国家自然科学基金(50979007) 作品数:6 被引量:85 H指数:6 相关作者: 裴元生 王昌辉 杨志峰 王珺 高思佳 更多>> 相关机构: 北京师范大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家高技术研究发展计划 国家科技重大专项 更多>> 相关领域: 环境科学与工程 更多>>
热活化和酸活化给水处理厂废弃铁铝泥的吸磷效果 被引量:16 2012年 探讨了酸活化和热活化方式对给水厂废弃铁铝泥(ferric and alum water treatment residuals,FARs)吸附磷能力的影响.结果表明,酸活化和热活化均能提高FARs的磷吸附能力,其中经2mol·L-1HCl酸活化的FARs(AH2.0-FARs)和300℃热活化的FARs(H300-FARs)取得最好的磷吸附效果.结合SEM和XRD表征技术对活化机制分析得知,两种活化方式均会使FARs变得疏松、多孔,从而提高FARs对磷的吸附能力.Langmuir和Freundlich两种模型均可很好地反映活化前后FARs的等温吸附过程,FARs对磷的理论饱和吸附量由活化前的20.48mg·g-1分别增加到22.86mg·g-1(AH2.0-FARs)和29.66mg·g-1(H300-FARs).低pH值有利于FARs对磷的吸附.此外,解吸附实验结果表明活化后的FARs能够更好地固定磷.因此,活化后的FARs是一种相对更好的磷的吸附材料. 高思佳 王昌辉 裴元生关键词:活化 磷 给水处理厂铁铝泥对正磷酸盐的吸附效果 被引量:7 2012年 通过批量实验和柱状实验并结合磷的分级提取探究了给水处理厂废弃铁铝泥(ferric-alum water treatment re-siduals,FARs)吸附正磷酸盐的效果。批量实验结果表明,Langmuir和Freundlich方程均能较好地描述FARs对磷的等温吸附过程,且当pH从5增至9时,FARs磷的饱和吸附量从41.68 mg/g减小到17.08 mg/g。pH越低,磷与FARs的结合能力越强。柱状实验结果表明,FARs具有显著的磷吸附能力,在运行的89 d里,磷的去除率保持在80%以上。出水pH与进水相比略有增加,但增加量不会对地表水体造成影响。磷的分级提取结果进一步说明,被吸附的磷主要以释磷风险小的铁铝结合态存在。综合实验结果表明,FARs可以作为高效磷吸附剂应用于地表水除磷。 王天晓 蒋雅真 陈慧婷 王昌辉 裴元生关键词:正磷酸盐 PH 白洋淀府河中氮的来源与迁移转化研究 被引量:27 2010年 采用δ15N示踪法对白洋淀府河中含氮污染物来源以及氮的沿程迁移转化进行了研究.结果表明,府河氨氮(NH 4+-N)和硝氮(NO 3--N)中δ15N分别为1.35‰~8.01‰,-6.69‰~8.36‰.府河氮污染物的主要来源为保定市生产生活废水,农业面源对河流氮污染的贡献不大.枯水期,府河水体与沉积物之间的物质和能量交换频繁,硝化作用和反硝化作用受水体与沉积物二者的共同影响.丰水期,河流NH 4+-N主要通过植物吸收去除;NO 3--N减少约86.3%,其中反硝化作用贡献为44.6%,水生植物吸收占到55.4%.因此,通过恢复府河水生植物,可以强化植物对河流NH 4+-N和NO 3--N的吸收,从而缓解白洋淀富营养化状况. 王珺 高高 裴元生 杨志峰关键词:河流 氮同位素 季节性 营养盐对白洋淀草型富营养化的驱动与限制 被引量:25 2010年 对流入白洋淀的府河水体及沉积物中氮、磷营养元素进行了测试,并结合1991~2007年的历史数据,研究了白洋淀富营养化的基本特征及营养盐驱动机制.结果表明,府河氮、磷浓度严重超标,属于劣Ⅴ类水体.草型湖泊水生植物的生长与水体中营养盐限制类型密切相关.在高营养盐浓度下,水体氮、磷相对比(N/P)为14~16时,有利于水生高等植物生长,促使芦苇成为白洋淀优势物种.草型富营养化是白洋淀的基本特征,氮是湖泊草型富营养化的限制因子.通过降低府河输入白洋淀的含氮污染物总量,可有效缓解白洋淀草型富营养化状况. 王珺 裴元生 杨志峰关键词:氮 pH对活化前后废弃铁铝泥吸附不同种磷动力学的影响 被引量:7 2013年 实验研究了300℃热活化前后的给水厂废弃铁铝泥(R-FARs和H300-FARs)对正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷酸盐的吸附动力学特性,并考察pH对不同磷吸附动力学的影响。结果表明,pH对不同磷吸附动力学过程的影响趋势相似,即低pH有利于吸附。准二级动力学模型能够更真实地反映不同磷在R-FARs和H300-FARs的吸附动力学行为,由拟合结果可知焦磷酸盐和六肌醇磷酸盐的初始吸附速率相对较大,而甘油磷酸盐最小;且活化作用明显提高了不同磷的初始吸附速率,并减弱了pH对初始吸附速率的影响。不同磷的吸附速率受到液膜扩散、颗粒内扩散和吸附反应三者共同控制,其中吸附反应是主要的控制步骤。 高思佳 王昌辉 裴元生关键词:活化 吸附动力学 给水处理厂废弃铁铝泥对正磷酸盐的吸附特征 被引量:13 2011年 以给水处理厂废弃铁铝泥(ferric-alum residuals,FARs)为载体,探究了FARs对正磷酸盐的吸附特征.ICP、SEM和XRD测试结果表明,FARs富含铁铝元素且为无定形结构.批量平衡实验法证实,FARs对正磷酸盐的吸附较符合伪二级动力学模型.在酸性环境条件下,磷的吸附效果最好,当pH值从4.6升至7.6时,磷的吸附量下降了40.13%,粒径为0.6~0.9 mm的FARs对磷的吸附量最大.Freundlich和Langmuir方程均能较好描述FARs对磷的等温吸附过程,相关系数分别为0.991 6和0.973 6,其磷的饱和吸附量可达45.45 mg.g-1,与文献总结的各种天然和工业材料相比,FARs具有较高的吸附量.在相同实验条件下,重复解吸实验得到磷的解吸率仅为10%左右.吸附热力学研究表明,FARs吸附磷的平衡吸附能为13.36 kJ.mol-1且ΔH0>0、ΔS0>0、ΔG0<0,吸附过程是一个自发的化学吸热反应过程.因此,利用给水处理厂废弃FARs可以高效除磷并具有"以废治废"的应用价值. 王昌辉 裴元生关键词:等温线 解吸