非粮生物质处理重金属废水的环境友好利用

非粮生物质是农业、林业在生产与加工过程中所产生的副产品,主要包括稻秆、锯末、坚果壳等物质,具有来源广泛、价格低廉、可再生和再生周期短等特点。它极易交联产生活性基团,能够高效、快速地去除废水中的重金属离子。近年来,利用非粮生物质制备吸附剂处理重金属废水逐渐成为研究热点,其处理效果较好,重金属离子的去除率通常为50%~100%。针对处理这一类重金属废水,重点论述了非粮生物质对重金属离子的吸附性能,并通过化学改性的方式对非粮生物质进行预处理来提高其吸附性能,同时对其未来的发展前景进行了展望。     

生物质用作吸附剂处理污水研究进展

选取2007-2011年和2012-2016年2个时间段,对CNKI数据库有关生物质用作吸附剂处理污水的论文进行统计对比,总结了生物质吸附剂的研究热度变化、材料选取、改性方法的运用和吸附理论的分析等方面。认为2012-2016年有关生物质吸附剂在污水处理方面的研究热度大幅度提高;但生物质吸附剂的材料选取变化不明显,以炭化生物质为主;对于吸附剂的改性以高温热解和酸碱改性为主。2012-2016年研究新型改性方法比例有所增加。2007-2011年有关吸附理论的研究以物理吸附理论为主,2012-2016年转变为化学吸附理论为主,吸附理论更加具有说服力。     

栓皮栎树皮对溶液中重金属离子吸附性能的研究

[目的]开发研制出高容量、低成本的重金属离子生物吸附剂。[方法]以连云港本土的栓皮栎树皮为原料,对树皮进行改性,研究其对重金属离子的吸附性能,对水中Cr6+、Mg2+、Cu2+进行了吸附试验,探讨了吸附时间、pH、吸附温度、原溶液的浓度、吸附剂用量等因素对改性吸附剂吸附Cr6+、Mg2+、Cu2+的影响。[结果]试验表明,以栓皮栎树皮制得的吸附剂具有较强的螯合和吸附作用,能有效吸附Cr6+、Mg2+、Cu2+离子,且价格低廉,应用前景广阔。同时,为解决原位固化栓皮栎树皮对Cu2+等离子吸附容量小的问题,进一步对原位固化栓皮栎树皮氧化改性,考察其对金属离子,特别是Cu2+的吸附容量以及影响吸附的因素。[结论]以栓皮栎树皮为原料可研制出对溶液中重金属离子吸附性能较好的生物吸附剂。     

不同吸附剂对水溶液中锌离子吸附性能的影响

以连云港海域中的海洋沉积物和废弃的木屑作为吸附剂,对水中Zn2+进行了吸附试验.研究了这两种吸附剂在改性前后吸附率的差异,探讨了吸附时间、吸附温度、pH、Zn2+浓度和吸附剂用量等因素对改性吸附剂吸附Zn2+的影响.试验结果表明改性后的这两种吸附剂具有较强的螯合和吸附作用,能有效地吸附锌离子,且价格低廉具有研究前景.     

农业废弃物再生吸附剂制备及其在染料废水处理中的研究进展

农业废弃物是一类可再生、易降解的生物质资源,利用农业废弃物制备再生吸附剂可以用于重金属废水和染料废水等的处理,具有廉价、可再生、来源广泛的优点。介绍了农业废弃物再生吸附剂的制备方法及处理染料废水的吸附理论的研究,包括吸附剂的表征、吸附动力学以及影响吸附能力的诸多因素如温度、pH、浓度、离子强度等。     

木质素吸附剂的制备·应用及吸附影响因素

就目前木质素吸附剂制备、应用及吸附影响因素的一些重要研究进行了综述。首先就木质素来源、分离以及改性制备进行了介绍,接着概述了目前木质素吸附剂在重金属吸附、染料吸附、肥效缓／控释、农药缓／控释等主要领域的应用,最后总括了影响木质素吸附的几个重要因素,包括pH值、温度、木质素吸附剂与吸附质浓度、离子强度、吸附剂属性等。     

活性炭处理重金属废水的研究与应用进展

概述了活性炭改性的方法,讨论了改性活性炭吸附重金属离子的主要因素,并对国内外近年来采用改性活性炭吸附水体中重金属离子的应用研究进行了综述,指出了改性活性炭用于处理重金属废水存在的问题和今后的研究方向。     

改性膨润土吸附处理重金属离子的研究进展

改性膨润土吸附重金属离子具有优良的性能,作为环境吸附材料具有广阔的应用前景。总结了近年来膨润土对重金属吸附处理的应用研究情况,指出了改性膨润土用于处理重金属废水的不足和今后的研究重点,包括再生回收利用、被吸附物质的回收利用。     

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。     

农林废弃物改性方法研究进展

农林废弃物可吸附废水中的重金属离子,通过物理或化学修饰后,农林废弃物对重金属离子的吸附能力可得到明显提高。阐述农林废弃物生物吸附剂的改性方法,以为其治理提供参考。     

改性脐橙皮对罗丹明B的吸附性能

用磷酸和微波改性法制备脐橙皮改性吸附剂,以未改性脐橙皮作为对照,研究改性吸附剂吸附印染废水中罗丹明B的性能,考察吸附剂用量、吸附温度、pH值、吸附时间、罗丹明B初始质量浓度对吸附性能的影响,用扫描电子显微镜(SEM)和红外光谱(SIR)表征脐橙皮改性前后的形貌特征和结构特点.结果表明,当吸附温度为30℃、pH值为7时,加入0.100 g吸附剂于35 mL质量浓度为50 mg/L的罗丹明B溶液中吸附120 min,改性后的吸附率由改性前的8.75％提高到93.36％.扫描电子显微镜和红外光谱表征结果显示,改性吸附剂疏松多孔,暴露了更多活性基团,并发生结构改变.吸附过程符合Langmuir、Fredunlich吸附等温式,符合准二级动力学模型.综合比较可知,改性脐橙皮渣具有更好的吸附性能,是一种具有潜在利用价值的生物质吸附剂.     

微波加热硝酸氧化改性稻壳基生物质炭对Pb(Ⅱ)和亚甲基蓝的吸附作用

通过研究四种改性生物质炭吸附重金属离子Pb(Ⅱ)和阳离子型染料亚甲基蓝的动力学效应、等温吸附效应、溶液初始pH效应和共吸附效应,探讨微波辅助加热在生物质炭氧化改性中的作用。结果表明,改性稻壳基生物质炭能够有效吸附Pb(Ⅱ)和亚甲基蓝,吸附容量显著高于初始生物质炭。Langmuir方程和Freundlich方程能很好地拟合改性稻壳基生物质炭吸附Pb(Ⅱ)和亚甲基蓝的等温数据(R20.90)。改性生物质炭吸附Pb(Ⅱ)和亚甲基蓝的动力学研究显示,改性稻壳基生物质炭对Pb(Ⅱ)和亚甲基蓝的吸附主要发生在前2 h内,吸附过程符合伪二级动力学模型。随着溶液中pH的增大,Pb(Ⅱ)的去除率迅速增加,并在pH6时达到最大,亚甲基蓝的去除率在实验pH范围内也随pH缓慢上升,在pH为8~9时达到最大并逐渐趋于平衡。Pb(Ⅱ)和亚甲基蓝的共吸附效应表明,随着摩尔比值[MB/Pb(Ⅱ)]的增大,亚甲基蓝抑制了改性稻壳基生物质炭对Pb(Ⅱ)的吸附。微波加热硝酸氧化改性显著提高600℃热裂解生物质炭对Pb(Ⅱ)的吸附性能和300℃热裂解生物质炭对亚甲基蓝的吸附性能。     

木质纤维素基重金属吸附剂的制备技术研究进展

分析了木质纤维素的组成成分和结构性质,归纳出木质纤维素基吸附剂的制备路线,系统总结了木质纤维素预处理、化学改性技术方法的最新研究进展,阐述了制备过程中主要因素的影响;结合表征手段揭示了其吸附机理,介绍了其吸附及再生研究方法。结果表明,为提高木质纤维素对重金属的吸附效果,可通过化学改性在其纤维素上引入活性官能团。但纤维素被封闭在由半纤维素和木质素构成的致密网状结构内,加之其结晶度较高,使得改性效果较差,因此,在化学改性前需要先进行预处理。目前的预处理技术除了包括物理、化学和生物技术,还有微波、超声等新兴技术;化学改性技术主要包括单体接枝和直接改性。原材料和试剂的种类与用量、反应温度和反应方式等因素对制备过程影响较显著。木质纤维素基吸附剂对重金属离子的吸附机理主要是表面络合和离子交换,目前吸附研究主要采用间歇式静态吸附法,再生研究主要采用溶剂再生法。最后,指出了木质纤维素基吸附剂的制备、吸附和再生过程中存在的问题及今后的发展方向。     

酸化松木粉对废水中重金属离子Cr(Ⅵ)和Zn(Ⅱ)吸附的动力学研究

【目的】利用生物吸附剂处理含铬和锌等重金属污染废水具有原料便宜,操作简单及吸附效率高等特点,本研究旨在从林木资源废弃物中筛选吸附效果优良的生物吸附剂。【方法】选用鱼鳞松松木粉为吸附剂原材料,使用硫酸对其表面进行酸化处理以提高其表面活性,然后研究溶液p H值、溶液温度、Cr(Ⅵ)及Zn(Ⅱ)初始浓度、吸附剂用量和吸附时间对酸化松木粉吸附重金属离子Cr(Ⅵ)及Zn(Ⅱ)的影响。【结果】酸化松木粉吸附重金属离子Cr(Ⅵ)及Zn(Ⅱ)的最优化条件为溶液p H 2.0,溶液温度40℃,铬和锌离子初始浓度20 mg/L,吸附剂用量1.0 g/L,吸附时间120 min。吸附动力学方程分析表明,酸化松木粉吸附重金属离子Cr(Ⅵ)和Zn(Ⅱ)能较好地符合准二级动力学方程。吸附等温模型分析表明,酸化松木粉吸附重金属离子Cr(Ⅵ)和Zn(Ⅱ)能较好地符合Langmuir吸附等温模型。【结论】酸化松木粉对废水中重金属离子Cr(Ⅵ)和Zn(Ⅱ)的吸附效果良好,其吸附过程主要是发生在酸化松木粉表面的单分子层化学吸附。     

改性柿子废渣对重金属Pb~(2+)和Cd~(2+)的吸附性能研究

以实验室酿酒后得到的柿子废渣为原料,利用其主要成分纤维素和单宁制备生物吸附剂,并通过对生物吸附剂进行化学改性增加其吸附效率,对溶液中重金属Pb~(2+)和Cd~(2+)进行吸附行为研究。结果表明:烘干的柿子废渣对重金属中Pb~(2+)和Cd~(2+)存在吸附作用,并对其进行吸附等温线研究,得到吸附剂对Pb~(2+)与Cd~(2+)的饱和吸附容量为46.08和25.00mg/g,而经NaOH改性后的柿子废渣附剂对Pb~(2+)与Cd~(2+)的饱和吸附容量为106.75和46.54mg/g,改性后吸附容量约是改性前吸附容量的2倍多,说明改性后效果显著。研究表明,经改性后的生物吸附剂成本较低、绿色环保,具有很大的潜在开发价值,并实现废渣的二次利用,为柿子产品的综合开发利用提供了新的途径。     

负载FeOOH刺梨渣生物质炭对水中氟的吸附效果

【目的】明确负载FeOOH刺梨渣生物质炭对水中氟的吸附效果。【方法】以刺梨渣为原材料，采用醇助水热法制备了新型生物质炭FeOOH-BC。以水溶液中氟离子为目标污染物进行静态吸附实验，考察溶液pH、吸附剂投加量、吸附时间和初始浓度对氟离子吸附效果的影响。【结果】当吸附反应条件pH=6、T=25℃、氟离子初始浓度50 mg/L、吸附剂投加量0.05 g时，震荡吸附24 h,FeOOH-BC对氟离子去除率达95.27%。【结论】FeOOH的引入可以极大地提高生物质炭对氟离子的吸附性能，其可能以多层吸附与化学吸附为主。     

蒙脱土对重金属离子吸附的研究进展

简要介绍了目前国内采用蒙脱土吸附处理废水中重金属离子的研究状况,探讨了pH值、温度、吸附时间、溶液初始浓度、有机物质和改性等因素对蒙脱土吸附重金属离子的影响,最后展望了蒙脱土吸附重金属离子的发展趋势和应用前景。     

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+。     

改性纳米黑碳应用于钝化修复重金属污染土壤中的问题探讨

通过有关文献资料调研,综述纳米黑碳在钝化修复污染土壤中的应用,分析其应用于钝化修复重金属污染土壤时尚待弄清的几个问题。结果表明:(1)由于纳米黑碳是疏水的非极性吸附剂,选择纳米黑碳作为土壤重金属钝化修复剂时,需对其进行氧化改性,以进一步提高其钝化能力。目前常用的氧化剂为氧化性无机酸、酸性高锰酸钾、双氧水、臭氧等,强烈的氧化过程,会破坏纳米黑碳微孔结构,一定程度上降低其吸附量。(2)为了明确其应用的可能性和适用范围,需揭示改性纳米黑碳对土壤中重金属的钝化机理及其影响因素。土壤CEC、pH、重金属离子的性质等可能是影响改性纳米黑碳对土壤中重金属吸附性能的主要因素。(3)充分利用改性纳米黑碳在土壤修复中的有益作用的同时,还需考虑其可能存在的生态环境负面效应,研究其在土壤中的径流迁移、渗漏等,明确其污染地表水和地下水的可能性,研究其生物效应和将吸附钝化后的纳米黑碳从土壤中移除的可能性,明确其潜在的生态环境风险。     

固定化改性生物质炭模拟吸附水体硝态氮潜力研究

为了有效去除水体硝态氮污染,对两种生物质炭(花生壳炭、小麦秸秆炭)进行铁改性处理,研究其对硝态氮吸附特性,考察吸附时间、硝态氮初始浓度、p H、生物质炭添加量和共存离子对改性生物质炭吸附效果的影响。在此基础上,为解决粉末态生物质炭易随水流失的问题,对改性生物质炭进行固定化处理,探索固定化改性生物质炭对硝态氮吸附潜力。研究结果表明,改性生物质炭对硝态氮的吸附主要发生在前6 h,并在24 h左右达到吸附平衡,其吸附量随着水溶液中硝态氮浓度的上升而升高,改性花生壳炭和小麦秸秆炭对硝态氮最大吸附潜力分别为2674、1285 mg N·kg-1,且酸性至中性条件有利于改性生物质炭对硝态氮的吸附。在20 mg·L-1的硝态氮溶液中,改性花生壳炭和小麦秸秆炭的适宜固液比分别为10、28 g·L-1,其去除率达到80%。当包埋载体海藻酸钠浓度为2%、改性生物质炭含量为0.1 g·m L-1时,固定化改性生物质炭微球成形完整,对硝态氮具有较强的吸附能力,固定化并未显著降低改性生物质炭的吸附性能。因此,固定化改性生物质炭能有效吸附水体硝态氮,为污水处理厂尾水等低污染水硝态氮去除提供有效的技术方法。