载铁活性炭对饮用水中卤乙酸的吸附研究

[目的]研究载铁活性炭去除卤乙酸的特性.[方法]通过浸渍-焙烧法制备载铁活性炭,研究载铁活性炭（Fe-AC）对三氯乙酸溶液的吸附速率及吸附等温线.[结果]载铁活性炭对三氯乙酸（TCAA）的初期吸附速率较活性炭可提高10％;在单底质条件下,载铁活性炭及活性炭对卤乙酸的吸附等温线均符合Freundlich方程,且K载铁＞K活性炭,表明载铁活性炭与活性炭相比提高了三氯乙酸的吸附性能.[结论]修正后的Freundlich方程可以更好地拟合三氯乙酸的吸附过程.     

改性蛇纹石对Pb2+的吸附机理及吸附条件优化

为提升蛇纹石对污染物Pb²⁺的去除效果,实现废水中Pb²⁺的高效去除,本研究将天然蛇纹石矿物高温改性,探究改性后蛇纹石对Pb²⁺的吸附机理、解吸情况及蛇纹石用量、溶液的初始pH、蛇纹石粒径大小和吸附时间对吸附量和Pb²⁺去除率的影响,并通过Box-Behnken响应面法优化改性蛇纹石吸附Pb²⁺的实验条件。结果表明：改性蛇纹石吸附性能明显提升,理论最大饱和吸附容量更高,二者吸附过程均更符合Freundlich等温吸附模型和准二级动力学模型,且吸附过程为自发吸热进行的。改性蛇纹石吸附Pb²⁺的机理主要为蛇纹石裂解产生的Mg²⁺与溶液中溶解的CO₂结合形成MgCO₃,MgCO₃与溶液中的Pb²⁺发生溶积置换生成PbCO₃沉淀;Pb²⁺与改性后蛇纹石表面形成的高能键结合,以Pb（NO₃）₂·Si-O、PbO·O-Si-O配合物的形式吸附在蛇纹石表面。改性蛇纹石在溶液中Pb²⁺的解吸量及解吸率均较低,改性蛇纹石对Pb²⁺的吸附情况较为稳定,Pb²⁺不易被解吸出来。改性蛇纹石对溶液中Pb²⁺最佳吸附条件为固液比为1∶200（m∶V）,pH=5.5,粒径为140目,吸附时间为36 h,此时吸附量及Pb²⁺去除率分别为15.26 mg·g^-1、79.89%。研究表明,改性蛇纹石对Pb²⁺吸附性能明显提升,具有较高吸附容量且吸附较为稳定不易解吸,对去除废水中Pb²⁺具有潜在应用价值。     

一株代尔福特菌的分离及其对Cd吸附机制研究

微生物修复Cd污染技术的关键是获得对Cd具有较高耐性和较强固持能力的菌株,而微生物的修复效果与其对Cd的固持机制密切相关。本研究从重金属污染土壤中分离筛选出一株对Cd吸附率较高的菌株M6,采用批量吸附试验及扫描电镜（SEM）、傅里叶变换-红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱分析（XPS）等技术探究菌株对Cd的固持效果及机理。16S rRNA序列分析结果表明M6与代尔福特菌（Delftia sp.12,登录号KJ191561.1）的同源性达到100%,初步鉴定为代尔福特菌。在pH=7、温度为35℃、培养时间为48 h、初始Cd浓度为10 mg·L^-1时,M6对Cd吸附率最高,达71.8%。Cd浓度在10~100 mg·L^-1时,随着Cd浓度升高,M6对Cd吸附量逐渐增大,最大吸附量为36.73 mg·L^-1。通过测定M6胞内和胞外Cd含量发现,M6对Cd的固持作用包括胞内积累和胞外吸附。SEM扫描发现,吸附Cd后菌体表面出现沉淀物; FTIR结果发现菌体表面多种官能团参与Cd吸附过程。XPS结果表明Cd在菌体表面可能以Cd（OH）₂和CdCO₃形式存在。综上,菌株M6对Cd具有较强的耐性和较佳的固持能力,其固持机制包括胞内积累、胞外吸附和胞外沉淀。     

三唑酮在湘南第四纪红壤上的吸附行为

采用振荡平衡法对三唑酮在湖南第四纪红壤中的吸附行为进行研究,并探讨了吸附时间、浓度、温度、pH等因素对吸附的影响。结果表明,三唑酮在红壤上的吸附分为快速吸附和慢速吸附2个过程。快速吸附基本在8h内完成,当吸附时间延长至24h时,吸附量提高了20%。三唑酮初始浓度越大、吸附时间越长,在红壤上的最大吸附容量也越大;随着温度升高或pH值增大,三唑酮的吸附量降低。     

有机酸对镉在土壤矿物上吸附特征的影响

研究了有机酸对镉在土壤矿物上吸附特征的影响,结果表明:有机酸对镉在矿物上吸附的影响基本上是一致的:随着胡敏酸浓度的增加,镉的吸附量迅速增大;对低分子量有机酸(草酸、乙酸、柠檬酸等)而言,在浓度较低时,镉的吸附量随着有机酸浓度的增加而有所增大,但随着浓度的增加,镉的吸附量逐渐降低.存在胡敏酸时,高岭石、针铁矿和三羟基铝石对镉的吸附率随着pH的升高而迅速增大,而且吸附率一直高于其它条件下的吸附率,pH>5.0时,吸附率接近100%.在存在低分子量有机酸(草酸、乙酸、柠檬酸等)的情况下,在pH<5.5时,高岭石、针铁矿和三羟基铝石对镉的吸附率随着pH的升高有较大的差异,与矿物种类及有机酸类型有着密切的关系,之后随pH的升高而迅速增大.     

活性炭吸附法处理含酚废水

研究了活性炭吸附法处理苯酚废水的反应机理和影响因素,并考察了活性炭用量、pH值、吸附反应温度、振荡时间等因素对苯酚废水处理效果的影响。实验结果表明:在活性炭用量0.3 g左右,pH值2-3,吸附温度20℃-25℃,振荡时间40-60 min的条件下,苯酚浓度去除率可达95%以上,COD去除率可达90%以上。     

高铁酸钾/高锰酸钾改性生物炭对Cd2+的吸附研究

为增强生物炭对Cd的吸附性能,以600℃制备的酒糟生物炭(BC)为原料,采用K_2FeO_4和KMnO_4氧化活化的方式制备改性生物炭,分别标记为BCFE和BCMN,采用全自动比表面积和孔隙度分析仪(BET)、电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)对改性前后酒糟生物炭的性质进行分析,并探究改性生物炭对Cd~(2+)的吸附效果。结果表明,添加K_2FeO_4和KMnO_4可有效地将Fe和Mn负载到生物炭上,分别在生物炭表面生成铁氧化物与锰氧化物。BCFE的总官能团含量分别是BC和BCMN的1.8倍和1.5倍,BCFE的含氧官能团与芳香性结构更为丰富。K_2FeO_4和KMnO_4改性显著提高了生物炭的比表面积,3种材料比表面积表现为:BCFE(2 302.0m~2·g-1)BCMN(521.3 m2·g-1)BC(245.9 m2·g-1)(P0.05),BCFE的比表面积分别是BC和BCMN的9.4倍和4.4倍。吸附试验结果显示,当达到吸附平衡时,3种材料对Cd~(2+)的吸附量大小表现为BCFE(7.46 mg·g-1)BCMN(5.61 m2·g-1)BC(1.46 m2·g-1)(P0.05)。3种生物炭对Cd~(2+)的吸附动力学模型均符合准二级动力学模型,吸附速率由快至慢排序为:BCFEBCMNBC;吸附等温模型均符合Langmuir模型,吸附过程为单分子层吸附,最大吸附量(Qm)表现为:BCFEBCMNBC。因此,K_2FeO_4和KMnO_4改性处理显著改善了生物炭的结构,提高了对Cd的吸附能力,且K_2FeO_4改性效果明显优于KMnO_4。可见,经K_2FeO_4改性的生物炭具有较好的吸附潜力,可作为Cd废水处理的有效材料。     

改性花生壳对含磷废水中磷的吸附

利用硝酸改性处理后的花生壳处理含磷废水,考察磷的初始浓度、改性花生壳投加量、p H、反应时间对磷吸附率的影响,确定了改性花生壳对磷的最佳吸附条件。结果表明,当p H为6、磷溶液初始浓度为25μg/m L、改性花生壳的用量为2.5 g、吸附时间为80 min的条件下,磷的吸附率可达84.1%。     

不同人工湿地基质对甲苯的比较吸附研究

通过火山岩、天然沸石、碎石对甲苯的吸附实验,比较分析了三种人工湿地基质对甲苯的吸附机理和去除效果。结果表明:基质粒径小于200目时,甲苯在三种基质上的吸附平衡时间均为12 h,线性和Freudlich吸附方程均可用来描述甲苯在三种基质上的等温吸附行为,吸附量从大到小为火山岩≈沸石>碎石,Dubinin-Radushkevich方程拟合求出平均吸附自由能E均小于8 k J·mol-1,表明三种基质对甲苯的吸附作用均为物理吸附;基质粒径增大时,火山岩和天然沸石的吸附量变化不大,碎石的吸附量急剧下降。小试系统模拟对甲苯的动态去除结果表明:水力停留时间为2 d时,经火山岩或天然沸石系统处理后,达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》三级排放标准(≤0.5 mg·L-1)的废水中甲苯浓度可降低并达到一级排放标准(≤0.1 mg·L-1),而碎石系统对甲苯的去除率较低,仅为12%~16%。     

改性小麦壳对水溶液中Cd2+的吸附研究

利用氢氧化钠和高锰酸钾对农业废弃物小麦壳进行联合改性,研究小麦壳改性前后对废水中重金属Cd²⁺的吸附性能和吸附剂用量、初始pH、温度、接触反应时间、共存离子等因素对吸附的影响。结果表明:NaOH-KMnO₄联合改性小麦壳平衡吸附量比原始小麦壳增大了9.30倍,理论最大吸附量可达26.74 mg·g^-1;在室温下,当投加浓度为2.0 g·L^-1,溶液pH值在5.0~8.0之间时,吸附效果最优,但溶液中有Na⁺或Ca²⁺存在时不利于吸附反应进行;吸附量随温度的升高而增大,吸附在1 h内可达到动态平衡,该过程符合准二级动力学方程,且Langmuir等温吸附模型能更好地拟合改性小麦壳材料对溶液中Cd²⁺的吸附。研究表明,小麦壳改性后表面结构发生了明显变化,吸附性能显着提升,改性小麦壳对废水中的Cd²⁺具有明显的去除效果,为农业废弃物“变废为宝”提供了一条新途径。