流化床结晶法处理工业含氟废水小试及中试研究

针对传统化学沉淀法处理含氟废水工艺中存在的氟资源浪费和污泥堆存困难的问题,提出了以氢氧化钙悬浊液为沉淀剂,流化床结晶法脱氟的新工艺.在小试规模下,采用流化床反应器对15L/h的含氟废水进行了处理,考察了反应时间、钙氟摩尔比、回流流量、钙液组成等因素对脱氟效果的影响.结果表明,进水氟浓度为1000mg/L、钙氟摩尔比=0.6、钙液中氯化钙与总钙的摩尔比=0.10时,出水氟离子浓度稳定低于20mg/L.在中试规模下,以某氟化盐厂工业废水为对象,采用流化床结晶—絮凝的组合工艺对0.5m3/h的废水进行了处理,出水氟离子浓度低于10mg/L,达到污水综合排放一级标准,氟化钙污泥含水率为27.0%、平均粒径为159.0μm,易于固液分离和回收利用.     

活性氧化铝吸附法处理含氟污水工况研究及应用

目的研究活性氧化铝吸附法处理含氟污水工艺流程中,不同影响因素对活性氧化铝除氟效果及其吸附量的影响.方法采用控制变量法对各工况条件下的出水氟离子质量浓度进行测定,对比确定最佳工况值.结果在p H为7时,活性氧化铝除氟能力最大,除氟率为77.98%;滤速为5 m/h时,出水氟离子质量浓度最低为3.4 mg/L;在硫酸铝质量分数为3%、再生时间为3 h、再生流速为3 m/h时,活性氧化铝再生吸附量恢复最大为1.38 mg/g;在氯化钙投加量为1 000 mg/L时,上清液氟离子质量浓度最低为15.2 mg/L;工艺处理成本为9.34元/t.结论活性氧化铝吸附法处理含氟污水工艺流程中,各工况对活性氧化铝的除氟效果及其吸附量存在不同程度的影响,控制各工况处于最佳运行状态值,可以保证工艺的最佳处理效果,从而满足出水氟离子质量浓度达到国家排放标准.     

钙基蒙脱石对氟离子吸附及解吸实验

一般根据研究认为粘土中的氟以可交换态的形式存在,对环境中氟的迁移具有重要意义,可用1M MgCl2进行提取,但其有效性却未进行验证.在不同初始pH和初始质量浓度条件下,但用钙基蒙脱石进行氟吸附.实验表明:钙基蒙脱石对氟的吸附与初始pH呈负相关关系,而与溶液初始质量浓度呈正相关关系.同时用MgCl2对粘土吸附的氟进行解吸,其解吸率在0%～30%之间,低初始氟质量浓度(<20 mg/L)时氟主要交换蒙脱石中的OH2基团,中初始氟质量浓度(20 mg/L~100 mg/L)时氟主要交换蒙脱石中的OH基团而与Al结合,高初始氟质量浓度(>100mg/L)时氟主要是与层间Ca结合,由于Al结合态氟稳定性最强,导致用1M MgCl2解吸粘土吸附的氟时中等初始质量浓度氟的解吸率最低.     

连续式泡沫分离去除水中低含量锌离子的研究

采用连续式泡沫分离法对水中的锌离子的去除进行了研究,考察了pH值、表面活性剂的浓度、溶气压力、溶气水流量、进料量和硫酸铝质量浓度等因素的影响.当水中的锌离子初始质量浓度为10 mg/L,pH值为11,采用α-烯基磺酸钠(AOS)做表面活性剂且质量浓度为15 mg/L,进料60 L/h,溶气水流量为300 L/h时,去除率可达98.37%.     

钙基膨润土对水相中铜离子的吸附

通过考察吸附条件对吸附率及吸附负载量的影响,研究了钙基膨润土对水相中铜离子的吸附特性.实验结果表明,钙基膨润土对铜离子有较好的吸附效果;钙基膨润土对铜离子的吸附在15 min就达到吸附平衡;铜离子的吸附在15 min就达到吸附平衡;当铜离子初始质量浓度为190.6 mg/L,pH=6.03,t=20℃,吸附时间τ=15 min,吸附剂用量为10 g/L时,膨润土对铜离子的吸附率为94%.对初始质量浓度为635.4 mg/L的铜离子溶液,膨润土对铜离子的吸附率仍达57%.从吸附前后膨润土的扫描电镜图片和X射线衍射图谱对比分析可知,膨润土对铜离子的吸附不仅有表面和孔道吸附,还存在着晶层间吸附.     

Pseudomonas sp. QG6降解喹啉过程中除磷特性及影响因素研究

从工业废水处理系统中分离出一株以喹啉为唯一碳源和氮源的假单胞菌QG6 (Pseudomonas sp. QG6), 用于喹啉降解同步除磷, 并采用正交实验设计优化出最佳条件。菌株QG6具有较好的喹啉降解能力, 12小时内能将96~144 mg/L的喹啉完全降解。菌株QG6在好氧条件下具有除磷能力, 不存在喹啉的条件下, 以有机碳为碳源、无机氮为氮源、初始磷酸盐浓度为8.69~19.41 mg/L时, 20小时内能去除磷酸盐86%以上。初始喹啉浓度为144 mg/L (其自身的碳氮比约7:1)、磷酸盐浓度为10 mg/L时, 若不外加有机碳源, 喹啉在12小时内被降解完全, 同一时段内除磷率仅为33%。外加有机碳源至碳氮比20:1且其他条件都相同时, 喹啉降解 效果不受影响, 且同步除磷率提高到 86%。正交实验表明, 外加碳源条件下喹啉降解的最佳条件按影响大小排列为: 初始喹啉浓度200 mg/L, 温度25°C, pH 8, 摇床转速120 rpm; 除磷最佳条件为: 摇床转速100 rpm, 温度为25°C, 初始喹啉浓度150 mg/L, pH 9。     

添加铜镉锑对锌粉置换除钴的影响

在添加铜、镉、锑的条件下,对锌粉置换除钴深度净化硫酸锌溶液进行研究。考察初始铜离子浓度(ρ(Cu2+)0)、初始镉离子浓度(ρ(Cd2+)0)、锌粉用量、温度和搅拌转速等因素对净化除钴速率和效果的影响。试验结果表明:添加一定量的Cu2+不仅能提高除钴速率和效果,同时也能减少锌粉用量;同时添加Cu2+和Cd2+,除钴效果比单独添加Cu2+时更好。试验确定的最优除钴工艺条件为:ρ(Cu2+)015 mg/L,ρ(Cd2+)015 mg/L,酒石酸锑钾3 mg/L,锌粉2 g/L,温度85℃和搅拌转速300 r/min。     

深度除磷小型电解脱磷装置的研发

针对净化槽出水总磷需达标排放的要求,研发一种新型电解脱磷装置.该装置采用独特的极板固定方式和环流曝气方式,提高电解Fe~(3+)与磷酸根离子结合物的稳定性,详细研究电解过程中磷初始质量浓度、极板间距、电压和pH对除磷效率的影响.实验结果表明,极板间距是过程能耗和磷去除率的关键因素,在磷初始质量浓度2 mg/L、极板间距1 cm、电压30 V以及pH为5的条件下曝气反应30 min后,总磷(TP)剩余质量浓度为0.098 mg/L,去除率可达99.0%,磷去除率随磷初始质量浓度的减少而增加.对实际净化槽出水的电解除磷实验结果表明,在pH为7.25条件下,TP剩余质量浓度由10.2 mg/L降低到0.349 mg/L,小于0.5 mg/L的TP国家排放一级标准(GB18918—2002).本研发装置为农村生活污水分散处理净化槽深度除磷技术提供了一种新的途径.     

原位合成四氧化三锰处理模拟核电厂含Co~(2+)放射性废水

在硼酸体系中,以59Co作为模拟非放射性同位素研究了原位合成四氧化三锰处理模拟核电厂放射性废水中Co~(2+)的工艺条件。考察了反应时间、n(Mn~(2+))∶n(Co~(2+))、空气流量、反应温度以及pH对出水Co~(2+)质量浓度的影响,并由正交试验L9(43)优化工艺条件。研究表明:在废水Co~(2+)初始质量浓度10mg/L,硼酸质量浓度(以B计)1 000mg/L条件下,最佳工艺条件为反应时间105min、n(Mn~(2+))∶n(Co~(2+))=25∶1、空气流量0.7L/min、反应温度65℃以及pH 10.5,在此条件下出水Co~(2+)质量浓度约为5.68ng/L,去除效率大于99.99%,产物经XRD分析证明沉渣为Mn3O4和CoMn2O4混合物。     

A2/O生物膜系统处理焦化废水工艺参数研究

试验采用A2/O生物膜工艺处理焦化废水,对A2/O处理焦化废水的工艺参数进行了优化研究。结果表明,在水力停留时间为39 h(其中:厌氧酸化6 h,缺氧反硝化10 h,好氧23 h),控制好氧段溶解氧质量浓度为3~6 mg/L,出水pH为6.8~8.0,混合液回流比R=3的情况下,可以得到良好的脱氮和除碳效果。     

铁-镧复合氧化物颗粒吸附剂除氟特性的研究

对新型铁-镧复合氧化物颗粒吸附剂的比表面积、孔径分布和物相进行了表征,考察了该吸附剂的除氟吸附速率和吸附等温线,分析了pH和共存离子对吸附剂吸附性能的影响。结果表明,该铁-镧复合氧化物颗粒是无定型态体相的微孔材料,比表面积为103.3m²/g;吸附速率遵从拟二级动力学模型,吸附速率受内扩散和表面吸附的影响;吸附等温线符合Freundlich方程,当氟离子平衡质量浓度为35mg/L时,吸附容量达到30mg/g;吸附的最佳pH为4,共存离子中HPO₄ ^2-对吸附效果影响最大。     

Al-Fe-La三金属复合氧化除氟材料的优化制备正交实验研究

采用正交实验法优化制备Al-Fe-La除氟材料,研究按照不同Al/Fe/La摩尔比配制的除氟材料在不同水浴温度、不同pH值和不同结晶时间下的除氟性能,从而确定具备最佳除氟性能的Al-Fe-La金属复合氧化物制备方法.研究表明:所制备吸附剂的吸附效果受pH值的影响最大,受晶化时间的影响次之,受水浴温度和Al/Fe/La摩尔比的影响最小;其最佳吸附氟离子的实验条件组合为吸附剂配比浓度0.1 mol/L、水浴温度50℃、pH值10.5和晶化时间6 h.     

天然钠长石和钾长石对水溶液中氟吸附性能的研究

通过批实验研究了pH、初始氟离子浓度、反应时间和离子强度等因素对天然钠长石和钾长石吸附氟的影响.结果显示,钾长石和钠长石的pH_(pzc)分别为8.0和6.5,说明酸性条件更有利于长石矿物对氟的吸附,其中吸附反应最佳pH为3.初始氟离子浓度增大能够显著促进长石对氟的吸附,pH=2时,随着初始氟质量浓度从20 mg·L~(-1)增加到310 mg·L~(-1),钠长石对氟的吸附率从1.9%增加到29.4%,钾长石对氟的吸附率从2.8%增加到40.2%.长石对氟的吸附过程可以使用准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型所描述,离子强度对氟的吸附能力没有大的影响,说明吸附过程主要受化学吸附的控制.由于钾长石更大的比表面积和更多的吸附点位,酸性条件下钾长石对氟的吸附能力比钠长石更大.     

不同因素对红花檵木叶粉末吸附孔雀石绿的影响

以红花檵木叶粉末为吸附剂,探究吸附剂颗粒大小、染料初始pH值、染料初始质量浓度、吸附剂剂量、离子强度、不同金属离子等主要因素对孔雀石绿吸附的影响.实验结果表明,颗粒为80目、初始pH值6.0、染料初始质量浓度为80 mg/L、吸附剂量为50 mg时,吸附效果明显.离子强度为1 mol/L时,吸附效果最好;金属离子中以钠离子对染料吸附的影响最大.同时,对实验数据进行动力学模型拟合,结果表明吸附过程符合准二阶动力学模型.总的来说,红花檵木叶粉剂对孔雀石绿染料的吸附为化学吸附.     

UV/O_3处理酒石酸-铜络合体系废水的研究

为解决含铜电镀废水中酒石酸等络合剂存在时普通氢氧化物沉淀法难以满足达标排放要求的问题,本文采用UV/O3法处理酒石酸-铜络合体系废水,考察了光照时间、反应初始pH两种因素对处理过程的影响。结果表明,对于酒石酸-铜体系废水(酒石酸质量浓度418mg/L,五水硫酸铜质量浓度196mg/L),得出最佳处理条件为:t=120min,ρO3=19.2mg/L,QO3=1L/min,初始pH=3.0,最终沉淀pH=9.5,此条件下出水中总铜质量浓度可以低于0.3mg/L,达到了太湖流域的排放标准。     

新型氟离子吸附剂活性二氧化钛除氟的研究

选用活性二氧化钛作为氟离子吸附剂，用于地下水及工业废水除氟。当活化时间为1h，酸度在pH2.00～10.00范围内，在50mL,10mg/L氟离子溶液中，加入0.1g活性二氧化钛，可使氟离子浓度下降到1.0mg/L以下，达到饮用水含氟标准。     

复合纳米TiO_2透明光触媒乳液的制备及性能

采用草酸、四氯化钛、氨水、氟化铵、硼酸等药品为主要实验原料,通过常温络合-控制水解新实验方法,制备出硼氟共掺杂的纳米TiO_2透明乳液.将样品置于小型太阳光模拟器的模拟太阳光下照射,进行对酸性红3R染料的降解实验,分别对染料初始浓度、样品掺杂浓度、掺杂纳米TiO_2体系pH值、加热回流时间等变量对降解效果的影响进行相关讨论.实验结果表明,硼/氟掺杂浓度达到0.003mol/L,pH值为6,回流时间为15min时,制备的纳米TiO_2样品的光催化性能最佳.在模拟太阳光照射1h后,质量浓度50mg/L的酸性红3R染料溶液降解率可达98%以上.     

阴离子交换膜无电压下分离水中磷酸盐的研究

基于Donnan分离原理,采用阴离子交换膜无电压下分离去除水中磷酸盐.结果表明:当原水磷酸盐初始质量浓度为2.0mg/L(0.064 5mmol/L),受体液NaCl浓度为0.1mol/L,给体液流量为5.0mL/min时,磷酸盐的去除率为70.0%.降低给体液初始pH值至3.0,给体液磷酸盐出水浓度远高于给体液初始pH值为5.0～9.0的浓度,去除率仅为43.5%.在所试共存离子(Cl-,HCO3-和SO24-)浓度范围内,其对磷酸盐的分离去除效果影响不大.采用Na2SO4作为受体液时,磷酸盐的去除效果大大降低.降低受体液NaCl浓度,对磷酸盐的分离去除效果影响不大,但受体液中磷酸盐的浓度明显降低.给体液流量由2.5mL/min增加至10.0mL/min,磷酸盐的去除率由84.3%下降至61.1%.     

芬顿-臭氧组合处理柠檬酸镍废水的实验研究

以初始镍质量浓度为50 mg/L的柠檬酸镍废水为研究对象,第一段采用芬顿法进行破络,第二段采用“O₃/Fe²⁺”臭氧组合工艺进一步处理。探讨了芬顿段H₂O₂投加量和臭氧组合工艺中pH、臭氧投加量、Fe²⁺投加量、干扰离子对于镍离子去除效果的影响。实验结果表明,芬顿段最佳条件:H₂O₂投加量为0.15 mL/L,初始pH为5.0,Fe²⁺投加量为111.11 mg/L,反应时间为12 min;臭氧组合工艺段最佳条件:维持O₃质量浓度为30 mg/L,反应时间为18 min,在两段工艺的最佳条件下,柠檬酸镍废水中约99.8%的柠檬酸镍得以去除,出水镍浓度达到国家排放标准。     

福州市某酚醛树脂生产废水预处理研究

采集福州市某化工厂酚醛树脂生产废水,用微电解-Fenton试剂氧化-混凝沉淀工艺预处理,考察各影响因素对预处理效果的影响,并确定了工艺优化条件。结果表明:在进水CODcr浓度为56920 mg/L,pH为2.30,挥发酚浓度为1279 mg/L,甲醛浓度为12951 mg/L的条件下,Fe/C质量比4∶1,微电解反应时间1 h,H2O2投加量4 g/L,Fenton试剂氧化反应时间为1 h,混凝剂PAM的投加量为800 mg/L,pH为8.5的条件下,废水的CODcr总去除率为89.6%,挥发酚去除率为84.3%,甲醛去除率为98.5%,经过预处理后,酚醛树脂废水达到生化处理的要求。