几种人工湿地基质磷的吸附特性研究

选用9种人工湿地基质（包括3种人工土基质）进行了等温吸附试验。结果表明，在溶液浓度为100～500mgP·L^-1条件下，试验所得结果均符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程，并且用Langmuir方程的拟合效果要好于Freundlich方程。在9种基质中，最大吸附量以草炭最大，达到4242.48mg·kg^-1土;中粗砂最小，仅为404.11mg·kg^-1土，其余基质从大到小的排列顺序依次是高炉渣人工土、高炉渣、煤灰渣、耕层土、煤灰渣人工土、中粗砂人工土和砾石。在溶液初始磷浓度为5mgP·L^-1条件下，草炭对磷的吸附去除率最高，达到92.0%，砾石仅为3.1%，其余基质从大到小的排列顺序依次为煤灰渣人工土（57.3%）、煤灰渣（55.7%）、耕层土（40.7%）、高炉渣人工土（24.1%）、高炉渣（20.6%）、中粗砂（18.9%）和中粗砂人工土（11.8%）。     

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。     

城市生活垃圾焚烧炉渣对水体中磷的去除效果

城市生活垃圾焚烧炉渣对水体中的磷有较好的去除效果,当初始磷浓度低于200 mg/L时,炉渣对磷的去除率接近100％;当初始磷浓度为800 mg/L时,炉渣对磷的去除率接近60％.炉渣对磷的吸附符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,相关系数均达显著水平.Langmuir吸附等温线模拟炉渣的吸附磷性能优于Freundlich模型,根据Langmuir方程计算出炉渣对磷的理论饱和吸附量为26 162 mg/kg.炉渣对磷的吸附受pH值的变化影响不大,磷的解析率低,且其重金属浸出浓度低,环境安全性能优良.综上所述,生活垃圾焚烧炉渣是一种较为理想的除磷吸附剂.     

铁氧化物改性煤渣去除废水中磷的研究

以煤渣为载体制备了负载型铁氧化物的填料作为人工湿地系统新型除磷基质,研究了其对废水中磷素的吸附特性.结果表明,与未改性煤渣相比,改性基质对废水中磷素的去除率提高了约11倍.动力学研究表明,准二级动力学方程可以很好模拟改性基质对磷素的吸附动力学过程;热力学研究表明,用Langmuir方程能较好地描述吸附等温线,理论饱和吸附量为84.75 mg/kg.当改性基质的投加量为80 g/L时,对磷素的去除率达到90%;同时研究了基质投加量、溶液pH值、腐殖酸和温度对吸附的影响.     

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。     

人工快速地下渗滤系统渗滤介质对磷的吸附特性

选取河沙、钢渣、粉煤灰、煤渣、砾石、活性炭为渗滤介质,通过静态吸附试验,系统开展了对磷吸附特性研究。研究结果表明,不同介质的理论吸附容量为钢渣＞活性炭＞粉煤灰＞煤渣＞河沙＞砾石,河沙、钢渣更符合Langmuir等温方程描述,其他4种都比较适合Freundlich等温方程描述;各种介质除磷速率Vmax依次为钢渣＞煤渣＞河沙＞活性炭＞粉煤灰＞砾石,钢渣在达到吸附饱和后的解吸率最小,其次是河沙、活性炭、煤渣、粉煤灰、砾石;钢渣、活性炭、河沙、粉煤灰、煤渣、砾石对磷达到吸附平衡的时间分别为8、8、16、16、24、24 h。     

人工湿地填料的静态吸附特性和动态除磷能力研究

以静态吸附试验和动态除磷试验研究沸石、煤渣、生物陶粒和无烟煤等湿地填料净化磷素的性能.结果表明,Langmuir方程适合描述沸石、煤渣和无烟煤的磷素吸附等温线,而Freundlich方程适合描述生物陶粒的磷素吸附等温线.从吸附动力学曲线分析,填料对磷素的吸附动力学具有相似特征,即经过快、中、慢的反应阶段并最终达到平衡,但达到平衡的时间各不相同.煤渣和无烟煤的除磷能力较强,沸石和生物陶粒的除磷能力较弱.沸石、煤渣和砾石的体积比例为1:1:1,有助于氮素、磷素和有机物的去除,适用于人工湿地填料层的构建.     

几种土壤与工业废渣的磷吸附特性研究

研究了重庆3种常见土壤类型和4种钢厂、电厂废渣对磷的等温吸附特性.结果表明,用Langmuir方程能很好地描述这7种基质对磷的等温吸附过程,水稻土、紫色土、黄壤、高炉渣、钢渣、粉煤灰、灰渣的磷最大吸附量分别为147,118,213,3 333,2 000,2 500,2 500 mg/kg,表面吸附强度因子分别为0.104 5,0.114 7,0.1018,0.166 7,0.060 2,0.16,0.055 6 L/mg,最大缓冲能力分别为15.36,13.53,26.69,555.60,120.50,400.00,138.90 L/kg.人工湿地基质选择不但要考虑基质对磷的最大吸附量,还要考虑吸附强度,因此最大缓冲能力可以作为评价基质吸附性能的重要参数,7种供试基质吸附性能按优劣顺序依次为高炉渣、粉煤灰、灰渣、钢渣、黄壤、水稻土、紫色土.     

中国主要水稻种植区土壤对磷的吸附与解吸特性——以日本宇都宫土壤为参照

从我国水稻主要种植区吉林松原(SY)、安徽安庆(AQ)、湖南邵阳(SHY)、浙江宁波(NB)和浙江温州(WZ)等地采集5种土壤,以日本宇都宫地区(YDG)土壤作对照,采用恒温培养法研究不同地区水稻土对磷的吸附与解吸特性及其可能的影响因素。结果表明,供试土壤的磷吸附等温曲线与Langmuir、Freundlich及Temkin等温吸附方程基本吻合,其中SY、NB和YDG土壤以Langmuir方程的拟合度最高,以单分子层吸附机制为主;AQ、SHY和WZ土壤以Freundlich方程的拟合度最高,以多层吸附机制为主。我国不同水稻土对磷的吸附性能从强到弱依次为AQWZSHYSYNB,对磷的解吸性能从强到弱依次为SYNBSHYWZAQ;日本宇都宫地区的水稻土对磷的吸附容量远大于我国主要水稻种植区的土壤,而磷释放能力远小于我国的5种土壤,说明我国水稻土具有更大的磷素流失风险。     

不同人工湿地基质除磷效率研究

[目的]探讨不同人工湿地基质对磷的去除效率。[方法]通过静态试验,选取钢渣、煤渣、炉渣、页岩、土壤、砂石6种基质,研究不同人工湿地基质对磷的去除效率及除磷特性。[结果]6种基质对磷的去除能力表现为钢渣煤渣炉渣页岩土壤砂石;当总磷初始浓度为5 mg/L时,6种基质对总磷的去除率分别为99.8%、85.8%、71.2%、63.0%、46.8%、11.7%。页岩和炉渣适合作潜流型人工湿地基质;煤渣适合作为可更换湿地基质,强化除磷效果;钢渣可用于潜流型湿地末端,对尾水TP进行处理。[结论]该研究为今后人工湿地基质的选取提供了理论参考。     

人工湿地不同基质磷吸附性能试验研究

针对近年来大量含磷废水排入水体所造成的污染问题,研究了沙、碎石、土、灰渣4种人工湿地基质对废水中磷的吸附效果,考察其吸附动力学性能和解吸性能,进行等温吸附试验。结果表明,4种基质中土的吸附效果最好,12h时吸附量可达489.2mg·g-1;土的等温吸附可以用弗里德里希吸附等温式和兰缪尔吸附等温式表示,其相关性系数分别为0.990和0.9529;解吸试验表明,吸附饱和后的土的解吸效果较差,12h后磷的解吸率为16.8%。以上结果可以为实际的工业应用提供参考。     

不同培养条件下生物炭对磷吸附解吸能力的影响

将350℃和600℃2种不同裂解温度下的芦苇秸秆生物炭作洗涤和未洗涤处理后,与巢湖十五里河河口湿地土壤进行网隔培养,培养的水分处理分为:淹水、干湿交替和75%田间持水量,共得到12个样品。对培养后生物炭进行磷素吸附-解吸实验,采用Langmuir和Freundlich吸附模型分析处理3种水分培养后的生物质炭对磷的吸附-解吸差异。结果表明:吸附量均随磷平衡浓度的增加而增大,且淹水的吸附量远远大于75%田间持水量。Langmuir和Freundich方程均能很好地描述12种不同处理的生物质炭对磷的等温吸附过程。淹水的各个拟合参数均高于干湿交替和75%田间持水量。解吸量均随添加磷浓度的增大而增大,解吸率随添加磷浓度的增加而减少。淹水的解吸量和解吸率均高于干湿交替和75%田间持水量。     

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。     

磷与草甘膦在酸性土壤中吸附解吸交互作用机制

过量的磷肥和草甘膦是我国南方土壤中两种共存污染物,通常伴随着水土流失引起面源污染,为揭示土壤中草甘膦和磷的保持、释放规律及其相互影响机制,通过等温吸附-解吸试验,研究了红壤和黄壤经草甘膦处理后对磷的吸附解吸规律以及磷对草甘膦在红壤和黄壤中吸附解吸行为的影响。结果表明,草甘膦作用下磷在供试土壤上的吸附行为可用Langmuir方程描述,红壤和黄壤对磷的吸附反应均是自发进行的吸热反应,两种土壤对磷的吸附量均随草甘膦浓度增加而下降。与对照相比,红壤经草甘膦处理后,对高浓度磷的解吸具有明显抑制作用,而黄壤磷解吸量在草甘膦作用下变化不明显,但解吸率随草甘膦浓度增加有所上升。此外,Freundlich方程对磷作用下草甘膦在供试土壤上的吸附行为拟合效果较好。未添加磷时,草甘膦在黄壤上的吸附量大于其在红壤上的吸附量,然而随着磷浓度增加,黄壤对草甘膦的吸附量减少。草甘膦在两种土壤上的解吸率均呈下降趋势,随着外源磷浓度增加,草甘膦在红壤上的解吸量和解吸率均显著降低,而不同磷处理下黄壤草甘膦解吸量变化一般在1.83~8.42 mmol·kg~(-1)之间,外源磷对草甘膦在黄壤上的解吸影响较小。以上研究表明,土壤中草甘膦和磷存在着吸附行为的竞争,草甘膦能够降低土壤对磷的吸附,同时磷也能够抑制土壤对草甘膦的吸附。     

天然沸石对猪场厌氧发酵液中氨氮吸附作用的试验研究

为达到利用人工湿地处理高氨氮污水的目的,采用天然沸石作为人工湿地基质,对比研究了天然沸石对NH4Cl溶液和猪场厌氧发酵液中氨氮的等温吸附特征、吸附动力学过程,考察了吸附时间、氨氮初始浓度、沸石用量对沸石吸附氨氮的影响。结果表明,Freundlich方程较Langmuir方程能更为准确地描述天然沸石对两种水质中氨氮的等温吸附特征;在两种水质中,单分子层饱和吸附量分别为16.20mg·g-1和3.85mg·g-1。天然沸石对氨氮的吸附作用受吸附时间、氨氮初始浓度及沸石用量影响较大,在两种水质中,沸石对氨氮的吸附过程在0～8h内均随时间显著上升,到48h时达到吸附平衡;当采用NH4Cl溶液时,初始氨氮的浓度由10mg·L-1增加到500mg·L-1时,平衡吸附量由0.19mg·g-1增加到5.91mg·g-1;当采用猪场厌氧发酵液时,初始氨氮的浓度由39.4mg·L-1增加到502.9mg·L-1时,平衡吸附量由0.63mg·g-1增加到3.20mg·g-1;增加沸石用量,可以提高氨氮的去除率,但单位质量沸石的氨氮吸附量随之降低。准二级动力学可以很好地描述天然沸石吸附两种水质中氨氮的动力学过程;由模型得出的天然沸石...     

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%。     

基质渗透系数分析及其应用研究

[目的]比较不同基质的渗透系数及其在人工湿地中的适用范围。[方法]采用达西定律分析不同基质的渗透系数,结合中试分析人工湿地的净化能力。[结果]不同基质的渗透系数存在比较大的差异,砂子和炉渣的渗透系数比较高,且与其大颗粒粒径(>0.5 mm)呈显著正相关(P<0.05);而黄筋泥的渗透系数比较抵,不同比例的砂子和黄筋泥混合可以提高黄筋泥的渗透系数。以炉渣和砂子作为基质建立人工湿地工程时,人工湿地运行稳定,在水力负荷0.13 m/d的条件下,总氮、总磷、BOD5和高锰酸钾指数的去除率分别为43.52%3、0.26%、79.33%和63.96%。[结论]室内-中试试验结果说明达西定律可以作为一种简便的筛选人工湿地基质的方法。