膨润土的钛柱撑改性及吸附电镀废水中的Cr(Ⅵ)试验研究

研究了以钛酸丁酯Ti(n-C₄H₉O)为原料，无水乙醇为有机溶剂，采用溶胶-凝胶法制备钛柱化剂，再用所制备钛柱化剂对膨润土进行钛柱撑钠化改性。借助SEM与XRD表征了钛柱撑改性膨润土的结构和物相。考察了溶液pH、吸附时间、改性膨润土用量对电镀废水中Cr(Ⅵ)吸附去除的影响及反应动力学和热力学。结果表明：改性后膨润土对电镀废水中Cr(Ⅵ)的去除效果明显；对100 mL初始质量浓度4.0 mg/L、pH=4.0的含Cr(Ⅵ)溶液，在改性膨润土用量10 g/L、室温9 min条件下吸附，Cr(Ⅵ)吸附率达98.0%;废水pH对Cr(Ⅵ)去除效果影响较大；吸附过程可用Langmuir等温吸附模型描述，Cr(Ⅵ)饱和吸附量为3.05 mg/g,吸附反应以化学吸附为主；钛柱撑改性膨润土的循环使用性能还需进一步改进，后续应采取复合改性方式进一步提高其对Cr(Ⅵ)的去除能力。     

用改性膨润土吸附处理含铀(Ⅵ)废水试验研究

研究了用改性膨润土吸附处理含铀(Ⅵ)废水,考察了废水pH、改性膨润土用量、溶液初始铀(Ⅵ)质量浓度、反应时间、温度对吸附反应的影响。结果表明:用NaCl和STAB(十八烷基三甲基溴化铵)改性的膨润土(Na-Bentonite,STAB-Bentonite)都可用于从废水中吸附铀(Ⅵ);溶液中铀初始质量浓度30 mg/L、温度25℃条件下,Na-Bentonite对铀的最大吸附容量为13.4 mg/g;在溶液pH=4、吸附时间120 min条件下,STAB-Bentonite对铀(Ⅵ)的吸附量为22.35mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型,且受化学反应控制。     

桑杆吸附剂的改性及其对Cd~(2+)吸附性能的研究

研究了NaOH法、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)法和磷酸活化法对桑杆生物质吸附剂的改性及改性后桑杆吸附剂对Cd~(2+)的吸附性能,优化了改性条件和吸附工艺条件,考察了改性后的桑杆吸附剂对废水中Cd~(2+)的吸附效果。结果表明:1)NaOH法、SDBS法和H3PO4活化法对桑杆吸附剂进行改性均能提高桑杆吸附剂对Cd~(2+)的吸附能力;相同条件下,3种改性方法的改性效果排序为NaOH法SDBS法H3PO4法,改性后吸附剂对Cd~(2+)的吸附率分别达98.15%、96.81%和88.62%。2)NaOH法优化改性条件:NaOH质量浓度50g/L,温度25℃,时间3h;SDBS法优化改性条件:SDBS质量浓度30g/L,温度25℃,时间3h;H3PO4活化法的优化改性条件:浸渍比1∶2,H3PO4浓度1mol/L,活化温度150℃,活化时间5h。3)吸附时间、温度、吸附剂用量、溶液pH及Cd~(2+)初始浓度对改性吸附剂吸附Cd~(2+)效果有不同程度影响:NaOH法改性吸附剂对Cd~(2+)的适宜吸附条件为吸附剂用量5g/L,吸附温度35℃,吸附时间3h,溶液pH=6;SDBS法改性吸附剂对Cd~(2+)的适宜吸附条件为吸附剂用量7.5g/L,吸附温度35℃,吸附时间3h,溶液pH=6;H3PO4法改性吸附剂对Cd~(2+)的适宜吸附条件为吸附剂用量7.5g/L,吸附温度35℃,吸附时间3h,溶液pH=5。3种方法改性所得桑杆吸附剂对低浓度Cd~(2+)的吸附效果不佳,Cd~(2+)初始质量浓度大于15mg/L时吸附效果明显。     

SDBS改性桑杆吸附剂对Cd~(2+)的吸附机制试验研究

研究了采用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对桑杆吸附剂进行改性,考察了改性桑杆吸附剂对Cd~(2+)的吸附动力学及吸附等温线,表征了改性前后、吸附前后桑杆吸附剂表面官能团的结构。结果表明:1)用SDBS改性后的桑杆吸附剂中多个官能团的特征吸收峰明显变强,表明SDBS已结合在桑杆吸附剂上,改性有效;改性吸附剂吸附Cd~(2+)后,羟基和C—O官能团的吸收峰变强变宽,表明桑杆表面的这些官能团是Cd~(2+)吸附反应的结合点位。2)改性桑杆吸附剂对水溶液中Cd~(2+)的吸附容量较大,在吸附时间3 h、吸附温度50℃、溶液中Cd~(2+)初始质量浓度25 mg/L、溶液pH=7、吸附剂用量7.5 g/L条件下,Cd~(2+)吸附率可达96.8%以上。3)改性桑杆吸附剂对Cd~(2+)的吸附过程可用准二级动力学吸附模型加以描述,吸附过程符合Freunndlich等温吸附模型,吸附易于进行。     

活性MgO的制备及其去除溶液中Th(Ⅳ)的性能

研究了以微波为热源,采用均匀沉淀法制备活性MgO,并用所制备的MgO去除溶液中的Th(Ⅳ),考察了溶液pH、反应温度、接触时间、固液质量体积比、溶液中的Th钍初始质量浓度对Th(Ⅳ)去除效果的影响。结果表明:在pH=2.5、温度25℃、接触时间60 min、固液质量体积比0.15g/L、Th(Ⅳ)初始质量浓度50mg/L条件下,活性MgO对溶液中Th(Ⅳ)去除率达98.91%,去除效果较好;用少量活性MgO处理酸性含钍放射性废水即可取得很好的效果,经济环保、操作简单,具有较好的应用前景;推测活性MgO去除溶液中Th(Ⅳ)的机制为以化学沉淀为主,表面物理吸附为辅。     

吸附法脱除硫酸锰溶液中残余有机物

探讨粉煤灰、活性炭和膨润土等吸附剂对硫酸锰溶液中残余少量有机物的吸附效果,并以膨润土为吸附剂进行单因素试验,考察了膨润土用量、吸附时间、pH和温度对吸附效果的影响。结果表明,使用膨润土吸附剂,在溶液pH为7.0,25℃,吸附时间30min,膨润土用量10.0g的条件下,硫酸锰溶液的COD去除率可达32.4%;改性膨润土较未改性原土脱除溶液中有机物的效果更好,且酸化改性膨润土优于热化改性膨润土,COD去除率达到40.8%。     

磷石膏基有机吸附剂的制备及其对Pb(Ⅱ)的吸附试验研究

研究了用聚丙烯酸(PAA)改性磷石膏(PG)制备新型复合吸附剂PG/PAA,并用于吸附去除废水中的Pb(Ⅱ)。利用SEM、BET、FT-IR表征了PG/PAA的结构和性能。结果表明：改性后磷石膏基吸附剂表面形貌由光滑变得粗糙，比表面积和孔容减小，官能团也有所改变；在溶液pH=5.0、PG/PAA用量1 g/L、初始Pb(Ⅱ)质量浓度50 mg/L、吸附时间30 min条件下，PG/PAA对Pb(Ⅱ)的吸附量达49.34 mg/g;吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型，吸附过程自发放热；PG/PAA吸附Pb(Ⅱ)的机制包括螯合、配位作用和离子交换。     

STAC改性有机膨润土去除水体中U（Ⅵ）试验

为探究膨润土对含铀废水的吸附性能,对膨润土进行钠化预改性,然后用十八烷基三甲基氯化铵(STAC)对钠化膨润土进行有机改性,探究模拟含铀废水pH、固液比、反应时间、反应温度、初始浓度对STAC有机改性膨润土吸附U(Ⅵ)的影响,并探究了膨润土吸附动力学和吸附等温曲线。结果表明,当pH=7.04、固液比4.0 g/L、反应时间480 min、反应温度318.15 K、含铀废水初始浓度<10 mg/L时,该吸附材料处理含铀模拟废水的效果最佳,最高吸附率达到99.52%。准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型更适于阐明STAC有机改性膨润土吸附U(Ⅵ)的过程,反应主要是化学吸附和单层吸附。Langmuir拟合吸附容量最高为198.73 mg/g。     

过氧化氢对载铁改性膨润土吸附废水中Cr(Ⅵ)的影响

研究了过氧化氢对载铁改性膨润土从废水中吸附Cr(Ⅵ)的影响。通过改变废水初始pH及过氧化氢浓度,考察载铁改性膨润土吸附Cr(Ⅵ)的机制,并利用SEM、FTIR观察分析吸附Cr(Ⅵ)前后的改性膨润土的形貌及结构。结果表明,废水pH在3~6范围内,添加一定浓度的过氧化氢能提升载铁改性膨润土对Cr(Ⅵ)的吸附能力,吸附率可达95%以上。对照试验结果表明,向载铁改性膨润土中添加过氧化氢有利于羟基的生成,可促进载铁改性膨润土对Cr(Ⅵ)的吸附。     

载铁改性膨润土处理含Cr(Ⅵ)废水试验研究

以载铁方式对膨润土进行改性,并通过静态吸附试验考察溶液pH、温度、吸附时间、改性膨润土用量对Cr(Ⅵ)吸附率的影响;借助SEM及FTIR分析改性前后的膨润土吸附Cr(Ⅵ)后的组成变化及吸附机制。结果表明:膨润土载铁改性后,比表面积大大增加,更有利于吸附废水中的Cr(Ⅵ);溶液pH对Cr(Ⅵ)吸附率影响最大,pH=6时,Cr(Ⅵ)吸附率达85.8%;改性膨润土对Cr(Ⅵ)的吸附机制主要是与Cr(Ⅵ)发生羟基配合反应及离子交换反应。     

改性鸡蛋壳对废水中Ni(Ⅱ)的吸附性能试验研究

研究了用KMnO_4为改性剂制备改性鸡蛋壳吸附剂,通过单因素和正交试验考察其对冶金废水中Ni(Ⅱ)的吸附性能。采用X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)对吸附材料进行表征。结果表明:KMnO_4改性鸡蛋壳吸附剂对Ni(Ⅱ)有较好的吸附效果;在初始Ni(Ⅱ)质量浓度20 mg/L、废水pH为5、吸附剂用量4.0 g、吸附时间350 min条件下,对50 mL模拟废水进行吸附,Ni(Ⅱ)吸附去除率达99.0%,且吸附效果相对稳定;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学方程。表征结果表明:鸡蛋壳吸附剂结晶度较好,表面主要官能团为—OH(醇类、酚类和羧酸)和C—H;改性后鸡蛋壳表面的—OH基团极性增强,孔隙发达,孔径变大,更有利于对Ni(Ⅱ)的吸附。     

活性炭纤维对废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能及再生试验研究

研究了活性炭纤维吸附废水中Cr(Ⅵ)、再生及吸附过程热力学和动力学,并采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对吸附前、后的活性炭纤维进行表征。结果表明:用活性炭纤维吸附Cr(Ⅵ),在废水体积50 mL、pH=2、Cr(Ⅵ)初始质量浓度40 mg/L、吸附时间200 min、吸附剂用量0.5 g条件下,Cr(Ⅵ)吸附去除率为98.81%,Cr(Ⅵ)吸附量为3.95 mg/g;影响吸附过程的最重要因素为吸附剂用量;吸附过程更符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学吸附模型;用0.1 mol/L盐酸溶液对吸附Cr(Ⅵ)后的活性炭纤维进行洗涤、再生,然后重复试验,连续5次吸附后,Cr(Ⅵ)吸附去除率仍维持在91.47%。活性炭纤维表面呈束状结构,束间存在许多凹陷空间,表面主要官能团为—OH、N—H、■和■,对Cr(Ⅵ)的吸附主要是化学吸附。     

戊二醛交联改性绿藻制备新型吸附剂吸附Cr6+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40 mg/L 时,戊二醛质量分数5%、藻类投加量为0.4 g、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Boltzmann 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80 mg/L,pH为5,改性藻量为:0.4 g;吸附容量可达19.19 mg/g.     

膨润土的改性及其对废水中磷吸附效果的研究

[目的]研究改性膨润土对废水中磷吸附的影响.[方法]采用盐酸和煅烧两种方法对鹏润土分别进行酸改性和热改性,研究了不同浓度酸改性及不同温度热改性时膨润土磷吸附的影响,并探讨了热改性膨润土的最佳温度及pH值.[结果]在废水浓度20 mg/L、膨润土投加量2%(重量比)时,对磷的吸附效果随着酸用量的增加而增加,9%盐酸改性后磷去除率由18.14%提高到45.59%;热改性后磷去除率上升为41.17%,最佳热改性温度为500℃,在弱酸及弱碱性条件下有利于500℃热改性膨润土吸附除磷,pH=9时,10 mg/L磷溶液中磷的去除率可达92.77%,磷剩余浓度为0.47 mg/L,达到国家城镇污水处理厂一级A排放标准.[结论j酸改性和热改性均可显著提高膨润土的磷吸附效果.     

壳聚糖改性膨润土对含磷废水的处理研究

本文利用壳聚糖对膨润土原土样进行改性,对比了改性膨润土和原土样膨润土对废水中磷酸盐的去除能力,壳聚糖改性膨润土复合吸附剂的吸附能力明显优于原土样钠基膨润土。通过单因素实验,对改性膨润土去除磷元素实验条件进行优化,依次确定了膨润土上壳聚糖的最佳负载量为0.045g/g、改性膨润土投加量为60g/L、搅拌速率为120r/min、pH=6.0、搅拌时间为25min,考察了壳聚糖改性膨润土吸附含磷废水的最佳去除率为79.59%。同时根据Freundlich等温吸附方程式和Langmuir等温吸附方程式拟合得到回归曲线y=13.661x+6.0389,最终确定壳聚糖改性膨润土在固相中对磷的最大吸附量为0.1656mg/g。     

用聚吡咯改性电解锰渣去除废水中的六价铬

研究了用聚吡咯(PPY)改性电解锰渣(EM R)制备吸附材料EM R-PPY并用以从废水中吸附去除Cr(Ⅵ),考察了吸附时间、初始Cr(Ⅵ)质量浓度、吸附剂加入量、溶液pH对EMR-PPY吸附去除Cr(Ⅵ)的影响,探讨了吸附过程的动力学和热力学.结果表明:在废水pH=2.0、EMR-PPY加入量1 g/L、初始Cr(Ⅵ)质量浓度150 mg/L条件下,Cr(Ⅵ)去除率达99.6％;吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,平衡状态下,理论最大吸附量为269 mg/g;吸附机制主要包括Cr2 O2-7与N+之间的静电作用、对Cr(Ⅵ)的还原作用、Cr2 O2-7与Cl-之间的离子交换作用;3次循环再生后,EMR-PPY对Cr(Ⅵ)的吸附量仍保持在100 mg/g以上,仍可继续使用.     

壳聚糖载铜改性及吸附Cr(Ⅵ)的试验研究

研究了用乙酸铜改性壳聚糖及改性后壳聚糖对Cr(Ⅵ)的吸附效果,考察了改性时间、改性温度、壳聚糖-乙酸溶液初始质量浓度、乙酸铜用量对壳聚糖的改性效果。结果表明:在温度75℃、壳聚糖-乙酸溶液质量浓度20g/L、乙酸铜用量0.5g条件下,壳聚糖改性1h后,对Cr(Ⅵ)的吸附效果较好;改性后壳聚糖的表面官能团发生变化,进而对Cr(Ⅵ)的吸附能力大幅度提高。     

纳米ZnO的制备及吸附溶液中U(Ⅵ)的性能研究

研究了以尿素作沉淀剂,十二烷基硫酸钠作表面活性剂,采用均匀沉淀法制备纳米ZnO并采用静态试验法研究纳米ZnO吸附溶液中U(Ⅵ)的性能,考察了溶液pH、固液质量体积比、反应温度、接触时间和U(Ⅵ)初始质量浓度对纳米ZnO吸附溶液中U(Ⅵ)的影响。结果表明:纳米ZnO对溶液中的U(Ⅵ)有较好的吸附效果;室温下,纳米ZnO吸附U(Ⅵ)的最佳条件为溶液pH=6.0,接触时间80min,固液质量体积比0.5g/L,U(Ⅵ)初始质量浓度30mg/L;最佳条件下,纳米ZnO对U(Ⅵ)的吸附率达(96.32±1.47)%,吸附量为(57.79±0.89)mg/g,其吸附行为符合Freundlich和Temkin等温吸附模型,吸附机制为不均匀多层吸附为主、表面单层吸附为辅。     

用锰冶金铁铝废渣从模拟废水中吸附铅离子试验研究

研究了用软锰矿浸出液净化过程中产生的铁铝废渣制备铁铝复合氧化物吸附剂,并用于从模拟废水中吸附去除Pb~(2+),考察了吸附剂用量、废水pH、反应温度、初始Pb~(2+)浓度对吸附的影响。结果表明:铁铝复合氧化物吸附剂可用于从模拟废水中吸附去除Pb~(2+),适宜条件下对Pb~(2+)的吸附量为126.92 mg/g;吸附过程符合Langmuir吸附模型,属于单分子层吸附;吸附过程中吸热,吸附反应自发进行;吸附过程遵循伪二级动力学方程,化学吸附为其主要速率控制因素。     

壳聚糖改性活性炭纤维吸附Ni(Ⅱ)及再生试验研究

研究了用壳聚糖改性的活性炭纤维从废水中吸附Ni(Ⅱ),借助X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)和扫描电镜(SEM)表征改性前、后及再生后活性炭纤维。结果表明:在25℃、振荡速度150 r/min、模拟废水体积50 mL、Ni(Ⅱ)质量浓度20 mg/L、pH=6、吸附剂用量0.12 g、吸附时间120 min条件下,改性活性炭纤维对Ni(Ⅱ)的饱和吸附量为6.333 mg/g,影响吸附过程的最主要因素为Ni(Ⅱ)质量浓度;吸附行为更符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型;饱和改性活性炭纤维用0.1 mol/L EDTA进行再生处理,循环处理3次后,对Ni(Ⅱ)的吸附去除率仍保持在94%以上;壳聚糖改性后增大了活性炭纤维的比表面积,提供了新的N—H官能团,对Ni(Ⅱ)的吸附性能大大提高。