羟基磷灰石对大肠杆菌吸附铬(Ⅵ)的影响

以实际水体作为实验用水,探究羟基磷灰石(HA)存在下大肠杆菌(E.coli)对六价铬[Cr(Ⅵ)]的捕获吸附特性。结果表明,E.coli对Cr(Ⅵ)的吸附符合假一级动力学,适宜pH值为6,该条件下E.coli对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量为30.71 mg/g。纳米尺寸的HA释放和生物效应受浓度影响,当HA暴露浓度为5 mg/L时,正电性HA附着于细菌表面,促进E.coli与Cr(Ⅵ)接触,E.coli对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量达到最高值55.98 mg/g。当HA暴露浓度为10~50 mg/L时,过量的HA附着在细菌表面,改变了细胞膜的通透性,因而吸附量略有降低,但依然高于E.coli单独对Cr(Ⅵ)的吸附量。当HA暴露浓度高于100 mg/L时,团聚在一起的HA对Cr(Ⅵ)也产生吸附作用,提高了体系对Cr(Ⅵ)的去除率。总体来说,HA和E.coli共同作用有助于提高对Cr(Ⅵ)的吸附效率。     

改性净水污泥负载纳米零价铁去除水中的Cr(Ⅵ)

以净水污泥为原材料,通过高温煅烧和盐酸活化制备得到改性净水污泥。利用液相还原法,以NaBH_4为还原剂还原Fe~(3+)合成改性净水污泥负载纳米零价铁(MWS-nZVI)吸附剂,将其用于去除水中的Cr(Ⅵ);并将MWS-nZVI与净水污泥负载纳米零价铁(WS-nZVI)作对比,考察了溶液pH值、吸附剂投加量和Cr(Ⅵ)初始浓度对吸附效果的影响;另外,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等表征手段,分析吸附材料的物理特性和化学组成。结果表明,MWS-n ZVI对Cr(Ⅵ)具有良好的去除效果,当投加量为0.3 g/L、pH值为2、Cr(Ⅵ)初始浓度为20 mg/L、反应时间为3.5 h时,对Cr(Ⅵ)的最大吸附量可达到26.0mg/g。表征结果显示,MWS-n ZVI的比表面积较大,且对纳米零价铁的负载效果更好。通过拟合发现,Freundlich吸附等温方程更适合模拟MWS-nZVI对Cr(Ⅵ)的去除过程。     

TiO_2还原Cr(Ⅵ)的光催化反应及其反应动力学研究

研究了TiO_2还原Cr(Ⅵ)的光催化反应.首先考察了溶液pH、Cr(Ⅵ)的初始浓度、TiO_2的用量、气体和光生空穴清除剂对光催化效率的影响,然后研究了TiO_2还原Cr(Ⅵ)的光催化反应动力学.研究结果表明,当溶液pH为1,Cr(Ⅵ)的初始浓度为1mg/L,TiO_2用量为5g/L,甲醇用量为10mmol/L时,反应时间60min,Cr(Ⅵ)的去除率达99.9%.TiO_2还原Cr(Ⅵ)的光催化反应遵循假一级反应动力学,反应速率常数随Cr(Ⅵ)初始浓度的增大而降低.     

厌氧污泥胞外聚合物(EPS)对水中U(Ⅵ)的吸附试验研究

通过试验,探讨了以厌氧污泥胞外聚合物(EPS)为吸附材料,在溶液中的pH、EPS投加量、初始铀质量浓度及透析温度等因素影响下,该EPS对水中U(Ⅵ)的吸附效果与作用机制。试验结果表明:EPS吸附铀的最佳pH值为6,最高吸附量为0.891 mg/g EPS;当铀的初始质量浓度为20 mg/L,EPS投加量为56.1 g/L时,可以达到最佳去除率98.3%。     

Cr(Ⅵ)对好氧颗粒污泥培养的影响研究

在6个SBR反应器中,分别投加0、0.3、0.5、1.0、1.5和3.0 mg/L的Cr(Ⅵ),研究其对污泥颗粒化的影响。结果表明,当Cr(Ⅵ)投量为0、0.3、0.5、1.0和1.5 mg/L时,颗粒污泥开始出现的时间分别为22、22、23、29和37 d;而在3.0 mg/L的Cr(Ⅵ)作用下,污泥大量膨胀,不能形成颗粒污泥。0.3和0.5 mg/L的Cr(Ⅵ)能提高污泥沉降性能,增加污泥浓度;1.0和1.5 mg/L的Cr(Ⅵ)则会使污泥沉降性能变差,污泥浓度降低。当Cr(Ⅵ)投量为0、0.3、0.5、1.0、1.5 mg/L时,成熟颗粒污泥对TN的去除率分别为95.11%、92.34%、88.13%、86.11%和82.15%,对TP的去除率分别为56.47%、52.12%、48.73%、42.21%和38.97%。通过X射线能谱分析(EDX),随着Cr(Ⅵ)浓度的增加,污泥中Na、Mg和P的含量有所降低,Fe和Ca的含量急剧下降,说明颗粒污泥的除污性能和稳定性受到一定程度的影响。     

微生物还原法制备脱硫催化剂吸附SO2的研究

在室温条件,采用大肠杆菌(Escherichia coli)与常规浸渍法制备的Cu O/γ-Al2O3相互作用制备了一种络合催化剂,并研究了催化剂在液相中的脱硫和再生性能。研究表明:该络合催化剂在Cu负载量为2%时,对SO2的饱和吸附量可达312.2 mg/g·cat,当SO2浓度为100mg/L,催化剂浓度1g/L时,其脱硫率能达到92.8%;吸附后的催化剂可通过加热再生,4次再生后其脱硫率为80.5%,是一种性能良好的脱硫剂。FTIR和XPS分析表明,在有氧和水条件下,菌粉表面的把Cu2+还原成Cu+,然后Cu+与菌粉中的羧基相互作用形成的络合物是吸附SO2的活性中心。     

改性钢渣的制备及其吸附除磷性能

研究了改性钢渣吸附除磷影响因素、等温吸附线特征和吸附动力学,并对生物处理后的出水进行吸附除磷研究。结果表明:在初始磷浓度10mg/L,投加量10g/L、pH为7时,改性钢渣吸附后总磷浓度为0.687mg/L,去除率达93%;改性钢渣对磷的吸附符合Langmuir模型,理论饱和吸附量是1.977mg/g,吸附动力学符合准二级动力学模型(R20.99);实际生活污水的吸附除磷中,投加量为50g/L,反应2h后出水总磷浓度达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级B标的排放要求。     

红壤对磷的吸附特性及其影响因素研究

以红壤为吸附剂,研究了固/液吸附体系中红壤对磷的吸附特性,探讨了温度和pH对红壤吸附磷的影响.结果表明,红壤对磷的等温吸附数据与Langmuir和Freundlich方程的拟合优度较高,当温度为30℃时,红壤对磷的饱和吸附量高达1.61 mg/g,说明红壤是一种优良的磷素吸附材料;红壤对磷的吸附量在吸附初期随吸附时间急剧上升而后期趋于稳定,当磷的初始浓度为25～100 mg/L时,12 h时的吸附量均可达到平衡吸附量的90%以上;当磷的初始浓度<50 mg/L时,温度对红壤吸附磷基本无影响,但随着磷初始浓度的升高,温度对红壤吸附磷的影响渐趋明显;在所检测的试验体系中,pH值为4～8时对红壤吸附磷无明显影响.     

烟末对铀(Ⅵ)的吸附性能

以卷烟生产过程中产生的烟末为原料,进行静态实验,观察烟末用量、溶液的pH、吸附时间、初始浓度及温度等因素对烟末吸附U(Ⅵ)的影响,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)对烟末进行表征,并探讨其吸附U(Ⅵ)的机理。结果表明:当温度30℃、烟末用量为4g/L、溶液pH=5、U(Ⅵ)浓度为25mg/L、吸附时间为100min时,烟末吸附U(Ⅵ)成效最佳。吸附过程较好的拟合了准二级动力学模型(R2≈1)和Langmuir等温模型(R2≈1)。扫描电镜、X-射线衍射、红外光谱等结果表明,烟末对U(Ⅵ)有很好的吸附性能,其吸附U(Ⅵ)前后使表面形态发生变化,而与U(Ⅵ)互相作用的基团主要是羟基、羧基。     

高锰酸钾改性对活性炭吸附Cr(Ⅲ)的影响

采用KMnO4对活性炭进行改性,考察了KMnO4改性对活性炭吸附Cr(Ⅲ)的影响。结果表明,在pH6.0的条件下,采用KMnO4改性可提高活性炭对Cr(Ⅲ)的吸附去除率,尤其是在低pH下提高得更为明显;当KMnO4浓度为0.04mol/L时,得到的改性活性炭AC-4的吸附性能最好;在pH=6.0的条件下,与未改性活性炭相比,改性活性炭对Cr(Ⅲ)的吸附速率明显提高,25℃时AC-4的饱和吸附量提高了43%;升高温度能明显提高改性活性炭对Cr(Ⅲ)的吸附能力,40℃时AC-4对Cr(Ⅲ)的饱和吸附量是25℃时的3.61倍。改性活性炭对Cr(Ⅲ)的吸附符合Langmuir单分子层吸附规律。     

类石墨相C_3N_4可见光催化还原Cr(Ⅵ)废水的研究

采用一步煅烧法制备了具有良好可见光催化活性的类石墨相氮化碳(g-C_3N_4)催化剂,并通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和傅里叶红外光谱对g-C_3N_4催化剂的晶体结构、表面形貌和分子结构等特性进行了表征。结果表明,该g-C_3N_4催化剂具有类石墨相晶型、良好的分散性和吸附性能,结合可见光可用于催化还原Cr(Ⅵ)废水。在Cr(Ⅵ)废水的体积为50 m L、空穴消耗剂(甲酸)的浓度为0.78 mol/L、g-C_3N_4催化剂的质量为80 mg、Cr(Ⅵ)废水的初始浓度(以K_2Cr_2O_7计)为50 mg/L条件下,35 min内对Cr(Ⅵ)的可见光催化还原效率达96.85%,并分析了g-C_3N_4催化剂对Cr(Ⅵ)的光催化还原机理。     

钛柱撑膨润土对废水中Cr(Ⅵ)的光催化还原

以钠基改性膨润土和酞酸丁酯为原料,采用溶胶凝胶法(sol-gel)制备钛柱撑膨润土(Ti-PILC)复合材料。研究了光源、Ti-PILC加入量、Cr(Ⅵ)初始质量浓度和初始pH值对Ti-PILC复合材料光催化降解Cr(Ⅵ)的影响。结果表明:在紫外光照下,Ti-PILC对Cr(Ⅵ)具有较强的光催化降解能力,其中焙烧样品的催化活性最高;综合最优的实验条件是ρTi-PILC=15g/L,ρCr(Ⅵ)=10mg/L,溶液体系pH为3.4。研究了Cr(Ⅵ)光降解还原过程的反应机理。     

具氮、磷吸附特性的多孔混凝土材料优选

研究了粒径在25～30mm的天然沸石、浮石、钢渣、砾石在低浓度下对溶液中氮、磷的吸附特性,优选出具氮、磷高效吸附的多孔混凝土材料;通过静态试验和动态试验研究,对数据进行模型拟合及回归分析,得到了各材料对氮、磷的饱和吸附量.结果表明:4种材料对溶液中氨氮的吸附能力大小排列为沸石＞浮石＞钢渣＞砾石,对总磷的吸附能力大小依次为浮石＞钢渣＞沸石＞砾石.沸石对氨氮和浮石对总磷的吸附结果均能很好的拟合Lagergren准二级反应动力学模型.静态试验中当氨氮浓度为2 mg/L时,沸石对氨氮的吸附容量相应为116.28 mg/kg;浮石在总磷浓度为0.2 mg/L时,浮石对总磷的饱和吸附量为10.06 mg/kg.动态试验中各材料吸附效果明显优于静态吸附效果,在氨氮浓度为5 mg/L时,沸石对氨氮的吸附量达到了823 mg/kg,在总磷浓度为0.5 mg/L时浮石对总磷的吸附量为49 mg/kg.沸石和浮石可作为具氮、磷吸附特性的多孔混凝土优选材料.     

镁离子与腐殖酸对纳滤去除布洛芬的影响

为探究复合污染物对聚酰胺纳滤膜去除布洛芬(IBU)的影响,研究了Mg²⁺、腐殖酸(HA)及二者共存对IBU截留率、膜比通量及膜吸附量的影响,并结合膜表面Zeta电位与扫描电镜(SEM)表征,探索其影响机制。结果表明,当Mg²⁺单独存在且浓度逐渐增加时,IBU截留率显著降低,膜比通量小幅下降,主要归因于静电排斥作用减弱。而当HA单独存在时,IBU截留率在筛分与静电排斥的协同作用下显著提高,在HA浓度为10 mg/L时可达到83.7%,但HA污染层导致了膜比通量的下降。在Mg²⁺与HA共存条件下,膜比通量大幅衰减,IBU截留率随Mg²⁺浓度的增加而呈波动性下降趋势,当Mg²⁺浓度为1 mmol/L时,因静电斥力减弱而导致IBU截留率明显降低;当Mg²⁺浓度增至2 mmol/L时,因筛分作用增强而使得IBU截留率略有升高;当Mg²⁺浓度继续升至8 mmol/L时,因膜表面污染严重,IBU反向扩散受阻,IBU截留率降至最低,由此可知,Mg     

含湿量对黑粘土颗粒表面甲醛吸附特性的影响

现代装修及区域环境的破坏,使得甲醛等有机物经常与区域颗粒（粘土）在室内空气中同时存在。吸附了有害气体的颗粒物对室内人员的危害更大。本文搭建了颗粒物吸附实验台,实验研究了空气含湿量对中国东北某区域黑土颗粒表面甲醛吸附特性的影响。研究结果表明,甲醛在粘土颗粒表面的吸附与其接触时间有关,随着接触时间的延长,颗粒对甲醛的吸附量增大,但是,一定时间（12h）后其吸附量值逐渐趋于稳定。吸附饱和的特征极其明显,干燥条件下吸附饱和时单位质量颗粒物的吸附量为1.18mg/g,最大吸附速率为0.27mg/（h.g）。湿度（含湿量）能够改变对颗粒物吸附甲醛的量,含湿量越大,颗粒吸附甲醛的量越多,当含湿量为0.085kg/m3时,最大吸附值为2.67mg/g。     

羟基磷灰石对金属离子Ni~(2+)的吸附性能

采用共沉淀法和水热法制备了用于吸附金属离子Ni2+的羟基磷灰石(HA),通过XRD,TEM,FTIR和BET对其物相组成和形貌结构进行了分析,并测定了其比表面积.结果表明:共沉淀法制备的HA的结晶度低、比表面积大、表面缺陷较多;共沉淀法制备的HA对Ni2+的吸附量远大于水热法制备的HA,其饱和吸附量为60.57 mg/g,且吸附之后HA与Ni2+并没有发生各种溶解沉淀和进入晶格的化学反应,脱附容易发生,因而HA有望成为建材行业回收镍金属的高效吸附剂.     

污水处理厂金属盐泥资源化回收及其吸附除磷性能

从污水处理厂末端气浮池回收原始金属盐泥,考察了其对水中磷酸盐的吸附性能,以及吸附剂投加量、再生液pH等因素对吸附性能的影响。结果表明,当盐泥投加量为0.3 g/L时,其释放的磷酸盐浓度也仅为(0.04±0.01)mg/L,远低于城镇污水处理厂一级A排放标准,更远低于城镇污水处理厂一般进水浓度(4～7 mg/L)。随着原始盐泥投加量的增大,对水中磷酸盐的去除率提高。当盐泥投加量为0.5 g/L时,对浓度为1 mg/L的含磷溶液去除率高达89.4%,且吸附过程更符合准二级动力学(R²=0.99)。原始盐泥对生化池进水和气浮池进水中的磷酸盐(分别为2.32、0.52 mg/L)均具有良好的去除效果,去除率分别为(54.5±1.4)%和(26.2±0.8)%,表现出优异的除磷应用潜力。再生液pH显著影响吸附性能,且再生后的金属盐泥(pH=10处理)对磷酸盐的吸附去除率达到87.0%,显著高于原始盐泥(79.6%)。     

新型絮凝剂APAC处理含Cr(Ⅵ)废水的研究

采用新型絮凝剂APAC处理含Cr(Ⅵ)的模拟废水,考察了各因素对Cr(Ⅵ)及浊度去除效果的影响。结果表明:该絮凝剂对Cr(Ⅵ)有很好的去除能力,对Cr(Ⅵ)的去除率最高可达92.65%;废水的pH越高,对Cr(Ⅵ)的去除率越大;APAC中的凹凸棒组分对Cr(Ⅵ)的去除起主要作用;当APAC的盐基度为80%、投量为32 mg/L、废水的pH值为7~12时,对Cr(Ⅵ)和浊度的去除效果较佳。APAC絮凝剂对Cr(Ⅵ)的良好去除效果为含铬废水的处理提供了一条新思路。     

不同因素对膨润土吸附Cs~+性能的影响

采用静态批式法研究了不同pH值、Cs+浓度及固液比对膨润土吸附Cs+的影响,同时,利用傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了膨润土对Cs+的吸附过程。研究结果表明:Cs+初始浓度在100~500mg/L变化时,膨润土对Cs+的吸附效率由94.17%下降至47.09%,吸附量却从8.71mg/g上升至21.79mg/g;膨润土对Cs+的吸附效率与固液比存在正相关,当固液比在0.005~0.1变化时,膨润土对Cs+的吸附效率由39.96%增加至97.22%,而吸附量由23.48mg/g降至2.86mg/g;pH值增大时膨润土对Cs+的吸附性能加强,除了在pH值为7的时候略有下降,且吸附前溶液无论为酸性、中性还是碱性,吸附后溶液都呈中性。FTIR、SEM-EDS和XRD分析结果表明,膨润土吸附Cs+的过程主要表现为离子交换反应和表面配位反应。     

纳滤膜去除饮用水中Cr(Ⅵ)的应用研究

分别采用自制的芳香聚酰胺平板纳滤膜和某芳香聚酰胺平板纳滤膜商品处理模拟含铬饮用水,考察其处理效果及影响因素。结果表明:在Cr(Ⅵ)浓度为50～250μg/L、pH值为7左右、操作压力为0.5 MPa、温度为25℃的条件下,两种纳滤膜对Cr(Ⅵ)的截留效果均较好,出水Cr(Ⅵ)浓度均低于0.05 mg/L(GB 5749—2006的限值),且截留率均随Cr(Ⅵ)浓度的升高而下降,膜通量则基本不变;随着操作压力的增加,两种纳滤膜对Cr(Ⅵ)的截留率均呈上升趋势,膜通量也大幅增加;进水pH值越高,则纳滤膜对Cr(Ⅵ)的截留效果越好,但膜通量无明显变化。