活性炭吸附法处理染料废水研究的进展

我国染料工业获得较大的发展的同时,也产生了大量的生产废水.文章主要研究用活性炭吸附法处理染料废水.     

稻壳炭对铵态氮的吸附机理研究

研究了500℃连续热解制备的稻壳炭对水溶液中NH+4-N的吸附特性和稻壳炭用量、颗粒粒径、NH+4-N初始质量浓度、p H值、振荡时间等因素对NH+4-N吸附特性的影响。结果表明,随着NH+4-N溶液初始质量浓度、p H值的不断升高,稻壳炭对NH+4-N的平衡吸附量不断增加,而随着振荡时间的推移,平衡时稻壳炭对NH+4-N的单位吸附量不断增加,60 min内吸附较快,在吸附90 min左右时保持不变,这说明稻壳炭对NH+4-N的吸附在1.5 h左右基本达到平衡,对于初始质量浓度为3 mg/L和5 mg/L的NH+4-N溶液,稻壳炭对NH+4-N的最大吸附量分别为31.26、81.14 mg/kg。稻壳炭的颗粒粒径越小,单位吸附量越高,0.25 mm以下的稻壳炭对NH+4-N的吸附容量较大。从热力学和动力学角度探究了吸附机理,结果表明,稻壳炭对NH+4-N的等温吸附过程符合Freundlich模型,表明稻壳炭对水溶液中的NH+4-N吸附为不均一的多分子层吸附;准二级吸附模型能较好地描述吸附的全过程,稻壳炭吸附NH+4-N主要包含液膜扩散、表面吸附、颗粒内部扩散过程,主要以物理吸附为主。     

砒砂岩改良风沙土对铵态氮吸附特性影响研究

由于砒砂岩的广泛分布和煤炭资料的开发利用,晋陕蒙接壤区出现了一系列生态环境问题。为恢复区域生态,尝试利用区域内的砒砂岩来改良风沙土,以实现砒砂岩的资源化利用和受损生态系统的修复,本研究设计了风沙土中砒砂岩不同添加比例(0、10%、25%、50%、75%、90%、100%)的改良模式。研究了25℃下不同改良模式对NH+4-N吸附动力学和等温吸附特征的影响,评价了不同模型对改良土壤的适应性,以期为建立合理的氮肥施用指标和提高肥料利用率提供依据。结果表明:相同条件下,砒砂岩对NH+4-N的吸附量大于风沙土;随着砒砂岩添加比例的增加,改良土壤对NH+4-N的吸附量呈线性增加关系。砒砂岩的添加可以显著增加风沙土对NH+4-N的吸附,增加土壤供氮的持续性,提高肥料的有效性。准二级动力学模型可用于拟合改良土壤对NH+4-N的吸附动力学曲线。NH+4-N的等温吸附曲线以Freundlich模型拟合效果更优。各处理对NH+4-N的吸附均为自发过程,且为有利吸附,吸附速率由膜扩散和颗粒内扩散共同控制。     

NaOH改性稻秆对亚甲基蓝染料吸附性能的研究

为解决农村稻秆的资源化利用问题,将稻秆用NaOH改性做吸附剂处理亚甲基蓝染料废水;考察pH值、吸附剂投加量、染料浓度和温度对染料吸附性能的影响;分析改性稻秆对亚甲基蓝染料的吸附动力学过程。研究结果表明,亚甲基蓝浓度为150mg/L,pH值为12、吸附剂投加量为4g/L时,改性稻秆对亚甲基蓝染料有很好的去除效果,染料的吸附率达到98.1%;改性稻秆对亚甲基蓝染料的吸附符合Freundlich等温模型,最大吸附量为52.910mg/g,升高温度能够增加吸附剂对亚甲基蓝染料的吸附效果;改性稻秆吸附亚甲基蓝是一个快速吸附过程,符合伪二级吸附动力学方程。     

蚯蚓堆制花生壳的微生物群落结构特征研究

针对花生壳因木质素含量高而限制其利用的问题,选择添加赤子爱胜蚓堆制花生壳。试验处理分为接种蚯蚓组和未接种蚯蚓的对照组,堆制处理48 d。初始混合底物的碳氮比约为37.00,第48天时,蚯蚓处理组物料的碳氮比低于15.00,而对照组则为23.17,表明蚯蚓加速了花生壳的分解。试验结束时,赤子爱胜蚓的死亡率为19%。在蚯蚓堆制过程中,观察到蚓茧和幼蚓,表明蚯蚓能够逐步适应高木质素含量的花生壳。初始底物中真菌的Shannon-Wiener指数为1.33,堆制结束时,蚯蚓处理组和对照组的Shannon-Wiener指数分别为2.59和1.66,表明蚯蚓的存在增加了真菌的多样性。蚯蚓处理组中Rhodococcus、Arthrobacter、unclassified_f_Peptostreptococcaceae、Sporosarcina、Cercophora、unclassified_c_Dothideomycetes、Preussia和unclassified_f_Lasiosphaeriaceae的相对丰度显著增加。     

杨木炭对东北黑土吸附猪粪沼液氮素特性的影响

为探究杨木炭对东北黑土吸附猪粪沼液氮素特性的影响,明晰其吸附机理,选取杨木炭和壤质、砂质两种黑土,以活性炭作为标准比较炭,系统研究活性炭、杨木炭的粒径及添加比例、初始质量浓度、振荡时间、温度对黑土吸附、解吸猪粪沼液中氨态氮、硝态氮特性的影响规律,并拟合等温吸附模型和吸附动力学模型。结果表明:黑土对猪粪沼液氮素的吸附能力随着活性炭和杨木炭粒径的减小、添加比例的增加而显著增加;当粒径为0. 25 mm、添加比例10%时,添加杨木炭的黑壤土和黑砂土的氨态氮、硝态氮的吸附量为224. 8、107 mg/kg和212. 4、104 mg/kg,比空白纯黑壤土和黑砂土提高388. 7%、296. 3%和453. 13%、333. 33%,比添加活性炭的黑壤土和黑砂土降低19. 71%、10. 08%和12. 38%、7. 14%,但添加杨木炭比添加活性炭对吸附平衡后沼液中氨态氮、硝态氮浓度变化影响的差异均不超过2. 5%;添加活性炭黑土、杨木炭黑土、空白纯黑土和纯炭对猪粪沼液中氨态氮的吸附过程为吸热反应,而对硝态氮的吸附过程为放热反应,且所有吸附过程均经历快速、缓慢、趋于平衡3个阶段,硝态氮快速吸附的时间更短; Freundlich、Langmuir模型和准二级模型均能较好描述其等温吸附过程和吸附动力学过程,Freundlich模型比Langmuir模型相对更优,吸附反应过程同时存在不均匀的多分子层表面物理吸附和均匀的单分子层化学吸附;添加活性炭、杨木炭黑土对沼液中氨态氮、硝态氮的吸附量越大,解吸率也越大,但解吸量远小于有效吸附量,添加杨木炭的黑壤土和黑砂土对氨态氮、硝态氮的有效吸附量比添加活性炭的黑壤土和黑砂土减少14. 57%、9. 19%和5. 34%、5. 74%。杨木炭在提高黑土对猪粪沼液氮素的吸附能力、减少猪粪沼液氮素损失方面的效果优良,可为杨木炭和猪粪沼液在东北黑土改良方面的深入研究提供理论依据。     

施硅对含镉土壤中铵态氮等温吸附的影响

为探明镉和硅及其相互作用对NH4+在土壤中吸附过程的影响规律及机理,研究设置两个镉添加水平(2.5,5 mg/kg),3个硅添加水平(0,100,200 kg SiO2/hm2)及对照组,共7组处理,分别记为CK、Cd2.5、Cd5、Cd2.5S1、Cd2.5S2、Cd5S1、Cd5S2,测量各处理土壤对NH4+的等温...     

炭化水竹对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能及热力学研究

以炭化处理后的水竹为吸附剂,研究了竹炭对重金属Cr(Ⅵ)的吸附性能,分别考察了溶液的pH、竹炭用量、溶液初始浓度和接触时间等因素对吸附过程的影响,探究了竹炭对Cr(Ⅵ)的吸附热力学机理。结果表明:当反应体系pH值为2、竹炭投加量0.6g、初始浓度135mg/L、反应温度25℃、吸附时间150min时,处理吸附量可达14.2mg/g,水竹炭最大饱和吸附值为14.6mg/g。用Langmuir和Freundlich模型对吸附等温线进行拟合,发现Langmuir模型能更好地反映竹炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程特征。     

改性秸杆活性炭对印染废水的吸附研究

为了减轻我国华东以及华北平原长期受到秸秆焚烧所带来的雾霾问题,通过利用秸秆为原料制备活性炭,研究了改性秸秆活性炭对印染废水的净化和吸附作用,并对实验条件进行了优化。结果为在pH值为3,吸附时间为120分钟,吸附容量为100g/L时,改性秸杆活性炭对印染废水的色度的去除率可达到100%, CODCr的去除率可达到87.6%,表明了秸秆活性炭在印染废水的处理上市可行的,同时又可以减少秸秆的大量焚烧所带来的环境污染,从而实现了双赢。     

活性炭对柴油机尾气吸附机理及其行为研究

柴油车排放尾气严重污染环境并危害人类健康,其净化技术一直是人们研究的热点问题。基于各种活性炭的尘埃吸附性及气体通透性．研究了不同量活性炭在非催化条件下对尾气的吸附机理及行为。试验结果表明：各种活性炭对柴油机尾气排放物吸附作用较为明显：煤质活性炭对于尾气排放物吸附作用要强于椰壳活性炭碳,且对尾气排放降低程度最大、经济性最好用量在400g左右。     

农业废弃物花生壳热解气化利用研究

探讨了农业废弃物花生壳作为生物质能利用的可能性。在实验室对花生壳进行热解试验,揭示了花生壳热解产气规律。结果表明,花生壳热解产生的两种主要可燃气:氢气浓度随着热解温度的升高迅速增加,当温度为1 000℃时氢气浓度47%;甲烷浓度随热解温度的升高而显著升高,并在700℃时有最大值,随后降低。同时,利用化学一级反应动力学模型计算得到花生壳热解气化动力学参数活化能E=53. 11k J/mol。     

催化剂在花生壳热解制备富氢可燃气中的应用

在实验室自制固定床热解反应器中,选择生物质花生壳作为实验材料,研究并比较了过渡金属氧化物和非过渡金属氧化物作为催化剂时催化热解制备富氢可燃气的催化效果.结果表明:花生壳热解产气过程中,氢气产率与可燃气产量随热解温度变化的基本趋势不因催化剂或催化剂添加剂量的改变而改变;2%的MnO2(占入料质量的百分比)最有利于花生壳热解产氢;适量催化剂在花生壳催化热解制备富氢可燃气有效作用温度区间是500°～800℃.     

花生热风干燥工艺参数研究

为提高花生干燥的效率,采用单因素试验和正交试验,研究热风温度、热风风速和料层厚度对干燥效果的影响.通过试验确定的最佳工艺条件为:热风温度60℃、热风风速0.8 m/s、料层厚度1 cm.在此参数条件下,降水率达48.3％,RSD为0.51％.     

含酚模拟废水电催化氧化实验研究

电催化氧化法因其特有的优点,现已成为水处理领域研究的热点.实验采用自制实验装置,用电池中碳棒为电极,对含酚模拟废水进行电催化氧化处理.着重考察溶液温度、电解时间、电解质浓度、电压、溶液pH值等影响因素在电解过程中对苯酚去除率的影响,并分析其原因.实验表明:在常温、电压为5.5 V、电解质(Na 2 SO 4 )浓度为20.0 g/L、pH值为8.0～9.0、电解120 min时,苯酚去除率接近100.0%.因此电催化氧化法作为一种高效、简便的废水处理技术具有一定的应用潜力.     

淡水小龙虾头中甲壳素的EDTA法提取工艺研究

以淡水小龙虾头为原料,采用EDTA法提取甲壳素,在单因素试验的基础上,通过正交试验筛选最佳工艺条件。试验结果表明:以13%的EDTA溶液作提取溶剂,在反应温度30℃、pH 12、投料比1∶15、反应25 min的条件下,提取效果最佳,提取率达24.05%,反应前后的脱钙和脱蛋白率分别为100.0%和98.6%。     

SBR法处理奶牛场废水的实验研究

实验采用生活污水处理厂二沉池污泥和消化污泥驯化培养作为SBR接种物对奶牛场废水进行处理,大约15天污泥驯化成熟,成熟污泥沉降比SV30在30%左右,驯化阶段CODCr和NH3-N去除率浮动较大;接种后,SBR反应器运行稳定,进水CODCr在500～3000mg/L之间变化时,去除率基本稳定在80%左右,反应器具有抗负荷冲击能力;TKN去除率随进水TKN含量增加而略有降低,NH3-N去除率可达99%.     

栗壳天然食用色素提取工艺研究

为了给栗壳的综合利用提供一条新途径,研究从栗壳中提取食用棕色素,以应用于食品生产中。采用乙醇回流提取正交试验,研究乙醇浓度、提取温度、提取时间、料液比等因素对栗壳色素得率的影响。通过对结果进行极差及方差分析表明,当料液比为1：20、溶剂为50%的乙醇水溶液时,提取栗壳天然色素较优工艺参数为：提取温度80℃,提取3次,每次3h。     

栗壳天然食用色素提取工艺的比较研究

为获得栗壳天然食用色素的最佳提取_T艺,以栗壳为原料,通过正交试验及方差分析,探讨乙醇回流提取法和超声波辅助提取法的最佳提取工艺,并对二者进行比较。乙醇回流提取法的最佳提取条件为：以pH=8．0、浓度为50％的乙醇水溶液为提取剂．料液比为1：20,在80℃下提取3h。超声波辅助提取法的最佳工艺条件为：在频率为40kHz及200W条件下,以浓度为40％的乙醇水溶液为提取剂,料液比为1：15,在60℃下超声波提取60min。超声波辅助提取法的得率略高于乙醇回流提取法的得率。     

排硫硫杆菌净化处理沼气中H_2S实验研究

文章以排硫硫杆菌(Tiobacillus thioparus)作为接种菌株,实验了活性炭填料生物滴滤塔对沼气中H_2S的去除性能,研究了进气H_2S浓度、气体停留时间等参数对生物滴滤塔去除沼气中H_2S性能的影响。结果表明,以球状活性炭为填料,采用排硫硫杆菌接种生物滴滤塔处理含H_2S沼气,挂膜速度快,系统运行稳定且脱硫效率高。固定进气H_2S浓度1000 ppm,停留时间大于29 s时,H_2S去除率可以达到95%以上。动力学分析表明,生物降解一级反应动力学方程能够较好地与实验数据吻合,最大H_2S去除负荷为588.02 g·m^-3h^-1。随着实验的进行,填料塔的压力降会因为生物膜的生长和单质硫的积累逐渐增加,严重时导致气体完全堵塞,需要进行鼓泡反冲以除去积累的单质硫。     

无机碳源对零价铁介导的自养脱氮序批式反应器处理高氨氮废水的影响

无机碳源作为自养微生物的能量来源,是影响自养脱氮细菌富集的重要因素。文章通过添加不同量的KHCO3作为ZVI介导的自养脱氮体系中无机碳源,研究反应体系的脱氮效果影响趋势以及适宜的无机碳源添加量。结果如下:1)KHCO3作为无机碳源可以显著提高NH^+4-N去除率,KHCO3添加量越多,其NH^+4-N去除率越高。KHCO3添加量分别为2 g,1 g,0.5 g的SBR反应器R2,R1,R0.5的NH^+4-N去除率分别为98.39%,65.18%,44.56%,相较不添加KHCO3的R0分别提高86.5%,53.29%,32.67%。ZVI的添加会降低KHCO3对NH^+4-N氧化的促进作用。2)KHCO3可明显提高TIN去除效果,促进总氮脱除的高低顺序是R1>R0.5>R2,SBR反应器R2,R1,R0.5的平均TIN去除率分别为19.01%,32.04%,27.62%,相较于空白组R0分别提高了10.60%,23.63%,19.21%。3)KHCO3可中和硝化反应产生的H^+,对反应体系具有缓冲作用,可使微生物处于较适宜的酸碱环境中,更有利于反应器的稳定运行。4)适量的无机碳源KHCO3可以促进氨氧化细菌和厌氧氨氧化细菌的活性。该研究探讨了无机碳源在零价铁脱氮体系中的影响趋势,为铁型脱氮技术提供了理论支撑。