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10 mg/ 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。     

5种改性硅酸盐填料对磷的吸附性研究

对沸石、膨胀蛭石、瓷砂陶粒、页岩陶粒和黏土陶粒5种硅酸盐填料改性前后对水中磷的吸附性进行了研究,并分析了硅酸盐填料投加量、吸附时间和pH等因素对磷去除率的影响.结果表明:改性前,膨胀蛭石对磷的吸附性最好,瓷砂陶粒次之,黏土陶粒、页岩陶粒和沸石较差.经过镁盐和铝盐改性后,改性膨胀蛭石除磷效果最好,其最佳使用条件为:填料用量10 g/L,pH 5～9,吸附时间60 min,此时磷去除率可达97%以上.     

高钙粉煤灰陶粒对人工湿地强化除磷机制

为强化人工湿地除磷能力和扩大固体废弃物粉煤灰的利用,选择对磷吸附容量高的高钙粉煤灰陶粒作为人工湿地基质,考察除磷特性,探讨除磷机制.实验结果表明:高钙粉煤灰陶粒具有其巨大的比表面积和孔隙率,相对于传统基质具有较大的磷吸附容量,磷去除率可达90％,出水TP和PO43-质量浓度分别低于0.40 mg/L和0.22mg/L;粉煤灰陶粒吸附Ca-P达到总吸附磷量的90％,强化除磷的机制是陶粒内部的钙元素与水中的磷发生化学反应,造成磷在陶粒表面的沉积,进而达到从水中分离的目的,微生物分解和植物的进一步吸收能维持该过程的可持续性.     

赤泥基陶粒的研制及含砷饮用水的处理应用

近年来，水体砷污染现象越来越严重，诱发了各类疾病，开发研制新型高效、低廉的除砷技术以解决水体砷污染问题尤为重要。本文以工业废料赤泥为主要原料，分别掺合给水厂污泥、污水厂污泥，研制了一种新型赤泥基陶粒，在陶粒不会造成二次污染的前提下，进行大量试验验证其除砷效果。结果表明：陶粒中赤泥比例为80%，污泥掺量为8%，烧结温度为1000℃时，所制得陶粒对砷离子的去除率可达到90%以上；掺合污水厂污泥的陶粒除砷效果更好；在100mL1mg/L的砷溶液中，陶粒投加量为0.6g时，除砷效果最佳；且经济性好。     

Zr-APT新型吸附剂的除磷效果及吸附动力学研究

以凹凸棒石为载体,通过碱酸改性,并采用浸渍法制备了Zr-APT新型除磷吸附剂．对其吸附性能和最佳负载条件以及对吸附动力学过程进行研究．结果表明,在室温25℃和p H＝5．6的条件下,吸附时间为1h时,Zr-APT 对磷的去除率达94．3％;在pH＝5．6的条件下,当锆溶液浓度为0．4mol/L ,浸渍时间为12h时,所制得的 Zr-APT 新型除磷吸附剂除磷率达95．3％．该种吸附剂对磷的吸附过程符合一级吸附动力学模型．     

旁路化学除磷对A2 / O 工艺的影响研究

为考察旁路化学除磷对常规A2/O工艺系统脱氮除磷效果的影响,试验在常规A2/O工艺厌氧池末端接入旁路化学除磷池,并调节化学除磷池的pH值以达到除磷的目的。实验结果表明:改进后的A2/O工艺,当进水TN为40～50 mg·L-1、出水TN为11.8～15.5 mg·L-1时,TN平均去除效率为69.21%;当进水TP为4.2～8.9 mg·L-1、出水TP为0.50～0.75 mg·L-1时,TP平均去除效率为90.57%,较传统A2/O工艺,TN、TP去除率分别提高了4.04%、2.37%,说明旁路化学除磷对常规A2/O工艺系统脱氮除磷效果具有一定的改善作用。     

高比表面积水处理陶粒填料的研制

采用江西某粘土矿及3种添加荆为原料，制备了用作水处理的微生物载体陶粒，比表面积达到5．892m^2／g。经电镜(SEM)观察和在BAF及AF中应用，表明该种陶粒具备生物填料的优越性能。介绍了该种陶粒的优化配方及烧制工艺条件。     

诱导HAP结晶回收污水中磷主要影响因素分析

为了从污水中回收磷,采用以方解石为晶种在流态化结晶反应柱中诱导羟基磷酸钙(HAP)结晶的方法,考察了反应时间、反应温度、晶种投加量、pH值、Ca/P摩尔比、曝气量对诱导HAP结晶效果的影响.试验结果表明:该诱导结晶反应属于准一级反应,反应的活化能为5.96kJ/mol;pH值对HAP诱导结晶反应影响较大,当pH>8.5时可获得较好的磷回收率.最佳工艺参数为:当进水中磷浓度为20 mg/L、pH为9、反应时间为100 min、Ca/P摩尔比2.5、晶种投加量为60 g/L、反应温度为室温(20±1)℃、曝气量为270 L/h时,诱导结晶反应柱内磷回收率可达92.5%.以上结果表明,以投加晶种诱导HAP结晶的方式回收污水中的磷是可行的,与反硝化同步脱氮除磷工艺耦合将有助于提高污水处理效果和资源回收再利用.     

5种人工湿地基质对磷的吸附特性研究

吸附和沉淀作用是基质除磷的主要方式。文章选取陶粒、火山岩、砾石、麦饭石和钢渣为对象,通过静态吸附实验研究它们对磷的吸附能力和影响去除效率的因素。结果表明,Langmuir方程和Freundlich方程均能合理地描述各基质的等温吸附特性。30℃时Langmuir方程中表征理论饱和吸附量的G0由大到小依次为钢渣>陶粒>火山岩>麦饭石>砾石,Freundlich方程中反应吸附能力的k由大到小的规律同G0一致,表明富含Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al 3+的基质吸附能力强。随着温度的升高,各基质对磷的吸附能力和去除效率均增加。pH值对各基质除磷效率的影响各异,因为pH值对人工湿地系统的影响体现在多方面,具体表现取决于哪方面是控制因素。陶粒对pH值的缓冲性能最好,钢渣系统的出水pH值偏碱,需要进行调节。除砾石外各基质在风干后对磷的去除效率均得到一定程度的恢复,说明干湿交替是有效的基质强化和再生的方式。用钢渣作为载体,水泥和陶粒做成浆体的基质复配方法行之有效,既保证了去除效率,又降低了出水pH值。     

陶粒的FeCl3负载改性及对重金属的吸附行为

为提高多孔陶粒在高重金属离子含量环境中的吸附容量和稳定性,采用焙烧法对多孔陶粒负载改性,研究了陶粒在FeCl_3溶液中的浸渍次数、FeCl_3溶液浓度及焙烧温度对陶粒表面形貌和重金属离子去除率的影响,确定了负载制备改性陶粒的最优工艺参数:FeCl_3溶液浸渍3次、FeCl_3溶液浓度为1.5mol/L、焙烧温度为650℃.在高重金属离子含量条件下,改性前后陶粒对Cu~(2+)的吸附量由0.188mg/g增加至0.897mg/g,Cu~(2+)浸出率由3.52%降低至0.96%;改性陶粒对Pb~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)的去除率分别为15.0%、22.4%、50.1%,较未改性时分别提高了6.7倍、7.9倍和8.7倍.     

采用BDMA从硫酸溶液中液–液萃取分离磷

This study addresses the liquid-liquid extraction behavior of phosphorus from a sulfuric acid solution using benzyl dimethyl amine (BDMA) in kerosene. The extraction equilibria investigated with varied BDMA concentrations could reveal the formation of3[BDMA]·[H3PO4]complex in the organic phase. The thermodynamic properties determined at various temperatures indicated that the pro-cess was exothermic with a calculated enthalpy (△H(〇)) of ?24.0 kJ·mol?1. The organic-to-aqueous phase (O/A) volume ratio was varied to elu-cidate the quantitative extraction of phosphorus. The McCabe-Thiele diagram plotted for the extraction isotherm was validated for the require-ment of three counter-current stages in the extraction at an O/A volume ratio of 2.0/3.5. The back-extraction of phosphorus from the loaded or-ganic phase was quantitatively achieved by contacting 4.0 mol·L?1 H2SO4 solution in three stages of counter-current contact at an O/A volume ratio of 3/2. This study can be applied to remove phosphorus from the sulfuric acid leach solutions of monazite processing, and many other solutions.     

石膏基陶粒吸附石蜡复合储能材料制备及性能

采用常温相变储能石蜡作为复合相变材料的储能介质,以多孔陶粒作为吸附载体,再通过海藻酸钠反应包封陶粒,复合制成热稳定性能良好、便于在建筑结构上应用、成本低廉的颗粒型相变储能材料.将该种复合的相变储热材料加入到石膏中,能明显提高石膏板的储能密度,延长储能材料的储热时间,同时明显降低石膏的水化热峰值温度并延缓其出现时间,对石膏水化过程温度峰值的控制有良好效果.     

粉煤灰陶粒曝气生物滤池填料处理城市污水N,P研究

利用自制粉煤灰陶粒作为曝气生物滤池填料,对上海某城市污水厂氮、磷的进一步处理进行了现场试验。考察了HRT、填料高度、温度等运行条件对污水处理厂二次沉淀池出水中NH3-N、TN及TP的去除效果的影响。结果表明:HRT越长,NH3-N的去除率效果越好;HRT对TN的去除的影响不明显,在HRT为3.5 h时TP的平均去除率最佳;填料厚度越大,氮磷的去除效果越好;NH3-N的去除效果最好在滤料层0~60 cm段,TP的主要去除区段是0~60 cm段和120~180 cm段;温度低不利于TN、TP的去除。     

多孔混凝土综合生态效应的试验研究

通过模拟实际封闭水域的室内水质净化装置,研究了水体生物与多孔混凝土的生态适应性以及形成的综合生态效应对水质的净化效果.多孔混凝土综合生态效应的水质净化效果可通过总磷(TP)、总氮(TN)、高锰酸盐指数(CODMn)和悬浮固体浓度(SS)的去除量进行评价.试验表明:附着生长在多孔混凝土上的黄花水龙、杂藻、螺蛳以及微生物形成一个完整的微生态系统,6周后可使水体中TP的去除率均达到95%,TN的去除率达72.5%,CODMn去除率达到75%.提出了多孔混凝土水质净化的机理,即多孔混凝土作的多孔结构为水体中的生物提供了附着生长的空间,为水体生物多样性的增加,生态系统的完善提供了一个基础平台,其形成的生态系统具有良好水质净化效果.     

P_2O_5-Al_2O_3-H_2O系统的水热结晶

本文研究了某些碱性添加物对P_2O_5-Al_2O_3-H_2O系统水热结晶的影响。它们在一定程度上表现出结构导向作用,结晶产物依添加物之种类而变。本文还研究了Al_2O_3源、反应物组成、温度、结晶时间及高压釜内衬材质等因素的影响。实验结果表明,P_2O_5-Al_2O_3-H_2O体系的结晶行为比SiO_2-Al_2O_3-H_2O体系复杂得多,易生成多种结晶相,其中一些具有三维骨架结构。     

一种适合当前国情的城市污水脱氮除磷新工艺

城市污水中氮、磷的处理是水污染控制的一个重要问题．自７０年代起，氮、磷污染就引起了世界各国的关注．我国现有的城市污水处理厂绝大多数不具备氮、磷脱除能力．随着经济的发展和人们环境意识的提高，对氮、磷的控制势必会越来越受到重视．文中简要介绍在实验室研究和万吨级的生产性试验的基础上提出的“高浓度活性污泥连续进水间歇曝气生物脱氮、除磷新工艺”，该工艺可在基本不增加投资的情况下，使传统活性污泥法工艺在保持较高的ＢＯＤ５，ＣＯＤ去除率的同时，具备良好的脱氮、除磷功能．     

基于多孔硅的Hg~(2+)荧光化学传感器

通过电化学腐蚀的方法制备发橙色荧光的多孔硅,采用荧光光谱和透射电镜对制备的多孔硅进行表征.结果表明,其在空气中放置时,荧光会逐渐降低,直至完全消失.进一步对其透射电镜图片进行分析认为,令其发光的根本原因是多孔硅内部存在着单晶的硅晶粒.通过热反应和光反应两种方法在多孔硅表面引入Hg2+识别基团,得到多孔硅化学传感器S1和S2.二者均可实现对Hg2+的选择性识别.     

一种新型复合纳滤膜对污水的深度处理研究

考察了一种新型荷负电羧甲基甲壳素/聚丙烯腈复合纳滤膜对污水（中水）的处理效果。结果表明：在1.0MPa、30L/h、室温下,经纳滤膜处理后,溶解态总磷、硝态和亚硝态总氮及COD_Cr的平均截留率分别可达70%、83%和94%以上,而色度几乎可完全去除。纳滤膜出水COD_Cr为3.0~10.2mg/L,达到GB3838—2002地面水Ⅰ类水质标准;硝态和亚硝态总氮（以氮计）质量浓度为2.7~3.5mg/L,达到GB5749—85生活饮用水标准;溶解态总磷（以磷计）质量浓度为1.0~1.7mg/L,已接近1mg/L的污水GB8978—1996Ⅱ级排放标准。提出,由于PO₄ ^3-与水体中H⁺ 、Ca ²⁺、Mg ²⁺等阳离子较易形成缔合离子或络合离子,减弱了与荷负电的纳滤膜的库仑排斥作用,从而使其截留率小于NO ^3-或NO ^2- ;该纳滤膜适于油田采出污水处理、污水（中水）脱磷、氮和COD_Cr的深度处理及含磷废水的脱磷处理。     

砂土混合基质对雨水径流中磷素的吸附特性

基质吸附是生物滞留设施去除雨水径流磷素的主要途径之一。以体积比2:1砂土混合基质为研究对象,探讨砂土混合基质吸附雨水径流中磷的作用效果及机制,分析竞争吸附对磷吸附的影响。结果表明：相比于原状表层土,砂土混合基质中砂砾、粉粒和粘粒占比分别为原状土的4.18倍、0.28倍和0.35倍,工程砂和原状土混合可提高基质渗透性能;砂土混合基质磷吸附符合Freundlich和Langmuir模型,最大静态吸附量为2 470.733 mg/kg,以化学吸附为主,且不易解吸;雨水径流中Cl-、SO42-和NO3-的竞争吸附对砂土混合基质磷吸附的影响可忽略不计。砂土混合基质可促进雨水下渗,并强化磷污染控制。