铁改性锰矿对砷的吸附性能研究

研究了影响铁改性锰矿除砷效果的各种因素,并对改性前后锰矿的吸附等温线进行了研究。结果表明,铁改性的最佳浓度为20g/L。在改性锰矿投加量为0.100 0g、反应温度为20℃、反应时间为60min、pH为3.0的条件下,对质量浓度为200μg/L的含砷水样,改性锰矿对As(Ⅴ)的去除率高达98.34%,而对As(Ⅲ)的去除率只有85.11%。水中Ca2+、Fe3+有增强砷的去除效果的趋势;SiO23-、CO23-和HCO3-能明显降低其去除效果。正交实验表明,SiO23-对改性锰矿除砷效果的影响大于CO23-,反应温度和时间对其影响则较小。改性前后锰矿的吸附等温线表明,在反应温度为20℃、改性锰矿投加量为0.100 0g的条件下,改性锰矿对As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的饱和吸附量分别为1.701 5mg/g和2.112 0mg/g,分别比改性前提高了96.77%、87.23%。     

改性粉煤灰去除城市景观水中磷的试验研究

利用硫酸改性的粉煤灰对模拟城市景观水体中磷的吸附特性进行了试验,并获得了相应的技术参数,在此基础上对实际城市景观水体进行了除磷试验研究.结果表明:改性粉煤灰在5min之内可基本达到磷吸附平衡,吸附反应符合Langmuir方程,相关系数:0.998,最大吸附容量达到9.19 mg/g.搅拌强度G值大于49.7s-1、pH值分别为6 和12 左右时具有良好的吸附效果;磷浓度分别为1 mg/L、0.2 mg/L、0.04 mg/L的模拟景观水体,相应改性粉煤灰投加量分别为670 mg/L、220 mg/L和100 mg/L时,出水磷浓度≤0.02 mg/L;当投加量分别提高到1 000 mg/L、250 mg/L和125 mg/L时,三种水体的出水磷浓度都检测不出.对实际城市景观水体除磷试验表明,总磷(TP) 为0.254 3 mg/L、可溶性磷酸盐(DP) 为0.026 3 mg/L和TP 为0.112 2 mg/L、DP 为0.016 3 mg/L 的两种景观水体粉煤灰投加量为250 mg/L时,具有较好的除磷效果,出水TP和DP分别降到了0.02 mg/L和0.01 mg/L的水平,且出水pH值均呈中性.     

原位生成铁基吸附剂的滤柱除砷工艺性能

为研究不添加氧化剂时,滤柱原位生成的铁基吸附剂净化低浓度As(Ⅲ)污染地下水的可行性及长期运行效果,分别从滤柱除砷最佳铁砷比(质量比)、滤速对滤柱除砷效果影响、砷沿程去除规律及机理等方面,系统分析滤柱除砷工艺性能.结果表明:滤柱R1、R2分别在进水As(Ⅲ)质量浓度为50、100μg/L,滤速为5 m/h条件下运行,筛选出的最佳铁盐质量浓度为1.2、2 mg/L,对应最佳铁砷比约为20∶1.以进水As(Ⅲ)质量浓度为50~70μg/L、总Fe质量浓度约为2 mg/L的滤柱R3为研究对象,发现滤速提升过程中As去除条带不断下移,主要集中在上部60 cm滤层,而Fe去除条带并没有发生明显变化,Fe在20 cm和20~80 cm滤层内去除质量浓度均约为1 mg/L;滤速由3 m/h提升至10 m/h过程中,滤柱反冲洗周期出现小幅度缩短但基本维持在72 h以内,滤柱稳定运行的极限滤速为10 m/h.铁盐自催化氧化过程可能生成了利于As(Ⅲ)氧化的中间产物,滤料表面及滤料间形成的r-FeOOH、Fe(OH)_3为砷的吸附去除提供充分吸附位点.     

微生物改性钢渣去除废水中砷(Ⅲ)的性能研究

以固体废弃物钢渣为原始材料,通过微生物浸泡侵蚀进行改性,对其除砷(Ⅲ)影响因素、吸附等温线及动力学进行考察。结果表明:改性钢渣在pH=7时对砷(Ⅲ)吸附效果最佳,且在一定范围内吸附量与温度成正比例关系,同时吸附量随着投加量的增加而增大。改性后的钢渣对砷(Ⅲ)的静态吸附效果更符合Langmuir等温吸附模型(R2=0.981 8),最大拟合吸附量为2 500μg/g。动力学模型符合准二级动力学拟合方程(R2=0.999 8),并对材料进行XRF(X射线荧光光谱分析)、SEM(扫描电子显微镜)分析,探索其除砷机理。     

胶原纤维负载金属离子对氟的吸附性能研究

以胶原纤维为基质,利用Zr(Ⅳ)、Al(Ⅲ)和Fe(Ⅲ)能与其形成配合物的特性制备吸附材料,并研究了该吸附材料对水溶液中氟离子的吸附特性。结果表明,在pH 4～9范围内,胶原纤维负载Zr( ZrCF)、Al( AlCF)和Fe( FeCF)对氟离子具有较强的吸附能力,吸附容量大小顺序为：ZrCF>AlCF> FeCF。在303 K时,３种吸附材料对F-的平衡吸附容量分别为57.94 mg/g、31.84 mg/g和15.24 mg/g,对氟离子的吸附等温线均符合Langmuir方程。ZrCF对氟离子的吸附动力学可以用拟二级速度方程来描述,计算得到的平衡吸附量与实测平衡吸附量非常吻合。用0.05 mol/L氢氧化钠溶液进行解吸时,其解吸率达97％。     

Fe(Ⅲ)改性D401螯合树脂吸附微量砷(V)的研究

制备了Fe (Ⅲ) 负载型D401螯合树脂,研究了pH值、吸附时间、进水As(V)浓度和SO2―4/Cl-共存离子对Fe (Ⅲ) 负载型螯合树脂去除As(V)的影响,并进行了动力学研究.实验结果及动力学研究表明, Fe (Ⅲ) 负载型D401螯合树脂可将1 mg/L以下的含砷水降至我国饮用水标准0.05 mg/L 和美国环保局最新饮用水标准0.01 mg/L以下,是一种很有发展前景的去除生活饮用水和工业废水中微量砷的脱除剂.Fe (Ⅲ) 负载型螯合树脂可通过稀盐酸较为方便地再生,再生率可达到94%以上.     

改性粉煤灰在废水处理中的应用

用火法对粉煤灰进行改性处理,改性后粉煤灰的物理化学性质变化较大,新生矿物相有A型沸石和Na-P型沸石.通过正交实验,建立了最佳改性及处理含Cu2 废水的工艺条件:原状粉煤灰与Na2CO3质量比为1∶2,NaOH浓度为1 mol/L,固液比为1∶5;2 g改性粉煤灰对250 mL浓度为20 mg/L的Cu2 模拟废水的吸附率达97%.处理含Cr6 废水的最佳条件为:改性粉煤灰5 g置于250 mL浓度为3 mg/L,pH=7的废水中,搅拌时间30 min,对Cr6 吸附率达89.6%,处理后的废水Cr6 浓度为0.31 mg/L,低于国家废水排放标准(0.5 mg/L).     

硫酸改性粉煤灰/炉渣混合物处理含磷废水的工艺研究

利用化学沉淀及吸附的方法,研究硫酸改性粉煤灰/炉渣混合物对含磷废水的去除效果。通过单因素对比试验考察粉煤灰/炉渣混合物投加量、p H值、反应温度、搅拌时间、静置时间对除磷效果的影响,并确定最佳工艺条件。实验结果表明:处理10 mg/L模拟含磷废水,硫酸改性粉煤灰/炉渣混合物(质量比1∶1)投加量为2 g/L、反应温度25℃、p H值为8、搅拌时间10 min、静置时间2 h为最佳工艺条件,除磷率在93%以上,符合国家污水排放一级标准。     

弱酸性阳离子交换纤维及其对水中微量铁（Ⅲ）离子的富集

以聚丙烯无纺布为基体,通过γ射线共辐射接枝丙烯酸制备了弱酸性阳离子交换纤维(PP-g-AA),以该纤维作为固相萃取吸附荆,富集水中的微量铁(Ⅲ)离子.结果表明,PP-g-AA纤维对水中微量铁(Ⅲ)离子具有良好的吸附富集性能.在pH值为4.9、质量浓度为5 mg/L的Fe3+水溶液中静态吸附20 min后纤维的吸附率就达到93.3%,吸附量为2.80 mg/g,吸附活化能为79.78 kJ/mol;吸附Fe3+后的PP-g-AA纤维用1 mol/L的盐酸洗脱5 min后,洗脱率达到96.4%,洗脱液中Fe3+浓度为140mg/L,是富集前的28倍.     

二氧化锰改性多壁碳纳米管吸附水中Sb(Ⅲ)

采用液相氧化还原法制备二氧化锰/多壁碳纳米管（MnO2/MWNTs）复合材料,利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、激光粒度仪和N2吸附-脱附对改性前后MWNTs的物化性能进行表征.通过对水中Sb(Ⅲ)的静态吸附试验考察改性碳纳米管的吸附容量,同时还考察pH值、锑的初始浓度、吸附剂投加量、吸附时间和温度对吸附效果的影响.结果表明,在Sb(Ⅲ)初始浓度为1.5 mg/L、吸附剂投加量为0.5 g/L、温度为298 K、pH值为2.00的条件下,二氧化锰改性后的碳纳米管对锑的去除率可达到97.72%,比未改性碳纳米管的去除率提高51.29%,吸附容量也从原始CNT的3.01 mg/g增大到6.00 mg/g.最后发现该吸附过程较好地符合Freundlich吸附等温线,pH值对吸附效果的影响较大.     

稻壳灰对水体中Cu2+的吸附性能

为了解决处理含铜重金属废水时成本高和效率低等问题,选用廉价且吸附性能较好的吸附剂成为研究中的热点问题。文章以稻壳为原料制备稻壳灰吸附剂,通过单因素实验研究Cu²⁺质量浓度、pH值、吸附剂投加量、时间、温度等对吸附效果的影响;通过正交实验得出吸附Cu²⁺的最佳条件;通过扫描电镜及红外光谱测定,对吸附前后的稻壳灰进行表征分析。实验结果表明:溶液pH对吸附效果影响极大,当4≤pH≤6时,吸附率较高,pH过低或过高均不利于吸附;在前0.5 h内吸附速度很快,1 h后吸附基本完成。稻壳灰吸附Cu²⁺的最佳条件为:稻壳灰投加量20.0 g/L、35 ℃、Cu²⁺质量浓度30 mg/L、吸附时间1 h、溶液初始pH为6。准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型可较好地描述稻壳灰对Cu²⁺的吸附过程。     

菌体/粉煤灰复合吸附剂对活性红的吸附研究

采用菌体/粉煤灰复合吸附剂吸附活性红,通过单因素实验探究其吸附条件和吸附机理.结果表明:处理模拟活性红最佳条件为:pH=4.0~10.0,吸附剂投加量3 g/L,搅拌时间15min,静置时间1 h,此时脱色率均在89%以上.热力学的研究结果表明:Langmuir模型和Freundlich模型均不能用来描述吸附剂对活性红的吸附,吸附不属于单分子层吸附,吸附机理有待进一步研究.用颗粒内扩散方程、准二级吸附动力学方程和准一级吸附动力学方程对吸附进行分析,准二级吸附动力学方程能更好地描述活性红在复合吸附剂上的吸附,化学吸附过程由吸附剂对染料的吸附速率控制,饱和吸附量为49.15 mg/g.     

利用粉煤灰滤渣制备NaP1型沸石及其吸附Cu~(2+)的研究

以固体废弃物粉煤灰为原料,经过煅烧和水热反应生成粉煤灰滤渣前驱体,通过添加工业硅粉来调整反应物的Si/Al摩尔比,采用水热法合成了NaP1型沸石。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和傅立叶转换红外光谱仪对所合成沸石的物相、显微结构和化学基团进行了观察与分析,并对其吸附铜离子的性能进行了研究。结果表明,Si/Al摩尔比为3∶1的粉煤灰滤渣和氢氧化钠溶液在90℃下可以水热合成得到结晶度较高的NaP1型沸石;NaP1型沸石对于铜离子具有较高的吸附量,初期其吸附速度较快,30min时吸附量为52.8mg/g,之后吸附速度稍有减缓,吸附时间为60min时接近吸附饱和,饱和吸附量可达到82.7mg/g。     

壳聚糖复合粉煤灰处理活性染料废水的研究

以粉煤灰与壳聚糖为原料制备壳聚糖复合粉煤灰吸附剂,研究该吸附剂对活性艳蓝染料废水的吸附条件及对活性染料废水吸附的正交试验。结果表明,该吸附剂对活性艳蓝的吸附条件是：60mg/L染料溶液100mL,吸附剂投加量为2.0g,吸附震荡时间120min,静置20min,脱色率可达到95%以上。由正交试验结果可知,对脱色率的影响因素依次为：pH〉染料种类〉振荡时间〉投加量。与单一的粉煤灰或壳聚糖相比,壳聚糖复合粉煤灰对活性染料废水有很好的脱色作用和COD去除率,且操作方法简单,工艺条件易于控制.     

粉煤灰对酸性染料的脱色研究

以燃煤废弃物粉煤灰作为吸附剂,对酸性蓝197与酸性黑1进行吸附脱色,研究影响脱色的因素。实验结果表明：粉煤灰浓度为10 g/L时,对两支酸性染料的吸附在初始30 min内基本达到平衡,高温改性粉煤灰的吸附脱色性能明显提高;两支染料溶液初始pH值小于5.5时,脱色效率最佳;随染液初始浓度增大,染液的脱色率不断降低,但粉煤灰吸附量却不断增大;粉煤灰及改性粉煤灰对两支染料的恒温吸附脱色数据符合Lang-muir和Freundlich两种恒温吸附方程;吸附参数表明粉煤灰对水溶性酸性染料的吸附过程容易进行;粉煤灰及改性粉煤灰对两支染料的吸附动力学过程为准二级吸附。     

改性花生壳对重金属含铬废水的吸附研究

对改性花生壳处理含Cr6＋废水进行研究,考察吸附时间、改性花生壳投加量、pH值、Cr6＋溶液初始浓度对吸附效果的影响。实验结果表明,在吸附时间100min、改性花生壳投加量为5.0g/L、pH值2.0、Cr6＋溶液初始浓度25mg/L、常温的优化实验条件下,硝酸改性花生壳比盐酸改性花生壳吸附效果好,硝酸改性花生壳吸附率达到87%,盐酸改性花生壳为71%。改性花生壳是一种较高效的重金属离子吸附剂。     

粉煤灰改性及钝化污泥实验研究

以粉煤灰和石灰石为原料,加入一定量矿化剂,在微波辐照下进行改性,得到吸附材料粉煤灰沸石（FZ）,通过X射线衍射和电镜扫描等方式对粉煤灰辐照改性原理及产物结构等进行了分析,通过添加不同比例的粉煤灰对城市污泥进行了钝化实验研究,并对钝化作用机理进行了分析,对钝化污泥中重金属含量变化及养分含量进行了测试,实验结果表明,改性粉煤灰对污泥中含重金属Zn、Cu、Mn具有明显钝化作用,对污泥中养分具有良好的滞留效果,经钝化处理后,污泥中重金属Zn、Cu、Mn含量都显著低于国家农用标准,污泥渗滤液中全氮含量低于中国地面水环境质量标准（10mg·L^-1）,全磷含量低于污水排入城市下水道水质标准（1mg·L^-1）。     

受硝基苯污染地下水的村镇分散应急处理技术

为保障村镇分散供水的安全性,采用稻壳灰吸附协同强化混凝沉淀-加热共沸的组合技术,研究其对地下水中微量硝基苯的去除效果.结果表明,稻壳灰对地下水中硝基苯的吸附平衡时间为30min,当硝基苯的剩余浓度为3.5μg/L时,稻壳灰对硝基苯的饱和吸附容量约为44μg/g;单独的混凝沉淀对硝基苯的去除作用不大,但在稻壳灰吸附后,混凝沉淀对硝基苯的去除率提高到35%～52%;加热共沸能够大幅度去除水中的硝基苯,去除率可以达到90%以上;试验最后出水可以达到硝基苯未检出的效果.稻壳灰吸附协同强化混凝沉淀-加热共沸是一种适合村镇分散供水经济有效的应急处理工艺.     

改性废弃生物质对直接染料的吸附研究

选取花生壳、甘蔗渣和蛋壳膜等废弃物为原料,改性后制得生物质吸附剂,以直接蓝染料废水为处理对象,考察改性前后的吸附效果以及pH、吸附时间、吸附剂投加量等因素对吸附效果的影响,探讨了3种吸附剂的等温吸附和吸附动力学过程.研究表明,改性能够不同程度地提高3种吸附剂的吸附效果,pH和温度对吸附的影响较大,改性花生壳、甘蔗渣以及蛋壳膜在各自投加量条件下对染料废水的脱色率分别达到93.6％、97.4％和99.2％,平衡吸附量可达39,4mg/g、45.5mg/g及113mg/g,等温吸附过程遵从Langmuir方程,吸附动力学符合二级动力学模型.