio-F的除氟性能及影响因素(材料粒径、pH值、吸附时间、水样含氟浓度、其它离子、再生能力等)进行了比较,并模拟动态实验评估了这4种除氟材料对实际高氟地下水处理的效果.结果表明,Bio-F生物除氟剂对F-的吸附过程符合Lagergren一级吸附动力学特征(R2=0.958 0),吸附速率较快,且该过程属于吸热反应; Bio-F吸附F-符合Langmuir吸附等温模型(R2=0.999 2),吸附容量高,静态吸附容量可达4.088 3 mg·g-1,分别约是活性氧化铝和改性沸石的1.8和 5.8倍.4种除氟材料吸附容量与氟浓度正相关,与吸附剂粒径负相关.高浓度的CO2-3、HCO-3明显抑制Bio-F的除氟(p<0.05),但高浓度的Ca2+、NO-3、HPO2-4有利于Bio-F的除氟(p<0.001).Bio-F除氟最佳停留时间3~4 min,远远低于沸石20 min和活性氧化铝11 min.在pH 4.0~9.0范围内Bio-F可保持90%以上吸附F-的能力.再生性能稳定,10次再生后吸附容量变化不超过15%.Bio-F综合性能优于其它3种传统除氟剂,在我国广大农村地区推广有显著优越性. 相似文献
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以含氟地下水为研究对象,采用自制电促吸附除氟反应器,开展电增强载铝活性炭纤维吸附除氟的动态实验,研究了不同电压、极板间距、地下水碱度和流速对吸附除氟效果的影响。实验结果表明,在负载炭纤维毡的电极一端加正电,可以提高除氟效果。当电压为1.6 V时除氟效果较好,单位面积炭毡处理达标水量为56.7 L/m2;极板间距设置为4mm时电吸附反应器除氟效果最佳;通过调节pH改变地下水碱度,当地下水pH调节为5.5时,电吸附反应器除氟效果较未调节前提高50%;当采用3对电极板,流速为1.88 m/h时,达到最高表面处理负荷2 073.6 L/(m2.d);探究了反应器的反洗再生方式,并连续进行了吸附再生的动态实验;穿透的反应器以Al2(SO4)3溶液为再生液并采用反向加电1.6 V的方式,可以达到较好的再生效果,实现连续动态运行。 相似文献
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颗粒羟基氧化锆的除氟性能 总被引:1,自引:0,他引:1
以羟基氧化锆粉末为原料,制备颗粒羟基氧化锆,评价了颗粒羟基氧化锆对溶液中F-的吸附性能。结果表明:颗粒羟基氧化锆除氟过程符合Freundlich吸附等温线模型和拟二级动力学模型,F-的吸附过程包括液膜扩散和颗粒内的孔扩散;pH在3~4时,颗粒羟基氧化锆的氟吸附量达到最大值27.72 mg/g,其他范围内pH的升高或降低都会导致氟吸附量的降低;Cl-对颗粒羟基氧化锆除氟过程无明显影响,而SO24-和PO34-对颗粒羟基氧化锆除氟过程影响较大,且浓度越高影响越大;扫描电镜和X射线能谱测试结果显示颗粒内随着颗粒深度的增加,F-含量逐渐降低,F-在颗粒内部的传质过程受到阻碍,SO24-和PO34-对颗粒羟基氧化锆除氟的干扰作用主要发生在颗粒表面。 相似文献
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为了提高羟基磷灰石(HAP)的除氟效果,采用化学沉淀法合成3种不同Al/Ca值的Al13改性后的HAP吸附材料,并对其进行XRD、FTIR、SEM、BET等表征,考察吸附过程中pH的影响,同时通过吸附热力学、吸附动力学等探讨了其除氟性能.结果表明,Al13-HAP材料比HAP更加疏松多孔,当Al/Ca=0.7时,比表面积增大到了137.2 m2·g-1,孔容增大到0.8217 cm3·g-1.FTIR结果表明,Al13的掺入给吸附材料中带入了大量—OH.根据Al13-HAP吸附F-前后的表征,F-主要通过配体交换取代Al13-HAP中的—OH从环境中被去除.当Al/Ca=0.4时,Al13-HAP最大除氟效果达到5.03 mg·L-1;零电荷点pHPZC为8.46,大于HAP的pHPZC,具体表现为对天然水体pH值适用性较广.吸附过程与Langmuir吸附模型以及拟二级动力学模型契合度高,这也证实了化学吸附为主要作用,吸附热力学结果表明Al13-HAP吸附氟是自发的吸热过程. 相似文献
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Batch adsorption studies were undertaken to assess the suitability of aluminium titanate (AT) and bismuth aluminate (BA) to remove
fluoride ions from water. The e ect of pH, dose of adsorbent, contact time, initial concentration, co-ions and temperature on fluoride
removal e ciency were studied. The amounts of fluoride ions adsorbed, at 30°C from 4 mg/L of fluoride ion solution, by AT and BA
were 0.85 and 1.55 mg/g, respectively. The experimental data fitted well to the Freundlich and Langmuir isotherms. Thermodynamic
parameters such as H0, S 0 and G0 indicated that the removal of fluoride ions by AT was exothermic and non-spontaneous while
that by BA was endothermic and spontaneous. Fourier transform infrared (FT-IR) analysis and X-ray di raction (XRD) patterns of the
adsorbent before and after adsorption indicated that fluoride ions were chemisorbed by these adsorbents. 相似文献
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羟基磷灰石除氟滤料的吸附平衡及动力学 总被引:1,自引:0,他引:1
羟基磷灰石(HAP)是一种高容量、环保型饮用水除氟材料。以氢氧化钙和磷酸为原料采用沉淀法合成了羟基磷灰石,并用红外光谱和XRD图谱进行了表征。研究了接触时间、pH值和温度等因素对羟基磷灰石吸附氟性能的影响。通过对吸附过程中的热力学动力学参数的计算来判断吸附的实质过程。研究结果表明,60 min以内吸附速率较快,在约70 min时吸附过程趋于平衡;酸性环境中的吸附效果要比在碱性环境中要好;升高温度有利于吸附的进行。吸附过程更符合Langmuir吸附模型,说明化学吸附占主导地位;吸附过程是一个自发的吸热过程,其中ΔGo<0,ΔHo为13.10 kJ/mol,Ea为15.24 kJ/mol,ΔSo为31.42 J/(mol.K);吸附过程符合拟二级动力学模型。 相似文献