新型重金属吸附生物炭的制备及对含锰废水处理研究

本文以剩余活性污泥为基体，通过高温热解处理及对其进行酸改性，制备出高效多孔生物炭吸附剂。考察了吸附温度、溶液初始pH和吸附剂投加量对Mn²⁺吸附效果的影响。在Mn²⁺初始浓度为4mg/L、吸附剂投加量为0.5g、吸附时间120min、pH为2条件下，20℃时Mn²⁺去除效率最高为72.55%；在Mn²⁺初始浓度为4mg/L、吸附剂投加量为0.5g、吸附时间120min、20℃条件下，pH为2时Mn²⁺去除效率最高为73.63%；在Mn²⁺初始浓度为4mg/L、吸附时间120min、20℃条件下，pH为2条件下，吸附剂投加量为0.5g时Mn²⁺去除效率最高为73.08%。生物碳吸附剂对Mn²的吸附率由改性前的45.97%，提高到改性后的73.63%。实验结果表明，改性后的吸附剂相较于改性之前较大幅度提升了对于重金属离子的吸附能力。     

NaHCO_3处理胶乳生产污泥制备吸附剂对阳离子染料的吸附

以胶乳生产厂脱水污泥为原料、1.40mol/L的NaHCO_3作膨胀剂,60℃浸渍并超声处理30min,污泥烘干后再经高温炭化制备吸附剂,将其用于吸附阳离子兰X-GRRL染料溶液,考察炭化温度、炭化时间、吸附剂粒径、吸附剂投加量、吸附时间及溶液pH对吸附效果的影响,并对其吸附动力学和吸附等温线类型进行了探讨。结果表明:污泥在炭化温度700℃、炭化时间120min的条件下,制备的吸附剂(粒径0.75mm)的比表面积为118.95m~2/g,孔隙结构较为发达,对染料溶液吸附效果最佳;在振荡频率150r/min、吸附温度为25℃±0.10℃、初始染料质量浓度为250mg/L、吸附剂投加量为1.20g/L、溶液pH为5.47、吸附时间为300min时,溶液脱色率可达98.30%,染料吸附量为204.80mg/g;其吸附动力学可用准二级动力学方程进行描述;符合Langmuir型吸附等温线,属于单分子层吸附;吸附剂浸出液及吸附处理后的染料溶液的COD值分别为4.00mg/L和20.00mg/L,不会对水体造成二次污染。     

稻草作为生物吸附剂去除水溶液中偶氮染料的研究

用低值易得的稻草作为生物吸附剂对活性红和中性黄两种偶氮染料进行吸附处理研究,考察了吸附剂粒径、初始染料浓度、吸附时间、溶液初始pH等因素对染料吸附的影响。结果显示,吸附剂粒径200目、活性红染料浓度40mg/L、中性黄染料浓度50mg/L、吸附时间20min、吸附物剂量5g/L、初始pH2时,碎稻草对两种偶氮染料的吸附效果显著,分别达到活性红84%、中性黄94%。     

NaHCO处理胶乳生产污泥制备吸附剂对阳离子染料的吸附

以胶乳生产厂脱水污泥为原料、1.40mol/L的NaHCO₃作膨胀剂,60℃浸渍并超声处理30min,污泥烘干后再经高温炭化制备吸附剂,将其用于吸附阳离子兰X-GRRL染料溶液,考察炭化温度、炭化时间、吸附剂粒径、吸附剂投加量、吸附时间及溶液pH对吸附效果的影响,并对其吸附动力学和吸附等温线类型进行了探讨。结果表明：污泥在炭化温度700℃、炭化时间120min的条件下,制备的吸附剂（粒径<0.75mm）的比表面积为118.95m²/g,孔隙结构较为发达,对染料溶液吸附效果最佳;在振荡频率150r/min、吸附温度为25℃±0.10℃、初始染料质量浓度为250mg/L、吸附剂投加量为1.20g/L、溶液pH为5.47、吸附时间为300min时,溶液脱色率可达98.30%,染料吸附量为204.80mg/g;其吸附动力学可用准二级动力学方程进行描述;符合Langmuir型吸附等温线,属于单分子层吸附;吸附剂浸出液及吸附处理后的染料溶液的COD值分别为4.00mg/L和20.00mg/L,不会对水体造成二次污染。     

甘蔗渣吸附溶液中偶氮染料的研究

用廉价的甘蔗渣为生物吸附剂对偶氮染料分散蓝进行吸附处理.考察了pH、染料浓度、吸附剂用量、吸附剂粒径、离子强度和吸附时间等因素对染料吸附的影响.结果显示,初始pH为2、染料浓度50mg/L、甘蔗渣粒径28.34目、氯化钠浓度0.3M,吸附时间120min左右、搅拌转速150rad/L,去除率可达83.2％.研究表明,甘蔗是一种很有前途的偶氮染料吸附剂.     

离子交换树脂回收废水中锂离子的试验研究

为了研究离子交换树脂回收废水中锂离子的工艺参数,使用4种大孔离子交换树脂（HYC-100、 D401、D500、 LI500）,在锂离子质量浓度为1 600 mg/L,流速为6 mL/min条件下动态吸附某新能源电池企业生产废水中的锂离子,筛选出锂离子去除效果最佳的HYC-100树脂。采用HYC-100树脂在不同pH值、不同吸附流速及两级吸附条件下开展静态吸附及动态吸附试验,并考察了盐酸解吸液浓度对解吸效果的影响。结果表明：在树脂质量为10.00 g,锂离子质量浓度为1 600 mg/L,吸附时间为2 h的条件下,静态吸附最佳pH值为10,静态吸附量为22.4 mg/g。优选最佳pH值为10,不同流速下动态吸附,最佳吸附流速为6 mL/min。在最佳吸附流速为6mL/min,最佳pH值为10的条件下,动态吸附量达到6.46 mg/g。在上述最佳条件下一级吸附混合液进入二级吸附,得到每一级树脂吸附总量与废水中锂离子含量成正比。吸附饱和后的树脂使用不同浓度盐酸在2 mL/min流速下解吸,最佳盐酸解吸液浓度为2.5 mol/L,对锂离子的解吸及浓缩效果最好,浓缩倍数为2.7倍。     

粉煤灰对活性艳红溶液的吸附脱色处理

以活性艳红染料模拟废水为研究对象,考察粉煤灰对染料废水的吸附脱色作用,考察了粉煤灰的加灰量、吸附时间、吸附温度、废水pH值及初始浓度对活性艳红脱色率的影响。实验表明,废水初始浓度越低,吸附时间越长,脱色效果越好,当吸附时间达60 min时,脱色率趋于稳定;随着粉煤灰加入量的增加,脱色率呈上升趋势,对于100 mg/L的染料溶液,当粉煤灰用量为60 g/L时,染料溶液脱色率可达95%;粉煤灰脱色效果受pH值影响很大,碱性条件下粉煤灰的脱色率较高,酸性条件下次之,中性条件下最差,最佳pH值为10。脱色率随温度的升高而下降,但影响不大。     

改性文冠果活性炭吸附Ca~(2+)的研究

采用硝酸对文冠果活性炭进行氧化改性,探讨了Ca⁽²⁺⁾溶液初始浓度、吸附温度、时间、pH值对Ca(2+)溶液初始浓度、吸附温度、时间、pH值对Ca⁽²⁺⁾吸附的影响。分析了吸附热力学和动力学,初步探讨了吸附机理。实验表明,当Ca(2+)吸附的影响。分析了吸附热力学和动力学,初步探讨了吸附机理。实验表明,当Ca⁽²⁺⁾的初始浓度为500 mg/L,吸附温度为40℃,吸附时间为120 min,pH值为2时,吸附量最大,可达285.9 mg/g。硝酸改性文冠果活性炭吸附Ca(2+)的初始浓度为500 mg/L,吸附温度为40℃,吸附时间为120 min,pH值为2时,吸附量最大,可达285.9 mg/g。硝酸改性文冠果活性炭吸附Ca⁽²⁺⁾符合伪二级动力学模型和Langmuir等温线模型,吉布斯自由能ΔG°<0、焓变ΔH°<0、熵变ΔS°<0,表明该吸附是一个自发的放热过程。     

一种新型球形纤维素吸附剂对水中Ni~(2+)的吸附行为

用静态法研究了一种新型球形纤维素吸附剂对水中Ni2+的吸附行为,探讨了吸附质的初始浓度、溶液的pH值、温度等因素对球形纤维素吸附剂吸附性能的影响,并进行了解析实验。结果表明:球形纤维素吸附剂吸附Ni2+的最佳pH值为8.0,而且Ni2+的初始浓度越大,球形纤维素吸附剂对其吸附量越高,当Ni2+的起始浓度达到235mg/L左右时,吸附量趋于饱和;采用浓度为1.5mol/L的HCl溶液作解吸液回收Ni2+的综合效果较好,回收率可达96.8%。     

柚子皮对模拟放射性废水中钍(IV)的选择性吸附

采用柚子皮作为生物吸附剂,在对模拟的放射性废水的单种金属元素溶液吸附研究中,柚子皮表现出对镧锕系金属离子的高效吸附;在对多种金属元素的混合溶液吸附研究中,柚子皮表现出对钍离子的高效选择性吸附。结果表明,Th⁽⁴⁺⁾的质量浓度100 mg/L、初始pH 4、吸附剂浓度3.5 g/L、粒径150(4+)的质量浓度100 mg/L、初始pH 4、吸附剂浓度3.5 g/L、粒径150²00目、吸附时间120 min时,柚子皮吸附剂对Th200目、吸附时间120 min时,柚子皮吸附剂对Th⁽⁴⁺⁾的去除率可达94.87%,最大吸附量43.01 mg/g。柚子皮对Th(4+)的去除率可达94.87%,最大吸附量43.01 mg/g。柚子皮对Th⁽⁴⁺⁾的吸附行为符合Langmuir等温模型,吸附属于单分子层吸附。柚子皮对钍(IV)的吸附行为符合拟二级动力学模型。     

铝镁铁三元类水滑石对Cr(VI)的吸附性能研究

采用共沉淀法合成了铝镁铁三元类水滑石,考察了该类水滑石对水溶液中Cr(VI)的吸附性能。结果表明:在温度为20℃,初始pH值为7的条件下,吸附剂对Cr(VI)的吸附平衡时间约为15min,平衡时吸附量为8.37mg/g;吸附量随初始pH值的降低而增大,当初始pH值为2.8时吸附量达到9.55mg/g;吸附量还随着初始质量浓度的增加而增大,但当初始质量浓度超过20mg/L后吸附量反而下降。     

铝镁铁三元类水滑石对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

采用共沉淀法合成了铝镁铁三元类水滑石,考察了该类水滑石对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能.结果表明:在温度为20℃,初始pH值为7的条件下,吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附平衡时间约为15 min,平衡时吸附量为8.37mg/g;吸附量随初始pH值的降低而增大,当初始pH值为2.8时吸附量达到9.55mg/g;吸附量还随着初始质量浓度的增加而增大,但当初始质量浓度超过20mg/L后吸附量反而下降.     

改性粉煤灰处理生活污水中磷的试验研究

采用改性粉煤灰为吸附剂,对生活污水中磷进行吸附脱磷试验,并研究粉煤灰粒径、投加量、pH、温度、振荡强度以及吸附时间等因素对脱磷效果的影响。结果表明,在粉煤灰粒径为0.075～0.096 mm、投加量为25 g/L、溶液pH为3.5、水温为50℃的条件下,对磷质量浓度为6.0 mg/L的生活污水,以140 r/min的强度振荡吸附120 min,磷的去除率可高达94.5%,水样中的磷质量浓度降至0.5 mg/L以下。     

柱状商品活性炭对苯胺的吸附研究

为了研究柱状商品活性炭对苯胺的吸附效果及影响规律,探索了柱状商品活性炭吸附苯胺的影响因素及吸附最佳条件?在单因素试验及正交试验的基础上,对苯胺的脱除率和吸附量进行了单因素方差分析,结果表明吸附影响因素(投炭量、吸附时间、苯胺初始浓度、pH)对脱除率的影响水平强弱次序为:吸附时间苯胺溶液浓度pH活性炭投加量,对吸附量的影响水平强弱次序为:吸附时间苯胺溶液浓度pH活性炭投加量。当活性炭投加量是1 g(即2 g活性炭/mg苯胺),吸附时间180 min,苯胺溶液初始含量10 mg/L,pH为4时脱除率最大能够达到97.21%;当活性炭投加量是0.5 g(即1 g活性炭/mg苯胺),吸附时间180 min,苯胺溶液初始含量10 mg/L,pH为7时吸附量最大能够达到0.9663 mg/g。     

含咪唑啉基偕胺肟化共聚物对Cu(Ⅱ)吸附性能

本文以丙烯酰胺（AM）、丙烯腈（AN）、1-(2-N-烯丙基氨乙基)-2-油酸基咪唑啉（NIPA）为原料,制备了咪唑啉基偕胺肟化聚合物AM/AO/NIPA。对其进行了FTIR、SEM和TG表征,通过静态吸附实验考察了pH、吸附时间、溶液初始浓度对聚合物AM/AO/NIPA和吸附剂聚丙烯酰胺（PAM ）吸附低浓度Cu2+过程的影响,并拟合吸附动力学和等温吸附曲线探讨了吸附机理。结果表明：聚合物AM/AO/NIPA的铜吸附容量受溶液pH影响不大;当聚合物AM/AO/NIPA加入量为0.05 g时,在30 ℃,pH=5,吸附3 h后,对铜离子质量浓度为100 mg/L的溶液吸附达到平衡 ,此时吸附容量为37.32 mg/g;整个吸附过程服从准二级动力学模型,以化学吸附为主;对Langmuir和Freundlich等温吸附模型均能较好的拟合。通过Langmuir模型拟合计算得到,偕胺肟化聚合物AM/AO/NIPA的Cu2+饱和吸附量为267.38 mg/g,超过相同条件下吸附剂PAM的饱和吸附量3倍以上。AM/AO/NIPA循环使用5次后,其吸附量保留率可高达92.99%。     

含咪唑啉基偕胺肟化聚合物合成及其对Cu(Ⅱ)吸附性能

以丙烯酰胺(AM)、丙烯腈(AN)、1-(2-N-烯丙基氨乙基)-2-油酸基咪唑啉(NIPA)为原料,制备了咪唑啉基偕胺肟化聚合物AM/AO/NIPA。对其进行了FTIR、SEM和TG表征。通过静态吸附实验考察了pH、吸附时间、溶液初始浓度对聚合物AM/AO/NIPA和吸附剂聚丙烯酰胺(PAM)吸附低浓度Cu~(2+)过程的影响,并探讨了吸附机理。结果表明:聚合物AM/AO/NIPA的Cu~(2+)吸附容量受溶液pH影响不大;当聚合物AM/AO/NIPA加入量为0.05 g时,在30℃、pH=5、吸附3 h后,对Cu~(2+)质量浓度为100 mg/L的溶液吸附达到平衡,此时吸附容量为37.32 mg/g;整个吸附过程符合准二级动力学模型,以化学吸附为主;对Langmuir和Freundlich等温吸附模型均能较好拟合。通过Langmuir模型拟合计算得到,偕胺肟化聚合物AM/AO/NIPA的Cu~(2+)饱和吸附量为267.38 mg/g,是相同条件下吸附剂PAM饱和吸附量的3倍以上。AM/AO/NIPA循环使用4次后,吸附量保留率高达92.99%。     

改性花生壳吸附剂对阴离子染料的吸附作用

以天然花生壳为原料,选用环氧氯丙烷作为醚化剂,再接枝二乙烯三胺得到改性花生壳。用扫描电镜等手段进行改性花生壳的表征,同时研究其对两种阴离子染料酸性橙(AO)和活性艳蓝(KN-R)的吸附去除情况。在系统研究初始pH、吸附剂投加量、初始染料浓度和吸附时间对吸附效率影响的基础上,通过吸附等温线和吸附动力学模型解析改性花生壳对阴离子染料的吸附机理。结果表明,改性后的花生壳孔道增多,且胺基成功地接枝到改性花生壳上。当AO和KN-R初始浓度为200 mg/L,改性花生壳投加量为0.5 g/L,溶液pH值为2时,吸附120 min后,改性花生壳对AO和KN-R的吸附容量分别为273.3 mg/g和313.6 mg/g。吸附符合Langmuir吸附等温模型和准二级动力学模型,通过计算确定改性花生壳对AO和KN-R的理论吸附容量与试验结果一致。该吸附剂原料广泛、制备方法简单,在染料废水去除方面具有良好的应用前景。     

锰改性膨润土深度处理含铅废水的试验研究

采用氯化锰对膨润土进行改性,并用于深度处理含铅废水,考察了吸附时间、溶液初始pH值及吸附剂投加量对Pb2+吸附率的影响。结果表明在原水中Pb2+的质量浓度为1 mg/L,pH值为6,吸附时间为40 min,吸附剂投加量为20 mg/L,混凝剂投加量为60 mg/L的条件下,Pb2+的吸附率达到95%以上,出水中Pb2+的质量浓度小于0.05 mg/L,满足GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准的要求。     

NaOH改性棉花秸秆对Cu~(2+)、Pb~(2+)的吸附研究

采用NaOH处理过的棉花秸秆去除废水中的Pb2+和Cu2+,探究不同因素对Pb2+、Cu2+的吸附效果的影响,确定最佳吸附工艺条件。结果表明,Pb2+最佳吸附条件为:投加量为33.33 g/L,振荡时间为110 min,吸附温度为25℃,溶液初始浓度为15 mg/L,pH值为5.0,去除率达92%;对Cu2+的最佳吸附条件为:投加量26.67 g/L,振荡时间为110 min,吸附温度为55℃,溶液初始浓度为15 mg/L,pH值为5.0,去除率达90.4%。     

固定化啤酒废酵母对Pb~(2+)吸附性能的研究

固定化啤酒酵母法是采用啤酒废酵母作为生物吸附剂,研究其在固定化的条件下对Pb2+的吸附特性。用2%海藻酸钠与1%明胶混合作为包埋剂固定啤酒废酵母。考察了固定化啤酒废酵母吸附Pb2+过程中的影响因素,包括初始Pb2+浓度、酵母菌体浓度、吸附时间和初始pH值等。试验结果表明,在初始Pb2+质量浓度为100mg/L、pH值为5、菌体酵母投加量为1.44 g/L、吸附时间为180 min的最佳条件下,固定化啤酒废酵母对Pb2+的吸附率为92.69%,吸附量为51.35 mg/g,吸附符合Freunollich方程,相关系数R为0.990 14。