钢渣陶粒与钢渣的除磷性能对比

以钢渣为主要原料,添加少量黏土和造孔剂制备陶粒,对钢渣陶粒和钢渣的理化性能、除磷效果、等温吸附特征做了对比。结果发现,钢渣陶粒具有质轻、多孔等特征,除磷效果明显优于钢渣。在20 ℃条件下,两种材料对磷的等温吸附均符合Langmuir模型,钢渣陶粒的理论最大吸附量是钢渣的3.3倍。对除磷失效的钢渣陶粒和钢渣进行XRF检测和化学分析,结果表明,两种材料对磷的去除都以生成磷酸钙沉淀为主,前者所含的磷酸二钙型产物比例较高。     

改性钢渣陶粒对低浓度磷的吸附特征

为了阐明改性钢渣陶粒应用于水体除磷的可行性,通过吸附实验研究了镧铁复合氧化物改性钢渣陶粒对低浓度磷的吸附特性,考察了投加量、pH、共存离子等因素对除磷率的影响,并研究其吸附动力学特性。采用NaOH作为再生剂,比较了吸附饱和的改性钢渣陶粒经不同条件再生处理后的除磷效果。结果表明,对于初始磷浓度1 mg/L的溶液,吸附剂投加量5 g/L,pH为7时,除磷率高达99.07%;HCO_3^-和SO_4-和SO_4^(2-)对除磷的抑制作用较强。吸附动力学过程符合准二级动力学模型。使用1.5 mol/L NaOH浸泡60 min是较为合理的再生条件,一次再生后的除磷率仍可达98.51%。     

改性钢渣陶粒对低浓度磷的吸附特征

为了阐明改性钢渣陶粒应用于水体除磷的可行性,通过吸附实验研究了镧铁复合氧化物改性钢渣陶粒对低浓度磷的吸附特性,考察了投加量、pH、共存离子等因素对除磷率的影响,并研究其吸附动力学特性。采用NaOH作为再生剂,比较了吸附饱和的改性钢渣陶粒经不同条件再生处理后的除磷效果。结果表明,对于初始磷浓度1 mg/L的溶液,吸附剂投加量5 g/L,pH为7时,除磷率高达99.07%;HCO_3~-和SO_4~(2-)对除磷的抑制作用较强。吸附动力学过程符合准二级动力学模型。使用1.5 mol/L NaOH浸泡60 min是较为合理的再生条件,一次再生后的除磷率仍可达98.51%。     

19种人工湿地填料对磷吸附解吸效果研究

为筛选吸附磷效果较好的填料,选取19种水处理中用到的填料进行吸附解吸实验。结果表明,Freundlich、Langmuir和Redlich-Peterson模型均能较好地拟合各填料对磷的吸附特征;通过Langmuir模型计算,钢渣、高岭土、麦饭石、无烟煤、火山岩、生物炭、瓷砂陶粒对磷的理论饱和吸附量较大;同时,同种填料,粒径越小,理论饱和吸附量越大。吸附饱和的火山岩、麦饭石、活性炭、海绵铁等填料对磷的稳定能力较差,易于释放到水中,粒径越小,稳定性越差。从吸附解吸性能的角度考虑,钢渣、无烟煤、高岭土、瓷砂陶粒等是湿地填料较好的选择。     

钢渣-锰渣复合陶粒对Cu2+的吸附机理研究

制备了钢渣-锰渣复合陶粒,研究其对含 Cu2+水溶液的吸附特性。考察了钢渣-锰渣复合陶粒的材料配比、实验温度、吸附时间、搅拌速度、Cu2+初始质量浓度对吸附效果的影响,研究了钢渣-锰渣复合陶粒吸附 Cu2+的等温模型和动力学模型。同时用 XRD、XRF、SEM、BET 对该复合陶粒进行表征,讨论钢渣-锰渣复合陶粒对 C...     

改性钢渣陶粒的制备及其除磷性能研究

为提高钢渣对水中低含量磷的去除能力,采用镧铁复合氧化物作为改性剂,蒙脱石粉和可溶性淀粉分别作为粘结剂和造孔剂,制备了镧铁复合氧化物改性钢渣陶粒(LFSC)。考察了它的除磷性能,并分析了其微观形貌和化学组成。结果表明,原料中钢渣、改性剂、粘结剂和造孔剂的质量比为50:10:25:15时,1 000℃下焙烧30 min制得的LFSC具有良好的除磷性能,且不易破碎。改性钢渣陶粒表面呈现粗糙多孔结构,镧、铁元素大都以氧化物或氢氧化物形式存在于LFSC表面。对于100 m L质量浓度1 mg/L的磷溶液,使用0.5 g LFSC 4 h除磷率可高达99.07%(平衡质量浓度0.01mg/L);在pH为3～11时,LFSC的除磷率都在93.76%以上。磷在LFSC上的吸附过程符合准2级动力学模型。     

钢渣吸附除磷机理研究

研究了氨离子和几种阴离子对钢渣吸附除磷效果的影响,探讨了钢渣吸附除磷的机理.结果表明,氨离子、氯离子和硝酸根离子对钢渣吸附除磷基本没有影响,而碳酸根和硫酸根使除磷效果显著降低,这是因为混合溶液中碳酸根、硫酸根和磷酸根之间互相竞争,争夺钢渣中的钙离子.进一步研究表明,饱和钢渣中Ca、Mg-P的质量分数为总磷的80%以上,而Ca-P是Ca、Mg-P的主要成分,因此,钢渣吸附除磷的主要机理是钢渣中溶出的钙离子与磷酸根离子结合形成沉淀.     

钢渣对水体黑臭底泥磷释放的控制效果

钢渣是富含Ca元素的吸附剂,文中以钢渣粒径和投加量为影响因素,底泥释放的磷为控制指标,并利用钢渣浸出的Ca2+和Fe2+,结合等温吸附、动力学和XRD揭示了钢渣对底泥的控磷机理.结果表明:钢渣投加量对除磷和pH的影响强于粒径.钢渣(投加量为2.5 g/L、粒径为20目)使上覆水的磷减少了54.7％,底泥磷减少了40.4％,且不影响水体pH和DO.钢渣向水中缓释Ca2+,界面处高浓度Ca2+形成除磷层,释放的Fe2+不明显.钢渣通过钙磷结晶沉积和单分子层化学吸附除磷,除磷之后的钢渣采用磁性回收.     

10种人工湿地填料对磷的吸附特性比较

为筛选出更优质的人工湿地填料,采用等温吸附和动态吸附实验,测定了10种人工湿地填料火山石、砾石、碎石、碎砖、生物陶粒、无烟煤、高炉渣、活性炭和沸石的堆积密度和孔隙率以及各填料对磷的吸附特性。结果表明,火山石和活性炭的堆积密度较小分别为0.74 g/cm3和0.58 g/cm3,火山石的孔隙度最大为77%。Freundlich和Langmuir模型均能较好地拟合各填料对磷的吸附特征;通过Langmuir模型计算,各填料对磷的理论饱和吸附量大小依次为生物陶粒无烟煤碎石活性炭砾石沸石碎砖火山石高炉渣沙。无烟煤、生物陶粒、碎砖、活性炭、高炉渣的动态吸附特征可以用准2级动力学方程来进行描述。各填料对磷的吸附都包括快、中、慢3个阶段。火山石是湿地填料较好的选择之一;生物陶粒和无烟煤等除磷能力比较强的填料可以作为磷负荷比较大的湿地的填料。     

煅烧温度对牡蛎壳陶粒磷吸附效果的影响

研究主要是制备一种牡蛎壳陶粒,并考察煅烧温度对牡蛎壳陶粒除磷性能的影响。结果表明煅烧温度对牡蛎壳载体磷吸附效果的影响较大,当牡蛎壳粉末∶粘土∶九水硅酸钠=7∶2∶1,煅烧温度为450℃时,制备的牡蛎壳陶粒对磷的吸附量为0.155 mg·g-1。牡蛎壳陶粒对磷的吸附符合Langmuir等温吸附模型,且在25℃下最大吸附量为0.432 mg·g-1。最佳条件下制备的牡蛎壳陶粒具有良好的亲水性,吸水率可以达到18.64%、载体的抗压强度可以达到2.15 MPa、空隙率为41.2%、比表面积为5.71 m2·g-1、破碎率与磨损率之和为2.95%、含泥量为0.61%,这些指标均满足《水处理用人工陶粒滤料CJ/T 299-2008》的指标,可以将此牡蛎壳陶粒用到水处理当中。     

氧化镁/地铁渣土复合陶粒的制备及除磷性能研究

以固体废弃物地铁渣土为主要原料,辅以氧化镁混合改性,在较低温度下制备一种除磷陶粒。研究了烧结温度、氧化镁掺量、吸附溶液p H值、吸附温度和吸附时间等因素对陶粒磷吸附性能的影响。结果表明,氧化镁掺量为20%时,300℃预热25 min后在700℃烧结20 min可得到强度适中、性能优异的水体除磷陶粒。p H=6.0时陶粒具有较高的磷吸附性能,升高温度,有利于溶液中磷的吸附,80℃下的最大吸附量为3 811.6 mg/kg,2 h内基本能达到吸附平衡,吸附动力学规律基本符合Lagergren准二级反应。     

氧化镁/地铁渣土复合陶粒的制备及除磷性能研究

以固体废弃物地铁渣土为主要原料,辅以氧化镁混合改性,在较低温度下制备一种除磷陶粒。研究了烧结温度、氧化镁掺量、吸附溶液p H值、吸附温度和吸附时间等因素对陶粒磷吸附性能的影响。结果表明,氧化镁掺量为20%时,300℃预热25 min后在700℃烧结20 min可得到强度适中、性能优异的水体除磷陶粒。p H=6.0时陶粒具有较高的磷吸附性能,升高温度,有利于溶液中磷的吸附,80℃下的最大吸附量为3 811.6 mg/kg,2 h内基本能达到吸附平衡,吸附动力学规律基本符合Lagergren准二级反应。     

人工湿地基质材料处理含磷废水静态吸附实验研究

利用烧杯实验考察钢渣、沸石、炉渣、硅藻土对磷的吸附性能及其影响因素,同时研究对氨氮,CODCr吸附情况。结果表明:基质对磷的吸附性能由强到弱依次为钢渣,硅藻土,炉渣,沸石。钢渣180 min内升至30%左右;NH4+-N的吸附性能由强到弱的顺序为:沸石,钢渣,硅藻土,炉渣。沸石180 min内升至80%左右,钢渣次之,达到了40%;CODCr吸附性能强弱顺序:硅藻土,沸石,钢渣,炉渣。硅藻土180 min内可达到50%。钢渣,硅藻土除磷的最佳pH值范围为10～12,另2种基质的最佳pH值范围为6～8;原水磷浓度低于3 mg/L或高于5 mg/L时4种基质磷去除率下降。     

钢渣对溶液中磷的吸附特性研究

研究了0.25 mm和0.08 mm两种粒度的钢渣对溶液中磷的吸附作用。结果表明,不同粒度的钢渣对磷的吸附均符合Freundlich方程,为非优惠型吸附;随着粒度的减小钢渣吸附磷的能力不断增强,0.08 mm钢渣吸附磷的Freundlich方程参数Kf(反映吸附容量)为0.25 mm钢渣的5.68倍;随着溶液中磷的初始浓度的增加,不同粒度的吸附能力差异减小;不同粒度钢渣吸附磷的表观速率符合Elovich方程。     

钢渣复合陶粒的制备及去除水中铅的研究

以钢渣、碳和粘土为主要原料,来制备出一种可用于水处理中的陶粒,确定了陶粒的烧制条件,并且探究了该陶粒对水中的铅离子的吸附情况。结果表明:利用钢渣比表面积大、表面粗糙且内含有大量碱性氧化物的优势,可以制备出用于吸附废水中铅离子的陶粒,且陶粒有很好的吸附效果,并确定陶粒在配比为4∶4∶2,烧制温度为800℃,溶液的pH在6～10之间时,吸附效果非常好,吸附率随着投加量的增加而增加。     

基于加气混凝土改良的混合基质对水中磷酸盐的吸附特性

考虑采用具有磷吸附能力的基质构建人工湿地,以吸附性能和出水pH等应用条件优化为前提,选择5种常见材料进行静态吸附试验,研究它们对磷的吸附能力。将不同特性的材料按照不同比例构建混合基质,筛选除磷效果最佳的混合基质,研究其对水中磷的等温吸附特征,考察温度、初始浓度、基质粒径3个因素对混合基质吸附除磷的影响,并进行动力学分析。试验设计条件下,以出水pH值8.5为优化目标,加气混凝土、陶粒、砾石按质量比3∶1∶1制得的混合基质ACG311对水中磷的去除效果最佳;对该比例混合基质进一步研究发现,ACG311对磷的等温吸附特征更符合Langmuir等温模型,最大吸附容量为3.015 7 mg/g;温度、初始浓度以及粒径对ACG311混合基质的吸附动力学过程有影响;准二级动力学模型可较准确地描述该混合基质对磷的吸附动力学特性。     

4种人工快速渗滤系统填料对氮磷的吸附和解吸特性研究

为筛选适合的人工快速渗滤系统填料,通过动态吸附、等温吸附和解吸实验,研究了黏土陶粒、页岩陶粒、细砂和粗砂的吸附和解吸特性。结果表明,Freundlich和Langmuir模型均能较好地拟合各填料对氨氮和磷的吸附特征,对氨氮和磷的饱和吸附量由大到小依次为:页岩陶粒细砂粗砂黏土陶粒,对氨氮和磷的解吸率由大到小依次为:黏土陶粒细砂粗砂页岩陶粒。对于人工快速渗滤系统而言,当其处理后的出水用于农灌时,为了提高其水力负荷、减少其堵塞的可能性,应该选择黏土陶粒和粗砂作为其填料。     

5种填料对污水中氮磷的吸附特性研究

针对富营养化水体,为筛选吸附氮磷效果较好的填料,选取5种人工湿地填料沸石、陶粒、轮胎颗粒、火山岩、蛭石,采用等温吸附和动态吸附,研究各填料的吸附特性,并模拟污水对5种填料的吸附效果进行分析。结果表明,Langmuir和Freundlich方程都能较好的描述各填料的吸附特征,通过Langmuir的拟合,理论上5种填料对氨氮的吸附量从大到小依次为沸石火山岩蛭石陶粒轮胎颗粒;对磷的吸附量从大到小依次为陶粒火山岩蛭石沸石轮胎颗粒;各填料对氮磷的吸附动力学特征可以用双常数方程和Elovich方程拟合,5种填料对污水进行处理时,沸石除氮能力较强,轮胎颗粒除磷能力较强;从吸附效果和经济适用的角度来看,5种填料中轮胎颗粒更适合作为人工湿地填料。     

4种人工快速渗滤系统填料对氮磷的吸附和解吸特性研究

为筛选适合的人工快速渗滤系统填料,通过动态吸附、等温吸附和解吸实验,研究了黏土陶粒、页岩陶粒、细砂和粗砂的吸附和解吸特性。结果表明,Freundlich和Langmuir模型均能较好地拟合各填料对氨氮和磷的吸附特征,对氨氮和磷的饱和吸附量由大到小依次为:页岩陶粒>细砂>粗砂>黏土陶粒,对氨氮和磷的解吸率由大到小依次为:黏土陶粒>细砂>粗砂>页岩陶粒。对于人工快速渗滤系统而言,当其处理后的出水用于农灌时,为了提高其水力负荷、减少其堵塞的可能性,应该选择黏土陶粒和粗砂作为其填料。     

5种填料对污水中氮磷的吸附特性研究

针对富营养化水体,为筛选吸附氮磷效果较好的填料,选取5种人工湿地填料沸石、陶粒、轮胎颗粒、火山岩、蛭石,采用等温吸附和动态吸附,研究各填料的吸附特性,并模拟污水对5种填料的吸附效果进行分析。结果表明,Langmuir和Freundlich方程都能较好的描述各填料的吸附特征,通过Langmuir的拟合,理论上5种填料对氨氮的吸附量从大到小依次为沸石>火山岩>蛭石>陶粒>轮胎颗粒;对磷的吸附量从大到小依次为陶粒>火山岩>蛭石>沸石>轮胎颗粒;各填料对氮磷的吸附动力学特征可以用双常数方程和Elovich方程拟合,5种填料对污水进行处理时,沸石除氮能力较强,轮胎颗粒除磷能力较强;从吸附效果和经济适用的角度来看,5种填料中轮胎颗粒更适合作为人工湿地填料。