北京地热开采中的尾水氟处理方法

釆用猪骨灰型羟基磷灰石、蜂窝煤灰和赤铁矿进行吸附除氟实验,猪骨灰型羟基磷灰石效果较好,蜂窝煤灰有一定的效果。猪骨灰型羟基磷灰石的氟吸附量最高可达1.28mg/g,蜂窝煤灰可达1.00mg/g。猪骨灰型羟基磷灰石出水含氟量的最低值为0.39mg/L,氟去除率达94.3%。蜂窝煤灰除氟的最低含氟量为4.25mg/L,接近北京市三级排放标准。不同pH值条件下的除氟实验表明,酸性条件下蜂窝煤灰对氟的吸附量大大增加,出水含氟量明显降低,为1.44mg/L,pH值的变化对猪骨灰型羟基磷灰石的除氟效果影响不大。蜂窝煤灰和猪骨灰型羟基磷灰石的平衡吸附曲线表明,吸附作用为多层分子吸附,利用蜂窝煤灰和猪骨灰型羟基磷灰石对氟的吸附量和出水含氟量数据,估算了平衡吸附曲线表达式的系数。     

活性氧化铝除氟性能的试验研究

通过静态试验,研究了活性氧化铝对F-的吸附性能,分析了原水氟离子浓度、pH值、活性氧化铝的投加量和吸附时间对吸附性能的影响。研究结果表明：在原水浓度0～50mg／L范围内,活性氧化铝吸附量与原水浓度基本成线性增加的关系;活性氧化铝除氟的最佳pH值为5～7,最佳投加量为10g／L。测定了在25℃时活性氧化铝除氟的吸附等温线,并对吸附等温线进行拟合,证明其符合Langmuir吸附等温式。     

低聚合羟基铁离子-蒙脱石复合体吸附磷和氟的实验研究

将提纯的钙蒙脱石与羟基铁离子溶液作用，制备了低聚合羟基铁-蒙脱石复合体。在实际土壤的酸度(pH=4～8)和温度(t=34～50℃)条件下，进行了低聚合羟基铁-蒙脱石复合体吸附P和F的实验，探讨了复合体的P和F吸附能力与pH值、温度、吸附时间、P和F的初始浓度、离子强度间的关系，并与蒙脱石和含水氧化铁的P和F吸附行为进行了对比。研究表明，在实验条件下，低聚合羟基铁-蒙脱石复合体对磷具有明显的亲合力，对氟的亲合力较低，只略高于蒙脱石原样。低聚合羟基铁-蒙脱石复合体对P和F的吸附，特别是对磷的吸附行为对该元素在土壤中的迁移过程有重要影响，成果对土壤学和环境学研究有参考价值。     

低聚合羟基铁离子-蛭石复合体吸附铬的实验研究

将提纯的镁型蛭石与羟基铁离子溶液作用,制备低聚合羟基铁一蛭石复合体。用化学分析、电子探针分析、粉晶X射线衍射分析、差热分析等手段对蛭石原样、低聚合羟基铁一蛭石复合体进行表征。在模拟实际土壤酸度（pH=4～7）和温度（20℃～40℃）条件下,进行低聚合羟基铁蛭石复合体吸附有害元素铬的实验,探讨复合体的铬吸附能力与pH值、温度、吸附时间、铬初始质量浓度、离子强度间的关系,并与蛭石的铬吸附行为进行对比。研究表明,在实验条件下,低聚合羟基铁一蛭石复合体对铬具有明显的亲和力,低聚合羟基铁蛭石复合体吸附铬的过程有可能是地表岩石和土壤中重要的地球化学过程,是影响铬在地表,特别是土壤中迁移、富集的重要因素．     

溶液中Pb~(2+),Cd~(2+)和Cu~(2+)离子对羟基磷灰石吸附Zn~(2+)行为的影响

本文研究了在Pb~(2+),Cd~(2+)和Cu~(2+)等离子共存的条件下,羟基磷灰石对溶液中Zn~(2+)离子的吸附行为,讨论了Pb~(2+),Cd~(2+)和Cu~(2+)离子对Zn~(2+)吸附行为的影响;比较了羟基磷灰石对上述离子的吸附能力。实验结果表明:随着Cd~(2+)离子浓度增大,对Zn~(2+)的去除率逐渐增高,羟基磷灰石对Cd~(2+)和Zn~(2+)离子无吸附选择性。而随着Cu~(2+)离子浓度增大,对Zn~(2+)的去除率急剧下降,表现出明显的吸附选择性。另一方面,对Zn~(2+)的去除率几乎不随Pb~(2+)离子浓度的变化而改变,这是由于羟基磷灰石对这两种离子的吸附行为与机理不同。上…     

多聚磷酸盐在羟基氢氧化铝矿物表面的吸附：基于31P 固体核磁共振技术的机制研究

多聚磷酸盐（Poly-P）是一类非常重要的无机磷酸盐,在自然界广泛存在,研究多聚磷酸盐在自然界的迁移转化对理解磷的生物地球化学循环至关重要。矿物—溶液界面的吸附反应是控制元素在沉积物和土壤中迁移转化的一个关键过程,因此本研究选取在自然界广泛分布的勃姆石（Boehmite）,即羟基氧化铝作为吸附剂,研究了勃姆石在不同初始磷浓度、不同pH条件下对多聚磷的吸附行为和吸附机制。实验结果表明：在实验条件下,随着初始磷浓度的增加,勃姆石对多聚磷的吸附量也随之增加,吸附率均接近100%;而随着pH的升高,勃姆石对多聚磷的吸附量逐渐降低。本研究进一步采用XRD、SEM、³¹P NMR技术对吸附产物进行了表征,核磁共振结果表明勃姆石吸附多聚磷的过程中伴随着多聚磷水解,长链中间的P-O-P键随机断裂,生成了许多短链多聚磷和正磷酸根,两者以内圈络合的形式吸附在勃姆石表面。     

硅藻土负载羟基氧化铁对铬（VI）吸附的固体浓度效应研究

利用硅藻土负载羟基氧化铁颗粒作吸附剂对六价铬进行吸附和解吸附实验,探讨了硅藻土负载羟基氧化铁对六价铬的吸附机制和固体浓度效应。实验结果表明：在实验条件下,当吸附剂的用量从0.05 g增加到0.2 g时,六价铬的吸附量从23940.124μg/g降低到8575.415μg/g,吸附剂对Cr6＋的吸附存在明显的固体浓度（Cs）效应。吸附滞后角随着Cs 的增加而减小,吸附反应的可逆性增大。将实验数据分别用Languir和Freundlich吸附模型进行拟合,发现Freundl-ich吸附模型对实验数据拟合效果较好,表明该吸附反应以单分子层吸附为主。     

低聚合羟基铁离子-蒙脱石复合体吸附砷的实验研究

将提纯的钙蒙脱石与羟基铁离子溶液作用，制备了低聚合羟基铁－蒙脱石复合体，用化学分析，电子探针分析，粉晶X射线衍射分析，差热分析和穆斯堡尔谱分析等手段。对蒙脱石原样，低聚合羟基铁－蒙脱石复合体和相同条件下制备的铁的含水氧化物进行了表征。在实际土壤的酸度（pH=4-7)和温度（18－40℃）条件下，进行了低聚合羟基铁－蒙脱石复合体吸附有害元素砷的实验，探讨了复合体的砷吸附能力与pH值，温度，吸附时间，砷初始浓度，离子强度间的关系，并与蒙脱石和铁的含水氧化物的砷吸附行为进行了对比，研究表明，在实验条件下，低聚合羟基铁－蒙脱石复合体对砷具有明显的亲合力，低聚合羟基铁－蒙脱石复合体吸附砷的过程有可能是地表岩石和土壤中重要的地球化学过程，是影响砷地地表，特别是土壤中迁移，富集的重要因素。     

羟基磷灰石吸附水溶液中Cd~(2 )的影响因素的研究

对羟基磷灰石 (Hap)固定水溶性Cd2 的影响因素进行了较为系统的实验研究。实验表明 :去除率与Cd2 初始浓度呈负相关 ,在Cd2 初始浓度 <10mg/L时 ,与作用时间、pH值、Hap用量呈正相关 ,温度对去除率的影响较小。通过正交实验确定了最佳吸附条件 :Hap用量为 5g/L ,pH值为 6 ,作用时间 5min。     

羟基铁聚合阳离子插层蒙脱石对盐酸四环素的吸附特性研究

成功制备了羟基铁聚合阳离子插层蒙脱石(Fe-Mt),采用XRD、FT-IR、TEM和BET比表面积测定等方法对其结构进行表征,并以盐酸四环素(TC)作为目标污染物,系统开展了Fe-Mt对TC的吸附性能研究,最后考察了溶液pH值、阴离子种类及其浓度对TC吸附的影响。研究结果表明,采用Langmuir和Freundlich两种等温吸附模型均可很好描述pH=3.0时Fe-Mt对TC的吸附,但前者(R20.98)相对优于后者(R20.98)。酸性条件有利于TC的吸附,同时Fe-Mt对TC的吸附随着背景电解质浓度的升高而增强,这种现象正好与蒙脱石的情况相反。在优化反应条件下(吸附剂投加量为1.0 g/L),阴离子类型显著影响Fe-Mt对TC的吸附,对TC的理论最大吸附量的增大顺序为:SO2-4NO3-Cl-,分别对应500.0、339.0和316.5 mg/g。在酸性条件下Fe-Mt对TC的吸附机理表现为多种吸附模式并存,其中以表面配位和阴离子静电作用为主。     

合成磷灰石的去氟机理研究

用固相反应法和sol-gel法合成了不同类型的磷灰石（AP），并采用TEM、XRD、IR、BET比表面积法及静、动态吸附等方法研究了不同AP的比表面积、结晶度、晶胞参数、结晶尺寸、晶格缺陷度、Ca/P摩尔比和煅烧温度等与吸氟能力的关系，结果表明：结晶度高、晶粒大的AP有较小的吸氟量，属表面单分子层化学络合吸附机理；酸活化的AP有较大的吸氟量，属溶解-沉淀与沉淀物表面纳米尺寸效应吸附的复合去氟机理；具纳米尺寸的HAP在常温、常压、无二次污染、小于11mg/L的低含氟浓度废水中且不酸化情况下有较大吸氟量，属纳米尺寸效应吸附机理。     

方解石负载羟基磷灰石复合材料去除水中铀离子的PRB活性介质研究

铀污染地下水分布于世界多国,其危害备受关注。本文基于溶胶-凝胶法制备方解石负载羟基磷灰石复合材料(CLHC),通过静态与动态对比试验,探讨了PRB活性介质对水中铀离子的吸附机理和去除效果。试验结果表明,制备的CLHC表面被羟基磷灰石覆盖,对铀离子具有较强的吸附能力。当U的初浓度为5.0 mg/L、试验周期为2 h、溶液pH值为4、CLHC用量为0.5 g/L时,CLHC可以吸附水中所有的铀离子。CLHC对铀离子的吸附过程可以用Langmuir等温吸附模型、粒子内扩散吸附动力学模型和准二级吸附动力学模型较好地进行描述。石英砂负载羟基磷灰石与CLHC相比,后者具有更强的吸附能力,而且具有更长的使用寿命。CLHC在吸附铀的过程中没有价态变化,其对铀离子的吸附主要为离子交换的化学吸附。本研究的成果可为可渗透反应墙被应用于铀污染地下水修复提供试验依据。     

含氟废水的粉煤灰处理实验研究

进行了影响粉煤灰处理含氟废水的各种条件实验，（pH、水灰比、氟浓度、振荡平衡时间），结果表明最佳处理条件是pH值为2．5、水灰比为小于20、氟浓度小于500mg/l、振荡平衡时间大于2．5h，并研究了粉煤灰处理含氟废水的机理，给出了其吸附等温式。     

Evaluating the effectiveness of a hybrid sorbent resin in removing fluoride from water

In some regions of the world, the concentration of fluoride in groundwater is high. To reduce the amount of fluoride to acceptable drinking water standard, it is highly recommended to treat the water. Fluoride adsorption in aqueous solution by a hybrid resin was studied in this research because of its functional groups likeness with goethite. Kinetic data showed that F adsorption was rapid in the beginning and maximum uptake occurred in within 10 min and equilibrium reached within 100 min. The experimental results showed that fluoride adsorption was influenced by pH of solution and optimum operating pH was in the range of 3 to 5.5. Langmuir model was applicable to the present study and F ions were exchanged with hydroxide ions in nano-scaled structure on the surface of sorbent. This adsorbent with 61 % efficiency is suitable for the regions where F concentration is less than 4 mg/L.     

花岗岩母质红壤吸附水中砷(Ⅴ)的影响因素试验

为探讨花岗岩母质红壤吸附水中砷(Ⅴ)的效果和机理, 采用静态吸附实验, 研究溶液砷初始浓度、反应时间、温度、pH值等因素对红壤吸附水中砷的影响.当溶液砷初始浓度小于5.0 mg/L时, 红壤对砷的去除率均大于97%;随着砷初始浓度增大, 去除率逐渐降低; 反应初期(0~120 min), 红壤对砷的去除率迅速增大至95.0%左右.此后, 去除率缓慢增大, 直到720 min后, 去除率达到97.0%左右, 并趋于稳定; 在砷初始浓度一定时, 红壤对砷的吸附量随着温度的升高逐渐增加, 但增加幅度较小; 红壤对砷的去除率随着体系pH值的增大呈减小趋势; 正交试验表明, 在砷初始浓度为5.0 mg·L-1、反应时间为120 min、pH为5.0及反应温度为40℃的组合下, 红壤对砷的去除率最大.      

磷灰石固定水溶性铅离子研究进展

羟基磷灰石与天然磷灰石均能有效地固定水溶性铅离子,１ｇ羟基磷灰石或改性活性天然磷灰石除去水溶液中的铅离子量可以高达８００ｍｇ;其反应机理以磷灰石的溶解与铅的磷酸盐矿物的沉淀为主,伴有表面吸附作用。羟基磷灰石和改性活化天然磷灰石可用于含铅废水的处理,而性能良好的天然磷灰石在对铅污染水体、土壤及废弃物进行原地改良方面具有广阔的前景。     

Biosorption of fluoride by water lettuce (<Emphasis Type="Italic">Pistia stratiotes</Emphasis>) from contaminated water

Phytoremediation is a proven low-cost and sustainable method for the removal of toxic pollutants from water. This green technology has been practiced for the past several years all over the world. In the present study, the interaction of fluoride on the surface of the floating aquatic plant water lettuce (Pistia stratiotes) during fluoride removal was investigated. Batch kinetic studies were performed to examine the fluoride uptake capacity of the plant with different initial fluoride concentrations such as 3, 5, 10, and 20 mg/L. The effects of various process parameters on fluoride uptake dynamics such as pH, plant biomass, initial fluoride concentration, and time were examined. Freundlich’s isotherm model was found to (R ² = 0.957) fit well to the experimental data. The nature of reaction order followed pseudo-first-order kinetics, when the initial fluoride level in the solution was 5 mg/L. The experimental findings showed that the removal mechanism was driven by biosorption phenomenon. High fluoride concentration in the solution reduced the growth ratio of P. stratiotes. The lowest growth ratio of this aquatic macrophyte was found to be 76.80 ± 3.73% at 20 mg/L fluoride concentration. At lower fluoride concentrations such as 3 and 5 mg/L, the growth ratio of the plant was not reduced significantly.     

黄土对Cr(III)的吸附特性及机理研究

铬是一种重金属痕量元素,人体通过食物链摄入过量的铬会在人体内富集,随之产生中毒反应。研究Cr(III)的浓度、反应时间、反应温度、pH值等因素对Cr(III)在黄土上吸附特性的影响,结果表明黄土对Cr(III)的吸附非常迅速,并且吸附量非常大,等温吸附模型Freundlich和Dubinin-Radushkevich(D-R)模型都能很好地解释Cr(III)在黄土上的吸附过程。热动力学分析表明,吸附是一个自发的过程,升温可促进吸附作用的进行。随着温度的不断升高,Cr(III)的吸附量逐渐增大。溶液的pH值是影响Cr(III)吸附效果的一个重要因素,当pH>6时,Cr(III)几乎完全被去除。利用X光衍射图谱和红外光谱分析,探讨黄土与Cr(III)的结合机制,黄土中的高岭土、石英等黏土矿物以及有机质成分对吸附过程起重要作用。     

Uranium removal from groundwater using hydroxyapatite

The present work shows that U can be effectively removed from groundwater using permeable reactive barriers with hydroxyapatite (HAP) as reactive material. The main factor influencing the removal processes is the composition of the groundwater, namely the concentration of Ca and carbonate. Sorption of U onto the HAP surface seems to be the dominant removal process with the possibility of remobilisation. Newly formed U-phosphate minerals were detected by ESEM/EDX and XRD in samples with high U content indicating either a dissolution-precipitation mechanism or sorption onto the apatite surface followed by alteration of the structure. The formed U-phosphate minerals are stable under common groundwater conditions and can be remobilised only at high pH-values and high carbonate concentrations.     

Kinetics and equilibrium study of chromium adsorption on zeoliteNaX

This study aims to report Batch adsorption study of hexavalent chromium, Cr (VI) on zeoliteNaX. Kinetics of Cr (VI) adsorption and adsorption isotherms were determined by varying operating parameters such as pH, initial concentration, temperature and contact time. ZeoliteNaX was found to remove Cr (VI) in acidic solutions down to ppm level at pH of about 4. Removal rate of Cr (VI) was found to decrease as pH rises above 4.0. Langmuir, Freundlich, Temkin and Redlich-Peterson models were applied to adsorption equilibrium data to find the best amongst these models. Langmuir model with R² = 0.9711 best fits the adsorption data. The kinetics of adsorption was found to follow the first order reversible reaction. The separation parameter, R_L values of less than 1.0 i.e., 0.7369, 0.5834 and 0.4828 corresponding to initial concentrations of 10, 20 and 30 mg/L, respectively indicated that adsorption of Cr (VI) on zeoliteNaX is favoured. The estimated values of thermodynamic parameters such as heat of adsorption and standard gibbs free energy confirmed the exothermic nature of adsorption of Cr (VI) on zeoliteNaX.