黑藻吸附Cd~(2+)和Cu~(2+)的拓展Langmuir模型研究

运用沉水植物修复低浓度重金属污染是一种廉价和清洁的技术。采用摇床振荡试验方法,研究了不同pH条件下,沉水植物——轮叶黑藻鲜样对重金属镉和铜的吸附特征。结果表明,pH值对吸附结果影响较大,黑藻对镉和铜的吸附,最适宜的pH值分别为7.0和5.0。在选用的3个拓展Langmuir模型中,模型A拟合效果最好,模型B大大低估了黑藻对重金属镉和铜的吸附能力,模型C则略偏高,表明沉水植物黑藻对重金属镉和铜的吸附与离子所带电荷关系不大,且没有产生吸附剂-重金属-H+的复合式吸附产物(BMH)。运用模型A的回归参数,绘制的三维吸附网格图清晰阐明了不同H+浓度下,黑藻对重金属镉和铜的吸附曲面特征。拓展Langmuir模型A的计算值与实测值的对比表明:24mg·L-1≤C0≤72mg·L-1时,78%的镉吸附量计算值与实测值偏差控制在22%以内,90%的铜吸附量计算值与实测值偏差控制在10%以内。研究不同pH条件下黑藻对镉和铜的生物吸附特征,将有助于对沉水植物修复低浓度重金属污染技术的理解和规范。     

合成沸石对重金属离子Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附性能

利用合成沸石吸附混合重金属Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+),考察吸附剂量、初始pH、反应时间对其竞争吸附效果的影响,探讨沸石吸附等温线和吸附动力学。结果表明,吸附剂量、初始pH、反应时间对沸石吸附Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附效果影响较大。随着沸石投加量增大,其对Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附去除率逐渐上升,而单位质量吸附剂对3种重金属饱和吸附量呈下降趋势。沸石对3种重金属离子的竞争吸附去除顺序为PbCuNi。初始pH为强酸性环境不利于Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)吸附,其吸附去除率均低于20%;不同初始pH,沸石对Pb~(2+)吸附效果最好。随着反应时间延长,沸石对Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)吸附去除率逐步提高;不同反应时间下,沸石对3种重金属的吸附去除顺序不变。沸石吸附Ni~(2+)与Cu~(2+)的过程符合Freundlich吸附等温式,对Pb~(2+)的吸附过程符合Langmuir吸附等温式。准二级吸附动力学方程能够描述沸石对Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附行为。     

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。     

花生壳粉吸附模拟废水中Cd~(2+)·Pb~(2+)的研究

[目的]获得较为理想的花生壳粉作为吸附剂吸附水溶液中Cd2+、Pb2+的吸附条件,为花生壳的综合利用提供基础。[方法]采用花生壳粉为主要原料,对含Cd2+、Pb2+的模拟废水进行了吸附试验。[结果]试验结果表明,pH值、废水中Cd2+及Pb2+的初始浓度、吸附时间等因素均能影响花生壳粉对Cd2+、Pb2+的吸附效果。在Cd2+、Pb2+初始浓度均为30 mg/L、pH值为6、搅拌2 h、花生壳粉的投加量为0.25 g的条件下,Cd2+、Pb2+的去除率分别达到92.2%、90.0%。[结论]花生壳粉对Cd2+、Pb2+的吸附等温线符合Langmuir模式。     

土壤Cu~(2+)和Cd~(2+)的吸附解吸特征及差异分析

[目的]为了阐明重金属在不同类型土壤中的分布和迁移规律。[方法]用室内模拟法研究了农田、草地和林地不同类型土壤对Cu2+和Cd2+的吸附-解吸特征及差异。[结果]农田、草地和林地土壤对Cu2+的最大缓冲容量分别为833.332、71.43和500,对Cd2+的最大缓冲容量分别为75、12.5和21.43。对Cu2+的解吸率分别为8.25%、7.11%和5.06%,对Cd2+的解吸率分别为13.34%、13.66%和13.16%。[结论]土壤对Cu2+和Cd2+的吸附量随平衡液中离子浓度的增加而增加;农田土壤的饱和吸附量、吸附作用力、最大缓冲容量和吸附速率最大,但解吸率各类型土壤间差异不大;Cu2+比Cd2+更容易被土壤吸附,这与其本身化学性质有关;农田土壤吸附Cu2+和Cd2+能力比草地和林地土壤强,这与农田土壤的pH值、有机质、CEC和黏粒含量均高有关。     

重金属Hg~(2+)和Cd~(2+)对活性污泥系统处理能力的复合影响

[目的]研究重金属Hg2+和Cd2+对活性污泥系统处理能力的复合影响。[方法]以污水处理厂污泥回流池中的絮状活性污泥为材料,使用人工配制废水,加入不同浓度的Hg2++Cd2+曝气培养20 h后,每隔5 h对出水理化指标和生物指标进行测定。[结果]重金属Hg2+和Cd2+的复合影响表现在MLSS和COD去除率的下降。随着试验组重金属浓度增加和试验时间的延长,Hg2++Cd2+各试验组出水的COD和MLSS等均有显著影响。[结论]Hg2+和Cd2+这两种重金属降低活性污泥的活性及其污水处理能力。     

土壤中耐Cd~(2+)和Cu~(2+)微生物的分离及吸附特性的研究

为了研究重金属污染的生物治理措施,采用马铃薯培养基从土壤中分离筛选获得了具有耐Cd2+和Cu2+菌株,对该目标菌株进行了形态学观察和生长特性的测定,采用原子吸收法测定了该菌株对Cd2+和Cu2+的吸附能力。结果表明:初步确定所获得的目标菌株属于酵母菌类,最适生长pH为8.5,最适生长温度为28℃。该目标菌株对Cd2+的最高耐受浓度为16mmol·L-1,对Cu2+的最高耐受浓度为4mmol·L-1。该目标菌株对Cd2+和Cu2+的最大吸附率和最佳吸附时间不同。     

活性污泥对四环素类抗生素的吸附特性研究

采用间歇吸附实验,研究了活性污泥对3种四环素类抗生素的吸附特性,探讨了吸附初始浓度、温度和溶液pH对吸附的影响。结果表明,当起始浓度为1～2 mg/L、pH为6、温度为25℃、污泥量为0.1 g时,盐酸四环素(TC)、盐酸土霉素(OTC)和盐酸金霉素(CTC)的吸附平衡时间分别为120、90和90 min。假二级动力学较假一级动力学能更好地模拟3种四环素类抗生素的吸附动力学,模型中TC、OTC和CTC的吸附容量qeq(mg/g)值分别为1.638、1.548和1.325,二级吸附速率常数k2[×103g/(mg.min)]值分别为65.52,66.70和67.28。等温线模拟结果表明,Freundlich方程较Langmuir方程能更好地模拟等温吸附过程,TC,OTC和CTC吸附方程分别为qeq=8.485c1/0.915,qeq=8.170c1/1.063和qeq=7.573c1/1.076。活性污泥吸附3种四环素类抗生素的最优pH和温度分别为6.0和25℃,吸附容量随初始浓度的增加而增加,但达到吸附平衡的时间延长且平衡浓度上升。研究亮点:抗生素类污染物作为一种对人类和环境有潜在危险的微污染物直到最近才被引起重视,而常规的污水处理厂也不能很好地去除这类污染物。通过活性污泥对3种四环素类抗生素进行吸附研究,为将来进一步研究抗生素在污水处理工艺中的迁移转化提供参考。     

环氧氯丙烷改性橙皮对含Pb~(2+)废水的吸附研究

为了将橙皮加以资源化利用,使用氢氧化钠和环氧氯丙烷对橙皮进行改性制备改性橙皮吸附剂,通过SEM分析了改性前后橙皮表面形貌,通过单因素试验考察了改性橙皮对废水中Pb~(2+)的吸附效果,并通过正交试验对吸附条件进行优化。SEM分析表明,改性后橙皮表面发生了显著变化。极差分析结果表明,在影响吸附效果的因素中,Pb~(2+)初始浓度对吸附效果影响最为显著,其次分别是溶液pH值、吸附剂投加量和环氧氯丙烷加入量。最佳吸附条件为:Pb~(2+)溶液初始浓度为350mg/L,pH值为6,吸附剂投加量为6g/L,环氧氯丙烷加入量为5ml,对Pb~(2+)的吸附量为25.13mg/g。该研究为橙皮的综合利用和含Pb~(2+)废水的处理研究提供了理论参考。     

紫色土中Cu~(2+)、Zn~(2+)吸附特征研究

[目的]了解紫色土对铜、锌的吸附特点。[方法]采用振荡平衡的方法研究了铜、锌在酸性、中性和石灰性3种紫色土中的吸附特征,并同时比较了不同环境条件对2种离子在3种紫色土中的吸附影响。[结果]研究得出,一定pH值条件下,在同种土壤上的吸附能力大小依次是Cu2+>Zn2+;3种紫色土在一定pH值条件下对同种重金属离子的吸附强度依次是石灰性紫色土>中性紫色土>酸性紫色土,与其表面电荷密度的大小相一致;Cu2+在3种紫色土表面以电性吸附和专性吸附的方式共存,其专性吸附的比例分别约为石灰性紫色土40%、中性紫色土25%、酸性紫色土20%;而Zn2+在土壤表面上绝大多数发生电性吸附。[结论]这2种重金属在紫色土中的吸附特征对库区土壤重金属污染评价有重要意义。     

曝气池活性污泥胞外聚合物对pb2+、Zn2+、Cu2+的吸附研究

[目的]研究曝气池活性污泥胞外聚合物对Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的吸附能力。[方法]以曝气池活性污泥提取的胞外聚合物（EPS）作为吸附剂,研究了吸附时间、pH、EPS投加量、不同初始金属浓度以及Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋3种金属离子共存等因素对其吸附Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的规律。[结果]吸附时间对EPS吸附Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的影响均为随着时间的延长,去除率不断增加,分别在30、60和20 min处达到吸附平衡。pH对其的影响均表现为在酸性条件下随着pH的上升,去除率先上升后又下降,当pH=6时,去除率均达最大,分别为52.17%、39.83%和65.45%,之后去除率均随pH的升高先下降后上升。随着EPS投加量增加,Pb2＋的去除率先增大后降低,其吸附量呈逐渐下降的趋势;Zn2＋的去除率和吸附量均逐渐减少,而Cu2＋的去除率和吸附量均逐渐增加。随着初始金属离子浓度的增加,EPS对Pb2＋、Zn2＋、Cu2＋的吸附量均逐渐增加,而去除率均逐渐减小。3种金属离子共存时,EPS对Pb2＋的去除率随着EPS投加量的增加先增加后降低,Zn2＋的去除率是逐渐降低的,Cu2＋的去除率先降低后上升,当EPS投加量〉17 ml后,Cu2＋的去除率远远高于Pb2＋和Zn2＋。[结论]该研究为含重金属废水处理提供理论依据。     

Neosartorya hiratsukae对Cu~（2＋）的吸附特征

研究利用真菌Neosartorya hiratsukae（M7）的冻干菌体吸附溶液中Cu2＋的特征。利用红外光谱分析了菌体的主要官能团,分别从动力学、等温吸附2方面进行试验,并研究了溶液pH值、Cu2＋初始浓度、吸附时间对吸附过程的影响。结果表明,菌体富含羟基、羧基等官能团;吸附的最适pH值为5.0;等温吸附过程可以用Langmuir方程进行描述,菌体对Cu2＋的最大吸附量为10.03 mg/g;菌体吸附Cu2＋的过程进行得很快,30 min内可达到平衡吸附量的78.6%,吸附在3 h内达到平衡,吸附过程可用二级动力学方程描述（R2=0.998）。     

活性污泥胞外聚合物（EPS）对Pb2+吸附性能的研究

以活性污泥中提取的胞外聚合物(EPS)作为吸附剂,考察了pH、EPS投加量及温度对Pb2+吸附效果的影响,通过响应面法对其吸附条件进行优化,并对其热力学吸附特征和吸附动力学进行了探讨。研究结果表明,EPS对Pb2+的最佳吸附条件组合为:温度35℃,pH4.2,m(EPS):m(Pb2+)=2.5:1,在此条件下Pb2+实际去除率达到89.16%。EPS对Pb2+的吸附等温线能较好地用Langmuir方程和Freundlich方程来描述,但更适合用Langmuir方程拟合,3种不同温度下(20、30、40℃)最大单分子层吸附量分别为0.9229、1.0129、1.1191mg·mg-1。EPS对Pb2+的吸附过程可以用准二级动力学方程描述,并在240min达到吸附平衡,平衡时理论最大吸附量为0.45mg·mg-1。     

B类维生素对活性污泥处理污水的影响

[目的]为探索添加单一维生素对污水处理效能的影响。[方法]在12℃条件下,向活性污泥污水处理系统中添加适宜浓度的B族维生素,研究其对活性污泥化学需氧量(CODCr)去除率、出水中TN和TP含量、污泥浓度(MLSS)、污泥沉降比和污泥体积指数的影响,并分析了添加VB5对活性污泥污水处理系统内微型动物群落的影响。[结果]单独添加VB3、VB5可加快人工合成污水中CODCr、TN、TP的去除,并对MLSS有一定影响。添加VB1和VB7则分别对TP的去除和MLSS有一定的影响,但均不明显。VB1、VB2、VB6和VB7对CODCr和TN去除均没有影响。添加VB5对活性污泥中微型动物群落组成和结构有一定的影响。[结论]该研究为明确各种单一微量营养物在污水处理中的作用提供了参考。     

活性污泥对含铬废水的吸附处理研究

研究了活性污泥对含铬废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能,考察了吸附时间、pH值、温度、Cr(Ⅵ)浓度对吸附效果的影响。结果表明:吸附在10 min内达到平衡;pH值在6~7、温度在20~25℃时吸附效果最好;     

活性污泥的驯化及其降解高浓度苯酚废水的效果

以苯酚为碳源培养驯化活性污泥,使其逐渐适应并能有效降解高浓度(1 500 mg/L)苯酚废水,并对降解期的苯酚浓度、污泥浓度、pH值条件进行了较为系统的研究。结果表明:活性污泥降解苯酚效果良好,24 h内COD去除率达85%以上。污泥投加量6 g/L、水体pH值6条件下,处理初始浓度为855 mg/L的模拟苯酚废水,酚浓度降至5~6 mg/L。     

污水处理厂污泥制备活性炭的研究

[目的]研究影响污泥活性炭性能的因素。[方法]以污水处理厂未消化脱水污泥为原料,采用氯化锌炭化活化法制备了污泥活性炭,选取氯化锌浓度、活化温度、活化时间、液固比为影响因素,以碘值和亚甲基蓝作为评价指标,通过正交实验确定了活性炭的最佳制备条件;分析了各影响因素对活性炭性能的影响程度。[结果]若以碘吸附值作为评价指标,最佳水平组合为活化剂浓度3mol／L、活化温度450℃、活化时间30min、液固比为1．5：1,污泥活性炭碘值为358．68mg／g;若以亚甲基蓝吸附值作为评价指标,最佳水平组合为活化剂浓度4mol／L、活化温度550℃、活化时间90min、液固比为1．5：1,污泥活性炭亚甲基蓝吸附值为45．9mg／g。[结论]各影响因素对活性炭性能的影响为：活化温度〉活化时间〉活化剂浓度〉液固比。通过电镜分析活性炭孔结构,污泥活性炭以过渡孔为主。     

蛋白核小球藻对铅、镉和汞吸附速率及其影响因素的研究

通过吸附时间、藻细胞密度和重金属浓度等参数条件的变化,研究蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)对海水中Pb2+、Cd2+和Hg2+的吸附.结果表明,蛋白核小球藻对pb2+、Cd2+和Hg2+的吸附率分别在2～4 d内快速升高后趋于平衡,而吸附量在第1d达到最大值后逐渐变小.藻细胞密度为1×106 ...     

好氧颗粒污泥对蓄电池厂废水中铅的吸附研究

利用序批式活性污泥(SBR)反应器运行稳定后的成熟干燥硝化好氧颗粒污泥作为吸附剂,,探讨了好氧颗粒污泥对铅蓄电池厂废水中的重金属铅的去除效果以及吸附的最佳条件。结果表明,干燥硝化好氧颗粒污泥吸附除Pb~(2+)的最佳pH为3.5,且在pH为3.5~5.5范围内均可达到很好的去除效果,在此范围内Pb~(2+)的出水浓度变化不大;当pH为3.5时,该吸附剂最佳投加量为1.0 g/L,对Pb~(2+)的去除率达97.27%,出水水质达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)的一级排放标准,总Pb~(2+)含量小于1.0 mg/L,再加大投加量去除效果变化不大。