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.     

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。     

改性甘蔗渣吸附水溶液中酸性染料的研究

[目的]寻找新的、低值的、具有高效染料吸附能力的生物材料来加强染料废水污染的治理工作。[方法]以磷酸改性处理后的甘蔗渣作为生物吸附剂,对水溶液中的酸性橙和酸性金黄染料进行吸附研究,探讨了溶液的pH值、染料初始浓度、吸附温度、改性甘蔗渣用量、吸附时间等因素对吸附的影响,并将其同没有经过改性处理的普通甘蔗渣进行比较。[结果]在染料浓度50 mg/L、吸附剂投量2.0 g/100 m l、pH值2、吸附温度35℃、吸附时间180 m in的情况下,改性甘蔗渣对酸性金黄和酸性橙的吸附率分别达到97.8%和96.4%,相对于没有改性的普通甘蔗渣,其吸附率分别提高了63.3%和65.7%。[结论]通过酸改性的甘蔗渣是一种良好的酸性染料生物吸附剂。     

利用改性花生壳吸附废水中Pb~(2+)的应用研究

对花生壳进行化学改性,引入对金属离子作用更强的活性基团,改善其吸附能力。研究了不同改性条件下,改性后花生壳对Pb2+吸附能力的影响,通过正交试验,确定最佳的吸附条件及其对吸附效果的影响。模拟废水试验,对Pb2+的吸附效率达64.32%。     

Cu~(2+)和Cd~(2+)对活性污泥吸附Pb~(2+)的竞争吸附影响效果研究

[目的]通过批量吸附试验,研究Cu2+和Cd2+对活性污泥吸附Pb2+的竞争吸附影响效果。[方法]在单金属、双金属和三金属体系中,不同的pH和不同的初始浓度条件下,对比了活性污泥对Pb2+的生物吸附性能。[结果]吸附时间、pH和初始重金属离子浓度对活性污泥吸附Pb2+具有显著影响。分别采用Langmuir和Freundlich吸附模型,拟合了单金属Pb2+的吸附曲线,其中,Langmuir吸附模型可较好地表征污泥对Pb2+的吸附特性。在单一金属吸附情况下,活性污泥对Pb2+的最大比吸附量(Qe)为186.81 mg/g。在双金属吸附体系中,当添加30 mg/L Cu2+时,Qe减少为138.94 mg/g,相反,当添加30 mg/L Cd2+时,Qe上升为214.58 mg/g。在偏好吸附试验中,在初始吸附量基本相同的情况下,加入第二种金属后,Pb2+的解吸附量为0.089 mmol/L,而Cu2+的解吸附量为0.300 mmol/L。[结论]在多金属吸附体系中,低浓度Cd2+对污泥吸附Pb2+有促进作用,但高浓度会抑制吸附过程;Cu2+不论低浓度还是高浓度,都对污泥吸附Pb2+有抑制作用,且抑制作用大于Cd2+。相对于Cu2+,活性污泥对Pb2+有更好和更稳定的吸附能力。     

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。     

蜂巢石改性及其对Cr~(6+)的静态吸附试验研究

以酸改性蜂巢石为吸附材料,对Cr~(6+)进行吸附试验,探索含铬废水处理新技术、新方法和新工艺。设置不同试验条件,采用硫酸对蜂巢石进行改性处理,然后对改性后的蜂巢石做BET比表面积测定,发现H2SO4浓度为0.5mol/L、改性时间为30min、温度为35℃时改性条件最佳,改性效果最好。选取比表面积最大的改性蜂巢石和未改性的蜂巢石做SEM和XRD,观察酸改性前后蜂巢石表面结构和孔隙率的变化,结果显示酸改性后蜂巢石表面变得粗糙蓬松,表面积增大,晶化程度提高,吸附条件变好。使用改性蜂巢石对含铬废水进行静态吸附试验,结果表明,改性蜂巢石投加量和溶液的pH值是影响吸附效果的重要因素。当溶液pH值为2、蜂巢石投加量为0.5g、Cr~(6+)初始浓度为5mg/L时,Cr~(6+)的去除率达到99.61%,此时吸附效果最佳。     

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。     

植酸海泡石复合重金属吸附剂对Cd~(2+)的吸附研究

[目的]探讨植酸海泡石复合重金属吸附剂对Cd2+的最佳吸附条件。[方法]以植酸与海泡石为原料,制备出植酸海泡石复合重金属吸附剂对Cd2+进行吸附,分析吸附剂用量、pH、温度、Cd2+浓度、吸附平衡时间等因素对吸附剂吸附性能的影响。[结果]植酸海泡石复合重金属吸附剂吸附Cd2+的最佳条件为:吸附剂用量为18 g/L,温度为30℃,pH=3.8,Cd2+浓度为48 mg/L,吸附时间60 min。[结论]该研究为含镉废水的处理提供了科学依据。     

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。     

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+。     

海泡石表面化学特性及其对重金属Pb2+ Cd2+ Cu2+吸附机理研究

通过海泡石(SEP)和酸化海泡石(ASEP)表面酸碱反应与吸附平衡实验,研究了天然和酸化海泡石表面化学特性及其对重金属的吸附机理.结果表明,海泡石经过酸化处理后碱性下降,表面部分阳离子被质子取代,表面酸度增加,形成更多的表面吸附位,有利于对重金属离子的吸附作用.随着溶液pH由酸性向碱性的变化,重金属离子在海泡石表面的吸附机理表现为同品置换与表面配位模式并存;当溶液pH呈弱碱性时,Pb和Cu均发生表面沉淀,其中Pb表现最为明显.采用等温吸附方法,研究了海泡石和酸化海泡石对Pb~(2+)、Cd~(2+)和Cu~(2+)离子的吸附特性,结果表明,海泡石和酸化海泡石对Pb~(2+)、Cd~(2+)和Cu~(2+)离子均有较好的吸附作用.海泡石对Pb~(2+)、Cd~(2+)和Cu~(2+)离子的饱和吸附量分别为32.06、11.48和22.10 mg·g~(-1),酸化海泡石对Pb~(2+)、Cd~(2+)和Cu~(2+)离子的饱和吸附量分别为35.28、13.62和24.36 mg·g~(-1).以物质的量计算,天然海泡石和酸化海泡石对三种重金属离子的吸附能力顺序为Cu>Pb>Cd.Cd~(2+)和Cu~(2+)在海泡石和酸化海泡石表面的吸附等温线符合Langmuir方程,Pb~(2+)离子的吸附由于随溶液pH的升高而产生表面沉淀,导致其吸附等温线偏离Langmuir方程.该项研究可为海泡石在土壤重金属污染修复中的应用提供一定的理论基础.     

Cr3+·Zn2+对亚心型大扁藻生长的影响

[目的]观察重金属离子Cr^3＋、Zn^2＋对藻类生长的影响,为渔业生产及环境保护提供理论依据。[方法]在试验条件下,分别用不同浓度（C=0．01～100．00mg/L）的Cr^3＋、Zn^2＋处理绿藻门亚心型大扁藻（Rlztymonas sp.）。[结果]0．10mg／L Zn^2＋溶液促进亚心型大扁藻生长的效果最好,Cr^3＋、Zn^2＋浓度过高或过低都不利于亚心型大扁藻的生长。[结论]充分利用各种海洋及淡水藻类对污水进行净化是一条高效、节能的理想途径。     

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。     

La3+对Cd2+胁迫萝卜幼苗的防护效应

[目的]为重金属污染植物的生态防御提供参考。[方法]用不同浓度CdCl2（0、1×10^-4、5×10^-4、1×10^-3、5×10^-3mol／L）处理萝卜幼苗,各处理整株喷洒等量工丑（N0,）,溶液（以喷洒等量蒸馏水为对照）,研究镧对铬胁迫下萝卜幼苗的防护效应。[结果]镉胁迫下,萝卜幼苗的株高、主根长、根系活力、叶绿素含量和硝酸还原酶活性均有所下降,质膜透性、脯氨酸含量、过氧化氢酶（CAT）及过氧化物酶（POD）活性均显著升高;喷洒一定剂量（15mg／L）La（NO3）,后,萝卜幼苗的根系活力、叶绿素含量、硝酸还原酶活性均有所升高,质膜透性、脯氨酸含量均有所降低。[结论]适当剂量的稀土元素镧可减轻重金属元素铬对萝卜幼苗的伤害。     

巯基修饰和胡敏酸包裹纳米Fe3O4颗粒的制备及其对溶液中Pb2+ Cd2+ Cu2+的吸附效果研究

采用改进的化学共沉淀法制备纳米Fe3O4颗粒,利用3-巯丙基三乙氧基硅烷(MPTES)和胡敏酸(HA)对所制备的纳米Fe3O4进行巯基修饰和胡敏酸包裹,通过红外光谱(IR)、X射线衍射分析(XRD)等方法对上述制备的纳米颗粒的性质进行了表征,同时对上述不同的纳米Fe3O4颗粒在恒温下对水体中金属离子(Pb2+、Cd2+、Cu2+)的吸附进行了研究。结果表明,所制备的功能化前后的纳米Fe3O4纯度较高,平均粒径约为20～30nm,且分布均匀。不同纳米型Fe3O4颗粒对溶液中金属离子具有较好的吸附性能,其吸附等温线均可以用Langmuir方程进行较好的拟合;裸露的纳米Fe3O4颗粒对Pb2+最大吸附量(b)达到172.4mg·g-1,经过胡敏酸包裹后的纳米Fe3O4颗粒对Cd2+、Cu2+的最大吸附量分别增加了75.8%和231.5%;对不同金属离子而言,裸露的和巯基修饰的纳米Fe3O4对3种重金属离子的吸附能力的强弱为Pb2+>Cd2+>Cu2+,而经胡敏酸包裹后的顺序则为Pb2+>Cu2+>Cd2+;与裸露的和巯基修饰的纳米Fe3O4相比,经HA包裹的纳米Fe3O4对Cd2+和Cu2+具有较高的吸附量和吸附亲...     

草酸对不同土壤中Cd Zn吸附及其交互作用影响的初步研究

研究了草酸对Cd2+、Zn2+单一及复合条件下在陕西塿土、黄绵土、黑垆土、黄褐土、砂土5种土壤中的吸附特征,并探讨了草酸的影响机制。结果表明,除在低Zn2+平衡浓度下,5种土壤中草酸促进了Zn2+的吸附外,总体上在Cd2+、Zn2+单一处理及其复合处理中,草酸降低了土壤对Cd2+、Zn2+的吸附。草酸既没有改变塿土、黑垆土吸附能力最强、砂土吸附能力最弱的结果,也没有改变Cd2+、Zn2+之间的相互拮抗作用。草酸对Cd2+、Zn2+吸附的影响机制主要在于其与Cd2+、Zn2+形成络合物。草酸主要通过降低电性引力的方式减弱土壤对Cd2+的吸附能力,而对于Zn2+,在低平衡浓度下,草酸对Zn2+吸附的促进作用来源于在土壤氧化物矿物表面形成少量的三元表面络合物的桥键合效应,在高平衡浓度下,对Zn2+吸附的抑制作用来源于草酸对土壤有机质化学吸附点位的竞争。对Cd2+、Zn2+吸附起决定作用的依然是土壤本身性质。     

南海湖表层沉积物对Cd2+的吸附-释放研究

通过吸附实验及释放实验,研究了包头市南海湖表层沉积物对Cd2+的吸附、释放作用.结果表明,Cd2+南海湖沉积物上的吸附既符合Langmuir型又符合Freundlich型,且以Langmuir型为最佳;Cd2+的吸附对pH值依赖程度较高,随pH值的增高而增强;温度的降低,离子强度和泥沙浓度的增加,均不利于南海湖沉积物对Cd2+的吸附.在6 h以内,cd2+的释放百分率随时间的增加而增大,并于6 h达到极值,6 h后急剧下降,并在10 h后趋于平稳;Cd2+的释放百分率随pH值的升高而降低.弱酸至碱性环境有利于Cd2+的吸附.酸性环境有利于Cd2+的释放.     

戊二醛交联改性绿藻制备新型吸附剂吸附Cr^6＋的研究

[目的]研究戊二醛对绿藻进行交联改性制备新型吸附剂吸附Cr6＋。[方法]分析了戊二醛质量分数、绿藻投加量、PH和温度对交联改性的影响及铬初始浓度、初始PH和改性绿藻投加量对改性藻吸附Cr6＋的吸附容量的影响。[结果]当铬溶液浓度为40mg/L时,戊二醛质量分数5%、藻类投加量为0.4g、PH为-0.5、温度为40℃时改性后的藻类对铬的吸附容量最大,其吸附动力学符合Boltz-mann方程。[结论]各因素对改性藻吸附Cr6＋的影响由大到小的顺序为：铬溶液浓度〉pH〉改性藻投加量;最佳吸附条件为铬溶液浓度为80mg/L,pH为5,改性藻量为：0.4g;吸附容量可达19.19mg/g。