锆改性沸石的动态除氟研究

为了提高天然沸石的除氟能力,对其进行了氧氯化锆改性研究。X衍射图谱和电镜扫描图谱均显示,改性后有一定量二氧化锆负载于沸石表面和孔道中。静态吸附试验表明,锆改性沸石饱和除氟容量达19.84 mg/g,饱和吸附率达93.4%,除氟性能远优于沸石原矿(56.4%)和酸改性沸石(84.4%)。动态吸附实验结果显示:流速、原水氟质量浓度和填充柱床层高度对锆改性沸石除氟有很大影响,溶液pH值影响不大。当改性沸石用量为5.0g时,最大流速为10.0mL/min,流速为6.0mL/min时可将原始质量浓度在20.0mg/L以内的含氟溶液处理达到国家饮用水含氟标准。     

结晶紫在乙酸膨润土上的吸附行为

采用乙酸膨润土(AAB)研究其对水体中结晶紫(CV)染料的吸附.结果表明,投加量为0.8 g/L时吸附500 mg/L的CV即可达到99％的去除率;随着染液pH值的上升,AAB对CV的去除率呈现逐渐提高趋势,AAB吸附CV的适宜pH值范围较宽广,pH值为5～10时,去除率均可达80％以上,pH值为11时去除效果达到最高,可迭99％;低于0.1 mol/L的NaC1会促进CV的吸附,高于0.1 mol/L的NaCl会抑制对CV的吸附;AAB吸附CV可达到99％的去除率,其平衡吸附时间为180 min;温度升高可以增加吸附容量,但增加不明显;其吸附动力学过程符合准二级动力学模型;CV在AAB上的吸附符合Langmuir模型,计算得到Langmuir吸附容量为1000 mg/g.     

改性膨润土的制备及其对水溶液中硝基苯的吸附作用

通过改性辽宁某地钙基膨润土,制备无机柱撑膨润土、有机—无机柱撑膨润土及有机膨润土,并分别表征其结构特征;研究了膨润土原土及三种改性膨润土的吸附性能。结果表明,它们对水溶液中硝基苯的吸附能力大小顺序为:有机膨润土>有机—无机柱撑膨润土>原土>无机柱撑膨润土;室温条件下,硝基苯初始浓度10mg/L,吸附剂投加量20g/L,吸附振荡时间为40min时,有机膨润土对硝基苯的去除率达64.4％,较相同条件下原土对硝基苯的去除率提高了21.3％。有机膨润土对硝基苯的吸附等温线近似成直线,改性膨润土对硝基苯的吸附以蒙脱石层间有机物的萃取作用为主。     

大同膨润土对阳离子蓝吸附作用的研究

以大同地区两种膨润土为吸附材料,研究了膨润土对阳离子蓝(X-GRRL)的吸附作用,通过改变膨润土的粒度、投加量、吸附时间、染料废水初始浓度、初始pH值及吸附温度等条件,分析其对阳离子蓝(X-GRRL)的吸附量与脱色率的影响。结果表明,反应初始温度为室温(25℃),pH值为7,A、B两种膨润土投加量为0.4 g/L,阳离子蓝质量浓度为20 mg/L时,脱色效果最佳,脱色率分别为91.13%与99.67%,吸附量分别为47.78 mg/g、49.82 mg/g。吸附结果更符合Lagergren准二级动力学模型。热力学结果与Langmuir型拟合度较高。     

煅烧铝柱撑膨润土处理氨氮废水的试验研究

利用铝离子水解聚合的性质,以钠基膨润土为原料,采用水热法制备了n(OH-)∶n(Al3+)=2.0羟基铝柱撑膨润土,将其在500℃下煅烧2h。研究了经煅烧后柱撑膨润土投加量、溶液pH值、时间、温度、初始氨氮浓度对氨氮吸附性能的影响。结果表明:当氨氮初始浓度为100mg/L,投加量为3.0g/25mL、pH值为9、温度为25℃、时间为60min时,氨氮的去除率达到最大,可达到86.9%以上。     

蛇纹石负载羟基磷灰石对矿区地下水中氟、铁和锰的动态吸附性能

针对矿区地下水中氟、铁、锰污染超标问题,利用湿法化学共沉淀法制备蛇纹石负载羟基磷灰石(Srp/HAP)复合吸附剂,通过动态吸附试验,研究Srp/HAP对F^-,Fe²⁺,Mn²⁺的同步吸附性能,考察吸附床高度、流速及进水质量浓度对穿透过程的影响。采用Adams-Bohart,Thomas模型拟合和SEM,EDS,XRD,BET,FT-IR等微观表征,分析Srp/HAP对F^-,Fe²⁺,Mn²⁺的吸附机理。结果表明,制备的Srp/HAP复合吸附剂颗粒紧实,既有Srp表面的片状卷曲结构,又解决了HAP表面团聚问题,负载后颗粒的比表面积、孔容均有明显增加,具有较好的表面孔隙结构,有利于氟、铁、锰的同步吸附去除。吸附柱吸附总量随床柱传质区高度的增加和3种离子初始质量浓度的升高而增加;在进水流速为4 m L/min时动态柱对离子的动态吸附容量最高,流速过大和过小都不利于复合吸附剂的动态吸附;在吸附剂填充高度15 cm,进水流速为4 m L/min时,动态柱对初始质量浓度分别为5,20和5 mg/L的F^-,Fe²⁺,Mn²⁺的最大动态吸附容量分别为1.567,7.008和1.615 mg/g。采用Thomas模型能较好描述Srp/HAP对F^-,Fe²⁺,Mn²⁺的吸附动力学特征。微观分析表明,吸附过程既有表面物理吸附,也有化学吸附,化学吸附主要表现为离子交换和表面络合作用。F^-部分取代HAP中的OH^-,Fe²⁺和Mn²⁺则取代Srp中的Mg²⁺,使得F^-,Fe²⁺,Mn²⁺在复合颗粒表面的赋存状态主要以Fe₃Si₂(OH)₄O₅,Mn₃Si₂(OH)₄O₅,Ca₅(PO₄)₃F化合物存在,另外HAP晶体表面的PO₄^3-与Fe²⁺和Mn²⁺也可能发生络合作用。蛇纹石负载羟基磷灰石复合颗粒可作为矿区处理含氟、铁、锰离子地下水的优良吸附剂。     

膨润土对铀的吸附研究

本文采用间歇法研究膨润土对铀的吸附性能,探讨了膨润土的用量、pH值、铀初始浓度、吸附时间等因素对膨润土吸附铀的影响。结果表明:膨润土对铀的吸附量随铀初始浓度的升高而增大,吸附比与吸附率却随铀初始浓度的升高而逐渐降低;溶液在接近中性时对的铀的吸附效果最好;当初始浓度一定时,吸附量随膨润土加入量的增加而减少,吸附率随膨润土加入量的增加而增加。     

交联改性膨润土处理Cr(Ⅵ)废水的研究

以膨润土为原料,制备了铁镍改性膨润土,研究了不同条件下铁镍改性膨润土对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能,结果表明:在废水pH值为4,Cr(Ⅵ)初始浓度为22mg/L,铁镍改性膨润土用量为5g/L,吸附1h,温度为25℃条件下,铁镍改性膨润土对Cr(Ⅵ)的去除率达到94%以上。     

膨润土对废水中Ni2+的吸附特性研究

为考察膨润土作为吸附剂对含Ni²⁺废水的处理效果,配制不同Ni²⁺初始浓度的溶液作为模拟废水,以山东莱阳鑫达矿业有限公司的天然钙基膨润土为吸附剂进行吸附试验。结果表明：随着Ni²⁺初始浓度的增加,膨润土对Ni²⁺的吸附率逐渐降低;膨润土对Ni²⁺的吸附率随固液比的增加而提高,但增加固液比降低了单位吸附剂的利用率,还提高了后续处理的难度;振荡速度对于膨润土吸附效果影响不大,可以忽略;随着pH值的提高,膨润土对Ni²⁺的去除率逐渐提高;Ni2+的初始浓度为100 mg/L、固液比为12.5 g/L、无振荡,自然pH时,Ni²⁺去除率可达95%以上。为考察溶液pH对膨润土吸附Ni²⁺的影响,考察了不同pH条件下膨润土对Ni²⁺的饱和吸附量,并对其机理进行了分析,结果表明：当溶液pH<7时,H+会与Ni²⁺发生竞争吸附从而降低Ni²⁺吸附率;pH值的提高有利于Ni²⁺的去除,但pH>7.5后Ni²⁺的水解成为主要去除机制;不同pH下,Ni²⁺的不同存在形态也对吸附率产生了影响。试验结果对膨润土作为吸附材料的工业化应用具有指导意义。     

CTMAB改性膨润土对活性艳蓝的吸附性能

采用碳酸钠-十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)复合法对天然膨润土进行改性,并通过红外光谱和X射线衍射分析手段对所制备的CTMAB改性膨润土进行了结构表征。以CTMAB改性膨润土为吸附剂对模拟活性艳蓝染料废水进行吸附脱色试验,结果表明:改性膨润土的脱色效果大大优于原土。在废水活性艳蓝浓度为50mg/L,pH=7,改性膨润土用量为5.0 g/L,吸附时间为50 min的条件下,模拟废水的脱色率达91.98%。     

热改性粉煤灰对水中铜的动态吸附研究

以热改性粉煤灰作为吸附剂，采用固定床吸附装置，探究了床层高度、流量、初始浓度等因素对Cu2+动态吸附曲线的影响。在此基础上进行了动态吸附模型的研究，分别研究了Thomas、Yoon-Nelson和Adams-Bohart三种吸附模型。同时也探讨了双组分污染物体系中MFA对Cu2+的动态吸附效果。结果表明，Cu2+的穿透时间随初始离子浓度和流量的增加而缩短，随床层高度的增加而延长。MFA吸附Cu2+的动态行为符合Thomas和Yoon-Nelson模型。降低床层高度、增加初始浓度和流量可以提高Cu2+的吸附速率。根据MFA吸附Cu2+前后的表征，吸附主要机理包括含氧官能团与Cu2+的络合和Na+等阳离子与Cu2+的离子交换。在双组分污染物体系中，溶液中的Zn2+、Pb2+对MFA的Cu2+吸附均产生抑制作用，其影响大小为Pb2+>Zn2+。      

膨润土吸附水中Cr(Ⅵ)的影响因素研究

研究了钙基膨润土(M-1)及其改性土(M-2)对模拟废水和实际废水中Cr6 的吸附行为。结果表明,钙基膨润土及其改性土对Cr6 的吸附,在1h基本达到吸附平衡,吸附量随溶液pH值的增大、温度的升高、膨润土粒度的变粗以及溶液中Cr6 的初始浓度的增高而降低;改性土的吸附效果明显好于钙基膨润土,去除率可达95%以上;用改性土处理后,实际废水中Cr6 的浓度低于国家标准规定。     

酸改性膨润土处理含铅废水

用硫酸对提纯膨润土进行活化改性制得酸改性膨润土，研究了酸改性膨润土处理含Pb^2＋废水的适宜条件。结果表明：当Pb^2＋初始浓度为10mg／L时，用土量为8g／L，pH=7，室温，振速180r／min，吸附时间15mins，酸改性膨润土对Pb^2＋的去除率可达99．6％。处理后Pb^2＋残留浓度低于国家排放标准。使用过的酸改性膨润土经过再生，其对含Pb^2＋废水的处理效果仍然令人满意。本研究为膨润土的改性及其对含重金属废水的处理提供了重要的参考数据。     

膨润土吸附水中Zn2+的影响因素研究

研究了邯郸钙基膨润土及其钠化土对Zn²⁺的吸附行为,考察了溶液中Zn²⁺的初始浓度、液固比、pH值、吸附时间、搅拌速度、温度、膨润土粒度等因素对膨润土吸附的影响。结果表明：钙基膨润土及其钠化土对Zn²⁺的吸附在2 h时都基本达到平衡;提高溶液的pH值、吸附温度和搅拌速度,延长吸附时间,降低膨润土的粒度、Zn²⁺的初始浓度和液固比,都能不同程度地提高膨润土对Zn²⁺的吸附率;在混合体系中,共存离子Pb²⁺对两种膨润土吸附Zn²⁺的效果都几乎没有影响,而Cr⁶⁺却会降低?街峙蛉笸炼訸n2+的吸附率。     

改性膨润土处理含汞废水

用硫酸对天然膨润土进行改性，研究了酸改性膨润土处理含Hg^2＋废水的适宜条件。结果表明：当Hg^＋初始浓度为1mg/L时，用土量为10g/L，pH值=8，振速150r/min，吸附时间90min，酸改性膨润土对Hg^2＋的去除率可达97.1%。处理后Hg^2＋残留浓度低于国家规定的一级排放标准。     

矿物材料/PAM吸附-混凝处理含Mn2+酸性矿山废水

采用环境矿物材料膨润土、钢渣、膨润土-钢渣复合粉末及复合颗粒对含Mn2+酸性矿山废水进行对比处理试验,确定最佳吸附剂及其与聚丙烯酰胺（PAM）联用技术的最佳反应条件。结果表明,5∶5膨润土-钢渣复合粉末对含Mn2+酸性矿山废水处理效果最好;对于pH值为3~3.5、Mn2+质量浓度为50 mg/L的酸性矿山废水,当复合吸附剂用量为3 g/L、PAM投加量为0.4 mg/L、吸附时间为120 min时,Mn2+去除率可达96.12%,处理后溶液pH值为8.91,浊度为4.0 NTU,可达标排放。膨润土-钢渣复合粉末与PAM吸附-混凝联用对含Mn2+酸性矿山废水的处理效果比单独吸附有较大程度提高,可实现泥水分离,且处理成本较低,值得推广应用。     

CH4/N2混合气在炭分子筛上的变压吸附分离

测量了CH4/N2混合气在一种炭分子筛固定床上的穿透曲线;研究了该炭分子筛对CH4的提浓效果,以及原料气流速和吸附压力对分离效果及CH4回收率的影响。结果表明：在吸附初期,该炭分子筛选择性吸附N2,吸附床出口基本检测不到N2合理地控制吸附时间可使吸附床出口气中CH4浓度达到96%以上;原料气流速对分离效果的影响大于压力的影响,且流速太大不利于CH4/N2混合气的分离;随着流速和压力的增加,CH4的回收率减小。