除磷吸附剂在再生水生产中的应用性评价

由于水资源短缺,再生水已成为重要水源。再生水中富含磷元素,容易导致水体富营养化。采用吸附剂吸附去除再生水中磷是再生水富营养化的一条解决途径。除磷吸附剂的种类很多,并且吸附效果受到吸附平衡时间、pH、吸附量等因素的影响。将除磷吸附剂应用在再生水生产时,需要根据再生水的水质状况,结合除磷吸附剂的吸附条件,有选择地应用除磷吸附剂。     

金属氧化物及其氢氧化物去除水体中磷的研究进展

含磷污水排放造成水体富营养化是我国水污染的重要原因。为去除水体中的磷,吸附法由于其效率高、成本低等优势倍受青睐。目前常用的除磷吸附剂主要有天然及合成的金属氧化物或氢氧化物及其与多孔载体结合的复合吸附剂。本文综述了近十年来,金属氧化物或金属氢氧化物吸附剂在水体磷吸附方面所取的研究进展,指出目前存在问题,分析水体磷吸附研究的方向,助于我国水体富营养化控制。     

含磷废水处理技术研究进展

工农业活动使磷循环严重失衡,产生的富营养化污染已成为世界各国共同面临的重大环境问题.因此,研究废水除磷技术对解决水体富营养化的环境污染问题具有重大意义.综述了利用化学沉淀法、结晶法和吸附法对磷的去除机制,着重介绍了含磷废水处理中纳米材料吸附剂除磷的特点及应用现状,并展望了今后废水除磷研究的发展方向.     

金属（氢）氧化物类除磷吸附剂研究进展

水体富营养是严重的环境问题,而控制水中的磷浓度对于缓解富营养化是至关重要的。金属(氢)氧化物具有优异的磷吸附特性,是理想的除磷材料。本文归纳了金属(氢)氧化物类吸附剂的除磷机理、影响因素以及常用的几类吸附剂。并结合不同的水处理场景,比选了不同物理化学性质的除磷吸附剂,指出设计材料时要平衡成本与除磷预期,不需要将吸附材料优化为除磷能力最高。并进一步提出吸附剂稳定性和安全性是未来研究值得考虑的问题。     

硅藻土负载羟基氧化铁的制备及除磷性能研究

采用铁盐法在硅藻原土上负载羟基氧化铁(FCD)颗粒,制备出一种新型的除磷吸附剂,利用SEM、EDAX、XRD以及物理吸附等手段对FCD样品进行表征检测.结果表明:经过改性后的硅藻土表面负载了颗粒状的羟基氧化铁,其微孔和表面粗糙度发生明显变化,比表面积比硅藻原土增大了10倍.还利用摇床实验模拟自然环境,探讨FCD的投加量、吸附扰动时间、pH以及温度等因素对FCD除磷效果的影响.研究结果表明:在常温和酸性条件下,扰动3 h时,该吸附剂能达到较好的吸附效果,在25℃、pH=3时除磷率达到92%,吸附容量为3.68 mg/g,比较适合应用于呈酸性的珠江水水样;Langmuir和Freundlich等温吸附方程都能较好地描述硅藻土对磷的等温吸附特征,为有效控制水体富营养化提供了理论依据.     

改性吸附剂去除废水中磷的应用研究进展

去除废水中过量的磷可以减缓水体富营养化。吸附除磷因具有能耗低、容量大、污染少等优点而备受关注，改性吸附剂则可在此基础上提高除磷的靶向性，拓宽操作条件，增大吸附容量。本文分析了改性硅酸盐类、改性金属氧化物类、改性固体废弃物类和聚合物类4类除磷吸附剂的改性方法和吸附性能。硅酸盐类吸附材料以及固体废弃物类材料除磷效果略差，但因来源丰富、价格低廉而具有极大的吸引力。聚合物类吸附剂具有高吸附容量、高选择性，但价格昂贵。金属（氢）氧化物具有出色的磷酸盐吸附性能，且选择性好、吸附速度快，这些化合物已被掺入到沸石、介孔二氧化硅和生物炭等材料中，进一步增强其吸附性能，并在工程材料应用中取得重大突破，主要包括磁性吸附剂和颗粒吸附剂。4类吸附剂的作用机理可归纳为两种：一种是吸附剂上的金属与磷酸盐离子发生配位反应，形成沉淀；另一种是酸性条件下吸附剂上的羟基质子化，使羟基带正电，质子化的羟基通过静电吸引使磷得以去除。通过对不同类别吸附剂的吸附特性进行对比分析，提出将高分子技术运用到吸附剂制备过程中，开发同时具有较强解吸能力的改性吸附剂将成为除磷吸附剂研究的新热点。     

沸石吸附废水中磷污染物的研究

含磷化学物质的普遍使用以及目前很低的污水处理率．导致含磷废水大量排放．水体富营养化和水污染日益严重,采用合成的13X沸石,作为一种新型磷吸附剂．研究其在不同吸附时间、水体pH值、沸石用量和振荡速度等条件下对水体中磷的吸附规律。研究表明．该沸石作为废水除磷吸附剂具有很好的发展前景。     

固体废弃物吸附除磷研究现状

利用各种固体废弃物吸附除磷,可以同时实现废弃物的循环再利用和低成本的废水除磷,实现"以废治污"。为了推动固体废弃物吸附除磷的研究,探寻高效经济的固体废弃物除磷吸附剂,分析了吸附除磷机理,然后对近几年的废弃物除磷吸附剂的研究论文发表情况进行了统计和分析,重点总结了不同固体废弃物吸附除磷的研究现状,详细阐明了这些固体废弃物的特征、吸附容量、改性方法和成本等,并指出了今后的研究重点和发展方向。     

带结构正电荷的镁铝氢氧化物去除水体中磷的研究

以带结构正电荷的镁铝层状双金属氢氧化物(Mg-Al-LDH)溶胶为吸附剂系统研究了不同因素对磷吸附去除性能的影响,结果表明:其吸附动力学和吸附等温线分别符合准二级、Elovich速率方程和Langmuir方程,理论饱和吸附量可达55.99~60.90 mg/g。吸附过程的ΔG0为-28.78~-20.67 kJ/mol,吸附机理以静电吸引和化学吸附为主导。无机和有机阴离子会抑制磷在吸附剂上的吸附。200 mg/L的Mg-Al-LDH可以吸附90%以上的溶解性反应磷和84%的总磷,可以实现废水和富营养化水体中过量磷的吸附去除。     

羟基铁对污水厂二级处理出水中低浓度磷的深度处理性能

以自行开发的羟基铁作为除磷吸附剂,针对低磷浓度水研究了羟基铁吸附法深度除磷的影响因素及吸附动力学,并对污水厂二级出水进行吸附除磷试验。结果表明:当水中磷酸盐的初始浓度为0.5 mg/L、羟基铁投加量为0.03 g/L、反应体系pH值为6.0、反应时间为30 min、体系温度为25℃时,羟基铁对磷酸盐的去除率为98.3%,剩余磷酸盐浓度为0.008 mg/L;在15～35℃的吸附等温线均能用Langmuir等温吸附模型描述,模型的R~2均达到0.99以上;伪二级动力学方程能够更好地拟合羟基铁对磷的吸附过程,R~2均达到0.999以上;2 mol/L的NaOH溶液对载磷羟基铁进行解吸,解吸率为97.3%,连续再生3次后的吸附量为初始吸附量的88.1%,再生效果明显;二级出水经羟基铁吸附深度除磷后,出水TP降至0.02 mg/L,可有效控制受纳水体的富营养化。     

污泥生物炭制备及其对磷的吸附性能研究

以污水污泥、粉煤灰为原料,以质量分数为30%的氯化锌溶液为活化剂,在不同温度下煅烧制备污泥生物炭,用于处理含磷废水。通过单因素静态吸附实验探讨了污泥生物炭对磷的去除效果,并探究了其吸附机理。结果表明：300 ℃制备的污泥生物炭具有较好的除磷效果;扫描电镜（SEM）、比表面分析仪、傅里叶红外光谱仪（FT-IR）对原料和污泥生物炭表征结果显示,污泥生物炭煅烧前后的形貌及表面基团发生了显著改变,煅烧后样品的表面产生了较多微小空隙,比表面积增大,最高可达5.51 m²/g;在磷初始质量浓度为50 mg/L、吸附剂用量为16 g/L条件下,吸附在90 min达到平衡,磷的去除率高达93.73%;吸附过程符合准二级动力学方程及Freundlich等温吸附模型,最大饱和吸附量为9.615 mg/g;整个吸附过程ΔG⁰<0、ΔH⁰<0,是自发进行的放热过程;吸附过程除物理吸附外,同时涉及磷酸盐与吸附剂—OH或C—O共价键发生电子对配位作用,为物理-化学复合吸附;吸附剂第5次吸附为首次吸附量的85.74%,表现出较好的再生性能。     

生物除磷颗粒污泥去除Pb2+的效能机制

以好氧颗粒污泥的吸附作用和磷酸盐对重金属的螯合作用为基础,采用富含磷酸盐的生物除磷颗粒污泥作为吸附剂来处理含铅废水,考察了不同吸附条件（pH、Pb²⁺的初始浓度、吸附反应时间）下,颗粒污泥对Pb²⁺的去除效果。结果表明,除磷颗粒污泥在pH为4,初始Pb²⁺浓度为150 mg·L^-1时,对铅的去除率最高（为99.9%）;在吸附反应20 min时即可达到吸附平衡。生物除磷颗粒污泥对Pb²⁺的吸附可以用Langmuir模型拟合（R²=0.993）,最大吸附量为49.5 mg·g^-1。其中离子交换和磷酸盐与Pb²⁺的螯合作用对除磷颗粒污泥去除Pb²⁺起到重要作用;傅里叶变换红外光谱（FTIR）测定表明-COOH、-OH、磷酰基等多种官能团也参与了除磷颗粒污泥除Pb²⁺过程。     

阳离子淀粉的制备及其处理含磷废水的研究

以淀粉为原料、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵为阳离子醚化剂,采用湿法制备阳离子淀粉.考察了pH、吸附剂用量、吸附时间和吸附温度等因素对吸附效果的影响.室温下,阳离子淀粉对含磷模拟废水的吸附工艺条件为:pH为3.0,吸附剂用量为12.0g/L,吸附时间为2.0 h.在上述条件下,阳离子淀粉对磷的去除率可达90.41%.     

铁改性杭锦土对磷的吸附及对沉积物磷释放的控制

以天然粘土矿物杭锦土(HJ)为原料,采用浸渍法制备表面负载铁氧化物的铁改性杭锦土(FHJ)吸附剂.采用BET、SEM、XRD等技术对其进行表征,并考察了铁负载比例、pH、共存离子对FHJ除磷的影响.结果表明,浸渍法成功将铁氧化物负载在杭锦土表面;溶液pH越低越有利于FHJ对磷酸盐的吸附;除磷性能受CO32-、SiO32...     

杭锦2#土复合材料的制备及对磷酸根吸附性能

以寻求廉价而高效的吸附材料为目的,研究了利用聚合硫酸铝改性杭锦2#土制备复合吸附剂的方法.用此吸附剂对生活废水中的磷酸根进行吸附,讨论了磷酸根浓度、溶液pH值、温度对吸附容量的影响.结果表明:增加初始磷浓度,去除率下降,吸附量和吸附平衡时间增加;溶液pH值为6-10时复合吸附剂对磷酸根的去除效果最好;吸附能力随温度的升...     

粉煤灰在含氟含磷废水处理中的应用

粉煤灰是火电厂排出的固体废弃物,其作为絮凝剂和吸附剂在废水处理方面已经得到了广泛的应用。人体长期过量摄入氟元素会导致地方性氟病,磷是引起水体富营养化的限制因素。该文叙述了粉煤灰在含氟含磷废水中的应用现状,探讨其影响因素和改性方法,并进一步分析了粉煤灰除氟除磷的机理。结果表明,粉煤灰的组成,特别是其Ca/CaO含量和反应的操作条件对氟、磷的去除效果有较大的影响;酸、碱、盐、微波、负载、工艺改变和新材料转化等改性方法有利于提高粉煤灰对氟和磷的处理能力;粉煤灰对氟和磷的去除主要依赖于吸附作用和凝聚作用。     

两性壳聚糖的制备及其处理磷化废水的研究

以壳聚糖、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵、氯乙酸为原料,制备了两性壳聚糖。以两性壳聚糖为吸附剂,处理磷化废水。通过单因素实验考察了pH、吸附剂用量、吸附时间和温度等因素对吸附效果的影响,对吸附机理进行了初探。结果表明,室温下最佳吸附工艺条件pH为2.0,ρ(吸附剂)为12.0g/L,吸附t为2.0h。此条件下,两性壳聚糖对磷化废水中锌离子和磷酸根的去除率分别达到78.9%和88.2%。     

改性纳米纤维素对磷的动态吸附及再生

以铁改性纳米纤维素[Fe(OH)₃@CNFs]为吸附剂进行动态吸附除磷试验,探究了不同柱高和不同流速对Fe(OH)₃@CNFs吸附磷性能的影响。结果表明：吸附柱填充越高（6～16cm）,进水流速越慢（5～10mL/min）,吸附达到平衡所需时间越长,越有利于Fe(OH)₃@CNFs对磷的动态吸附。采用NaOH溶液对吸附剂解吸进行原位再生,再生后吸附柱对磷的吸附量为原吸附柱的83%,表明Fe(OH)₃@CNFs材料具有较好的再生能力。通过Yoon-Nelson模型计算吸附50%目标污染物所需的时间,拟合值与实验值的平均相对偏差在1.8%～6.9%之间,表明Yoon-Nelson模型能够很好地描述Fe(OH)₃@CNFs材料对磷的动态吸附行为。使用红外光谱和X射线光电子能谱对吸附机理进行分析发现Fe(OH)₃@CNFs材料对磷具有吸附能力,并且吸附后主要以FePO₄和Fe₂(HPO₄)₃的形式存在。利用吸附柱对生活污水处理厂二沉池出水进行动态吸附,在流速为10mL/min、填装高度为12cm的条件下,饱和时的吸附容量为34.5mg/g。     

Low cost adsorbents obtained from ash for copper removal

We investigated the utilization of ash and modified ash as a low-cost adsorbent to remove copper ions from aqueous solutions such as wastewater. Batch experiments were conducted to determine the factors affecting adsorption of copper. The influence of pH, adsorbent dose, initial Cu²⁺ concentration, type of adsorbent and contact time on the adsorption capacity of Cu²⁺ from aqueous solution by the batch adsorption technique using ash and modified ash as a low-cost adsorbent were investigated. The optimum pH required for maximum adsorption was found to be 5. The results from the sorption process showed that the maximum adsorption rate was obtained at 300 mg/L when a different dosage of fly ash was added into the solution, and it can be concluded that decreasing the initial concentration of copper ion is beneficial to the adsorption capacity of the adsorbent. With the increase of pH value, the removal rate increased. When the pH was 5, the removal rate reached the maximum of over 99%. When initial copper content was 300 mg/L and the pH value was 5, the adsorption capacity of the zeolite Z 4 sample reached 27.904 mg/g. The main removal mechanisms were assumed to be the adsorption at the surface of the fly ash together with the precipitation from the solution. The adsorption equilibrium was achieved at pH 5 between 1 and 4 hours in function of type of adsorbent. A dose of 1: 25 g/mL of adsorbent was sufficient for the optimum removal of copper ions. For all synthesized adsorbents the predominant mechanism can be described by pseudo-second order kinetics.