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除铁除锰水厂反冲洗泥吸附除砷 被引量：7
1
作者 曾辉平 赵运新 +2 位作者 吕育锋 李冬 张杰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期19-26,共8页
除铁除锰水厂生物滤池反冲洗过程产生大量富含铁锰氧化物的污泥,直接排放会对环境造成污染,为此,采用XRD和TEM对预处理后的反冲洗泥进行表征,并通过静态吸附试验研究其吸附除砷特性和相关机制.结果表明:铁锰氧化物反冲洗泥为无定型结构... 除铁除锰水厂生物滤池反冲洗过程产生大量富含铁锰氧化物的污泥,直接排放会对环境造成污染,为此,采用XRD和TEM对预处理后的反冲洗泥进行表征,并通过静态吸附试验研究其吸附除砷特性和相关机制.结果表明:铁锰氧化物反冲洗泥为无定型结构,粒径小且比表面积大.Langmuir等温方程更符合铁锰氧化物反冲洗泥对As(Ⅴ)吸附特性(R^2>0.99),As(Ⅲ)吸附行为不能由单一模型模拟.25℃时As(Ⅲ)和As(Ⅴ)最大吸附容量分别为36.53和40.37 mg/g,温度越高吸附容量越大.准二级动力学能较好地反映铁锰氧化物反冲洗泥对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的等温吸附动力学(R^2>0.99),随着pH升高对As(Ⅴ)的吸附量逐渐降低,As(Ⅲ)吸附量降低、升高再降低.H_2PO_4^-与SiO_3^(2-)能显著抑制砷的吸附,其他离子对吸附过程影响不大. 展开更多
关键词 铁锰氧化物 反冲洗泥 除砷 吸附
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水厂反冲洗铁锰泥热处理产物结构及除砷变化 被引量：9
2
作者 曾辉平 赵运新 +2 位作者 吕育锋 李冬 张杰 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2017年第8期2986-2993,共8页
利用X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、差热重量分析法(TG)、比表面积分析仪(BET)等研究了除铁除锰水厂富含铁锰氧化物的反冲洗泥经过不同焙烧温度处理后的产物结构变化对吸附除砷的影响.结果表明:铁锰氧化物反冲洗泥原料为无... 利用X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、差热重量分析法(TG)、比表面积分析仪(BET)等研究了除铁除锰水厂富含铁锰氧化物的反冲洗泥经过不同焙烧温度处理后的产物结构变化对吸附除砷的影响.结果表明:铁锰氧化物反冲洗泥原料为无定型结构,粒径小且比表面积大,能高效除砷;焙烧温度为150℃时,结晶水开始脱除,比表面积与孔容变化不大,As(Ⅲ)和As(V)的去除率均略微增加;焙烧温度为500℃时,脱羟基反应促使微孔逐渐合并成介孔,比表面积降低,As(Ⅲ)和As(V)的去除率降至70%;当焙烧温度升高到800℃后,热处理产物脱水完全,微孔和介孔随焙烧温度升高逐渐合并成大孔,比表面积和孔容分别下降至12.755m2/g和0.052cm3/g,平均孔径增长了约10nm,且产生的赤铁矿晶体颗粒间出现烧结现象,对As(Ⅲ)和As(V)的去除率大幅下降,为原来的10%左右. 展开更多
关键词 铁锰氧化物 反冲洗泥 除砷 吸附 热处理
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基于反冲洗铁泥制备的磁性吸附剂除砷及再生 被引量：3
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作者 曾辉平 尹灿 +2 位作者 盛加宝 李冬 张杰 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期787-795,共9页
为了解决除铁锰生物滤池的反冲洗铁泥作为吸附剂使用后难以收集的问题,利用溶剂热法将其制备成为一种磁性材料(magnetic powder adsorbent, MPA),考察其对As(Ⅴ)的吸附特性,结合FTIR表征明确其吸附机制,并探索吸附砷后的MPA最佳再生条... 为了解决除铁锰生物滤池的反冲洗铁泥作为吸附剂使用后难以收集的问题,利用溶剂热法将其制备成为一种磁性材料(magnetic powder adsorbent, MPA),考察其对As(Ⅴ)的吸附特性,结合FTIR表征明确其吸附机制,并探索吸附砷后的MPA最佳再生条件和再生后性能。研究结果表明:根据Langmuir等温吸附模型计算得到MPA在25,35和45℃下对As(Ⅴ)的吸附量分别为8.694,10.005和13.400 mg/g。MPA在吸附过程中发生专性吸附,与As(Ⅴ)形成稳定结合的内层络合物;极碱性溶液能够使吸附的砷发生解吸,以氢氧化钠溶液为再生液,其质量分数为1%时再生效果最好,温度为55℃时最有利于脱附;再生后的MPA吸附速率变快,但最终吸附量降低;3次再生后吸附量能够保持初始吸附量的71.1%,吸附剂可多次再生重复利用,且吸附性能耗竭的吸附剂能够达到直接填埋要求。 展开更多
关键词 反冲洗泥 磁性吸附剂 除砷 吸附 再生
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基于铁锰泥的除砷吸附剂性能比较及吸附机理 被引量：10
4
作者 曾辉平 尹灿 +3 位作者 李冬 吕赛赛 赵运新 张杰 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2018年第9期3373-3379,共7页
为解决反冲洗铁锰泥粉末吸附剂(BSPA)使用后难以泥水分离问题,将除铁锰水厂生物滤池产生的反冲洗泥制成颗粒吸附剂(GA)和磁性粉末吸附剂(MPA),并对BSPA、GA和MPA的除砷性能进行了比较,通过SEM、TED、XRD、BET、FTIR等技术对3种材料进行... 为解决反冲洗铁锰泥粉末吸附剂(BSPA)使用后难以泥水分离问题,将除铁锰水厂生物滤池产生的反冲洗泥制成颗粒吸附剂(GA)和磁性粉末吸附剂(MPA),并对BSPA、GA和MPA的除砷性能进行了比较,通过SEM、TED、XRD、BET、FTIR等技术对3种材料进行了表征,寻找3种吸附剂之间除砷性能差异的根源.结果表明,BSPA、GA和MPA对As(V)的最大吸附容量分别为40.980,5.048,8.694mg/g,改性后的吸附材料GA和MPA对砷的吸附能力下降.BSPA是一种以纤铁矿为主的无定形结构混合物,并混有针铁矿和结晶度差的水铁矿,GA的XRD图谱中出现石英晶体和少量赤铁矿晶体的衍射峰,而MPA的主要成分为结晶程度较高的磁赤铁矿.3种材料中均存在有利于吸附的含羟基官能团.BSPA、MPA和GA的比表面积分别为253.150,238.660,43.803m^2/g.物相改变且结晶程度增加、表面羟基减少和比表面积降低是导致GA和MPA的砷吸附容量比BSPA低的主要因素. 展开更多
关键词 反冲洗泥 颗粒吸附剂 磁性粉末吸附剂 除砷 吸附
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生物除铁除锰滤池反冲洗铁锰泥除As(Ⅴ)研究 被引量：9
5
作者 赵运新 曾辉平 +2 位作者 吕育锋 李冬 张杰 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1-6,共6页
生物除铁除锰滤池反冲洗废水中含有大量富含铁锰氧化物的污泥,直接排放会产生环境压力。采用预处理得到的反冲洗泥粉末吸附去除饮用水中的As(Ⅴ),结果表明,准二级动力学能更好地描述其对As(Ⅴ)的吸附过程(R^2>0.99),Langmuir等温方... 生物除铁除锰滤池反冲洗废水中含有大量富含铁锰氧化物的污泥,直接排放会产生环境压力。采用预处理得到的反冲洗泥粉末吸附去除饮用水中的As(Ⅴ),结果表明,准二级动力学能更好地描述其对As(Ⅴ)的吸附过程(R^2>0.99),Langmuir等温方程更符合其吸附行为(R^2>0.99),最大吸附容量为40.98 mg/g;在酸性或中性条件下对As(Ⅴ)的吸附率大于92%,吸附去除率随着p H值升高而逐渐降低;H_2PO_4^-与SiO_3^(2-)能显著抑制As(Ⅴ)的吸附,而HCO_4^-、SO_4^(2-)、Mg^(2+)和Ca^(2+)对吸附过程影响不大;对As(Ⅴ)的吸附焓变ΔH_0均为正值即属于吸热反应,吉布斯自由能变化ΔG_0均为负值,表明吸附为自发进行。 展开更多
关键词 生物除铁除锰 铁锰氧化物 反冲洗泥 除砷 吸附
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铁锰泥除砷颗粒吸附剂对As(Ⅴ)的吸附去除 被引量：20
6
作者 曾辉平 吕赛赛 +5 位作者 杨航 尹灿 曹瑞华 王艳菊 李冬 张杰 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期170-178,共9页
以除铁除锰生物滤池反冲洗泥为主要原料制备除砷颗粒吸附剂(granular adsorbents for arsenic removal,GA),使用SEM、XRD与BET等技术对其进行表征,并考察了GA对As(Ⅴ)的吸附机制和性能.结果表明,GA表面粗糙且孔隙发达;XRD图谱中出现石... 以除铁除锰生物滤池反冲洗泥为主要原料制备除砷颗粒吸附剂(granular adsorbents for arsenic removal,GA),使用SEM、XRD与BET等技术对其进行表征,并考察了GA对As(Ⅴ)的吸附机制和性能.结果表明,GA表面粗糙且孔隙发达;XRD图谱中出现石英晶体和少量赤铁矿晶体衍射峰,内部结晶度差;比表面积为43.8 m^2·g^(-1),存在大量介孔.吸附动力学过程符合准二级动力学模型.Freundlich等温方程更符合其吸附行为(R2=0.994).最大吸附容量为5.05 mg·g^(-1).进一步分析表明,在pH为1.1~9.5的范围内,GA对As(Ⅴ)具有较好的吸附效果.H_2PO_4^-与SiO_3^(2-)能显著抑制As(Ⅴ)的吸附,而HCO_3^-、SO_4^(2-)对吸附效果影响相对较小.GA的可再生性好,3次再生后吸附量相当于初始吸附量的82%. 展开更多
关键词 反冲洗泥 除砷 颗粒吸附剂 表征 吸附
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