Khoa học Ứng dụng Surface 305 (2014) 337-346 Nội dung danh sách có sẵn tại ScienceDirect Khoa học Ứng dụng Surface jou rn al h om ep tuổi: www.elsevier.com/locate/apsusc Tái sử dụng chất kết tủa axit thu hồi máy nước uống bùn dư để loại bỏ phốt pho từ nước thải Lan Yang a, b, Jie Wei b, Yumei Zhang b, Jianli Wang một, *, Dongtian Wang b, * một trường Cao đẳng Kỹ thuật Hóa học và Khoa học Vật liệu, Đại học Công nghệ Chiết Giang, Hàng Châu 310.014, PR Trung Quốc b Jiangsu Phòng thí nghiệm trọng của môi trường Vật liệu chức năng, Trường Cao đẳng Hóa chất, sinh học và Vật liệu, Tô Châu Đại học Khoa học và Công nghệ, Tô Châu 215.009, PR Trung Quốc một rticleinfo trừu tượng Điều lịch sử: Nhận 15 Tháng 11 2013 nhận bằng hình thức sửa đổi ngày 08 tháng hai 2014 Accepted 14 Tháng Ba 2014 có sẵn trực tuyến 21 Tháng ba 2014 Từ khóa: máy nước uống bùn phục hồi chất kết tủa phốt pho loại bỏ kết tủa hấp phụ Acid chất kết tủa thu hồi máy nước uống bùn còn sót lại (DWSR) là một sản phẩm chất thải từ nhà máy nước uống bùn (DWS) xử lý bằng axít để thu hồi chất kết tủa. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đánh giá DWSR như một tiềm năng phốt pho (P) bỏ nguyên liệu xử lý nước thải bằng cách tiến hành một loạt các xét nghiệm hàng loạt và bán liên tục. Kiểm tra theo lô đã được tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của pH, nồng độ ban đầu và liều lượng bùn trên photpho. Kết quả kiểm tra hàng loạt cho thấy việc loại bỏ P ef fi ciency của DWSR là phụ thuộc nhiều vào pH. Nung khô DWSR (C-DWSR) thực hiện tốt hơn trong việc loại bỏ P hơn DWSR do pH cao hơn của nó. Tại một giá trị pH ban đầu tối ưu của 5-6 và một liều bùn của 10 g / L, tỷ lệ photpho của DWSR và DWS giảm từ 99% và 93% đến 84% và 14%, tương ứng, và fi Speci c P hấp thu DWSR và DWS tăng từ 0,19 và 0,19 mg P / g đến 33,60 và 5,72 mg P / g, tương ứng, khi nồng độ ban đầu đã tăng 2-400 mg / L. Các liều lượng bùn tối thiểu hiệu quả của DWSR và DWS là 0,5 g / L và 10 g / L, tương ứng, khi tỷ lệ photpho 90% được thực hiện tại một nồng độ ban đầu là 10 mg / L. Kết quả từ thử nghiệm bán liên tục chỉ ra rằng tỷ lệ photpho hơn 99% đã nhanh chóng đạt được cho cả tổng hợp và thực tế nước thải (hồ nước và nước thải sinh hoạt). Các tỷ lệ này có thể được duy trì trong một thời gian nhất định theo một số điều kiện hoạt động bao gồm liều lượng bùn, ăn fl ow, và nồng độ ban đầu. Các tính chất hóa lý kết quả phân tích cho thấy rằng nội dung của nhôm (Al) và sắt (Fe) trong DWSR đã giảm 50% và 70%, tương ứng, so với DWS. Các không hòa tan Al và Fe hydroxide trong DWS chuyển đổi thành Al hòa tan và Fe trong DWSR. Kết quả kiểm tra kim loại lọc cho thấy ít hòa tan Al và Fe ở lại ef fl uent khi DWSR đã được sử dụng để loại bỏ P. Chúng tôi suy luận rằng kết tủa hóa học có thể là hành động lớn đối với photpho bằng DWSR và hấp phụ chỉ đóng một vai trò hạn. © 2014 Elsevier BV Tất cả quyền được bảo lưu. Giới thiệu một lượng lớn các máy nước uống bùn (DWS) là nhìn chung ated bởi các nhà máy xử lý nước hàng ngày ở Trung Quốc, như trong hầu hết các nước khác trên toàn thế giới. Việc quản lý của DWS đã trở thành một vấn đề môi trường ngày càng quan trọng [1-4]. DWS, một sự lãng phí không thể tránh khỏi bởi sản phẩm, chứa chất rắn dạng hạt, các chất keo và một số vật liệu hữu cơ tự nhiên phản ứng hoặc hấp phụ bằng sắt (Fe) và / hoặc nhôm (Al) hydroxide từ nguồn cung cấp nước thô. Cho nên, các nội dung Fe / Al trong DWS là tương đối cao. Đến thời điểm này, các tác giả * tương ứng tại địa chỉ: Tô Châu Đại học Khoa học và Công nghệ, Chem- istry sinh học và Kỹ thuật Vật liệu, 1 Kerui Road, Hổ Khâu, Tô Châu, Giang Tô 215.009, Trung Quốc. Tel .: +86 13776046698; fax: +86 51268056132. địa chỉ E-mail:. DTWang@mail.usts.edu.cn, dongtianw@163.com (D. Wang) tái sử dụng DWS như một lợi ích vật chất fi tài đã được nghiên cứu rộng rãi. Trong số các lợi ích fi reuses tài như vậy, phục hồi hydroxit kim loại từ DWS đình chỉ đã trở thành trọng tâm nghiên cứu trong các nghiên cứu trước đó. Các khía cạnh kỹ thuật và kinh tế của Al phục hồi từ DWS đã được báo cáo vào đầu năm 1976 [5]. Cách phổ biến nhất của phục hồi chất kết tủa là acidi cation fi và alkalization [6-8] và các điều kiện khác nhau chính là pH [9]. Các động lực của quá trình phục hồi Lant coagu- bởi acidi fi cation đã được khám phá sâu sắc [10] và siêu âm hỗ trợ cation fi acidi phục hồi sunphat là đề xuất gần đây [11]. Phương pháp tiếp cận khác để làm đông recov- ery như trao đổi ion và lọc màng cũng đã được báo cáo [12,13]. Thập kỷ nghiên cứu đã được dành để xác định khai thác các điều kiện tối ưu cho chất keo tụ phục hồi từ DWS và để đánh giá ảnh hưởng của chất keo tụ hồi về điều trị ter wastewa-. Ảnh hưởng của pH đến Al biệt hóa và tập trung trong bùn đã được nghiên cứu [14,15]. Việc tái sử dụng của Fe và Al http://dx.doi.org/10.1016/j.apsusc.2014.03.081 0169-4332 / © 2014 Elsevier BV Tất cả quyền được bảo lưu. Nguồn nước thô Al / Fe muối đông máu và lắng Uống nước ef fi ciency từ nước thải bằng DWSR và để hiểu được anisms mech- của photpho bằng DWSR. Kiểm tra bán liên tục sau đó được thực hiện để khám phá những thời gian hoạt động có hiệu quả trong đó hấp phụ bùn uống máy nước (DWS) Acid cao photpho ef fi ciency được duy trì trong điều kiện khác nhau như bùn liều, thức ăn fl ow, và nồng độ ban đầu. chất kết tủa thu hồi Tách chất kết tủa phục hồi Vật liệu và phương pháp xử lý nước thải Acid chất kết tủa thu hồi DWS còn lại (DWSR) Chuẩn bị bùn và nước thải các mẫu hình. 1. Sơ đồ luồng của hệ DWSR và tái sử dụng. phục hồi từ DWS trong tăng cường xử lý hóa học tiểu học [16,17] và trong fi đất trang web ll nước thải ven biển đã được báo cáo [18]. Mặc dù thông tin về một số ứng dụng của chất keo tụ thu hồi là có sẵn trong các tài liệu mở, thông tin hạn chế tồn tại trong văn học peer-xem xét liên quan đến việc xử lý axit dư lượng máy nước uống bùn (DWSR) được tạo ra từ quá trình phục hồi ulant coag-. DWSR thường được đặc trưng bởi độ pH thấp và một số tiền nhất định của các kim loại hòa tan (Al, Fe), dẫn đến một số vấn đề môi trường [19]. Như vậy, có thể không được DWSR tật gây ra bởi fi đất sẽ trực tiếp mà không cần bất kỳ điều trị. Hơn nữa, xu hướng hiện tại của nghiên cứu và phát triển trong xử lý bùn là để sử dụng đầy đủ các hoạt chất trong bùn để đạt được phục hồi tài nguyên. Nó là công bằng để nói rằng việc tái sử dụng thích hợp của DWSR sẽ không chỉ làm giảm nó tiêu cực trong uences fl về môi trường, nhưng cũng lấy được thêm lợi ích fi t từ các sản phẩm chất thải, do đó sẽ bù đắp một phần chi phí xử lý liên quan đến việc điều trị còn lại bùn axit - ment. Do đó, các lợi ích tài fi tái sử dụng DWSR là xứng đáng với khoa học điều tra fi c. Vả. 1 hiển thị các biểu đồ ow fl của thế hệ DWSR và tái sử dụng. Việc sử dụng đầy hứa hẹn của DWS như một vật liệu hấp phụ chi phí thấp để loại bỏ nants contami- như phốt pho [20,21], thủy ngân [22], asenat [23-25], fl uoride [26], hydrogen sul fi de [27], boron [28], tỷ lệ perchlo- [29], glyphosate [30], và selenium [31] từ nước thải đã được nghiên cứu rộng rãi và báo cáo thành công. Đặc biệt, việc sử dụng DWS để loại bỏ P từ nước thải là một trong những lĩnh vực chuyên môn thường xuyên nghiên cứu nhiều nhất vì sự phong phú tương đối của Fe / Al, hoạt chất tiềm ẩn, trong DWS cung cấp cho nó một bề mặt chính kịp thời đánh giá cao phản ứng và một af cộng fi đáng kể cho P . Một số nghiên cứu cơ bản cho sự trong fl uence của DWS trên phospho hòa tan và lọc đã được tiến hành khoảng mười năm trước đây [32,33]. Sau đó, một loạt các nghiên cứu có liên quan về việc sử dụng DWS để loại bỏ phốt pho đã được thực hiện, chẳng hạn như ảnh hưởng của lão hóa trên DWS [34], hiệu quả hấp thụ đối với các loài khác nhau phosphate [35,36], cân bằng và phân tích động học [37], tác dụng của axit hữu cơ [38], các loại khác nhau của DWS [39], và các loại khác nhau của nước thải [40] trên photpho. Nội dung của Fe / Al trong DWSR thấp hơn so với của DWS do sự phục hồi đông. Tuy nhiên, các thành phần Fe / Al trong DWS là ở dạng kim loại không tan (Al / Fe) hydroxit [41,42]. Các đặc tính của DWSR là khác nhau từ đó của DWS, như một số các nội dung Fe / Al trong DWSR bị hòa tan loài do acidi xử fi- cation [43] và hòa tan Fe / Al tồn tại như là hình thức của Fe3 + / Al3 + ở pH thấp [44]. Các tan Fe3 + / Al3 + trong DWSR có thể dẫn đến các vấn đề môi trường, một vấn đề mà đòi hỏi thêm sự atten- [45]. Nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng các nội dung Fe / Al trong loài giải thể trực tiếp có thể cung cấp một nguồn cung cấp cho photpho bằng lượng mưa [21]. Lấy cảm hứng này, chúng tôi đề xuất sử dụng lại DWSR như một phospho loại bỏ chất trong xử lý nước thải. Nó đã đưa ra giả thuyết rằng DWSR sẽ là một môi trường thích hợp để loại bỏ P dựa trên những đặc điểm fi c đặc hiệu của nó. Do đó, mục tiêu của nghiên cứu này là để xác minh tính khả thi của việc tái sử dụng để loại bỏ DWSR P từ nước thải. Một loạt các bài kiểm tra đã được tiến hành hàng loạt nghiên cứu ảnh hưởng của pH, nồng độ P, và liều lượng bùn trên photpho Các mẫu DWS khử nước được thu thập từ New District máy nước của Tô Châu, Trung Quốc. Nhà máy này sử dụng cả Fe và Al muối là chất keo tụ để fl occulate hạt lơ lửng và chất keo trong xử lý nước uống. DWS được sản xuất sau việc bổ sung các chất keo tụ. Trong phòng thí nghiệm, DWS đã được cho phép để không khí khô ở nhiệt độ phòng (28 ◦C) trong khoảng 3 tuần. DWS khô được nghiền trong một máy xay và sau đó được đồng nhất bằng sàng. Một số tiền nhất định của các hạt DWS được nung trong lò fl e MUF tại 500 ◦C trong 4 h. Nung khô DWS được chỉ định là C-DWS. Các major- ity của cơ dễ bay hơi, có thể làm ô nhiễm nước thải được xử lý, có thể được gỡ bỏ từ bùn qua nung và các khu vực bề mặt fi c Speci bùn có thể được
đang được dịch, vui lòng đợi..