人工浮床技术开发与应用研究进展

人工浮床作为一种新型的生态修复技术,主要依靠植物、微生物和水生动物的共同作用实现对水体的净化,具有不占用土地、不消耗能源、成本低、管理简单等优点,在地表水修复和污水净化中得到了越来越多的应用。然而,受植物生长速度和温度的影响,其在应用中仍存在净化能力差、适用范围有限等缺陷。优势植物筛选与植物刈割、微生物强化技术和水生动物强化法等途径可以在一定程度上解决这些问题。人工浮床中植物、微生物和水生动物在污染物去除中的耦合过程、微生物活性及影响因素和人工浮床的设计、构建及日常管理标准的制定等研究尚不深入,是限制人工浮床技术进一步推广的主要因素,也是未来研究的重点和难点。

磁性铝基MOF的表征和对水体中氟化物吸附性能研究

我国多地的地表水受到成土母质或背景值的影响,氟离子浓度均超过1.0 mg L,即高于GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准限值.为了实现地表水的快速降氟和吸附材料的便捷回收,通过水热法制备了磁性Al-MOF@Fe_(3)O_(4)吸附材料,使用扫描电极(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)和孔隙度分析仪(BET)对材料的形貌和化学组成进行了表征.结果表明:①Al-MOF@Fe_(3)O_(4)具有不规则的晶体形状和直径更小的介孔结构,能够提供更高的比表面积吸附氟离子.②吸附试验结果表明,Al-MOF Fe_(3)O_(4)的吸附量达到了75.2 mg g,吸附过程更加符合拟二阶动力学模型,证明了化学吸附是该除氟过程的主要机理.③增加吸附剂投加和降低氟离子初始浓度,有助于提高除氟效率,但却难以得到较高的吸附量,同时碱性条件不利于氟离子的吸附,阴离子对除氟性能的影响程度表现为CO_(3)^(2-)>HCO_(3)->SO_(4)^(2-)>PO_(4)^(3-)>Cl^(-).④对吸附机理的研究表明,氟离子是通过取代Al—OH实现稳定和快速地脱离水体,使用NaOH溶液淋洗可以实现吸附剂的高效再生.⑤5次循环吸附试验后,复合材料依然保留了71.4 mg g的吸附能力和良好的磁性.在实际地表水中进行除氟试验,该吸附剂可以将氟化物浓度从1.17 mg L降至0.2 mg L以下.研究显示,Al-MOF@Fe_(3)O_(4)纳米材料可以作为地表水除氟材料,实现对低浓度氟离子的高效去除.