王文华 作品数:22 被引量:114 H指数:6 供职机构: 自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所 更多>> 发文基金: 国家公益性行业科研专项 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目 国家海洋局青年海洋科学基金 更多>> 相关领域: 环境科学与工程 化学工程 一般工业技术 更多>>
磷酸铵镁沉淀与沸石吸附组合工艺处理海水中的氨氮 被引量:7 2015年 大量陆源营养物质的输入是导致我国近岸海域富营养化问题的主要原因,传统生化法对海水中氮磷处理能力有限,天然沸石凭借较强的选择性离子交换性能已成为一种较为经济和高效的水处理材料。本研究通过穿透实验考察了天然沸石对海水中氨氮的动态吸附性能,采用磷酸铵镁(MAP)沉淀和沸石吸附组合工艺对海水中氨氮进行处理。实验结果表明,天然沸石吸附氨氮达平衡时间随过滤速度的增大而减小,随滤层高度的增加而增大,Logistic模型能较好反映天然沸石对海水中氨氮的动态吸附过程。MAP沉淀法与沸石吸附法联用可以将海水中氨氮含量降低至较低水平,适宜的滤柱过滤条件为:滤速20L/h,滤层高度100cm。通过焙烧或Na Cl浸洗处理能够恢复天然沸石对海水中氨氮的吸附能力,300℃焙烧2h和1.5mol/L Na Cl溶液浸洗24h条件下的再生率分别为99.38%和122.22%。 王文华 张晓青 邱金泉 司晓光 成玉 王静 张雨山关键词:磷酸铵镁 沸石 氨氮 纳米聚丙烯纤维吸油特性及对水面浮油的吸附研究 被引量:13 2013年 近年来海洋溢油事故频繁发生,开展高性能吸油材料制备及其吸油特性研究具有十分重要的意义。采用称重法研究了纳米聚丙烯纤维的吸油能力、吸油动力学及其重复使用性,此外还探讨了纳米聚丙烯纤维对水面浮油的吸附能力及温度对吸油效果的影响。实验结果表明,纳米聚丙烯纤维对汽油、柴油、机油和原油的吸油能力分别为22.30 g/g、29.50 g/g、46.30 g/g、34.90 g/g。纳米聚丙烯纤维在重复使用8次后,仍具有较高的吸附容量。纳米聚丙烯纤维对机油和原油的吸附符合Lagergren二级吸附动力学模型,饱和吸油倍数分别为54.05 g/g和35.34 g/g,饱和吸附时间分别是43.40 min和8.66 min。温度对纳米聚丙烯纤维的吸油效果有影响,影响趋势与油的粘度、密度等物理性质有关。 王文华 王静 寇希元 邱金泉 苗英霞关键词:吸油材料 溢油 吸附动力学 投加粉末活性炭对超滤膜去除海水中有机物的影响 被引量:7 2016年 超滤膜的有机污染问题是膜法海水预处理技术在海水淡化工程应用面临的重要挑战,粉末活性炭吸附是目前常用的膜前预处理手段之一。本文对比分析了直接超滤和投加粉末活性炭后对海水中有机物的截留能力,利用三维荧光光谱分析了投加粉末活性炭对超滤膜截留有机物的影响机制,并考察了海水超滤过程中通量变化及膜污染情况。研究结果表明,投加粉末活性炭能够强化超滤膜对海水浊度和有机物的去除,当粉末活性炭投量为200mg/L时,整个系统对海水中DOC去除率从直接超滤时的55.1%提高到77.6%。利用粉末活性炭的吸附作用及其在超滤膜表面形成的疏松滤饼层能够显著提高超滤系统对海水中腐植酸类有机物的去除能力。与直接超滤相比,粉末活性炭-超滤系统对改善膜通量的作用有限,但粉末活性炭形成的滤饼层能够避免超滤膜与有机物直接接触,可显著减缓超滤膜的不可逆污染。 王文华 赵瑾 姜天翔 王静 张雨山关键词:超滤 粉末活性炭 有机物 磷酸铵镁(MAP)沉淀法处理低浓度氨氮污海水 被引量:20 2014年 大量氮磷营养物质排入海湾,引起了富营养化、赤潮等一系列海洋污染问题,污海水中氮磷处理技术研究已引起人们的重视。磷酸铵镁化学沉淀法具有可同时脱除氨氮和磷酸盐,但还未应用于低浓度氨氮废水的处理,尤其是污海水中氨氮的处理。本文采用磷酸铵镁(MAP)化学沉淀法对污海水中氨氮进行处理实验研究,利用污海水中大量存在的Mg2+,以Na2HPO4作为沉淀剂,探讨了初始反应体系pH值、PO43/NH4+投配比、反应时间等因素对氨氮脱除效果的影响。结合沉淀结晶物XRD和SEM分析,确定了MAP沉淀法处理污海水中氨氮的最佳反应条件:初始反应体系pH值为9.5~10.5,PO43/NH4+投配比为1.1/1,反应时间为40 min。实验结果表明,在最佳反应条件下,随着氨氮初始浓度的增大,氨氮去除率逐渐增大,当进水氨氮浓度为12 mg/L时,氨氮去除率达到42.80%。 王文华 张晓青 邱金泉 成玉 张雨山 王静关键词:磷酸铵镁 低浓度氨氮 几种除藻方法对景观海水的处理效果研究 被引量:2 2015年 分别研究了臭氧氧化法、化学药剂法(混凝剂、硫酸铜)及膜分离技术对景观海水中藻类的去除效果。结果表明,臭氧对藻类去除率随着作用时间的增加而上升,在通气时间为50 min时,藻类去除率达73.9%;混凝剂硫酸铁、硫酸铝、聚合氯化铁、聚合氯化铝的最佳投加量为60 mg/L,藻类去除率均达到6%以上;在投加量为2.5 mg/L,反应8 h后,硫酸铜对藻类的去除率为82.79%,同时水体透明度降低;微滤膜对藻类截留率在97%以上,但藻细胞及其代谢物容易造成膜孔堵塞,导致膜通量下降。在实验条件下,四种处理方法对景观海水除藻能力为:微滤>混凝>硫酸铜>臭氧氧化。 张晓青 邱金泉 王文华 姜天翔 王静 张雨山关键词:臭氧氧化 混凝 除藻 预涂动态膜强化超滤去除海水中有机物及其对膜污染的影响 被引量:5 2017年 以粉末活性炭和硅藻土为涂膜材料,在聚醚砜超滤膜表面形成预涂动态膜,考察了预涂动态膜对海水中有机物的去除效果和作用机制,通过比较分析直接超滤和预涂动态膜过滤海水前后膜表面亲疏水性、形貌结构、粗糙度及膜阻力分布的变化,探讨了活性炭和硅藻土预涂覆对超滤膜污染的影响.结果表明,预涂动态膜可提高超滤膜对海水中溶解有机碳(DOC)和UV_(254)的去除率,活性炭预涂动态膜对海水中DOC和UV_(254)的去除率较直接超滤分别提高11.2%和11.3%.硅藻土预涂膜主要利用超滤膜表面形成的硅藻土滤饼层强化海水中蛋白质类有机物的截留,活性炭对海水中小分子有机物的额外吸附导致海水过滤过程中活性炭预涂膜对有机物的去除效果优于硅藻土预涂膜.与直接超滤相比,预涂动态膜过滤海水后膜表面亲水性更好,膜表面粗糙度更低,膜过滤阻力也更小,活性炭预涂动态膜净化海水时膜过滤总阻力较直接超滤降低50.3%.利用涂膜材料在超滤膜表面形成的滤饼层将超滤膜与有机物进行了"隔离",避免了超滤膜与有机污染物直接接触,降低了小分子有机物在膜孔内的吸附堵塞,能够有效减缓超滤膜的不可逆污染. 王文华 赵瑾 马宇辉 姜天翔 王静 张雨山关键词:超滤 预涂动态膜 有机物 膜污染 PDMDAAC在海水混凝过程中的助凝作用 被引量:1 2016年 将PAC与PDMDAAC协同使用处理近岸海水,考察其对海水中污染物的混凝效能,监测絮体厚度的变化过程,并分析稳定动力学规律。结果表明,与单独投加PAC相比,PAC与PDMDAAC协同作用下的絮凝效果较好,对海水中浊度和磷酸盐的去除率可分别提高22.3%、22.0%,生成的絮体厚度较大,絮凝持续时间较短,说明PDMDAAC有显著的助凝作用。从体系稳定性角度分析絮凝机理,投加PDMDAAC的海水体系具有较大的稳定动力学参数,使海水更易脱稳。 赵瑾 王文华 姜天翔 王树勋 王静 张雨山关键词:聚二甲基二烯丙基氯化铵 助凝 一次性废竹筷制备活性炭及热解过程分析 被引量:6 2017年 以一次性废竹筷为原料,K2CO_3为活化剂,通过炭化和活化2步制备活性炭。采用全自动比表面和孔径分布分析仪、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射分析仪(XRD)对样品的孔隙性质、表面官能团和晶相变化进行了表征,并研究了活性炭对亚甲基蓝的吸附等温线。利用热重分析(TGA)对活性炭的制备过程进行了研究,并用Coats-Redfern法确定了热解反应活化能和反应模型。结果表明,活性炭的比表面积为1 262 m^2·g-1,总孔体积为0.624 cm^3·g-1。K2CO_3活化可导致热解炭的脂肪烃侧链断裂,并发生脱氢缩聚,其石墨微晶的轴向(100)堆积被破坏,径向(002)芳香环网状结构则更为有序。活性炭对亚甲基蓝的吸附过程符合Langmuir模型,最大吸附量为336 mg·g-1。废竹筷的2个主要热解阶段符合一维扩散模型和二级反应模型,其热解反应活化能分别为76.23和104.24 k J·mol-1;活化过程中残存木质素的热解可由一维扩散模型描述,K2CO_3浸渍使其热解反应活化能降低了44.28 k J·mol-1。 马宇辉 王文华 张秀芝 赵瑾 王静 张雨山关键词:活性炭 热重分析 热解动力学 响应面法优化石英砂负载壳聚糖去除海水中磷的吸附条件 被引量:1 2017年 以壳聚糖为改性剂,采用共混沉降法制成石英砂负载壳聚糖改性滤料,进行净化海水中磷的静态吸附试验,并利用Box-Behnken响应面法分析投加量、p H值、反应时间对磷酸盐去除率的影响及交互作用。试验结果表明:改性砂对磷酸盐的饱和吸附量为0.019 8 mg/g,是石英砂的5.7倍;吸附过程均符合Langmuir吸附等温模型和Freundlich吸附等温模型,反应过程中物理吸附和化学吸附作用共同存在。各因素对磷酸盐去除率的影响主次顺序依次为:投加量>p H值>反应时间,吸附去除磷酸盐的最佳条件为:投加量13 g/L,p H值为7.16,反应时间26 h,该条件下磷酸盐去除率为99.14%,与预测结果基本一致。 赵瑾 王文华 姜天翔 成玉 王静 张雨山关键词:石英砂 壳聚糖 磷 响应面法 硅藻土复合絮凝剂的制备及其对污染海水的混凝效能 被引量:1 2015年 采用焙烧和碱浸法对硅藻原土进行提纯活化处理,对提纯前后硅藻土的比表面积、SEM进行表征,确定了硅藻原土的最适宜焙烧温度和碱浸浓度。选用提纯后的硅藻土为原料,以硫酸铁为改性剂制备硅藻土复合絮凝剂,考察了硅藻土复合絮凝剂对污染海水氨氮、总磷和CODMn的混凝效果,并通过i PDA在线监测技术对其混凝特性进行了初步研究。实验结果表明,吉林长白县硅藻原土的最适宜焙烧温度为500℃,硅藻土101和104的最适宜Na OH浸洗浓度分别为1 mol/L和4 mol/L,提纯活化后的硅藻土表面微孔更加明显,比表面积较原土有一定程度的增大。改性硅藻土101与硫酸铁按质量比9∶1制成的硅藻土复合絮凝剂对污染海水具有最好的混凝效果,当硅藻土复合絮凝剂投加量为60 mg/L时,对污染海水中氨氮、总磷和CODMn的去除率分别为26.25%、94.81%和44.42%,比单独采用硫酸铁作为絮凝剂时的去除率分别提高了3.93%、12.54%和6.09%。 王文华 姜天翔 张晓青 邱金泉 王静 张雨山关键词:硅藻土 混凝