TBX多孔陶粒滤料制备及废水吸附除磷试验研究

提供微碱性氛围和足够的钙离子浓度是实现高效吸附除磷的重要条件。以白色硅酸钙水泥、硬硅钙石、粉煤灰、黏土和氧化钙等为主要原料,经水热反应和高温蒸汽养护制备了TBX多孔陶粒滤料。通过考察试验材料的钙离子浸出速度和浸出液pH值变化过程,确定了高效吸磷滤料的制备工艺。应用制备滤料处理低浓度含磷废水的试验结果显示:在投加量质量分数为1%,磷酸盐溶液浓度为10mg/L,吸附2小时后,残留液磷含量可达0.2mg/L以下,远低于城镇污水处理厂综合排放一级A标准。由于高效吸附除磷特性和低廉造价,在城市污水除磷和富营养化水体修复领域,TBX多孔陶粒滤料将有着良好的工程应用前景。

粉煤灰吸附除磷的改性研究

研究了粉煤灰的最佳改性条件及其吸附理论模型。获得了粉煤灰用于吸附含磷量为5 mg P/L的模拟二级出水的3种改性的最佳条件(21℃):(1)0.25 mol/L盐酸改性的粉煤灰对磷的去除率为76.0%,出水含1.20 mg P/L;(2)300℃下煅烧的粉煤灰对磷的去除率为93.8%,出水中磷含量达到了0.31 mg P/L;(3)低火(119 W)改性的粉煤灰的磷去除率达95.4%,出水含0.23 mg P/L。试验结果表明:Langmuir方程能很好地解释两种改性粉煤灰的吸附动力学(R2=0.9188,S.E=0.0032),而Simple Elovich方程在描述两者的吸附动力学试验数据上显示出优越性(R2=0.9427,S.E=0.029)。

固体废弃物吸附除磷研究现状

利用各种固体废弃物吸附除磷,可以同时实现废弃物的循环再利用和低成本的废水除磷,实现"以废治污"。为了推动固体废弃物吸附除磷的研究,探寻高效经济的固体废弃物除磷吸附剂,分析了吸附除磷机理,然后对近几年的废弃物除磷吸附剂的研究论文发表情况进行了统计和分析,重点总结了不同固体废弃物吸附除磷的研究现状,详细阐明了这些固体废弃物的特征、吸附容量、改性方法和成本等,并指出了今后的研究重点和发展方向。

沸石的改性工艺及其吸附除磷特性研究

研究了组合改性沸石的最佳制备方法,以及不同改性方式和pH对改性沸石除磷效果的影响。通过吸附动力学与吸附等温线探究其吸附机理并使用扫描电镜对改性前后的沸石进行表征。结果表明,最佳的改性方案为2.0 mol/L NaOH溶液和2.0 mol/L聚合氯化铝(PAC)溶液组合改性。当废水pH=7时该改性沸石除磷效果最佳,此时除磷率为98.74%,其吸附符合准二级动力学方程和Langmuir模型。扫描电镜表征结果表明,碱改性和铝改性均可改变沸石的孔隙结构,增加吸附点位。

赤泥颗粒吸附除磷性能研究

以原态赤泥及焙烧赤泥为主要原料制备了一种新型的赤泥颗粒吸附材料,并将其用于去除水体中的磷。结果表明:赤泥、粉煤灰、碳酸氢钠、膨润土以16∶4∶2∶1的比例混合经一系列过程制成6 mm的赤泥颗粒,得到的赤泥颗粒吸附材料在磷质量浓度为15 mg/L、投加量为5 g/L、温度为25℃的条件下对磷的去除率可达到55.3%;焙烧赤泥采用完全相同的过程制成颗粒吸附材料,吸附除磷试验参数均不变,磷的去除率可达到95.5%。

高纯氧化钛制备工艺中吸附除磷研究

高纯氧化钛由于其极高的白度、极强的消色力、遮盖力和极好的化学稳定性,因而被广泛地用于涂料、塑料、陶瓷和造纸等行业。磷元素作为硫酸法生产钛白粉工艺中常见的一种杂质元素,会被带入到最终产品中,会对钛白粉的白度、打浆粘度、光泽度和表面处理工艺等方面造成各种影响,因此研究高纯氧化钛制备工艺中磷含量的控制具有重要意义[1]。本文通过将选择性磷吸附树脂、活性炭、改性活性炭和二氧化钛四种材料作为研究对象,探讨了不同种材料对磷的吸附效果,同时也对改性活性炭吸附参数进行了优化,得到了其对磷吸附的最佳条件。

铁改性氧化铝吸附除磷性能研究

文章中制备了一种铁改性活性氧化铝复合吸附剂,考察了投量、pH、共存阴离子对其吸附除磷的影响,并探究了其对实际二级出水中不同形态磷的去除效果。结果表明,该吸附剂的磷去除率随投量的增加而提高,在pH=2~7时除磷效果最佳,且在pH=4~10内金属稳定性优良,共存Cl^(-)、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)不影响其对H_(2)PO_(4)^(-)的最优选择性。在应用于实际二级出水时,具有良好的稳定性,可以有效地去除污水中96.87%的溶解性正磷酸盐,总磷满足《城市污水再生利用景观环境用水水质(GB/T18921-2019)》中景观回用水要求。

生物炭基吸附剂去除污水中磷的研究进展

控制水体富营养化的需求和磷矿供应短缺的现状促使人们寻求能够从废水中分离和回收磷的技术。生物炭基吸附剂对污水中的磷具有较高的选择性和去除效率。文章综述了生物炭基吸附剂的制备方法、吸附能力、可再生性以及磷回收应用的研究现状,梳理总结了生物炭基吸附剂除磷过程的影响因素和作用机理,提出了通过不同原料复配或改性提高生物炭基材料对磷的吸附选择性、不同吸附位点对不同形态磷的作用机制、考虑磷与新污染物等共存体系的研究展望,提高其经济性并促进资源回收,推动生物炭基吸附剂的应用。

纳米羟基铁改性阴离子交换树脂用于富营养化水体中磷的吸附净化

为探索一种改良的磷酸盐吸附材料,以优化其在去除富营养化水体中无机磷的应用效果,提出了一种纳米羟基铁(FeOOH)与阴离子交换树脂D-201复合的方法。首先将FeOOH分散于阴离子交换树脂D-201中,得到FeOOH@D-201复合树脂。然后进行批量吸附实验,通过比较FeOOH@D-201与纯D-201对磷酸盐的吸附量来评估其改善程度。并采用准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型进行拟合,从而分析复合树脂的吸附过程及其机理。结果表明,FeOOH@D-201复合树脂的最大磷酸盐吸附量达到了132.1 mg/g,比纯D-201的吸附量提高了46%,突破了常规阴离子交换树脂在去除无机磷应用中的局限性。模型拟合结果表明,其吸附过程与准二级动力学模型和Langmuir模型较吻合,推断吸附机理主要是静电吸引和配位络合的共同作用。FeOOH@D-201经过5次醋酸脱附-吸附再生循环后,吸附剂去除磷酸盐的能力仍然保持在70.4%以上,证实了复合树脂的良好再生性能。

金属改性生物炭的制备及其吸附除磷性能与机理研究

随着生活污水管网覆盖率的提高和工业废水的点源排放逐渐被控制,农业面源污染成为影响地表水水质提升的主要问题。针对深圳市P河流的关键污染物磷酸盐提出控制技术——金属改性生物炭吸附。以当地丰富的景观植物落叶生物质为原材料,使用对植物无毒害性的Ca、Fe、Mg三种金属对其改性,确定其最优热解温度为500,400,600℃,制备3种金属改性生物炭(CaBC500、FeBC400、MgBC600),探究其对磷的吸附去除效果。结果表明,在磷酸盐浓度为14 mg/L和初始pH=8的条件下,CaBC500、FeBC400和MgBC600的最佳投加量分别为0.8,0.8,1.0 g,最高磷去除率分别为84%、92%和97%。CaBC500、FeBC400、MgBC600的静态磷酸盐吸附容量分别为65.5,69.3,49.3 mg/g。通过SEM、EDS、BET、FITR和XRD表征以及对吸附动力学、热力学和等温曲线模型的构造,可知吸附过程符合拟二阶与Langmuir模型,推测其磷吸附机制为表面沉淀、络合结晶、配体交换和静电引力。通过研究发现,利用金属改性生物炭可有效实现磷的吸附去除,说明该方法具有实际应用的潜力。

白云石质磷尾矿制备多孔陶粒对含磷废水吸附特性研究

为提高磷尾矿大宗固体废弃物低利用率造成的水体污染及资源浪费等问题,采用以白云石质磷尾矿为主要原料,蒙脱石为粘结剂,辅以硬脂酸为造孔剂,通过高温焙烧制备出白云石质磷尾矿多孔陶粒(PMS)。探究孔隙结构、pH、投加量、共存离子等因素对含磷废水吸附性能的影响。研究表明:造孔剂添加量为7%的陶粒,平均孔径为51.326nm,属于大孔材料,其最优吸附初始浓度为5~100mg/L,pH范围为3~7,投加量为40g/L,吸附平衡时间为100min,在25℃时对磷酸盐的吸附效果最好,吸附率为90%~99%。吸附过程遵循伪二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型,采用XRF、SEM和BET等对多孔陶粒进行表征和分析,吸附机理主要为静电作用和配体交换。

改性活性氧化铝吸附去除水中痕量磷的性能

为了获得更为高效的去除水中痕量磷的方法,通过静态吸附试验考察了经Al_2(SO_4)_3或Na_2SO_4改性的活性氧化铝(γ-Al_2O_3)吸附除磷性能,观察了吸附剂投量、pH值及水温变化对PO_4~3-P去除效果的影响及改性前后的γ-Al_2O_3对模拟水样中不同形态磷的去除效果.结果表明:γ-Al_2O_3经Al_2(SO_4)_3或Na_2SO_4改性后对PO_4~3-P的去除效果比改性前有显著提高,对PO_4^(3-)-P的去除率分别提高了18.53%和14.34%;改性γ-Al_2O_3对PO_4^(3-)-P的去除率在-定的投量范围内随投量的增加明显提高;改性γ-Al_2O_3对PO_4^(3-)-P的吸附作用以物理吸附为主,随着温度和pH值的升高,除磷效果均呈下降趋势;经Al_2(SO_4)_3改性的γ-Al_2O_3表现出更好的除磷效果和较强的水质适应性;水中浊质对吸附除磷效果影响较大,因此γ-Al_2O_3更适合滤后水的深度除磷.

有机接枝改性凹凸棒石对磷吸附性能的影响

有机接枝可以改善凹凸棒石粉末在吸附中的流失现象,但同时接枝反应也会影响凹凸棒石对磷的吸附效率。为了降低这一影响,对改性凹凸棒石进行接枝试验,研究不同接枝工艺对接枝产物吸附除磷效果的影响。结果表明,当丙烯酰胺、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺、碳酸氢钠、改性凹凸棒石的质量分别为0.7、0.04、1、1 g,无水乙醇、5%过硫酸钾和水的用量分别为5、1和7 mL时,有机接枝凹凸棒石吸附剂除磷率能达到92%,是未接枝时的93.8%,吸附容量达到4.6 mg/g。

三种吸附材料除磷效果的比较研究

以开发新型高效除磷吸附材料为目的,以活性炭、蛭石和粉煤灰为试验对象进行吸附除磷性能评价。结果显示,吸附剂的吸附容量随废水pH值变化显著,活性炭、蛭石在pH=6附近达最大值,粉煤灰在pH=11附近达最大值。当改变投加量时,活性炭和蛭石的除磷率并没有随着投加量的增加而增大,而粉煤灰的除磷率与投加量成正比。通过对三种吸附材料除磷性能的比较发现,粉煤灰吸附容量大于蛭石和活性炭,具有优异的除磷效果。

火山岩对废水中磷的吸附性能及机理研究

研究了火山岩对废水中磷的吸附等温特性和吸附热力学特性,考察了火山岩吸附除磷的影响因素,并对其吸附机理做了初步探讨。实验结果表明,火山岩的理论饱和吸附量为1.172 mg磷/g火山岩;火山岩吸附除磷效率随废水初始pH减小或火山岩粒度减小而升高,随着投加量逐渐增加,火山岩对磷的平衡吸附总量增加,而平衡单位吸附量(Xe)逐渐减少;火山岩在低温条件下(<25℃)为放热反应,且对Xe随温度升高而降低,高温条件下(>25℃)为吸热反应,Xe随温度升高而升高;通过对火山岩吸附除磷热力学实验及吸附磷形态分析可推断火山岩在低温条件下(<25℃)去除水体中的磷以物理吸附为主,高温条件下(>25℃)以化学吸附为主。

几种基质对磷的吸附效果对比研究

文章对钢渣、炉灰、锅炉渣和天然土壤四种基质对磷的吸附效果进行了实验研究。结果表明钢渣对磷的吸附能力优于其他三种基质。其主要吸附特征表现为:在控制T=(25±1)℃,pH值为7.5条件下,处理相同浓度的含磷废水,钢渣投加量最小,反应时间最短。而且钢渣除磷的最佳pH值在7左右,最佳温度在25～30℃,适于南方地区生活污水特征。在废水中磷含量≤10mg/L时,经钢渣吸附处理,处理水剩余磷的浓度<0.5mg/L,磷的去除率可达98.3%,低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。

新型包埋吸附剂的制备及其除磷效果研究

为了吸附去除富营养化水体中的磷,利用碱酸改性凹凸棒石(ATP),经包埋成型技术制备一种新型吸附剂,考察其对水中磷酸根的吸附性能。结果表明,利用质量分数为8%的PVA包埋成型的Zr-ATP复合吸附剂在常温、常压下进行静态除磷试验,除磷效率为99%,吸附容量为7.8 mg/g,该富营养化修复剂值得进一步深化研究。

粉煤灰人工湿地基质对磷吸附性能的研究

本文研究了粉煤灰作为人工湿地基质对磷的吸附动力学行为及吸附性能,并与高炉渣基质的吸附性能进行了比较。结果表明:粉煤灰具有比高炉渣更快的吸附速率及更大的吸附量,在初始磷质量浓度为10mg/L时,修正的Elovich方程在描述粉煤灰吸附动力学实验结果上显示出优越性,而Freundlich方程能更准确地拟合两种基质的等温吸附过程,并且两种基质对pH与干扰离子影响的响应均表现出相似的变化规律。因此,可以考虑用粉煤灰代替高炉渣作为人工湿地除磷基质。

负载型Zr-ATP除磷吸附剂的制备及表征

通过浸渍法制备了锆负载凹凸棒石(Zr-ATP)除磷吸附剂,利用XRD、FTIR、SEM等技术手段对所得产物进行了表征。以吸附效率及吸附容量为考察指标,探究了吸附剂的制备路线,并对其吸附除磷机理进行了初步研究。结果表明:适量的锆负载于凹凸棒石上,可优化其吸附性能,加快吸附速率。当锆溶液浓度为0.2 mol/L、负载温度100℃、陈化时间12 h时,所得Zr-ATP吸附剂在吸附时间为60 min时的吸附效率可高达99.9%,吸附容量为9.99 mg/g(以P计)。

一种新型包埋吸附剂的制备及除磷效果

采用聚乙烯醇为主要包埋材料,对改性后的活性炭进行包埋,进行新型除磷吸附剂的制备.在温度为25℃,pH为5时,将负载氧氯化锆的活性炭包埋于聚乙烯醇、海藻酸钠比为8∶1的包埋剂中,在含有2%氯化钙的饱和硼酸溶液中固化,除磷效率最高为98.53%,再生3次后除磷效率为93.41%.实验结果表明,该新型吸附剂除磷效果明显,再生利用率高,应用前景广阔.