竹炭对溶液中汞(Ⅱ)离子的吸附行为研究

研究不同竹炭对溶液中Hg2 的吸附能力,包括接触时间、pH值、投料量、吸附温度和溶液中汞的初始浓度对吸附的影响.结果表明:竹炭能有效去除水溶液中的汞;在pH值3.2～6.2的范围内,竹炭对溶液中的汞均有较大的吸附能力,最佳的吸附酸度为pH=5.9;吸附温度升高,吸附量减小,说明吸附是放热过程;Freundlich等温吸附模型能较好地描述吸附过程.用水和微波加热的方法对吸附后的竹炭进行再生试验,竹炭的吸附能力可恢复到原来的97%以上.竹炭可作为理想的除汞吸附材料.     

氧化石墨烯对四环素在土壤中吸附-解吸的影响

采用批量平衡震荡实验法研究了四环素(TC)在黑土和潮土两种土壤中的吸附解吸特性,分析了氧化石墨烯对其吸附特性的影响。结果表明:两种供试土壤中黑土对四环素的吸附能力较强,氧化石墨烯对其吸附解吸影响较大。3种吸附等温线拟合分析模型中Freundlich模型描述四环素在这两种土壤中的吸附解吸特征比线性和Langmuir模型更加适合。氧化石墨烯的影响下,四环素在黑土中吸附的Kf值增大了12%,在潮土中降低了33%。此外,四环素在这两种供试土壤中的解吸过程均存在滞后现象,潮土中解吸的滞后性更大。     

竹炭固定化微生物去除水样中氨氮的研究

以竹炭为载体,将硝化菌、反硝化菌等微生物固定在竹炭(比表面积365m2·g-1,孔比容积0.34 mL·g-1)上,研究竹炭固定化微生物对氨氮的去除及影响因素.考察初始氨氮质量浓度、固定化微生物投加量、溶解氧、pH等因素对氨氮去除的影响,研究竹炭固定化微生物去除氨氮的反应动力学,进行竹炭吸附法和竹炭固定化微生物处理氨氮的对比试验.结果表明:初始氨氮质景浓度、竹炭固定化微生物投加量、溶解氧、pH等因素均影响氨氮的去除效果.随竹炭固定化微生物投加量增加,氨氮去除率和去除量均趋于增大,但投加量增加到一定量时,氨氮去除率和去除量增幅均趋缓.pH为8的偏碱性环境利于竹炭固定化微生物对氨氮的去除.竹炭固定化微生物处理氨氮水样存在竹炭吸附和微生物脱氮2种作用.对于初始氨氮质量浓度≤200 mg·L-1的水样,调节水样pH为8,控制水样溶解氧质量浓度为1 mg·L-1左右,竹炭固定化微生物系统中可发生同时硝化-反硝化作用,氨氮去除率可达70%以上.竹炭同定化微生物去除氮氮的过程符合一级反应动力学模型.     

硅藻土对重金属离子Mn2+的吸附研究

以硅藻土为吸附剂,采用静态吸附试验考查了吸附剂浓度、离子初始浓度、吸附质溶液温度、吸附质溶液初始pH值、时间等因素对硅藻土吸附模拟废水中Mn2+的影响.研究表明,硅藻土对Mn2+的最大吸附量可达到4.0486 mg·g-1,效果较好,可被用于去除重金属锰.适当增加吸附剂用量、离子初始浓度、控制吸附温度(＜50)、pH值(＜6)、延长吸附时间都能提高硅藻土对Mn2+的吸附效果.Langmuir吸附等温式相比Freundlich吸附等温式能更好的描述硅藻土对Mn2+的吸附过程.硅藻土吸附M2+的吸附动力学则符合二级动力学方程.     

的吸附特性研究

以富含单宁的杨梅树皮为原料,通过甲醛交联剂原位固化杨梅单宁(SIBT)制备吸附材料,研究了该吸附材料对Nd3 +的吸附特性.实验表明:当Nd3 +溶液的初始质量浓度为 432 mg/L、反应温度为 303 K 时,该吸附材料对Nd3 +的平衡吸附量可达到 342.14 mg/g, 其吸附等温线符合Freundlich方程.平衡吸附量受pH值和温度的影响: pH值在3.0 ～ 5.5范围内,吸附量随pH值升高而增加,pH值>5.5时,吸附量开始逐渐下降;温度为283 ～ 313 K 时,Nd3 +的吸附量变化不大,温度超过 313 K 时,吸附量开始下降;与温度因素的影响相比较,pH值对平衡吸附量影响较大.研究还表明,这种吸附剂对Nd3 +的吸附动力学可用拟二级速率方程来描述,由拟二级速率方程计算所得到的平衡吸附量与实测值的偏差在 4 % 以内,具有很好的一致性.     

的吸附

以胶原纤维为基质,通过醛交联剂将杨梅单宁固化在胶原纤维上,制备固化杨梅单宁(IMT)吸附材料.研究该吸附材料对Pb2+、Cd2+ 和Hg2+的吸附性能.实验表明该吸附材料对这3种金属离子的吸附容量大小顺序为Hg2+>Pb2+ >Cd2+.吸附容量与pH值有关,pH值7时,对Hg2+的吸附容量最大;pH值3时,对Pb2+和Cd2+的吸附容量最大.在上述pH值条件下,当吸附剂用量为0.1 g,金属离子初始浓度为200 mg/L、体积为100 mL时,IMT对Hg2+、Pb2+、Cd2+的平衡吸附容量分别为198、87和24 mg/g.通过研究温度对吸附平衡的影响以及吸附动力学,发现IMT对Hg2+的吸附主要为化学吸附,对Pb2+的吸附可能包含物理吸附和化学吸附,对Cd2+的吸附以物理吸附为主,这与金属离子在水溶液中的状态有关.当水体中同时存在Hg2+和Pb2+时,IMT对每种金属离子的平衡吸附容量几乎不受其它金属离子的影响,即可以用于同时吸附除去这些金属离子.     

铁氧化物吸附去除水中锑的研究进展

以铁氧化物为对象,梳理了应用不同铁氧化物为处理材料对水中锑的吸附去除作用,分析了铁氧化物吸附去除水中锑的反应动力学、反应热力学以及pH值、共存阴离子种类等影响因子对吸附效能的影响,结果发现:铁氧化物对水中锑具有良好的去除作用,不同铁氧化物与锑的反应机制有所差异,以期为发掘铁氧化物在环境功能领域的潜能以及水中锑污染的治理提供参考。     

竹炭对水溶液中Ni(Ⅱ)的吸附

在NaAc-HAc缓冲体系中研究竹炭对Ni(Ⅱ)的吸附规律.结果表明:介质pH、粒径大小、初始浓度、反应时间、反应温度对吸附存有影响,在298 K、pH =3.0、初始浓度C0=0.113 mg·mL-1、反应时间为24 h、竹炭粒径为0.2 ～0.4 mm等条件下,每克竹炭的静态饱和吸附量为55.57 mg;与一级动力学相比,竹炭的动态吸附过程更符合二级吸附动力学方程,吸附平衡时间为100 min;竹炭对Ni(Ⅱ)的吸附更好地符合Langmuir吸附等温线,竹炭粒径越小,吸附量越大.吸附热力学参数为:△H =8.19 kJ·mol-1,△S =78.12 J·mol-1K-1,△G298k=-15.08 kJ·mo1-1.此外,还采用红外光谱方法探讨了吸附前后相关化学官能团的变化.研究表明,竹炭可用于去除废水中Ni(Ⅱ)离子.     

微波改性废酵母菌吸附废水中铜(Ⅱ)离子热力学动力学研究

通过大量的实验研究了应用低成本吸附剂废酵母菌在微波改性后去除废水中重金属铜(Ⅱ)离子,并通过改变反应过程中的pH值、反应时间、初始浓度、废酵母菌投加量、反应温度等因素来影响吸附效果。研究结果表明:在pH值为7.0、反应时间为90min、温度为55℃、Cu2+初始浓度为40mg/L、微波改性废酵母菌投加量为4g/L时,微波改性酵母菌的最大吸附容量为41.84mg/g。吸附过程符合Langmuir吸附等温模式。吸附过程的热力学常数△G0、△H0和△S0分别为-6.12kJ/mol、9.2kJ/mol和48.19kJ/mol。说明废酵母菌对Cu2+的吸附是自发的吸热反应。微波改性废酵母菌对Cu2+的吸附动力学模型能够较好地符合准二级动力学方程。     

基于组合工艺对碳源的物料衡算

为解决污水处理过程中的碳源不足问题,提出了生物絮凝吸附-水解酸化-前置反硝化曝气生物滤池组合工艺,研究了该组合工艺处理生活污水有机物去除的情况,建立了该组合系统处理过程碳源(以化学需氧量计,COD)的物料衡算公式。研究结果表明:该组合工艺的COD去除率为89%,去除效果比较明显;生物絮凝吸附部分COD的物料衡算公式平衡百分比为100%,其中COD主要靠被吸附氧化和出水来排出系统,分别占进水的49.42%和43.83%;前置反硝化曝气生物滤池部分COD的物料衡算公式平衡百分比为92.76%,其中COD的去除主要是通过DN BAF池反硝化消耗和C/N BAF池中氧化以及其他作用来完成的,分别占进水COD的30.92%和44.17%。该研究有助于更好地了解系统碳源的去向,解释其去除原理。     

原位固化落叶松单宁对Cr( Ⅵ )的氧化还原吸附

研究了树皮原位固化落叶松单宁对水溶液中Cr6 的吸附特性。结果表明,Cr6 在该吸附剂上的吸附属于氧化还原吸附,即Cr6 首先被还原为Cr3 ,然后被吸附。当温度为303 K、pH值2.0、Cr6 的初始质量浓度为297.3 mg/L时,该吸附材料对Cr6 的平衡吸附量为183.6 mg/g,随着温度的升高平衡吸附量增加。pH值对平衡吸附量的影响较大,静态吸附时,产生最大吸附容量的pH值为2.0,这是由于该pH值条件有利于Cr6 的还原反应。该吸附材料对Cr6 的吸附平衡符合Freundlich方程;吸附动力学可以用拟二级速度方程来描述。固定床吸附实验表明,当原料液的Cr6 质量浓度为232.4 mg/L,流出液的体积约为120个床层体积时达到穿透点。     

天然蛭石对污水中氨氮吸附去除率的影响

研究了蛭石对污水中氨氮的吸附容量及水中pH、温度、浓度、蛭石用量对氨氮去除率的影响.结果表明,当蛭石的饱和吸附量为20.83 mg/g,pH在2.0～6.0范围内时,蛭石吸附量随pH值升高而增大,而在pH6.0～9.0范围内随pH升高而降低;温度在10～35℃范围内对氨氮吸附具有负影响;氨氮初始浓度在小于50 mg/L时,其去除率随着蛭石用量的增加而增大.为蛭石作为一种新型填料提供了基础数据和理论依据.     

杨梅单宁膜吸附材料的制备及其对铜、锌离子的吸附特性研究

以杨梅单宁、魔芋葡苷聚糖和大米淀粉为原料,通过交联反应制备杨梅单宁膜吸附材料,分析其红外光谱(FT-IR),并系统地研究了其对Cu2+和Zn2+的吸附特性。结果表明:杨梅单宁膜吸附材料在pH值5.0时对Cu2+和Zn2+的吸附容量最高;当初始质量浓度为200mg/L,pH值5.0,反应温度为25℃,吸附剂用量为0.1 g时Cu2+和Zn2+的平衡吸附容量分别为12.79和6.13 mg/g;吸附容量随着温度的升高而增大,但影响不大;Freundlich方程可以很好地拟合吸附等温线;吸附动力学均可用拟二级速率方程进行拟合。在铜、锌混合溶液中,杨梅单宁膜材料可以优先去除铜离子。     

竹炭对染料的吸附性能研究

研究了竹炭对染料活性艳红X-3B的吸附性能,探讨了竹炭粒径、用量、吸附时间、溶液pH值、温度和浓度对吸附性能的影响,并研究了竹炭对多种染料以及实际印染废水的吸附效果。结果表明,竹炭经ZnCl2改性处理后,吸附容量大幅提高,达13.5 mg.g-1;ZnCl2改性竹炭对活性艳红X-3B的吸附在2 h时基本达到平衡,其吸附过程为放热过程,随温度升高,吸附容量相对降低;吸附容量随染料溶液浓度的升高而增加;粒径越细,吸附效果越好,但是粒度过细,加工耗能耗时,实际应用时,应根据去除效果的具体要求选择粒度大小;ZnCl2改性竹炭对受试的18种染料均有较好的吸附效果,吸附容量最高达23.5 mg.g-1;投加量为2 g.L-1时,对实际印染废水中染料的吸附去除率为72.3%,表明改性竹炭在染料废水处理中具有较好的应用前景。     

原位固化杨梅单宁对Nd~(3+)的吸附特性研究

以富含单宁的杨梅树皮为原料,通过甲醛交联剂原位固化杨梅单宁(SIBT)制备吸附材料,研究了该吸附材料对Nd3+的吸附特性。实验表明:当Nd3+溶液的初始质量浓度为432 mg/L、反应温度为303 K时,该吸附材料对Nd3+的平衡吸附量可达到342.14 mg/g,其吸附等温线符合Freundlich方程。平衡吸附量受pH值和温度的影响:pH值在3.0~5.5范围内,吸附量随pH值升高而增加,pH值5.5时,吸附量开始逐渐下降;温度为283~313 K时,Nd3+的吸附量变化不大,温度超过313 K时,吸附量开始下降;与温度因素的影响相比较,pH值对平衡吸附量影响较大。研究还表明,这种吸附剂对Nd3+的吸附动力学可用拟二级速率方程来描述,由拟二级速率方程计算所得到的平衡吸附量与实测值的偏差在4%以内,具有很好的一致性。     

竹屑对水中重金属的吸附性能研究

为探明竹屑对水溶液中Cu~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)的吸附性能,研究了溶液在不同pH值条件下竹屑对Cu~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)的吸附动力学过程;并应用等温吸附模型对Cu~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)的吸附过程进行了拟合,探讨竹屑对Cu~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)的吸附机理。结果表明,在不同pH条件下,竹屑对溶液中的Cu~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)吸附都有较好的效果,当溶液的pH=5时吸附效果最好,其次是pH=4、pH=6、pH=3和pH=7;在相同pH条件下,竹屑对溶液中的Cu~(2+)吸附效果最好,其次是Cd~(2+)和Pb~(2+);在不同pH值条件下,Langmuir与Freundlich方程均适于描述竹屑对Cu~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)的等温吸附过程,竹屑对Cu~(2+)的等温吸附过程,Freundlich模型对数据的拟合程度略高于Langmuir模型,亦即竹屑的多分子层吸附强于单分子层吸附。竹屑对Cd~(2+)和Pb~(2+)的等温吸附过程,Freundlich模型和Langmuir模型对数据的拟合程度差别不大,亦即竹屑同时存在多分子层吸附和单分子层吸附。竹屑不进行酸化或碱化等活化处理,更不进行碳化处理,只做简单处理后作为重金属的吸附材料,降低了处理成本,避免复杂处理带来二次环境污染,提高了社会效益。     

蛭石与人造沸石氨氮平衡吸附--基本关系式与二次方程的解

在给定pH值(pH=7.0)和温度(T=25℃)的条件下,采用纳氏试剂比色法(GB7479-87)测定了NH4Cl溶液中蛭石和人造沸石的氨氮平衡吸附量.在平衡吸附量Qe与溶液离子浓度C和介质有效吸附势P关系基础上建立了平衡吸附量Qe与溶质起始浓度C0、吸附介质用量W0的一元二次方程.测试结果证明.这一方程可在较大的C0和W0变化范围内用以描述蛭石和人造沸石的氨氮等温平衡吸附过程.     

类沸石金属有机框架材料吸附去除饮用水中微量砷的研究

采用类沸石金属有机框架材料(ZIF-8)作为吸附剂,研究了其吸附去除水体微量砷的吸附特性和吸附机理。该材料在平衡浓度为10μg/L时的吸附量达到76.5 mg/g,等温吸附线可拟合于Langmuir模型。吸附过程可以在12h内基本完成,动力学曲线符合二级动力学模型。除PO3-4以外,吸附性能不受其它共存阴离子和自然水体中的有机质影响,且具有良好的再生性能。材料经水化作用形成表面羟基,通过离子交换作用将砷酸根吸附在材料表面实现吸附分离是其主要吸附机理。     

Lindetype F（K）沸石对Cd2＋的吸附性能研究

利用粉煤灰合成了Linde type F（K）沸石吸附重金属Cd2＋,考察了吸附剂量、初始pH值、反应温度以及反应时间对C d2＋吸附效果的影响,同时进行了吸附动力学数据模拟。结果表明：吸附剂量、初始p H值、反应温度以及反应时间均对C d2＋的去除率影响显著。随着吸附剂投加量的不断增大,C d2＋去除效果不断提高,饱和吸附量逐渐减小。初始pH值为7时沸石吸附Cd2＋的去除率为100％。反应温度越高,沸石吸附Cd2＋达到平衡的时间越短。Linde type F（K）沸石对Cd2＋的吸附行为符合准二级反应动力学方程。     

胶原纤维固化杨梅单宁对Mo(Ⅵ)的吸附

研究了胶原纤维固化杨梅单宁(IBT)这一新型吸附材料对Mo6 的吸附特性.实验表明,温度对吸附容量影响不大,而pH值对吸附容量有显著影响,Mo6 的吸附容量随pH值降低而增加,表明其吸附机理是吸附剂与聚钼阴离子之间的静电结合.当Mo6 的初始质量浓度为100.0mg/L、吸附剂用量0.100 g、温度为303 K、pH值2.0时,IBT对Mo6 的吸附量为82.4 mg/g.Freundlich方程可以很好地描述IBT对Mo6 的吸附等温线.动力学研究表明,初始吸附速率很快,吸附达到平衡的时间约为600 min,其吸附动力学可很好地用拟二级速率方程描述,计算所得的平衡吸附量与实测值误差很小.解吸实验表明,0.02 mol/L EDTA溶液能使吸附剂再生,并能循环使用.选择性吸附研究表明,在酸性(pH值2.0)条件下,IBT对Mo6 的吸附率大于95%,而对Ni2 和Cu2 的吸附率低于5%,可用于Mo6 -Ni2 和Mo6 -Cu2 二元混合溶液中Mo6 的分离和提取.