柚皮生物炭对模拟印染废水的吸附性能研究

为探究柚皮生物炭对印染废水的吸附性能,利用水热法炭化制备了柚皮生物炭吸附剂.采用扫描电子显微镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FT - IR)对其进行了表征,并考察了吸附时间、吸附温度和溶液初始浓度等因素对其吸附模拟废水中中性红的影响.结果表明:当吸附剂用量为0.09 g、吸附时间为40 min、 吸附温度为30 ℃时,柚皮生物炭对模拟废水中中性红的吸附效果最佳,为54.32 mg/g(模拟废水初始质量浓度为100 mg/L); 其吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,吸附动力学过程遵循准二级动力学模型.     

结构生物炭的制备及对水体氮磷的吸附性能

以香蒲污泥基生物炭和聚乙烯制备结构生物炭为吸附剂,KH₂PO₄和NH₄Cl为吸附质,研究结构生物炭的制备及对水体中氮磷的吸附性能。采用单因素实验法,筛选结构生物炭的最佳参数,并对其进行表征。研究结果表明：采用60%施胶量、5 N·cm^-2成型压力、160℃成型温度、95 min成型时间制备结构生物炭;结构生物炭对氮磷的吸附符合Langmuir模型,为单分子层吸附,对磷的亲和力比氮高,且氮磷在结构生物炭上的吸附是自发的有利的;结构生物炭较香蒲污泥基生物炭,提高结构生物炭的疏水性和稳定性,其表面颗粒结合紧密,对氮磷的吸附机制可归因为孔隙填充、静电吸附、氢键结合。     

改性活性污泥生物炭对水中苯酚吸附性能研究

以城市生活污水处理厂污泥为原料、碳酸氢钠为绿色活化剂、磷酸铵为氮磷源,采用真空热解法制备改性污泥生物炭,并采用SEM、FT-IR对材料进行了表征分析。结果表明,污泥生物炭改性后,可显著提高生物炭比表面积和孔隙度,以及N—H和C—O数量。研究了改性污泥生物炭投加量、污染物质量浓度、反应温度和pH等条件对苯酚吸附效果的影响,以及吸附的过程与机理。结果表明,改性污泥生物炭对苯酚有更好的吸附效果,吸附率随改性污泥生物炭投加量的增大而增大;当污染物质量浓度增大时,吸附率降低;反应温度越高,吸附效果越好;酸性条件有利于反应的进行。改性污泥生物炭对苯酚的吸附过程符合准二级动力学,吸附机理为单分子层吸附和不均匀的表面吸附。改性污泥生物炭具有良好的再生利用性能,可为污泥资源化利用及废水中苯酚的处理提供有效途径。     

改性石榴皮生物炭对水中低浓度硝氮的吸附性能研究

以石榴皮为原料在不同条件下制备生物炭,并对其进行盐酸改性,对比改性前后生物炭性质及其对硝氮的吸附效果.SEM、FTIR及等电点测定结果表明,改性后生物炭表面覆盖的颗粒被清除,微孔更清晰且孔径均有所增大;三种改性生物炭均含有-OH官能团,其中HBC600、HBC700是新增的;HBC600、HBC700和HGBC700等电点分别为9.1、10.1和8.1.未改性生物炭BC600、BC700和GBC700吸附后引起硝氮浓度增高,而改性生物炭HBC600、HBC700和HGBC700均具有较好吸附效果.硝氮初始浓度、吸附时间及生物炭投量均影响生物炭的吸附效果,硝氮初始浓度越低、吸附时间越长、投量越大,三种改性生物炭对硝氮的去除率越高,且相同条件下HBC700对硝氮的吸附效果均最优,最大吸附量可达1.742 mg/g.在硝氮初始浓度9.0 mg/L、生物炭投量8.0 g/L、吸附时间12 h条件下,HBC700吸附去除硝氮的综合效果最佳,去除率为87.6%,且可解吸再利用.     

改性柚皮对水体中盐酸环丙沙星的动态吸附研究

以改性柚皮为吸附剂对水体中的盐酸环丙沙星(CIP)进行动态吸附实验,考察了吸附柱高度、CIP初始浓度和流速对穿透曲线的影响,分别用Thomas模型、The bed-service time (BDST)模型和传质模型对动态吸附实验数据拟合.结果表明,随着柱高的增加、初始浓度以及流速的减小,穿透时间延长;吸附量实验值qe与Thomas模型预测值q0较为接近,且R2 0. 950 0,表明Thomas模型能够描述该动态吸附过程; BDST模型可以准确预测穿透时间和饱和时间,穿透时间的预测值和实验值间的最大误差为1. 32%;传质模型预测的理论穿透曲线和实际穿透曲线的趋势一致.     

锌改性煤矸石的制备及其对废水中磷酸盐的吸附去除

煤矸石作为吸附剂在废水处理领域广泛应用,但天然煤矸石内部含有大量结晶水和黏土矿物杂质,直接利用天然煤矸石处理废水存在效率低、时间长、投加量大等问题.采用ZnCl2对天然煤矸石进行改性,减少了煤矸石内部的结晶水和黏土矿物杂质,增加了煤矸石的比表面积,提高了处理效率,降低了处理成本.通过不同条件下的改性试验得到改性煤矸石,...     

活性炭的改性制备及其吸附脱硫性能

经不同质量分数的酸、处理时间、焙烧温度等条件对活性炭进行改性,利用静态法研究了改性活性炭对噻吩的吸附脱硫性能。通过BET表征,对三种活性炭吸附剂进行比表面积分析。实验结果表明：经质量分数为50％的HNO3,100℃,6h处理的活性炭的脱硫性能最优（约71．0％）,惰性气氛下高温焙烧活性炭的脱硫率比未处理活性炭的脱硫率普遍提高,增幅约20％。说明物理微观结构不是影响脱硫率变化的主要因素。     

壳聚糖-稀土-生物炭对水体Cr(Ⅵ)的吸附性能分析

以玉米秸秆为生物炭原料,通过壳聚糖和稀土对其改性,分别制备了壳聚糖-氯化镧-生物炭复合材料(CBC-La)和壳聚糖-氯化铈-生物炭复合材料(CBC-Ce)。采用XRF、FT-IR和XRD对CBC-La和CBC-Ce的结构与性能进行分析,探究了不同吸附条件下对水体Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,Langmuir方程能够很好地模拟等温吸附行为,准一级动力学方程的拟合度较高,CBC-La和CBC-Ce的平衡吸附量理论值分别为21.08、19.16 mg/g,表现出良好的吸附效果。解吸实验结果表明,CBC-La和CBC-Ce具有重复使用的可能性;吸附机制主要包括静电作用、氢键作用和离子交换。实验证明,壳聚糖-稀土-生物炭复合材料对去除水体Cr(Ⅵ)具有良好的应用前景。     

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10 mg/L,投加量10 g/L、pH为7时,改性钢渣吸附后总磷浓度为0.687 mg/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1.977 mg/g,吸附动力学符合准二级动力学模型（R²>0.99）;实际生活污水的吸附除磷中,投加量为50 g/L,反应2 h后出水总磷浓度达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级B标的排放要求。     

改性毛竹生物炭复合材料对水中磷的动态吸附试验

以铁改性毛竹生物炭复合材料(PMC-Fe/C-B)为吸附剂,使用固定床吸附装置模拟动态吸附过程,探究P(Ⅴ)溶液初始浓度、流速、pH、吸附剂投加量、吸附剂粒径以及吸附温度等因素对PMC-Fe/C-B吸附P(Ⅴ)的影响.通过SEM-EDS、XRD、FT-IR和XPS等现代表征手段分别对吸附P(Ⅴ)前后的PMC-Fe/C-...     

玉米皮渣制备生物炭吸附含Cr(Ⅵ)废水研究

采用玉米皮渣为原料,在300、400、500和600℃炭化温度下制备生物炭。考察温度对生物炭特性影响,研究了溶液p H、初始Cr(Ⅵ)浓度和生物炭使用量对Cr(Ⅵ)除去率影响。随着炭化温度升高,生物炭收率降低。生物炭红外光谱显示,生物炭富含羧基、酚羟基等表面含氧官能团,低温生物炭还含有饱和的烃基和长链烃基。随温度升高,生物炭中脂肪性烷基链消失,而芳香性逐渐增加。玉米皮渣及其生物炭在Cr(Ⅵ)溶液p H为1~2时对Cr(Ⅵ)除去效果最好,这说明p H会影响Cr(Ⅵ)在水溶液中的离子形态,并对吸附剂的稳定性与化学官能团活性产生影响。Cr(Ⅵ)初始浓度为50~500 mg/L时,玉米皮渣和生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附能力范围为8.2~86.5mg/g。与生物炭相比,玉米皮渣富含还原性基团如SO_3~(2-),对Cr(Ⅵ)去除率达到96%。Freundlich、Langmuir和Dubinin-Raduskevich模型拟合结果说明,玉米皮渣和生物炭对Cr(Ⅵ)除去能力还与吸附剂特性相关,且去除机理以物理吸附与还原作用为主。     

磁性水葫芦生物炭对废水中六价铬的吸附性能

以水葫芦、铁盐和碳酸钾为原料,采用热解法制备磁性水葫芦生物炭（ＭＢＣ）吸附废水中的六价铬。采用静态吸附实验探究了 ｐＨ、吸附时间和 ＭＢＣ投加量对水溶液中 Ｃｒ（Ⅵ）吸附的影响,结果表明：当溶液 ｐＨ＝２时 Ｃｒ（Ⅵ）有最大的吸附量;吸附平衡时间大约 ３６０ｍｉｎ、２ｇ／Ｌ的投加量有着较高的 Ｃｒ（Ⅵ）去除率和 ＭＢＣ利用率。吸附动力学和等温吸附研究发现,准二级动力学模型和 Ｌａｎｇｍｕｉｒ等温吸附模型能更好地拟合实验数据,Ｌａｎｇｍｕｉｒ模型拟合给出 ＭＢＣ对 Ｃｒ（Ⅵ）的最大吸附量为１８.５０ｍｇ／ｇ。吸附过程完成后,ＭＢＣ析出的铁极少,并且能够通过外加磁铁而快速分离。ＭＢＣ对 Ｃ（Ⅵ）的吸附机理可能为：ＭＢＣ表面-ＣＨ官能团和 Ｃｒ（Ⅵ）发生氧化还原反应,γＦｅ_２Ｏ_３ 可能通过静电引力作用和络合作用参与了 Ｃｒ（Ⅵ）的吸附去除。     

玉米秸秆生物炭对水中对苯醌的吸附性能研究

资源环境问题一直受到人们的广泛关注,农业废弃物玉米秸秆可以用来提取油气,副产物生物炭预期能够用于环境治理。在600℃条件下,通过简单的限氧热解法制备得到玉米秸秆生物炭,将其用于吸附去除在高级氧化过程中产生的中间氧化产物——对苯醌,研究了玉米秸秆生物炭的投加量和溶液初始pH值对吸附效果的影响,玉米秸秆生物炭吸附对苯醌的动力学、热力学作用机理,玉米秸秆生物炭的再生利用性能等。研究结果表明:①玉米秸秆生物炭能够高效吸附去除对苯醌,投加量为0.8 g/L时的去除率可达到97.2%。②在较宽的pH值变化范围内(3.0～11.0)均表现出了较高的去除能力,且生物炭和对苯醌之间产生的∏-∏电子供体-受体(∏-∏electron-donor-acceptor interaction)相互作用占主导。③Elovich和准二级动力学模型均能较好地拟合试验动力学数据,表明玉米秸秆生物炭与对苯醌之间可能存在扩散控制的化学吸附过程。④基于Langmuir模型的玉米秸秆生物炭对对苯醌的最大吸附量q_(max)为94.6 mg/g;与Langmuir模型相比,Freundlich模型能够更好地拟合试验热力学数据,且玉米秸秆生物炭对对苯醌的吸附在很大程度上是多分子层吸附过程。⑤多次循环再生后的玉米秸秆生物炭仍具有较好的吸附去除率。     

壳聚糖改性膨润土的制备及其对活性嫩黄的吸附性能研究

通过对壳聚糖（CTS）改性膨润土的制备（改性土）及对活性嫩黄印染废水吸附性能研究,探讨了壳聚糖量、醋酸体积分数等因素,制得改性土以及改性土用量、染料质量浓度、介质的pH等对吸附性能的影响.结果表明：随着壳聚糖量的增加,吸附量逐渐增大,达到最大值后逐渐减小;醋酸体积分数为1％时制备的壳聚糖改性土吸附效果最好.随着改性土用量的增大,吸附量逐渐减小;吸附量随活性嫩黄染料质量浓度的增加而增加.壳聚糖量为0.089 g、醋酸体积分数1％、改性土用量0.600 g,吸附效果最好.吸附试验符合Arrhenius方程模型,并通过XRD分析结果证实了改性土的制备.     

金属改性介孔炭吸附脱硫性能研究

以介孔炭(MC)为载体,采用浸渍法制备4种不同金属改性的介孔炭Ag+/MC、Zn2+/MC、Cu2+/MC和Fe3+/MC,考察负载量、金属类别等因素对脱硫效果的影响。结果表明,介孔炭表面负载适当的Ag+、Zn2+、Cu2+、Fe3+可以提高其对二苯并噻吩(DBT)的吸附能力,对不同金属改性介孔炭最佳吸附效果进行比较,得出吸附DBT能力大小顺序是：Ag+/MC>Zn2+/MC>Cu2+/MC>Fe3+/MC。其中以Ag+负载量为10%处理介孔炭吸附效果最佳。同比未处理介孔炭的饱和硫容量增加了1.11 mg/g,透过硫容量也同比增加了1.93 mg/g。     

底泥制备的生物炭对卡马西平的吸附解吸研究

以滇池底泥作为原料制备的生物炭具有多方面的环境功效,本研究对卡马西平在生物炭上的吸附/解吸行为进行了探讨,以进一步了解生物炭对有机污染物环境行为的控制性作用.样品中碳元素随着烧制过程逐渐芳香化,形成相对紧凑的结构,表面积和孔隙体积都增大,为卡马西平的表面吸附提供了更多的位点,Freundlich模型能够较准确地描述生物炭对卡马西平的吸附等温线.随着烧制温度的升高,生物炭对卡马西平的吸附增大,非线性特征变强,释放程度降低.这项研究表明,高有机质含量的沉积物经过热处理后,作为土壤添加剂可以高效地滞留卡马西平,对于降低卡马西平的迁移和风险有重要的环境意义.     

新型改性膨润土制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能

目的研究加碳焙烧改性新方法制备改性膨润土(Modified Bentonite,MB)作为Cr(Ⅵ)吸附剂的条件,探讨MB对Cr(Ⅵ)吸附的影响因素及吸附机理,旨在研发一种无害且经济的修复Cr(Ⅵ)污染土壤和地下水的可渗透反应墙(PRB)的反应介质.方法以Al2(SO4)3为改性剂对辽宁黑山钙基膨润土进行加碳焙烧改性.结果通过试验确定最佳改性条件:改性剂Al2(SO4)3投加量为25%,加碳量为2%,焙烧温度为420℃,焙烧时间为2 h.在13.5℃,溶液pH为6.5,MB投加量为20 g/L,搅拌45 min的条件下试验,MB对质量浓度为1 mg/L的Cr(Ⅵ)去除率达到98.21%,处理后Cr(Ⅵ)质量浓度达到地下水水质Ⅲ类标准,且表现出固液分离容易、处理土无解吸等优点.结论将改性膨润土MB作为PRB反应介质应用于修复Cr(Ⅵ)污染的土壤和地下水是可行的.     

还原剂改性生物炭吸附法去除对苯醌的试验研究

选用Na_2SO_3、FeSO_4两种还原剂制备改性麦秸秆生物炭,以对苯醌为目标污染物,通过试验研究生物炭制备过程中还原剂浸渍时间及浓度、生物炭热解温度及投加量对其吸附去除对苯醌的影响,同时进行热力学分析。结果表明,还原剂浸渍时间宜为2 h、最佳物质的量浓度为0.001 mol/L,生物炭最佳热解温度为600℃、最佳投加量为20 mg。另外,FeSO_4改性麦秸秆生物炭吸附去除对苯醌的效果比Na_2SO_3改性麦秸秆生物炭好。     

改性生物炭去除水体中N，P营养物的研究

为了从水体中去除N,P营养物质,文中采用废弃的针叶树树枝制备生物炭,并采用药剂镧,锆,铈,及镧-锆,镧-铈,镧-锆-铈相结合的药剂对原始生物炭进行改性。研究结果表明：改性后的生物炭对水中N,P营养物质的吸附效果,磷酸盐>硝酸盐>氨氮;在pH为7时,镧炭具有优秀的同时吸附去除磷酸盐和硝酸盐的性能,对磷酸盐和硝酸盐的去除率分别为100%和6.57%,吸附量分别为43.00 mg·g^-1和2.99 mg·g^-1;动力学分析显示对磷酸盐的吸附是发生在非均质表面的化学吸附。     

梧桐叶生物质炭的制备及吸附性能研究

以梧桐树叶为原材料,KOH为活化剂,采用一步法制备生物质炭,并研究其吸附性能。通过扫描电子显微镜、比表面积及孔径分析仪观察到所制备的生物质炭存在丰富的孔隙结构,比表面积为1 795.36 m~2·g~(-1),总孔体积为0.94 cm~3·g~(-1)。25℃下,生物质炭对亚甲基蓝呈现出优良的吸附性能,饱和吸附量为832.50 mg·g~(-1)。拟合结果得知,生物质炭对亚甲基蓝的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir模型。本研究为废弃生物质的资源化利用提供了一种技术手段,具有理论意义和实用价值。