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基于吸附除磷功能设计的固定化材料制备与性能研究

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基于吸附除磷功能设计的固定化材料制备与性能研究

作者：冯利华重庆大学

学位级别：硕士

磷酸盐是造成水体富营养化的重要元素,研究高效且能实现磷深度去除的污水处理技术,是应对越来越严格的环保要求必须解决的技术难题。吸附法通过在固相吸附剂表面对污染分子的物理化学作用而实现高效去除,尤其适合去除低浓度污染物。现... 详细信息

磷酸盐是造成水体富营养化的重要元素,研究高效且能实现磷深度去除的污水处理技术,是应对越来越严格的环保要求必须解决的技术难题。吸附法通过在固相吸附剂表面对污染分子的物理化学作用而实现高效去除,尤其适合去除低浓度污染物。现有研究表明层状双金属氢氧化物(LDHs)纳米材料具有优异的磷吸附容量,在污水深度除磷领域有可观的应用前景。但由于LDHs材料颗粒细小以及纳米材料特有的表面特性,导致其在水处理应用中存在材料流失和吸附床板结等问题。因此,对LDHs纳米材料进行固定化处理是推进其工程应用的必要手段。然而,大量研究表明纳米材料负载改性后吸附性能将显著降低,如果能在纳米材料的固定化过程中进行功能化设计,对保持纳米材料优异吸附性能具有重要意义。论文作者基于金属离子(M)对磷酸盐的化学作用,结合海藻酸钠(SA)与金属离子M(n>2)结合形成水凝胶的特性,采用聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)、金属离子M共混产生三维网状凝胶球(SA-PVA-M,SP-M),并通过对LDHs粉体材料的包埋,制备了具有除磷功能的SP-M-LDH三维网状凝胶球。为了探究金属离子M对SP-M-LDH三维网状凝胶球的除磷性能的影响,制备了4种金属离子(M=Ca、Fe、Al、La)SP-M-LDH的材料,结合除磷性能对制备条件进行了优化,研究了最优化材料SP-La-LDH的除磷影响因素及除磷机理,探索了SP-La-LDH在固定床吸附的除磷效果及再生性能。研究结果表明:(1)对比了四种金属离子(Ca、Fe、Al、La)对吸附剂功能化效果,发现金属离子对固定化材料的孔隙结构和吸附能力影响显著,其中SP-La-LDH具有最大的比表面积和最优的吸附效果,通过正交实验分析得到制备SP-La-LDH的最佳工艺条件:PVA浓度为8%(w/v);镧离子交联剂浓度为0.2M;LDH的含量为6%(w/v);冷冻-解冻循环次数为5次。(2)进一步研究SP-La-LDH的除磷性能,发现SP-La-LDH在p H从4到8的较宽范围内可有效吸附磷酸盐,酸性范围有利于吸附。在常规污水的p H条件下,SP-La-LDH结构稳定,不存在金属离子的释放风险。共存阴离子对吸附位点的相对亲和力顺序为SO>NO>Cl,即使磷酸盐溶液中存在2882mg/L的SO,SP-La-LDH对磷酸盐吸附量只降低了16.57%,表明了SP-La-LDH对磷酸盐的选择性吸附。(3)研究了对磷酸盐的动力学过程,拟合得更好的准二级动力学模型表明磷酸盐和SP-La-LDH之间发生了化学吸附,颗粒内模型表明磷酸盐吸附过程中受到膜扩散和颗粒内扩散的共同控制。使用Freundlich模型拟合等温吸附数据能得到更高的R相关系数,说明SP-La-LDH是非均相的吸附剂。在初始磷酸盐为50 mg/L时得到了最大吸附量为34.2 mg P/g,是材料中等量LDH粉末吸附量的1.6倍。SEM,XRD,FTIR和XPS分析说明了SP-La-LDH对磷酸盐去除机制包括配体交换、静电吸引和离子交换。(4)固定床吸附柱动态实验表明:磷酸盐的吸附受到流速、初始浓度和吸附剂含量的显著影响。当流速从2 m L/min降低到0.5 m L/min,穿透时间延长了约6倍;减少初始浓度5 mg/L到1 mg/L时,水处理体积增长了5.9倍;2 g SP-La-LDH的含量得到了最大水处理量1064 ml。流速和初始浓度的增加降低了固定床的吸附性能,缩短了突破时间,吸附剂含量增加提高了固定床的吸附性能,提升了可处理水量。进行了三次连续的吸附/解吸循环来研究SP-La-LDH的可重复使用性。比较了只使用Na Cl碱性溶液、只使用氯化镧溶液和复合再生方法三种脱附再生方式,其中,利用复合再生方法脱附再生效率最高,与SP-La-LDH的第一次处理水量相比,三次吸附/解吸循环后仍能保持89.5%的吸附能力。

关键词：除磷材料吸附除磷层状双金属氢氧化物海藻酸镧污水处理

FeCl3改性陶粒的制备及其吸附除磷机理研究

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FeCl3改性陶粒的制备及其吸附除磷机理研究

作者：马文静华东师范大学

学位级别：硕士

近年来,我国的生态环境得到了很大改善,但是局部地区的水体富营养化现象仍然非常严重。氮、磷元素的过量输入是引起富营养化的主要原因,且磷元素的影响更为明显。因此,为降低水中磷污染物的浓度,寻求一种经济、高效的除磷技术显得尤为... 详细信息

近年来,我国的生态环境得到了很大改善,但是局部地区的水体富营养化现象仍然非常严重。氮、磷元素的过量输入是引起富营养化的主要原因,且磷元素的影响更为明显。因此,为降低水中磷污染物的浓度,寻求一种经济、高效的除磷技术显得尤为重要。在诸多除磷技术中,吸附法因具有除磷效果好、简单易操作等优势而备受关注,吸附材料的选择对吸附除磷的效果有重要影响。在众多吸附材料中,陶粒因具有原料易获取、功能易修饰且可再生利用等优点引起了广泛关注。但传统陶粒吸附容量相对较小,吸附速率不高,为提升陶粒的吸附性能,对其进行改性已成为研究的焦点。本论文的核心内容是研究改性陶粒,主要包括改性剂比选,改性条件优化,改性后陶粒性能指标测试及微观结构表征,吸附除磷特性及解吸再生性能探究等方面;在此基础上,进一步利用吸磷前后改性陶粒微观结构对比分析等手段探究吸附除磷的微观机理,为Fe Cl改性陶粒在吸附除磷中的应用做了有益探索。本研究的主要结论如下:(1)改性陶粒的制备及表征研究结论:在改性剂比选实验中,Fe Cl改性剂相对于Al Cl、Fe(NO),具有更好的效果;在最佳改性条件探究实验中,利用单因素试验与正交试验确定的最佳条件为Fe Cl浓度1.5 mol/L、焙烧温度300℃、焙烧时间3 h。在该条件下制得的Fe Cl改性陶粒,其空隙率为45.7%、表观密度为1.69 g/cm、堆积密度为0.92 g/cm。改性陶粒的SEM显示,其表面粗糙,孔隙结构丰富;EDS显示,改性陶粒表面铁元素的相对含量为8.69%;XRD表明,改性陶粒的主要物相为AlO、Si O、Ca CO、FeO和Fe(OH)。(2)FeCl改性陶粒的吸附除磷特性及再生性能研究结论:在单因素探究实验中,投加6.0 g/L改性陶粒至浓度为2.0 mg/L的含磷溶液中,在25℃、120 r/min下吸附14 h,磷的去除率为88.6%,效果良好;相同条件下,3.0 g改性陶粒对500 m L初始浓度为1～12 mg/L、p H为3～9含磷溶液的磷去除率均高于67.8%,表明其对磷浓度和p H的适应性良好。在再生性能研究实验中,将6.0 g/L吸磷改性陶粒在0.1 mol/L Na OH溶液中解吸6 h,将解吸后改性陶粒置于浓度为2.0mg/L含磷溶液中吸附14 h,磷去除率为86.5%,与原改性陶粒仅相差3.1%,表明改性陶粒可以有效再生。在动力学特性与等温吸附特性研究实验中,改性陶粒的吸附除磷过程遵循Langmuir模型,表明在固液界面主要发生单分子层吸附;同时遵循准二级动力学模型,表明改性陶粒主要依靠化学吸附作用除磷。(3)FeCl改性陶粒吸附除磷的微观机理研究结论:改性陶粒吸磷后的SEM和XRD表征结果显示,其表面被大量Al PO和Fe PO絮状体包裹,表明Al、Fe与PO的化学沉淀反应是改性陶粒的吸附除磷机制之一;吸磷后,FT-IR、XPS谱图中出现了M-OH、M-PO的特征峰,CO特征峰的面积减小以及Fe 2p谱图发生了变化,表明吸附体系中存在M-OH与磷酸根/磷酸氢根形成M-O-P的配位作用、CO与磷酸根/磷酸氢根的离子交换作用以及金属氧化物中金属原子与磷酸根/磷酸氢根形成O-M-O=P的强配位作用,这与利用密度泛函理论模拟改性陶粒主要组分与吸附质磷酸根/磷酸氢根间成键方式的结果一致。此外,改性后引入的Fe(OH)和FeO具有更小的LUMO能级值和电子能级差,表明Fe(OH)和FeO对磷酸根/磷酸氢根具有更强的吸引力,更容易参与到它们的吸附过程中,这也进一步验证了改性后陶粒更具除磷优势的原因。本文基于磷污染现状与除磷需求,制备了一种新型的吸附剂除磷材料——Fe Cl改性陶粒。改性陶粒对模拟废水除磷效果以及微观吸附除磷机理等方面的研究结果表明,本论文制备的改性陶粒具有良好的除磷效果与再生性能,在污水除磷领域具有较好的应用前景。

关键词：陶粒改性吸附除磷解吸再生微观吸附机理

改性金属氧化物/氢氧化物用于吸附除磷性能的研究

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改性金属氧化物/氢氧化物用于吸附除磷性能的研究

作者：何亚林内蒙古大学

学位级别：硕士

磷是生物生长及其化学过程中的重要营养物质之一。当大量磷随着生活污水以及工业废水进入水体中,会导致水体富营养化,藻类大量繁殖,水质恶化等情况。因此,废水除磷技术的研究和开发,对于解决水体富营养化等环境污染问题具有重要的科学... 详细信息

磷是生物生长及其化学过程中的重要营养物质之一。当大量磷随着生活污水以及工业废水进入水体中,会导致水体富营养化,藻类大量繁殖,水质恶化等情况。因此,废水除磷技术的研究和开发,对于解决水体富营养化等环境污染问题具有重要的科学研究价值和实际应用意义。在众多除磷方法中,吸附法因低成本、高效率、操作简单而受到广泛关注。目前报道的吸附剂中,La(OH)和Mg O具有高比表面积、对磷酸根具有较高亲和力,但存在易团聚、吸附量较低的问题。所以,本研究选用柠条和三聚氰胺泡沫分别对La(OH)和Mg O进行改性,制备出两种除磷性能优异的复合吸附剂。并围绕吸附剂组成、结构与性能的关系展开研究,主要研究内容与结论如下:(1)通过胺改性柠条后原位负载La(OH)制备了具有低成本、环保高效的磷酸盐吸附剂(La/CK-DETA)。其中,氨基基团对La(OH)有锚定及分散作用,同时,氨基在质子化后带正电荷,可静电吸附带负电荷的磷酸根。对吸附剂进行热力学和动力学探究表明,其吸附行为符合朗格缪尔吸附等温线,且对磷酸盐的最大吸附量为173.32 mg P g;动力学模型符合准二级动力学方程,在50 min即可达到吸附平衡。此外,当有共存阴离子存在时,吸附剂不受溶液共存阴离子影响,表明其具有优异的磷酸根选择性和抗干扰能力。吸附再生实验表明,在经过四次循环再生实验后其除磷率仍能达到85%,证明具有良好的再生性能,有利于在实际废水处理中的应用。(2)选择三聚氰胺泡沫作为牺牲模板制备了具有高分散、多级孔结构以及丰富氧空位的Mg O/MF磷酸盐吸附剂。密度泛函理论计算表明,当氧空位存在时,磷酸盐更倾向于吸附在Mg O的空穴而不是顶部,这提高了Mg O/MF的本征吸附能力。Mg O/MF-1吸附剂在较宽的p H(2～12)范围废水中表现出良好的除磷性能,最大磷吸附量可达400 mg P g。特别是Mg O/MF-1吸附剂经煅烧活化后,磷酸盐吸附容量可恢复到100%。经过6次吸附循环,Mg O/MF-1富集磷酸盐达到117.5 mg P g的高磷含量,是一种潜在的优质肥料。该研究为构建用于废水处理和磷资源回收的高效吸附剂提供了一种有前景的策略。

关键词：氢氧化镧氧化镁柠条三聚氰胺泡沫吸附除磷

基于SWAT模型的流域非点源磷污染控制模拟及吸附除磷技术研究

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基于SWAT模型的流域非点源磷污染控制模拟及吸附除磷技术研究

作者：吴祖伟华中科技大学

学位级别：硕士

近些年国家对于生态环境保护高度重视,点源污染在大力整治下逐渐得到了有效控制,而非点源污染问题日益突出,引起了社会广泛关注。本文选择浰河流域作为研究区域,以2017～2020年的相关监测数据为基础,通过SWAT模型对流域非点源磷污染的... 详细信息

近些年国家对于生态环境保护高度重视,点源污染在大力整治下逐渐得到了有效控制,而非点源污染问题日益突出,引起了社会广泛关注。本文选择浰河流域作为研究区域,以2017～2020年的相关监测数据为基础,通过SWAT模型对流域非点源磷污染的时空分布特征进行模拟,在识别的关键源区进行最佳管理措施效果评估,并以此为依据结合实际调研制定流域污染治理策略,同时制备一种新型除磷吸附剂作为互补措施,以期缓解流域紧急的磷污染现状,为浰河流域磷污染控制提供新思路。本研究的主要内容及结果如下:1)通过单因子指数法和内梅罗指数法对浰河流域监测断面进行了水质综合评价。浰河流域在龙峪湖河入浰河口监测断面水质基本满足地表Ⅲ类水标准。浰河入汉江口断面和象河入浰河口断面水质污染较为严重,主要污染指标为总磷污染。对浰河流域的污染源和污染源类型进行统计解析,流域污染主要来源于种植业,占总磷总量的32.59%,非点源总磷污染占总量的73.34%,是流域水质污染的主要原因。2)根据SWAT模型对浰河流域非点源磷污染时空分布特征进行分析,从时间分布上看,降雨量对浰河流域非点源总磷的影响联系紧密,变化趋势基本一致,在降雨量较大的时期总磷污染更为严重。从空间分布上看,总磷污染主要分布在浰河下游以及干流所在的子流域,这些区域存在着大量的农业种植和畜禽养殖等非点源污染对浰河流域总磷污染负荷贡献较大。3)设置七种最佳管理措施的情景方案,其中设置5 m植被缓冲带+化肥减量10%的组合情景方案对总磷的削减率为51.8%,可满足于浰河流域整体对总磷的削减控制需求。结合模拟结果及实地调查,提出了针对浰河流域种植业污染(设置植被缓冲带和化肥减量等)、畜禽养殖污染(设置沼气池等)和农村生活污水污染(完善污水管网铺设和农村微动力污水处理站建设)的污染治理策略。4)考虑到最佳管理措施等工程方案建设周期较长、投入资金较大,同时为兼顾解决点源污染深度处理和突发性磷污染应急处理等问题。本实验通过海藻酸钠固定La(OH)负载硅藻土的方法,成功制备出了一种易于回收、成本低廉、环境友好、吸附容量较大的镧改性硅藻土基复合水凝胶球吸附剂。其最大吸附容量达到58.9 mg/g,且具有实际应用到总磷污染较为严重的浰河流域水体的潜力,通过吸附浰河流域中的总磷,从而达到控制浰河流域总磷污染的效果。

关键词： SWAT模型非点源磷污染最佳管理措施污染治理策略吸附除磷

含镧层状氢氧化物与衍生物的制备及其污水深度吸附除磷效能研究

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含镧层状氢氧化物与衍生物的制备及其污水深度吸附除磷效能研究

作者：曹钰航华南理工大学

学位级别：硕士

随着社会城市化、工业化进程的加剧,人类活动导致水环境中磷浓度升高,使得水体富营养化加剧,给自然环境和生态系统健康带来严重的危害。城市污水厂含磷污水的排放是导致水体磷过剩的重要原因之一。随着污水排放标准的日益严格,对污水中... 详细信息

随着社会城市化、工业化进程的加剧,人类活动导致水环境中磷浓度升高,使得水体富营养化加剧,给自然环境和生态系统健康带来严重的危害。城市污水厂含磷污水的排放是导致水体磷过剩的重要原因之一。随着污水排放标准的日益严格,对污水中低浓度磷的深度去除引起广泛关注。除此之外,由于人口的急剧增长和城市用水的增加,城市污水处理过程中产生的污泥量也日益增加,如何有效的处理污泥并实现资源化利用成为热点问题。吸附法对于低浓度磷的深度去除具有显著优势。理想的吸附剂应该具有足够高的吸附能力和选择性。然而,常见除磷吸附剂大多存在吸附容量小、吸附速率低、易受共存阴离子影响等问题,这些问题在低浓度磷吸附去除过程中尤为突出。层状氢氧化物（LDH）是一种有效的除磷吸附剂,其组成阳离子及层间阴离子的高度可变性与可操控性使其成为极具潜力的磷酸盐吸附剂材料。本文在对近年来LDHs的合成与发展及其在磷酸盐去除方面的研究进展进行全面调研与回顾的基础上,采用简单的水热共沉淀法以镧离子(La)作为三价金属离子分别组合不同二价金属离子合成了多种LDHs,系统研究比较了不同LDHs的吸附除磷效能,考察了环境条件（p H、磷浓度、共存阴离子）对LDHs除磷效能的影响。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线色散能谱（EDS）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、傅里叶红外光谱（FTIR）和介孔分析（BET）等对材料进行了全面表征,考察了其物理性能与吸附机理。并对选择吸附性能最优的LDHs进行组成阳离子和层间阴离子的进一步优化,并用于污泥生物炭改性,制备污泥生物炭基磷酸盐吸附剂,用于污水中低浓度磷酸盐的高效吸附去除。具体研究结果与结论如下:（1）本研究成功合成了以La为三价金属阳离子,Ca、Mg、Co、Ni、Cu为二价阳离子,碳酸根(CO)为插层阴离子的层状氢氧化物,研究发现,Ca-La LDH的吸附性能远高于其余4种LDHs。运用Langmuir等温吸附线模型对其平衡吸附容量进行拟合,最大吸附量分别为194.04 mg P/g、28.85 mg P/g、94.19 mg P/g、19.57 mg P/g和21.00 mg P/g。利用拟一级动力学与拟二级动力学模型对磷酸盐吸附过程进行拟合,结果表明LDHs的磷酸盐吸附过程主要为化学吸附,0.02 g/L投加量条件下,Ca-La LDH可在30 min内将PO-P浓度从1.0 mg/L有效降低至0.02 mg/L。（2）系统考察了环境条件对LDHs除磷效果的影响,结果表明p H对吸附过程影响显著,在p H=5时,吸附除磷效果最优,随着p H的增大,磷吸附容量明显下降。利用水中常见的干扰阴离子SO和HCO进行共存离子实验,在碳酸氢盐和硫酸盐浓度分别为PO-P的17.1和35.7倍时,Ca-La LDH对磷酸盐表现出良好的选择性（吸附能力降低吸附实验结果表明Ca-La LDH在0.02 g/L投加量条件下,可于5 min内将PO-P浓度从0.580 mg/L降低至0.098 mg/L,30 min后达吸附平衡,出水PO-P浓度为0.030 mg/L。（3）通过场发射电子显微镜（FE-SEM）-能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）、X-射线光电子能谱（XPS）、傅立叶变换红外光谱（FTIR）和介孔分析（BET）对不同LDHs的元素组成、晶体构型、表面官能团进行表征,解析其吸附除磷机理。结果表明,Ca-La LDH的高吸附容量和选择性主要通过选择性化学吸附、离子交换和内球络合实现。（4）通过将插层阴离子CO置换为NO对Ca-La LDH结构与吸附性能进一步优化,并将其用于污泥生物炭改性,制备改性污泥生物炭基磷酸盐吸附剂。对Ca-La（NO）LDH和其改性的污泥生物炭进行了表征并测试了其吸附性能,优化后Ca-La（NO）LDH和其改性的污泥生物炭重复吸附性能得到提高,经4次重复吸附后在初始磷浓度为10mg/L的条件下分别仍有25.49和29.3 mg P/g的磷吸附容量,所获得改性生物炭的最大磷吸附容量为78.24 mg P/g。（5）在实际污水的复杂环境中,0.02 g/L改性生物炭可在1 h内将溶液PO-P浓度从1.29 mg/L有效降低至0.02 mg/L以下。

关键词：层状氢氧化物镧低磷浓度污水吸附除磷改性生物炭

纳米羟基铁改性阴离子交换树脂用于富营养化水体中磷的吸附净化

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工业水处理 2024年第5期44卷 88-94页

作者：李曼祁丽彭静波河南水利与环境职业学院环境工程系河南郑州450008 天津城建大学环境与市政工程学院天津300384 国能荥阳热电有限公司河南郑州450100

为探索一种改良的磷酸盐吸附材料,以优化其在去除富营养化水体中无机磷的应用效果,提出了一种纳米羟基铁(FeOOH)与阴离子交换树脂D-201复合的方法。首先将FeOOH分散于阴离子交换树脂D-201中,得到FeOOH@D-201复合树脂。然后进行批量吸附... 详细信息

为探索一种改良的磷酸盐吸附材料,以优化其在去除富营养化水体中无机磷的应用效果,提出了一种纳米羟基铁(FeOOH)与阴离子交换树脂D-201复合的方法。首先将FeOOH分散于阴离子交换树脂D-201中,得到FeOOH@D-201复合树脂。然后进行批量吸附实验,通过比较FeOOH@D-201与纯D-201对磷酸盐的吸附量来评估其改善程度。并采用准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型进行拟合,从而分析复合树脂的吸附过程及其机理。结果表明,FeOOH@D-201复合树脂的最大磷酸盐吸附量达到了132.1 mg/g,比纯D-201的吸附量提高了46%,突破了常规阴离子交换树脂在去除无机磷应用中的局限性。模型拟合结果表明,其吸附过程与准二级动力学模型和Langmuir模型较吻合,推断吸附机理主要是静电吸引和配位络合的共同作用。FeOOH@D-201经过5次醋酸脱附-吸附再生循环后,吸附剂去除磷酸盐的能力仍然保持在70.4%以上,证实了复合树脂的良好再生性能。

关键词：纳米羟基铁阴离子交换树脂吸附除磷

TBX多孔陶粒滤料制备及废水吸附除磷试验研究

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北京大学学报（自然科学版） 2010年第3期46卷 389-394页

作者：刘宝河张林生孟冠华郑俊东南大学能源与环境学院南京210096 安徽工业大学环境工程系马鞍山243002

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... 详细信息

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10mg/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。

关键词：硅酸钙硬硅钙石多孔陶粒吸附除磷

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铝基质硅藻土污泥的制备及其吸附除磷效能

中国给水排水 2020年第19期36卷 83-88,94页

作者：刁寒艾恒雨张桂玲林家宝哈尔滨理工大学化学与环境工程学院黑龙江哈尔滨150040

通过向含硅藻土的水样中投加聚合氯化铝和氢氧化钠,得到铝基质硅藻土污泥(ADS),考察了ADS对水体中磷的吸附性能及吸附机理。结果表明,ADS的比表面积和平均孔径分别为78.092 m2/g和5.065 nm,比表面积较硅藻土增加了13.5倍,为吸附反应提... 详细信息

通过向含硅藻土的水样中投加聚合氯化铝和氢氧化钠,得到铝基质硅藻土污泥(ADS),考察了ADS对水体中磷的吸附性能及吸附机理。结果表明,ADS的比表面积和平均孔径分别为78.092 m2/g和5.065 nm,比表面积较硅藻土增加了13.5倍,为吸附反应提供了大量位点,表现出介孔材料的特性;pH值对吸附效率的影响较大,pH值为中性时吸附效果较好,pH值=6和pH值=8条件下的除磷率分别达到了83.0%和80.9%;ADS对磷的吸附原理主要是化学沉积反应和静电吸附,且化学吸附起主导作用,符合准二级反应动力学模型;ADS吸附除磷过程以单分子层吸附为主,吸附位点分布均匀,符合Langmuir吸附等温模型;ADS对磷的最大吸附量为15.54 mg/g,其最大理论平衡吸附量为15.97 mg/g。

关键词：铝基质硅藻土污泥吸附除磷 pH值吸附机理

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固体废弃物吸附除磷研究现状

工业水处理 2020年第5期40卷 1-7页

作者：吕淑清田双超李鹤超吴军包宇航王学明肖本益东北电力大学吉林市132012 中国科学院生态环境研究中心北京100085 深圳市人居环境技术审查中心深圳518033 长沙理工大学湖南长沙410076

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... 详细信息

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。

关键词：固体废弃物磷污染吸附除磷