不同人工湿地基质对磷的吸附性能研究

通过基质磷素吸附动力学、等温吸附以及基质饱和吸附后磷素解吸实验,研究陶瓷滤料、红泥、水洗砂、炉渣4种人工湿地基质净化磷素的效果,评价其基质磷素饱和吸附后磷素解吸可能造成的二次污染风险.结果表明,在溶液磷(P)浓度为5～150 mg·L-1条件下,Langmuir和Freundlich等温吸附方程均能很好地描述陶瓷滤料和红泥两种基质的磷素吸附过程,陶瓷滤料用Langmuir方程比Freundlich方程的拟合程度更好,红泥则相反.4种基质对磷素的吸附量顺序依次为红泥＞陶瓷滤料＞炉渣＞水洗砂.从磷素的解吸率来看,4种基质释磷顺序依次为炉渣＞水洗砂＞陶瓷滤料＞红泥,水洗砂和炉渣吸附磷素后的解吸率较高,其他两种基质磷素解吸的比例很低.综合评价,陶瓷滤料更适合作为人工湿地污水除磷的基质.     

天津几种潮土吸磷和解磷特性研究

以四个代表性土样为研究对象,应用磷的等温吸附、解吸方法的研究结果表明:土样的吸磷特性与Langmuir、Freundlich和Temkin方程都有很好的相关性,尤以Freundlich方程最好;供试土壤对磷的最大吸附量在250—460mg·kg~(-1),土壤磷的吸附量与粘粒含量之间呈正相关;吸附态磷的解吸率在38.7—48.2%之间;供试土壤的供磷能力普遍较低,需施用磷肥才能维持作物正常生长。     

不同pH值条件下人工合成铁氧化物对磷的吸附特性

以人工合成的针铁矿和水铁矿为研究对象,就结晶态和无定形态铁氧化物在不同pH值(5,6,7)条件下对磷素的等温吸附特性及Langmuir方程和Freundlich方程对铁氧化物吸附磷的拟合效果进行了研究。结果表明,两种铁氧化物对磷的吸附特性均可用Langmuir方程和Freundlich方程描述,相关系数均达到0.95以上,呈极显著水平,但Langmuir方程的拟合性优于Freundlich方程。比较磷的最大吸附量(Qmax)、吸附反应常数(KL,KF,n)和最大缓冲容量(MBC)可知,在相同pH值时,水铁矿(无定形态)对磷的吸附容量比针铁矿(结晶态)大的多;随着pH值升高,两种铁氧化物对磷的吸附量均降低,且水铁矿的降低趋势明显于针铁矿。     

石灰土与紫色土中铅的等温吸附-解吸特性

为了探讨铅在紫色土、石灰土中的环境容量,通过野外采样、室内模拟试验对两种土壤中铅的吸附-解吸特性进行了研究。结果表明,铅在紫色土、石灰土中的吸附平衡均可采用Langmuir、Freundlich和Temkin等温吸附方程来拟合,石灰土以Langmuir方程拟合最佳,而紫色土以Freundlich方程拟合最佳;由Langmuir方程求得石灰土对铅的最大吸附量(19 728.77 mg/kg)大于紫色土对铅的最大吸附量(12 194.68 mg/kg);紫色土、石灰土吸附态铅的解吸量都随着铅吸附量的增大而增大,两种土壤的解吸能力都比较弱。研究可为不同类型土壤的铅污染治理提供理论依据。     

铝污泥对磷的吸附动力学机制及其影响因素

通过对铝污泥对磷的吸附动力学特征、吸附等温特征及影响吸附的主要因素的研究,得出铝污泥对水中磷的吸附特征符合Langmuir和Freundlich方程,其中Langmuir方程拟合效果较佳,最大饱和吸附量为1.3194 mg/g;吸附动力学表明:准2级动力学拟合效果较好(R20.98)。在4种影响因素中,铝污泥粒径影响最大,在粒径0.15 mm、温度为30℃、p H为7、转速120 r/min时,吸附量最大,为1.28270 g/L。影响铝污泥吸附磷的因素由大到小依次为:铝污泥粒径、转速、溶液pH、温度。     

大孔吸附树脂纯化黑穗醋栗花色苷研究

文章选择了八种大孔吸附树脂,分别测定它们对黑穗醋栗花色苷粗提液的吸附率及解吸率,确定了AB-8为最佳树脂。通过Langmuir及Freundlich吸附等温方程对20℃条件下的试验数据进行拟合分析,结果表明,平衡浓度范围在0.056~1.00mg·100mL-1,遵循Freundlich吸附等温方程;平衡浓度范围在1.00~7.05mg·100mL-1,遵循Langmuir吸附等温方程,由Langmuir吸附等温式拟合结果得到AB-8大孔吸附树脂在给定试验条件下的单层饱和吸附量是15.92mg·g-1。根据AB-8大孔吸附树脂吸附特性的研究,得出最佳纯化条件为:选择pH1.0~2.0、浓度19.15mg·100mL-1的黑穗醋栗花色苷粗提液,以1.0mL·min-1的流速上样,经0.1%盐酸溶液洗涤后,用pH2.5的60%乙醇作为洗脱剂,在洗脱流速为0.5BV·h-1的情况下,得到的花色苷产品,纯度约为91.76%。     

铝污泥对磷的吸附动力学机制及其影响因素

通过对铝污泥对磷的吸附动力学特征、吸附等温特征及影响吸附的主要因素的研究,得出铝污泥对水中磷的吸附特征符合Langmuir和Freundlich方程,其中Langmuir方程拟合效果较佳,最大饱和吸附量为1.3194 mg/g;吸附动力学表明:准2级动力学拟合效果较好(R2>0.98)。在4种影响因素中,铝污泥粒径影响最大,在粒径<0.15 mm、温度为30℃、p H为7、转速120 r/min时,吸附量最大,为1.28270 g/L。影响铝污泥吸附磷的因素由大到小依次为:铝污泥粒径、转速、溶液pH、温度。     

几种水稻土对磷的吸附与解吸特性研究

 采用恒温培养法研究了几种水稻土的磷吸附和解吸特性及其影响因素。结果表明 ,几种水稻土的磷吸附曲线与Langmuir、Freundlich及Temkin等温吸附方程基本吻合 ,但以Langmuir方程的拟和度最高。土壤最大吸附磷量与物理性粘粒含量呈正相关。几种水稻土的最大吸附磷量依次为 :黄泥田 >淤泥土 >黄泥土 >夹砂土 >砂性轻盐土 ;供试 5种水稻土中 ,以砂性轻盐土的解吸率最大。根据吸附磷的能级大小 ,磷的解吸过程可分为快、中慢 3个阶段进行。     

人工湿地基质磷吸附特性研究

选取较为常见的人工湿地基质(土壤、砂、砾石),研究了它们对磷的吸附特性。结果表明,土壤对磷的吸附随着振荡时间的增加而增加;沙和砾石的的吸附量在振荡时间为8 h最大;Langmuir方程、Freundlich方程、Temkin方程都能很好地拟合人工湿地基质对磷的等温吸附数量,其中Langmuir等温式的拟合程度最好;3种基质在磷吸附上不存在竞争吸附;3种基质对磷的吸附,均随着磷浓度的增大而减慢。     

人工湿地基质磷吸附特性研究

选取较为常见的人工湿地基质(土壤、砂、砾石),研究了它们对磷的吸附特性。结果表明,土壤对磷的吸附随着振荡时间的增加而增加;沙和砾石的的吸附量在振荡时间为8 h最大;Langmuir方程、Freundlich方程、Temkin方程都能很好地拟合人工湿地基质对磷的等温吸附数量,其中Langmuir等温式的拟合程度最好;3种基质在磷吸附上不存在竞争吸附;3种基质对磷的吸附,均随着磷浓度的增大而减慢。     

添加钝化剂对污泥堆肥处理中重金属(Cu,Zn,Mn)形态影响

利用污泥和稻草进行高温堆肥,研究不同钝化剂包括粉煤灰、磷矿粉、沸石和草炭对污泥堆肥中重金属（Ｃｕ,Ｚｎ,Ｍｎ）形态的影响。试验表明：从对交换态重金属的钝化效果来说,草炭、粉煤灰、磷矿粉是３种有效的钝化剂。在实际生产及应用中,考虑到作为钝化剂原料的来源、价格及处理费用等问题,选择粉煤灰、磷矿粉作为钝化剂是切实可行的。粉煤灰和磷矿粉的合适的加入比例分别是２５％和２０％。     

地下渗滤系统基质的筛选

[目的]筛选地下渗滤系统的基质材料。[方法]以河砂、钢渣、粉煤灰、煤渣为研究对象,考察其作为地下渗滤系统基质对磷的吸附特性。[结果]这4种基质中,从基质对磷的理论饱和吸附量看,钢渣对磷的理论饱和吸附量最大,其次是粉煤灰、煤渣和河砂;从基质的解吸试验可知,钢渣的解析率非常小,粉煤灰的解析率稍大,其次是煤渣和河砂;由准二级动力学方程计算出最大除磷速率Vmax依次为:钢渣煤渣河砂粉煤灰;从基质的价格和取材情况看,河砂、粉煤灰、钢渣、煤渣均属于价廉易得的材料,相比而言,河砂比较易于大量获得,且对磷的去除率也在60%左右,故可以作为地下渗滤系统的主要介质。[结论]为地下渗滤系统选择合适的基质材料提供理论依据。     

一株高效溶磷细菌的筛选鉴定及溶磷效果的研究

从石灰性土壤中分离筛选出一株高效溶磷细菌W05,通过形态观察和生理生化以及16sRNA对其进行了鉴定,确定此菌株属于假单胞菌属,将它培养7 d后,磷酸三钙、磷矿粉、磷酸铁和磷酸铝培养液中的磷含量分别为563.5、21.27、149.54、88.06 mg·L-1。将W05与鸡粪混合制成溶磷菌肥,盆栽油菜试验结果表明:溶磷菌肥显著提高土壤有效磷含量、磷酸酶活性、油菜产量与吸磷量;同时施用磷矿粉,各项指标均显著提高,比起单施菌肥处理,磷矿粉施入量为1 g·盆-1时,土壤有效磷含量、磷酸酶活性、油菜鲜重、干重、吸磷量分别增加了46.4%、7.1%、9.6%、9.7%、3.1%;磷矿粉施入量为2 g·盆-1与1 g·盆-1处理相比,上述指标分别增加了14.8%、2.5%、1.4%、22.0%、5.9%;但是,磷矿粉施入量为3 g·盆-1与2 g·盆-1的各项指标差异不显著。可见,将一定浓度磷矿粉与溶磷菌混合使用,可以提高磷矿粉有效性,增加土壤有效磷含量。     

不同钝化剂对猪粪堆肥处理重金属形态转化的影响

采用室外模拟堆肥试验,研究了4种重金属钝化剂（A：2．5％沸石＋2．5％粉煤灰;B：2．5％沸E＋5．0％磷矿粉;C：2．5％沸石＋2．5％钙镁磷肥;D：2．5％沸石）与CK（不添加钝化剂）处理对猪粪堆肥中Cu、Pb、Zn形态转化的影响．结果表明,堆肥处理促进猪粪中重金属Cu、Pb、Zn由活性高的可交换态向活性低的残渣态转化;堆肥中添加钝化剂沸石、粉煤灰、磷矿粉、钙镁磷肥,能提高堆肥对重金属Cu、Pb、Zn的钝化能力;处理A和B对可交换态重金属Cu、Pb和Zn的钝化效果均在80％以上,与对照差异显著．     

新型粉煤灰陶粒固定化有效微生物群落对模拟水产养殖废水净化效果

  目的  以粉煤灰与池塘底泥为主要原材料，通过固定化有效微生物群落(effective microorganisms，EM)的方式制备具有高效去氮除磷的生物陶粒，用于处理污染的养殖水体。  方法  利用等温吸附试验确定最佳粉煤灰陶粒的配比，将粉煤灰陶粒与EM固定，在氨氮、总氮、总磷质量浓度分别为50、55、20 mg·L?1的模拟水产养殖废水中处理6 d。  结果  在预热温度300 ℃，烧制温度1 100 ℃条件下，当粉煤灰陶粒中质量比为m(粉煤灰)∶m(活性底泥)∶m(石灰石粉末)∶m(铁粉)=50∶40∶5∶5时，改性粉煤灰陶粒固定化EM对模拟水产养殖污水中氮磷的净化效果最好。6 d后，氨氮、总氮和总磷的最大去除率分别为98.67%、93.80%和45.35%。  结论  粉煤灰陶粒本身具有一定氮磷吸附净化能力，EM固定化陶粒可强化净水效果。图5表4参24     

炭化秸秆对水体中氨氮和磷的吸附性能及其与粉煤灰和炉渣的对比

采用恒温振荡吸附试验方法,研究了炭化秸秆对水体中氨氮和磷的吸附,并与粉煤灰和炉渣两种物料的吸附性能进行了对比.结果表明,炭化秸秆对氨氮和磷的吸附容量和吸附率小于粉煤灰、但大于炉渣,且3种物料对氨氮和磷的吸附容量,都随着吸附剂投加量的增加而减小;炭化秸秆和粉煤灰的吸附率随着吸附剂投加量的增加而增大,炉渣则减小;炭化秸秆和炉渣对氨氮和磷的吸附率随着pH值的增大而呈现不规则的增大趋势.3种物料对氨氮和磷的吸附容量受PH的影响很小,粉煤灰对氨氮的吸附容量在pH为6时最高,但在pH为4时炭化秸秆对氨氮的吸附容量最低.     

猪粪中铜的稳定化研究

集约化养殖业的发展和饲料添加剂的广泛应用大大提高了畜禽粪便中Cu的含量,增加了农田施用畜禽粪便的环境风险。为降低畜禽粪便中Cu的溶解性,分别选用蒙脱石、粉煤灰、明矾、沸石、硅藻土和磷灰石等6种常见矿物对猪粪进行预处理,采用重金属连续分级方法和淋洗方法,鉴定了猪粪中各形态Cu的变化,考察各稳定剂对猪粪中Cu的钝化效果。结果表明：在添未加稳定剂的情况下,猪粪中Cu主要为有机质结合态和残余态,同时也有较高比例的交换态;蒙脱石、粉煤灰、明矾、沸石、硅藻土和磷灰石对猪粪中Cu均有一定的钝化作用,比对照处理的猪粪中交换态Cu分别降低了45.1%、73.1%、64.6%、38.3%、22.7%和68.3%;同时,添加矿物质明显降低了猪粪中Cu的可淋失性;降低机理是主要是发生了交换态Cu向有机质结合态、氧化物结合态和残余态Cu的转化。     

煤球灰对磷的吸附特性研究

[目的]探讨煤球灰对磷的吸附特性。[方法]以餐饮业煤球燃烧后的煤球灰为试材,研究煤球灰对磷的吸附动力学过程、等温吸附以及一些因素对煤球灰吸附磷的影响。[结果]在吸附的初始阶段（0～2h）,煤球灰对磷的吸附量上升很快,此后趋于平缓;煤球灰吸附磷过程中,系统的△G0〈0,△H0〉0,说明煤球灰对磷的吸附作用是一个自发的、吸热过程;煤球灰对磷的等温吸附可用Langmuir和Temkin等温模型拟合,相关性均达极显著水平,由Langmuir等温方程计算的最大吸附量Qm为1250mg/kg;在酸性条件下,随着溶液pH值的上升,煤球灰对磷的吸附量降低,在碱性条件下,吸附量趋于平衡;低分子有机酸对磷吸附有抑制作用,对饱和磷释放有促进作用。[结论]煤球灰对磷吸附的动力学特征能很好地遵循准二级动力学模型。     

几种填料对磷的等温吸附特性研究

采用室内吸附试验方法,研究了蜂窝煤渣、砂壤土、粉煤灰和山里兰石4种填料对磷素等温吸附特性的影响。结果表明,用Langmuir方程能很好地描述上述4种填料对磷的等温吸附容量,其磷素最大吸附量依次为518.1、4347.8、2777.8和1694.9mg/kg,以蜂窝煤渣的磷吸附量最大、吸附能力最强。4种填料不同用量对磷的最大去除率影响顺序为蜂窝煤渣、粉煤灰、砂壤土、山里兰石,以蜂窝煤渣的去除率为最大,这表明蜂窝煤渣具有较强的去磷能力,是一种较好的磷吸附填充材料。     

ZnO-ZnAl水滑石吸附生化处理尾水中磷酸盐效果研究

采用离心法、水热反应法和回流法制备出ZnO-Zn Al水滑石(ZZA),考察了ZZA吸附城市污水处理厂尾水中磷酸盐的最佳p H、最佳投加量;并用钠基改性膨润土、煤渣、沸石与ZZA进行对比吸附实验,结果表明:ZZA吸附除磷最佳投加量为50 mg/L,此时的磷酸盐去除率可以达到70%,处理效果较佳。ZZA吸附城市污水处理厂尾水中磷的效果与钠基改性膨润土、煤渣、沸石相比,其吸附效果最佳。