改性生物炭对沼液氨氮的吸附效果研究

针对沼液中氮含量排放超标污染问题,为筛选出能使氮元素最大回收的有效吸附方法,以玉米秸秆、玉米芯和木屑为原料,分别于550℃、600℃、650℃下热解成生物炭,并采用NaOH+微波、FeCl3、KOH和HNO3对其进行改性处理,采用扫描电镜和压汞仪对生物炭进行表征,通过吸附动力学、吸附等温线和影响因素试验考察生物炭对NH+4-N的吸附效果。结果表明：NaOH+微波改性的550℃玉米秸秆炭（A-550-NaM）、KOH改性的550℃玉米秸秆炭（A-550-K）、NaOH+微波改性的600℃木屑炭（C-600-NaM）和FeCl3改性的550℃玉米芯炭（B-550-Fe）对NH+4-N的吸附平衡时间在60~150 min之间,其平衡吸附量分别为8.58 mg/g、8.30 mg/g、7.95 mg/g和8.01 mg/g;Langmuir模型较Freundlich模型更适合描述B-550-Fe、A-550-NaM和A-550-K对NH+4-N的吸附行为,3种改性生物炭对NH+4-N的最大吸附量分别为200.24 mg/g、101.86 mg/g和94.82 mg/g。     

氧化淀粉对水溶液中Cd~(2+)的吸附研究

[目的]探讨氧化淀粉对水溶液中Cd2+的吸附效果。[方法]采用30%过氧化氢氧化可溶性淀粉制得氧化淀粉,研究氧化淀粉对水中Cd2+的吸附行为以及影响吸附效果的重要因素,并测定了氧化淀粉对Cd2+的吸附等温线。[结果]氧化淀粉对水中Cd2+的吸附效果受吸附温度、pH、吸收剂用量和吸附时间的影响,其中pH影响最大;最佳吸附条件为pH 5、吸附温度30℃、吸附时间4 h和吸收剂用量3 g,Cd2+去除率达到82.15%。在该试验条件下,氧化淀粉对Cd2+的吸附模式符合Longmuir等温方程。[结论]采用30%过氧化氢制备得到的氧化淀粉对水中的Cd2+具有很好的吸附效果。     

不同改性生物炭对溶液中Cd的吸附研究

为研究生物炭对溶液中重金属Cd的吸附去除效果,进一步提升生物炭对Cd的吸附性能,以玉米芯、玉米秸秆、木屑为原料,分别在400℃、500℃、600℃和700℃密闭缺氧条件下热解制备生物炭,通过微波改性、Na OH改性方法对生物炭进行改性处理,研究初始浓度、溶液p H、吸附时间等因素对生物炭吸附Cd效果的影响,筛选出适合用于处理镉污染水体的生物炭品种。结果表明:当Cd浓度为100 mg/L时,玉米秸秆-600℃-Na生物炭(B-6-Na)对Cd的吸附可用Langmuir方程拟合,吸附量可达78.7 mg/g,去除率为78.7%,基本达到吸附平衡的时间为60~120 min;当溶液p H达到7时,三种生物炭对Cd吸附率均超过80%以上;600℃条件下经Na OH溶液改性制备的玉米秸秆生物炭能够更好地吸附溶液中的Cd。该研究结果为制备对污染物具有高效、深度净化功能的生物炭方法提供参考,在深入研究生物炭在重金属Cd污染修复的可行性方面提供理论支撑。     

改性白果壳对水溶液中重金属镉的吸附研究

为实现农林废弃物的资源化利用和开辟廉价、高效的重金属吸附剂,利用1%KMnO4溶液对白果壳进行化学改性,制备成KMnO4改性白果壳(命名为WSK),用于水溶液中Cd2+的吸附,研究温度、pH、反应时间、初始Cd2+浓度4个因素对WSK吸附Cd2+的影响,并通过模型拟合、电镜扫描(SEM)和红外光谱(FTIR)分析,对吸附机理进行了初步探讨。结果表明,WSK是一种理想的Cd2+吸附剂,其吸附性能受温度、pH、反应时间、Cd2+初始浓度的影响。吸附量与体系温度呈正相关,温度越高吸附量越大;随pH的增加吸附量先升高后降低,pH为5.5时,吸附效果最佳;在60 min后基本达到吸附平衡;随着Cd2+初始浓度的升高,WSK对水中Cd2+的吸附量逐渐增加,当Cd2+浓度为300 mg·L-1时,去除率为94.49%,基本达到吸附饱和。WSK对水中Cd2+的吸附符合Freundlich模型,决定系数R2为0.94,最大吸附量为119.76mg·g-1;吸附过程符合二级动力学吸附模型,R2为0.999 5。SEM照片显示WSK表面呈多孔结构,增加了WSK的比表面积、孔容及表面吸附位点,这有助于提高其吸附性能。红外光谱图分析表明,WSK主要靠-OH、-COO-、-NH-、C=O、-P=O、-CH-等离子活性官能基团与Cd2+配位结合,其中-COO-起重要作用。     

硫脲改性榴莲壳对水溶液中Pb2+、Cd2+的吸附研究

采用硫脲改性榴莲壳,制备新型的改性榴莲壳吸附剂,研究其对Pb2+、Cd2+的吸附性能。结果表明,吸附Pb2+、Cd2+的适宜条件为:pH 6.0,吸附时间60 min。改性后榴莲壳吸附剂对Pb2+、Cd2+的吸附容量能有了很大程度的提高,Pb2+、Cd2+最大吸附量分别达到53.63、34.84 mg.g-1。吸附过程可以很好地用准二级动力学方程描述,吸附等温线用Langmuir方程的拟合效果优于Freundlich方程。     

改性甘蔗渣吸附废水中低浓度Cd~(2+)和Cr~(3+)的研究

在微波作用下,用尿素改性甘蔗渣制备螯合型吸附剂.采用静态摇瓶实验,研究了改性甘蔗渣吸附低浓度Cd2+和Cr3+的影响因素、动力学和热力学特性.结果表明,吸附Cd2+和Cr3+的最佳pH分别为6和4;吸附平衡时间分别为2 h和12 h;温度对吸附的影响不显著.改性甘蔗渣吸附Cd2+和Cr3+的动力学过程可以用二级动力学模型描述;Cd2+的等温吸附行为可以用Langmuir和Freundlich方程描述,Cr3+的吸附行为可以用Langmuir方程描述,它们的饱和吸附量分别为12.38 mg/g,23.92 mg/g;吸附Cd2+和Cr3+的ΔH分别为-5.70 kJ/mol和33.36 kJ/mol,ΔS分别为-25.28 J/(mol.K)和165.47 J/(mol.K);在290-320 K时,吸附Cd2+和Cr3+的ΔG分别为-13.09～-13.77 kJ/mol和-15.05～-19.91 kJ/mol;改性甘蔗渣吸附Cd2+和Cr3+分别为自发进行的放热和吸热过程.通过对甘蔗渣改性前后、吸附重金属离子前后的红外光谱分析,改性渣吸附Cd2+和Cr3+起重要作用的基团是为酰胺官能团.     

废菌体对水体中重金属的吸附特性研究

[目的]研究废菌体对水中重金属的吸附特性。[方法]以某药物生产的副产物废菌体作为吸附剂,进行了废水中Zn2+、Cu2+、Cd2+等金属的吸附去除试验。采用间歇吸附方式考查了不同的化学改性方法、pH值、反应时间以及离子初始浓度等因素对上述金属离子去除率的影响。[结果]与NaOH改性废菌体相比,微波改性废菌体效果更好,且在30 min之内吸附基本达到平衡;当微波改性废菌体投加量为4 g/L,溶液pH值分别在6、6、7时,废菌体对Zn2+、Cu2+、Cd2+的最大吸附量分别为2.503、2.329、4.653 mg/g,而且其吸附过程完全符合Langmuir吸附等温模型。微波改性废菌体吸附重金属离子前后的能谱图表明,废菌体吸附金属离子其机理主要是离子交换。[结论]在废物利用的同时净化重金属污染是可行的,为微生物吸附技术广泛应用于处理重金属污染和回收贵重金属提供了依据。     

铅钝化条件下牛粪最佳改性条件筛选及其吸附特性

[目的]研究改性牛粪去除水溶液中铅的最佳条件及其吸附特性,为其在农业生产中的实际应用提供理论支持。[方法]以牛粪为原料,利用KOH、HNO_3、柠檬酸对牛粪进行改性,制备重金属吸附剂,考察了改性剂浓度、温度、时间和固液比对水溶液中铅去除效果的影响,并采用正交试验研究3种改性剂的最佳制备条件。利用牛粪制备的改性剂对水溶液中铅进行吸附试验。[结果]KOH的最佳改性条件是浓度0.4 mol/L,温度50℃,时间150 min,固液比1∶10;HNO_3的最佳改性条件是浓度0.8 mol/L,温度50℃,时间120 min,固液比1∶15;柠檬酸的最佳改性条件是浓度0.8 mol/L,温度30℃,时间30 min,固液比1∶10。改性牛粪和未改性牛粪对水溶液中铅的吸附等温线均符合Freundlich方程,说明二者对水溶液中铅离子的吸附属于多分子层吸附过程,改性牛粪对水溶液中铅动力学吸附符合二级动力学模型。[结论]KOH、HNO_3和柠檬酸改性牛粪对水溶液中铅的吸附性能均好于未改性牛粪,吸附强度从大到小依次为柠檬酸、HNO_3、KOH、未改性牛粪。     

农林废弃物生物吸附剂去除废水中Cu~(2+)的研究

为了解农林废弃物对重金属的吸附效果,以苹果皮、瓜子壳、茶叶渣和梧桐树叶4种农林废弃物为原料,考察了其对水溶液中Cu2+的吸附能力。用室内模拟的方式,通过静态吸附试验,考察了pH值、吸附剂用量、吸附时间、改性处理4个因素对吸附效果的影响。结果表明:4种农林废弃物对Cu2+的吸附可在60～80min内完成,最佳投加量均为2g/L。pH值对吸附效果的影响较大,最佳pH值为5或6。经改性处理后的4种农林废弃物对Cu2+均有较高的吸附能力,其吸附能力依次为:梧桐树叶>瓜子壳>苹果皮>茶叶渣。可见,化学改性可增强吸附能力,农林废弃物作为一种廉价的吸附剂可以用于生产实践。     

改性花生壳对水中Cd2+和Pb2+的吸附研究

用高锰酸钾对花生壳进行改性,制成改性花生壳吸附材料,并进一步就该吸附剂对水中重金属离子Pb2+、Cd2+的吸附去除性能进行了考察,结果表明,吸附在18h后基本达到平衡,吸附Pb2+和Cd2+最佳初始pH值分别为4.5和6.5,对Pb2+的吸附量最大达到104.75mg·g-1,对Cd2+的吸附量最大达到43.11mg·g-1。对Pb2+和Cd2+在该吸附剂上的竞争吸附研究结果表明,竞争吸附的干扰使得Cd2+的吸附量降低88.47%,Pb2+的吸附量降低20.80%,且Pb2+的吸附量为Cd2+的5~6倍,吸附剂对重金属离子的吸附选择顺序为Pb2+>Cd2+。     

水热氢氧化钾改性花生壳对染料的吸附性能

为了实现花生壳的资源化利用,以氢氧化钾为活化剂,采用水热法制备了改性花生壳吸附剂,并将其用于罗丹明B染料的吸附,旨在达到以废治废的目的。通过正交试验对水热改性温度、时间和改性剂浓度进行优化,采用扫描电子显微镜和傅立叶变换红外光谱对吸附剂进行表征,并考察了吸附剂投加量、初始浓度及p H值对吸附剂吸附性能的影响。结果表明,在水热温度453 K、反应时间10 h、氢氧化钾质量分数2%条件下制备的改性花生壳对罗丹明B的吸附量最高;罗丹明B初始浓度为5 mg·L~(-1)、吸附剂投加量为1.5 g·L~(-1)、吸附时间120 min的条件下,对罗丹明B染料吸附率最高达93.50%。改性花生壳吸附剂对罗丹明B的吸附动力学过程符合伪二级动力学,Langmuir吸附等温方程能更好地描述吸附过程,主要为单分子层吸附,并且吸附热力学参数ΔH0、ΔG0,表明该吸附过程是一个自发吸热过程,以物理吸附为主。     

稀硫酸活化煤系高岭土吸附生活污水中氨氮的研究

以焙烧、活化后的煤系高岭土为吸附材料,研究了其对生活污水中氨氮的吸附影响及规律。结果表明,煤系高岭土经700℃左右焙烧、活化后吸附率达到最大值,对生活污水中氨氮的最佳用量为20g/L,其吸附平衡时间为60min,饱和吸附量为4.32mg/g,吸附行为更符合Elovich吸附动力学方程。     

NaOH预处理制备介孔木糖渣活性炭及其性能

目的与普通活性炭比较,介孔活性炭具有疏水性好、孔体积大、导电性能好等优势,然而传统制备方法繁杂,原料成本较高。因此,探究新型介孔活性炭制备工艺尤为重要。方法以木糖渣为原料,采用NaOH预处理、低温硫酸辅助炭化与磷酸活化相结合的方法制备了高介孔率活性炭。通过单因素实验,分析NaOH预处理时间、浸渍比以及活化温度对活性炭的亚甲基蓝(MB)吸附性能的影响。结果研究表明:NaOH预处理脱除木质素促使原料形成孔隙通道,同时使木糖渣纤维发生润胀,有利于活化剂与原料接触,从而获得高介孔率、高比表面积活性炭。当NaOH预处理时间为4h,磷酸与原料浸渍比4:1,活化温度500℃,活化时间为1h所制备的活性炭具有较高的MB吸附值436mg/g。扫描电镜分析结果表明:样品表面含有丰富的大孔及中孔结构,整体活化充分均匀。氮气物理吸附-脱附分析结果表明:活性炭具有发达的孔隙结构,其比表面积和总孔体积分别高达2038m2/g和2.13cm3/g,其中介孔孔容1.56cm3/g,介孔率达到73.2%,平均孔径为4.18nm。结论采用适当的NaOH预处理有利于制备孔隙结构优越的活性炭,在重金属离子吸附、有机大分子废水处理以及电子元器件等领域有广泛的应用前景。本研究将为高比表面积介孔活性炭的制备奠定理论基础,并为工业木糖渣的高值化利用提供了一条新途径。      

分散式农村生活污水净化槽处理模拟污水的研究

本文构建了一种分散式农村生活污水净化槽,研究了净化槽在不同水力停留时间、进水水质、填料等运行条件下对模拟污水中化学需氧量(COD)、氨氮(NH₃-N)、总磷(TP)3项指标的去除效果。结果表明净化槽对模拟污水的处理效果较好,具有一定的可行性和实用价值。对COD的去除效果最好,出水COD达到山东省《农村生活污水处理处置设施水污染物排放标准》二级标准。在5种填料中,腐殖土对磷的吸附效果最好,陶粒次之。     

玉米芯酶法制取低聚木糖的研究

低聚木糖又名木寡糖，是一种具有多种保健功能的食品添加剂，主要以富含半纤维素的原料经一定的加工方式制得。介绍了采用sp.E-86菌株制备木聚糖酶的详细过程，探讨了发酵时间与木聚糖酶活性以及木聚糖酶液pH值之间的关系，同时提供了一种以玉米芯为原料，采用质量分数为2％的NaOH溶液预处理，通过sp.E-86菌株产木聚糖酶酶解制备低聚木糖的试验方法。考察了不同酶解反应时间条件下低聚木糖产物平均聚合度的变化情况，并用TLC法测定出本研究所得的产物是以木糖、木二糖为主的低聚木糖产品。     

山竹壳基活性炭的制备及性能研究

以山竹壳作为原料,KOH、K_2CO_3、NaOH和Na_2CO_3为活化剂,采用化学活化法制备山竹壳基活性炭。用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)表征山竹壳基活性炭。按照国标方法测定不同活化剂制备的活性炭吸附值,通过循环伏安法、恒流充放电和电化学阻抗谱考察其电化学性能。结果表明,以KOH为活化剂制备的活性炭性能最好,其碘吸附值为1 657 mg/g;在3 mol/L KOH电解液中,电流密度为10 A/g时,比电容为198 F/g;在电流密度为5 A/g时进行2 000 s恒流充放电测试,比电容保持达到90%以上。说明活化剂有助于改善所制备的活性炭的性能,且碱性越强,活化效果越好。     

BS+DT和BS+SDS复配修饰红壤对Cd2+吸附的比较

为了比较两性-阳离子和两性-阴离子复配修饰可变电荷土壤对Cd~(2+)吸附的差异,采用阳离子型表面修饰剂十二烷基三甲基溴化铵(DT)和阴离子型表面修饰剂十二烷基磺酸钠(SDS)分别对十二烷基二甲基甜菜碱(BS)两性修饰红壤进行复配修饰,以批处理法研究各供试土样的等温吸附及热力学特征,并对比了修饰比例、温度、pH和离子强度对吸附的影响。结果表明:阳、阴离子对两性修饰红壤的复配修饰具有相反的效应,BS+DT复配修饰红壤对Cd~(2+)吸附量随DT修饰比例的增加而减小,BS+SDS复配修饰红壤对Cd~(2+)的吸附量随SDS修饰比例的增加而增加。供试土样对Cd~(2+)饱和吸附量呈现出BS+SDSBSCK(红壤)BS+DT的规律,Sips模型能够较好地描述Cd~(2+)在各供试土样上的吸附机制。各供试土样对Cd~(2+)的吸附均呈现出吸热、熵增、自发的特征,低离子强度和高pH有利于Cd~(2+)的吸附。可变电荷土壤表面负电荷数量较少是造成阳、阴离子复配修饰对Cd~(2+)吸附差异的关键因素。     

植物混掺物对土壤水分运动影响的分析

[目的]研究植物混掺物对土壤含水率、土壤保水性和入渗性的影响。[方法]利用简单试验仪器设计植物混掺物的室内渗流试验,即在相同入渗水量（注水920 ml）条件下,测定纯土及掺有1%和3%麦秸、胡麻杆及玉米芯8种土壤类型的土壤水入渗的相关参数,比较其土壤含水率和湿润锋推移的差异性。[结果]在植物混掺物的湿润锋推移中,混掺3%麦秸、胡麻杆、玉米芯的无积水时刻分别为79、83和75 min,水平湿润锋入渗距离分别为12.6、12.1和13.2 cm,垂向湿润锋入渗距离分别为14.0、14.5和15.0 cm,以混掺3%玉米芯的土壤无积水时刻少,水平湿润锋入渗距离和垂向湿润锋入渗距离为最高,其含水率低1%～3%。[结论]在耕作层中掺入适量秸秆有助于提高土壤保水性,增加入渗性及墒情,实际耕作中以添加3%玉米芯为最好。     

生物淋滤法对污泥中镉去除及污泥性质的影响

[目的]研究生物淋滤对污泥中镉的去除效率及污泥性质的影响,探讨生物淋滤法对污泥中镉的去除效率和机制。[方法]通过淋滤前后污泥养分含量、沉降性能和脱水性能的变化研究了生物淋滤对污泥性质的影响。[结果]结果表明,生物淋滤法对污泥中镉的去除效率在60％左右,生物淋滤去除了污泥中以碳酸盐结合态和有机质结合态存在的镉,使污泥中交换态镉的比例提高到58％,活性增强。生物淋滤能改善污泥的沉降性能和脱水性能,但使污泥的有机质、氮、磷和钾含量分别降低50．92％、68．86％、52．42％和41．22％。[结论]为城市污泥农地资源化利用提供技术支撑。     

镉在腐植酸上的吸附与解吸特征研究

采用镉离子选择电极研究了镉在腐植酸两组分(富里酸FA、胡敏酸HA)上的吸附-解吸量和动力学特性以及介质pH的影响。结果表明,腐植酸对镉的吸附容量以FA>HA,吸附强度以HA>FA,而解吸量以FA-Cd>HA-Cd。腐植酸与镉的吸附动力学用Evolich方程描述最佳。FA对镉的吸附速度和解吸速度高于HA。当4.0相似文献