磁性阴离子交换树脂对水体中环丙沙星的吸附行为研究

制备不同Fe_(3)O_(4)含量的丙烯酸系强碱阴离子交换树脂为吸附剂,去除水环境中的环丙沙星(CPX),考察了不同Fe_(3)O_(4)含量的阴离子交换树脂对CPX的吸附行为。结果表明,树脂吸附使其准一级动力学和准二级动力学常数都有所增加,更符合一级动力学方程,R2>0.996,树脂中Fe_(3)O_(4)含量增加可增强吸附性能;Langmuir模型和Freundlich模型对系列树脂吸附CPX的过程均有较好的拟合效果,相关系数R^(2)>0.93,树脂中Fe_(3)O_(4)含量的变化不会改变树脂对CPX的吸附机制;pH值<6.18时,吸附量逐渐增加,pH值在6~8之间时,吸附量最高,当pH>8.76时,吸附量下降明显。较高Fe_(3)O_(4)含量的磁性丙烯酸系阴离子交换树脂受NaCl影响较大。

可见光-过一硫酸盐-磁性离子交换树脂协同工艺去除水中腐植酸的效能与机理

文中研究了可见光(VI)-过一硫酸盐(PMS)-磁性离子交换(MIEX)树脂体系协同处理水中腐植酸(HA)的效能、活性氧化物质(ROS)种类及活化机理、HA的去除机理以及影响HA去除的因素。结果表明,该体系对水中HA有较好的去除效果,反应90 min后,HA的去除率达到52.9%,显示了三者的协同促进作用。树脂母体中的铁氧化物协同VI,可有效活化PMS,产生硫酸根自由基和羟基自由基等活性物质。HA的去除主要是ROS氧化HA强化MIEX树脂的吸附作用,而非自由基的矿化降解。MIEX树脂投加量以及PMS浓度的增加可促进HA的去除,而温度在298 K以上时,影响不明显。该体系在有效去除水中HA的同时,可有效去除反应过程中的副产物SO_(4)^(2-),显示了良好的应用前景。

磁性离子交换树脂(MIEX~)去除原水中有机物的试验

太湖和阳澄湖是长三角地区两个较大的饮用水源地。文中选取COD_(Mn)和UV_(254)两个评价指标,考察磁性离子交换树脂(MIEX~)+聚合氯化铝(PAC)混凝的组合处理方法与单独PAC混凝在不同的通水倍率、PAC投加量条件下对太湖和阳澄湖水源水中有机物的去除效果。结果表明:与单独PAC混凝处理相比,经MIEX~+PAC混凝组合处理后,出水水质明显提高,混凝剂投加量降低75%;太湖原水COD_(Mn)去除率提高了21%,达到35%～40%,产水COD_(Mn)小于2.53 mg/L;阳澄湖原水COD_(Mn)去除率提高了14%,达到25%～30%,产水COD_(Mn)小于2.92 mg/L。MIEX~+PAC混凝组合处理方法提高了COD_(Mn)、UV_(254)的去除效率,提升了饮用水原水水质,在保障饮用水水质安全的同时,大幅降低了饮用水处理过程中混凝剂的使用量,节约了饮用水处理的成本,在水处理行业具有十分广阔的前景。

磁性离子交换树脂对原水中有机物去除效能的研究

采用磁性离子交换树脂(MIEX)预处理原水中有机物的中试试验结果表明,MIEX技术可有效地去除原水中的有机物,对UV254,DOC和CODMn的去除率分别稳定在82%、66%和50%,MIEX预处理可以有效强化混凝沉淀对有机物、藻细胞和浊度的去除.与常规工艺相比,在混凝剂聚合氯化铝投加量降低56%时,该工艺对UV254和CODMn的去除率分别为90%和71%,对藻细胞数和浊度的去除率分别为99%和95%.对溶解性有机物分级和分子量分布的测定表明,MIEX预处理主要去除混凝沉淀无法有效去除的小分子区间的亲水性和疏水性有机物,可以有效控制消毒副产物的产生,MIEX预处理与混凝沉淀联用工艺出水的三卤甲烷生成势(THMFP)和卤乙酸生成势(HAAFP)比原水降低了88%和87%.

磁性离子交换树脂去除水源水中有机物的研究

采用动力学和静态循环试验考察磁性离子交换树脂(MIEX)对3种不同特征水源水中有机物的去除率及有机物特性对MIEX处理效能的影响。研究结果表明:在动力学试验确定的最佳投加量(水源水A,B和C含量分别为10,10和5 mL/L)和反应时间为(15 min)时,水源水A,B和C的UV254去除率分别为71.5%,81.5%和69.2%,溶解性有机物(DOC)去除率分别为50.4%,65.3%和45.9%;当MIEX投加量10 mL/L时,3种水源水的通水倍数(BV)可达1 500,而不发生离子交换吸附饱和现象;有机物各种特性中,相对分子质量分布可为确定MIEX处理工艺参数提供参考;当水源水中有机物构成以大分子有机物为主时,MIEX投加量需在动力学试验确定的最佳投加量基础上有所增加,才能提高BV且不使MIEX发生离子交换吸附饱和现象。

磁性离子交换树脂的制备及其对Cr^(3+)的吸附

采用原位共沉淀法将Fe3O4沉淀在离子交换树脂的孔道中制备出磁性离子交换树脂,并测试了其对水体中Cr3+离子的吸附性能。分别采用XRD、SEM、TG和振动样品磁强度计(VSM)等对磁性离子交换树脂进行了结构和性能表征。利用原子吸收光谱(AAS)研究了pH值、Cr3+初始浓度、磁性离子交换树脂的质量、温度和时间等不同因素对吸附性能的影响。结果表明:pH=6.8,吸附时间为3小时,为较为理想的吸附条件;当磁性离子交换树脂的用量为1g/L,Cr3+离子的初始浓度为100mg/L时,单位平衡吸附量为96mg/g。

磁性离子交换树脂与超滤膜联用处理淮河原水

采用磁性离子交换树脂(M IEX)/混凝沉淀/超滤膜(UF)工艺处理淮河原水,考察了对有机物的去除特性以及M IEX预处理控制膜污染的效果。结果表明:UF出水浊度稳定在0.1NTU以下,粒径>2μm的颗粒数平均为11个/mL,粒径>10μm的颗粒物被完全去除;组合工艺对CODMn和UV254的去除率分别为75.3%和90%,且能有效去除不同分子质量区间的有机物;系统对疏水性有机物(HOM)、弱疏水性有机物(WHOM)、荷电亲水有机物(HIC)的去除效果均较好,去除率分别为94.6%、82.7%和81.3%;组合工艺对三卤甲烷生成势(THMFP)和卤乙酸生成势(HAAFP)的去除率分别为90.7%和87.6%;M IEX预处理可有效减缓膜污染,运行期间超滤膜的跨膜压差上升缓慢,经水力反冲洗后跨膜压差就基本得到恢复。

磁性离子交换树脂在饮用水预处理中的应用

磁性离子交换树脂(MIEX Resin)是水处理领域新开发的一种新型树脂,由于其在给水预处理中的良好效果,成为研究的热点。文章对MIEX Resin的基本工作原理、MIEX DOC工艺的组成和效果、MIEX DOC工艺与其它水处理工艺的联合应用情况作了简要综述。MIEXR树脂的珠粒粒径和磁性,是MIEXR树脂有别于传统树脂的最大特点,并且这两个特点使此种树脂在给水预处理中得以有效应用。MIEX DOC工艺对相对分子质量中等和小的有机物有较高的去除率,与混凝在去除有机物方面具有互补作用,磁性离子交换树脂能极大改善后续工艺的处理效果。

磁性离子交换树脂的制备及其对Cl~–吸附性能

采用共沉淀法,以苯乙烯型强碱性离子交换树脂为基体,成功制备了磁性离子交换树脂。分别采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对磁性离子交换树脂的表观形貌、磁性组分和磁性能进行了表征。研究了吸附时间、温度、p H和竞争离子4个因素对磁性离子交换树脂吸附废水中Cl~–性能的影响。结果表明:磁性离子交换树脂表面粗糙,磁性组分为Fe_3O_4,比饱和磁化强度为2.23emu/g,具有超顺磁性。吸附时间、温度和p H对磁性离子交换树脂吸附Cl~–的影响较大,当吸附时间为3h、温度为30℃、p H=3时,磁性离子交换树脂的吸附量最大,达到140.43mg/g;当废水中含有SO_4^(2–)或NO_3~–等竞争离子时,磁性离子交换树脂的抗干扰能力增强,对Cl~–的吸附选择性也有所提高。

新型MIEX~离子交换树脂在饮用水处理中的应用研究

本文采用一种新型的MIEX磁性离子交换树脂对南方某水厂的水源水和自培高藻水分别进行处理,考察了MIEX树脂用量与后续聚合氯化铝絮凝工艺对水源水和高藻水色度、浊度、UV254、CODMn、SO24-及藻细胞数的去除率之间的关系,评价了MIEX树脂对后续絮凝工艺的影响。结果表明,单独使用10 mL/L MIEX树脂处理后水源水色度、SO24-去除率分别为65.2%、76.2%,而经10 mL/L MIEX+20 mg/L聚合氯化铝处理后,CODMn为2.64 mg/L,比单独使用聚合氯化铝时的去除率高46.2%,达到国家生活饮用水标准对该指标的要求。另外,MIEX预处理可以提高后续絮凝工艺的效率,可以缩短絮凝后的沉降时间,并减少50%～75%的絮凝剂用量,也有助于藻类的去除。

水和树脂类型对磁性离子交换树脂深度处理城市污水的影响

研究了MIEX-HCO3型和MIEX-Cl型树脂在城市生化尾水深度处理中的应用。结果表明,MIEX-HCO3型树脂与MIEX-Cl型树脂在温度25℃、转速130 r/mim下均于50 min内达到吸附平衡。MIEX-HCO3型树脂对水中UV254的去除效率与MIEX-Cl型树脂相当,约为80%左右,但当水中Cl-的质量浓度由30.0 mg/L升至158.4 mg/L时,MIEX-HCO3型树脂对UV254的去除率由83%降至46%。三维荧光谱图的分析结果表明,MIEX-HCO3型树脂对不同类型水中的腐殖酸类物质去除效率均较高,而对芳香蛋白质I去除效果略差。

磁性离子交换树脂组合工艺对地下水中硝酸盐的去除效能

以徐州某厂硝酸盐污染地下水为研究对象,进行中试优化磁性离子交换树脂(MIEX树脂)组合除硝酸盐装置各工艺单元的运行参数,并确定了装置对地下水中硝酸盐的去除效能。研究结果表明,针对所用地下水中硝酸盐去除的优化运行参数为:通水倍数应控制在低于500BV,石英砂过滤滤速控制在8m/h以内,滤层厚度控制在50cm以上;优化运行条件下的除硝酸盐装置可有效去除水中的硝酸盐,出水中的硝酸盐氮含量稳定低于10mg/L的标准限值,其他主要水质参数也可满足现行《生活饮用水卫生标准》的要求。因此,磁性离子交换树脂可以作为一种去除地下水中硝酸盐的新型技术在实际工程中予以应用,但其运行参数尚需根据实际原水水质情况通过试验确定。

磁性离子交换树脂对微污染地表水净化研究

针对硝态氮和氨态氮2种不同类型微污染景观地表水体,研究磁性离子交换树脂(MIEX)的净化作用机理,并针对净化过程中的不足给出解决方案。结果表明,MIEX对硝氮型再生水回补型城市河湖地表水TN、浊度和叶绿素a的去除效果较为理想,去除率分别可达81.13%、90.20%和92.27%;对于氨氮型河水,TN的去除率不明显,仅为17.16%;浊度和叶绿素a的去除率分别为93.14%和44.87%。由此可见,MIEX对硝氮型河水的TN、叶绿素a和荧光类有机物的去除效果都明显优于氨氮型河水。针对MIEX去除中的不足,采用曝气生物滤池法预处理,再投加MIEX净化氨氮型河水,TN和叶绿素a的去除率分别显著提高了38.81%和37.45%;预处理对荧光类有机物的去除并无明显贡献,但此单元可先完成一部分有机物的去除,从而降低系统有机负荷。

磁性离子交换树脂对模拟水中四环素的吸附特性研究

采用静态实验研究了溶液中四环素在磁性离子交换树脂上的吸附行为,考察了反应物初始浓度,初始p H值等因素对吸附效果的影响,分析了吸附动力学、吸附等温线模型和吸附热力学,并阐明了吸附机制。结果表明:磁性离子交换树脂对四环素具有良好的吸附效果;准二级动力学模型能更好的描述磁性离子交换树脂对四环素的吸附过程;Freundlich模型更适合描述磁性离子交换树脂对四环素的吸附平衡过程,D-R模型说明吸附过程包含离子交换作用;中性和酸性条件下磁性离子交换树脂对四环素的吸附效果较好;磁性离子交换树脂吸附四环素是自发、吸热和熵增加的反应过程,升温有利于吸附。

介孔型磁性离子交换树脂的制备及其效能——针对典型藻源含氮有机物

以甲基丙烯酸缩水甘油酯为单体,利用单体聚合法制备了介孔型磁性离子交换树脂(m-MIER),并在表征其基本性状的基础上,初步分析了其对典型藻源含氮有机物(藻蓝蛋白、氨基酸)的去除效能.为便于比较,研究过程中同步进行了磁性离子交换树脂(MIEX~;)的研究.研究结果表明,m-MIER是以氯为交换基团的介孔型材料,其孔径为2~60nm;与MIEX~;相比,m-MIER具有相似的湿视密度、粒径,更丰富的孔隙结构、更大的交换容量(1.15g/cm^3,150~200μm,0.1852cm^3/g,3.16mmol/g Vs 1.20g/cm^3,150~180μm,0.0184cm^3/g,2.23mmol/g);XPS图谱分析结果表明其内核成分主要为Fe3O4,且为季胺型阴离子交换树脂.针对藻源含氮有机物的去除结果表明,m-MIER对藻蓝蛋白、特定氨基酸的去除效果明显优于MIEX~;,且去除效果与氨基酸的种类显著相关.

响应曲面法优化磁性离子交换树脂吸附水中溶解性有机物工艺

基于磁性离子交换(MIEX)树脂单因素吸附水源水中溶解性有机物(DOM)实验结果,选取MIEX树脂投加量、溶液pH值、水中溶解性有机碳(DOC)浓度、吸附时间等4个参数为响应曲面实验因素,以Box-Behnken Design模型建立二次多项式回归方程,优化MIEX树脂吸附水中DOM的工艺。结果表明:MIEX树脂投加量越大,有机物去除率越高;溶液pH值对DOC去除的影响最大,浊度和温度对其影响较小;优化的工艺条件为MIEX树脂投加量8.1 mL/L,pH值5.1,DOC质量浓度14.55 mg/L,吸附时间73 min;优化工艺条件下DOC去除率的预测结果与实验结果吻合较好,建立的二次多项式回归模型可靠性较高,可有效预测树脂去除水源水中DOM的去除率。

磁性离子交换树脂对生活污水的吸附再生效果研究

本文研究了磁性离子交换树脂NDMP-N对生活污水生化尾水中污染物的吸附及再生效果,认为NDMP-N树脂对生活污水生化尾水有良好的去除效果,且能通过氯化钠溶液进行树脂的高效再生,实现树脂的重复循环利用。

磁性离子交换树脂吸附地表源水中有机物机理及应用研究

以天津市政地表源水为研究对象,考察了磁性离子交换树脂(MIEX)对市政地表源水中有机物的去除规律.确定了不同季节天津市政源水的MIEX工艺操作条件.实验结果表明:与常规混凝工艺相比MIEX与混凝联用处理不同季节天津市政源水,UV254和CODMn去除率分别提高40%,和19%,以上.同时对MIEX树脂吸附机理进行研究,结果证明MIEX树脂具有良好的脱附再生性能,Freundlich模型和准二级动力学方程能比较好地描述吸附过程,吸附过程放热,低温有利于吸附进行.

磁性离子交换树指(MIEX~)去除黄浦江原水中有机物

采用磁性离子交换树脂(MIEX)中试处理黄浦江水源水。结果表明,当通水倍数分别为300 BV和800 BV时,COD的平均去除率分别为36%和32%,UV254的平均去除率分别为53%和61%,色度去除率达到64%,浑浊度有少许上升。经MIEX树脂和混凝联用处理后CODMn浓度平均值为2.6 mg/L,达到饮用水卫生标准。MIEX技术处理的运行成本估算为0.16元/m3。

磁性离子交换树脂的制备及其在城市污水处理中的应用

针对城市污水经过生化处理后出水水质状况较差的问题,以离子交换树脂为主要原料,通过引入磁性粒子,制备了一种新型磁性离子交换树脂MCR-1,并评价了其对城市污水的处理效果。结果表明:城市污水经过磁性离子交换树脂MCR-1吸附处理后的COD值、色度值、总氮值和总磷值均明显降低,水质指标得到明显改善,其最佳工艺参数为:磁性离子交换树脂MCR-1的加量为2.5%,反应时间为30min,污水初始p H值为8。在此工艺参数下出水水质可以达到最佳,COD值可以降低至17.6mg·L^(-1),色度值降低至5,总氮值降低至8.5 mg·L^(-1),总磷值降低至0.2 mg·L^(-1)。将磁性离子交换树脂MCR-1吸附与混凝处理相结合能够进一步地降低城市污水中各项污染物的含量,混凝剂SPFS的加入可以有效提高磁性树脂的吸附处理效率。