钢渣滤料对磷的吸附动力学和热力学

以钢渣为主要原料,添加少量粘土和造孔剂制备钢渣滤料。通过批次吸附实验,研究了钢渣滤料对废水中磷的吸附特性。结果表明,不同温度条件下钢渣滤料对磷的吸附过程均符合准二级反应动力学方程,反应的活化能〉40kJ／mol。等温吸附过程符合Langmuir方程,在20℃、30℃和40℃时的最大吸附量分别为1．166、1．826和2．422mg／g。热力学参数△G^0、△H^0和△S^0表明,该过程是自发、吸热、熵增型反应,且磷的吸附以化学吸附为主。     

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。     

钢渣吸附去除水溶液中磷的研究

研究了钢渣对水溶液中磷素的等温吸附特征和吸附动力学过程,考察了初始溶液浓度、钢渣粒度和温度对吸附作用的影响,计算了钢渣对磷素的吸附速率.结果表明:钢渣的吸附除磷作用主要是通过化学沉淀和配位体交换两种途径实现的,符合Langmuir等温吸附模型,理论饱和吸附量为4.27×104mg.kg-1.钢渣对磷素的吸附量受粒度和温度影响不大,但随初始溶液浓度的增大而增大.钢渣粒度越小,吸附速率越高,对吸附作用越有利.温度较高,初始浓度较低的条件下,吸附速率较大.钢渣吸附除磷的吸附动力学过程符合准二级动力学模型,由该模型可以估算出钢渣对水溶液中磷素的平衡吸附量,误差基本在14%之内.     

沸石的改性及除磷性能研究

天然沸石经1 mol/L氢氧化钠浸泡1 h后又经20%氯化镁浸泡2d,然后在500℃下焙烧,改性后沸石除磷能力有较大提高.在此基础上研究了时间、投加量以及不同质量浓度磷水样条件下改性沸石的除磷效果.随着接触时间的延长,沸石的除磷效果增强,但在180 min以后增加缓慢,其吸附速度符合斑厄姆公式;随着原水质量浓度的增大,吸附容量也逐渐增大.吸附等温线可用Freund lich等温式描述,并通过电镜扫描从微观上进一步探讨了改性前后沸石的表面结构变化.     

改性废弃稀土抛光粉吸附除磷的研究

探讨了废弃稀土抛光粉的改性方法以及改性后材料对磷酸根离子的吸附特性.结果表明,改性稀土抛光粉对磷酸根阴离子显示了良好的吸附效果,改性后的磷吸附量是改性前的100倍,在室温(25℃),初始浓度5～150 mg/L,pH为3、5、7、9、11的条件下,其吸附等温线能很好地用Langmuir方程进行描述.对于低浓度(5～10 mg/L)磷溶液,改性后材料在所选pH条件下对磷的去除率可达100%,表明将废弃稀土抛光粉改性成磷吸附剂是可行的.     

反应条件对钢渣除磷的影响

为了更好地利用钢渣具有较大的比表面积、孔隙率和密度,易于固液分离且不易形成二次污染等特点来处理废水,确定反应条件对钢渣除磷效果的影响,对污水中磷的初始浓度、钢渣用量、钢渣粒径、温度、p H值等因素进行了研究.研究结果表明,磷的初始浓度越大,反应平衡得越快,对除磷总量影响比较显著;随着钢渣用量增加、钢渣粒径减小,磷去除量显著增大;钢渣对磷的去除适宜在偏酸性条件下进行,p H=4时去除率最高;20~35℃条件下温度对钢渣处理效果的影响较小.     

市政污水除磷技术研究进展

本文综述了生物法、化学法、磷酸铵镁结晶法和吸附法的除磷效果和产生的问题,并重点阐述了吸附法除磷的现状和发展趋势,吸附法具有吸附剂成本低廉、吸附专一性好、可回收磷的优点,吸附法除磷将是今后市政污水消除磷污染和回收磷资源的重要方法。     

工业废渣基复合除磷材料的吸附动力学及热力学分析

以自行开发的高效复合除磷材料(EPRC)为对象,对在不同初始磷浓度、不同温度下的吸附除磷动力学过程进行了分析.结果表明,一级和准二级动力学模型均可较好地反映不同初始浓度下的等温吸附动力学,一级的相关系数略大于二级,可更准确地描述吸附过程.热力学分析表明,在不同温度下,EPRC对磷的吸附焓变均为正值,为吸热过程,且其最小值大干40 kJ/mol;平均吸附能E的能量范围为8～16 kJ/mol.表明该吸附属化学吸附.EPRC在高温下容易吸附磷,反应的△G~O为负值,该过程是自发进行的,其表观活化能小于100 kJ/mol.     

改性火山岩除磷性能的研究

采用简单的煅烧方法处理火山岩,用测量吸光度的方法测量火山岩对水中低浓度正磷酸根离子的去除率,比较煅烧温度和投放剂量对火山岩除磷性能的影响,得出所选用火山岩的最佳处理温度为1100℃,最佳投放剂量为5.0-7.5g/L’最佳作用时间为48h左右.最后还对火山岩的除磷机制作了初步的探讨.     

河南某地天然沸石脱氮除磷性能的研究

以河南某地沸石为试验材料,进行单因素实验,考查粒径、转速、用量对沸石脱氮除磷效果的影响.同时探讨了该沸石吸附氨氮的规律,进行了等温吸附试验.实验结果表明:粒径小于0.25mm,转速为100 r/min,用量为42g/L时的吸附效果最好.该沸石对氨氮的吸附等温线符合Langmuir公式,其氨氮的吸附容量为8.1169 m...     

陶粒吸附材料的制备及其除磷性能研究

针对磷化工企业低浓度含磷废水,以天然陶土为主要原料、硅酸钠为粘结剂制备成固体颗粒后高温煅烧,将制得的陶粒吸附材料用于模拟含磷废水处理,考察制备过程参数(硅酸钠配比、煅烧温度、煅烧时间)对除磷效果的影响并进行响应曲面优化,通过扫描电子显微镜、X射线衍射对所得吸附材料进行结构性能表征。结果表明,最佳制备条件为:硅酸钠配比1.3%、煅烧温度695℃、煅烧时间3.58 h,所得陶粒吸附材料的总磷去除率可达89.6%;煅烧过程中陶粒吸附材料中的白云石(CaMg(CO_3)_2)和方解石(CaCO_3)分解生成的方镁石(MgO)和生石灰(CaO),可在废水中释放出Mg~(2+)、Ca~(2+),与磷酸根离子反应生成磷酸盐沉淀,进一步提高吸附效果,除磷性能显著高于活性炭;准二级动力学模型能更好地描述材料除磷过程,除磷速率主要受化学反应速率限制。     

钢渣的难磨相组成及其胶凝性的研究

将钢渣粉磨后分级,得到7种不同粒径的试样,用X射线衍射仪分析了它们的矿物成分,研究了粗粒子试样在硅酸钠作用下的胶凝性,并以矿渣为参比样,比较研究了钢渣细粉体与矿渣易磨性及胶凝性的差异,还用扫描电子显微镜及X射线能谱仪分析了钢渣中硅酸盐矿物(C3S和C2S)的固溶组分。结果发现了钢渣中难磨组分为铁铝酸钙[Ca2(Al,Fe)2O5]和镁铁相固溶体(MgO.2FeO),且它的水化反应活性很低,而钢渣中硅酸三钙(C3S)和硅酸二钙(C2S)具有较好的易磨性,其易磨性比矿渣略好,但其水化反应活性明显比矿渣差,钢渣中的C3S和C2S固溶了较多的异离子。分析指出了钢渣水化活性低的本质是由于它所含的矿物Ca2(Al,Fe)2O5、MgO.2FeO无水硬性,C2S呈γ型,水硬性低,而C3S是在长时间高温下形成的,它具有较稳定的结构,从而它的水化活性亦相对较低。     

钢渣对磷酸盐水泥基材料性能的影响机制

研究了利用钢渣制备磷酸镁水泥基材料的可行性,分析了钢渣对磷酸盐水泥基材料的凝结时间、水化特性、力学性能及微结构的影响机制.结果表明:钢渣对磷酸盐水泥性能的作用规律与粉煤灰相似.掺10%钢渣时,因钢渣引入的CaO及水化生成的氢氧化钙,使得磷酸盐水泥凝结硬化加快,且钢渣自身硬度在一定程度改善了硬化水泥浆体抗压强度;随钢渣掺量增加,起胶结作用的水化产物减少,整个体系孔隙增加、结构疏松,游离氧化钙还会使磷酸盐水泥基材料性能出现劣化.钢渣掺入在浆体中并未观察到新的水化产物,但较高掺量下体系微裂纹增多.     

钢渣处理含镍废水的研究

摘要：以钢渣为吸附剂,应用于去除模拟废水中的镍,探讨了钢渣粒径、吸附时间、吸附剂用量、转速、溶液的pH对吸附效率的影响。结果表明：对于100ml浓度为100mg/L镍溶液,投加100目0.25g的钢渣, pH>6,镍去除率大于99%,处理后可达排放标准。     

钢渣掺入料对矿渣水泥性能的影响

按照不同钢渣掺比制作了混凝土样块, 测定了不同钢渣掺比和不同养护条件下混凝土样块的抗压强度以及浸出pH 值, 研究了不同钢渣掺比下混凝土样块的抗压强度与水化反应的关系和机理. 实验结果表明: 20% 钢渣掺比为最佳掺比, 而超过30% 掺比之后的混凝土抗压强度逐渐下降; 混凝土样块在去离子水中的浸出pH 值随钢渣的掺比和混凝土样块碳化时间的不同而变化, 主要原因是钢渣含有一定量的低铁铝相.     

钢渣基胶结材料及应用前景

中国在钢渣综合利用方面与日本等发达国家差距较大,尤其是在水泥和混凝土等跨行业领域应用。由于钢渣化学组成与水泥相似,具有一定胶结性能,研究者开发出一种新型钢渣基胶结材料。针对钢渣基胶结材料活性低现状,对钢渣凝胶性能、活性激发技术、配方方案设计、水化机理研究等方面进行了详细的论述探讨。相比掺入结构混凝土应用,钢渣基胶结材料在矿山充填领域具有较大的市场和成本优势,现有钢渣的低膨胀性能够克服体积微收缩,增强充填体后期强度,是钢渣基胶结材料极具可实施性的应用方向。     

钢渣对阴离子染料刚果红的吸附特性和机理

研究了钢渣对阴离子染料刚果红的吸附,并考察了初始刚果红浓度、钢渣投加量、钢渣粒径等因素对吸附过程的影响.试验条件下,钢渣可以吸附去除95%以上的刚果红,且吸附过程不受pH值和温度的影响.钢渣单位吸附量随初始刚果红浓度的增加而增加,随钢渣投加量、钢渣粒径的增大而减少.钢渣吸附处理刚果红过程符合准二级吸附速率方程及Freundlich等温吸附方程.对比试验发现钢渣对阳离子孔雀石绿染料的吸附效果优于阴离子刚果红染料,但对同为阳离子染料的亚甲基蓝吸附效果却很差.电镜扫描(SEM)及红外光谱(FTIR)分析进一步表明,钢渣吸附处理阴、阳离子染料的效果,与染料在钢渣表面的结合方式密切相关,结晶体的形成有利于染料分子的吸附.