太阳光下TiO_2光催化还原Cr(Ⅵ)影响因素研究

在模拟太阳光下,探讨了催化剂加入量、Cr(Ⅵ)离子初始浓度、pH、反应温度及部分无机盐对光催化还原过程的影响。结果表明:Cr(Ⅵ)离子去除率随催化剂加入量的增大而升高;随Cr(Ⅵ)离子初始浓度的增大,Cr(Ⅵ)离子去除率逐渐减小,当初始浓度达到0.025g/L时,Cr(Ⅵ)去除率几乎不再随光照时间的增加而变化;体系酸碱度对还原过程影响较大,Cr(Ⅵ)离子去除率随pH减小逐渐增大;反应温度为25℃时Cr(Ⅵ)离子还原程度最高;在相同的加入量下,Na2SO3溶液能够提高Cr(Ⅵ)离子光催化还原率,而K2S2O8、NaCl溶液具有明显的抑制作用。     

ACFs对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

利用比表面分析仪、扫描电镜和红外光谱仪对活性炭纤维(ACFs)的性能进行表征。选择一定浓度的六价铬[Cr(Ⅵ)]溶液进行吸附研究,考察接触时间、溶液pH值以及溶液中Cr(Ⅵ)的初始质量浓度对吸附行为的影响。结果表明,最佳接触时间为125 min;Cr(Ⅵ)的去除率随着pH值的减小而增大,当pH=2.0时达到最大;Cr(Ⅵ)的吸附量随着Cr(Ⅵ)初始质量浓度的增加而增大,而去除率随着Cr(Ⅵ)初始质量浓度的增加而减小。此外,对材料的吸附机制进行了简要的分析。     

胶原纤维对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

胶原纤维(CF)作为吸附剂去除水中Cr(Ⅵ),研究了CF去除Cr(Ⅵ)时溶液pH值、温度、吸附剂用量和Cr(Ⅵ)初始浓度对去除效率的影响。结果显示,CF对Cr(Ⅵ)的去除率随溶液pH值降低而升高,在pH值为2.0时达到最大,随吸附剂用量增大而增大,随Cr(Ⅵ)初始浓度增加而减小,CF对Cr(Ⅵ)的吸附量随吸附剂用量增加而减小;随Cr(Ⅵ)初始浓度增加而增加,最后趋于稳定。吸附平衡时间为6h,最佳吸附温度为40℃。测定了吸附等温线和吸附动力学曲线,结果表明,Freundlich等温方程能更好地描述CF对Cr(Ⅵ)的吸附,吸附动力学符合伪二级吸附速率方程。FT-IR和SEM-EDS分析表明,CF表面含有大量氨基羧基及羟基等活性官能团,CF对Cr(Ⅵ)的吸附过程存在铬酸根阴离子与质子化活性官能团的静电吸附作用和离子交换作用。     

硝酸氧化改性活性炭处理含铬废水的研究

含Cr的电镀废水严重污染环境,利用改性的活性炭对它进行处理,效果明显.活性炭用HNO3(1∶ 1)氧化并经300 ℃左右温度煅烧改性后,具有较高的阳离子交换容量,其阳离子交换容量达到1.88 mmol/g.常温条件下以该改性活性炭作吸附材料处理镀铬厂含铬废水,在酸性条件下具有较高的还原性和吸附性,可将废水中以CrO2-4和Cr2O2-7两种形式存在的Cr(Ⅵ)离子完全还原成Cr3 ,获得了较高的Cr(Ⅵ)离子去除率,并对溶液的pH值和吸附时间对废水中Cr(Ⅵ)离子去除率的影响进行了探讨.结果表明,当溶液的pH值为2.5～3.0,吸附时间为3～4 h时,废水中Cr(Ⅵ)离子的去除率可达到97.5%左右.     

粉煤灰负载壳聚糖吸附剂处理水中Cr(Ⅵ)的研究

将粉煤灰与壳聚糖复合得到一种负载吸附剂,研究了其对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附,详细探讨了固体吸附剂吸附Cr(Ⅵ)的最佳工艺条件.结果表明,该吸附刺对Cr<Ⅵ)具有较好的吸附性能,最佳吸附条件是:温度为25℃,pH=5,Cr(Ⅵ)初始质量浓度为20mg/L,吸附剂用量为10g/L,吸附时间为1h,Cr(Ⅵ)的去除率可以达到90%以上.     

聚吡咯对Cr(Ⅵ)离子的吸附性能研究

目前有关纯聚吡咯(PPy)用于吸附处理含Cr(Ⅵ)废水的研究不多。为了考察聚吡咯对铬离子污水的吸附性能,在超声条件下原位氧化聚合制备了PPy微/纳米球。用红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和紫外-可见光谱仪分别表征了样品的结构、形貌和吸附性能。以聚吡咯为吸附剂研究了吸附时间、pH值、初始浓度及温度对Cr(Ⅵ)离子吸附性能的影响。结果表明:对于含Cr(Ⅵ)500 mg/L的溶液,吸附5 min的去除率已超过94.6%;pH值对PPy吸附性能影响不大;随着温度的升高,吸附率逐渐升高。其等温吸附行为较好地符合Freudlich吸附模型。PPy动力学吸附拟合满足准二级动力学模型,通过计算得到聚吡咯对Cr(Ⅵ)的理论最大单位吸附量为47.6 mg/g(试验值为49.7 mg/g)。     

竹炭对甲基橙溶液吸附行为的研究

探索了竹炭对甲基橙溶液的吸附行为,测定了竹炭的粒径与投料量以及溶液的pH值与浓度、吸附时间、温度等因素对甲基橙吸附性能的影响.结果表明,竹炭对甲基橙的吸附能力随其粒径的增大而降低,甲基橙溶液pH值在2～4酸度范围时,竹炭对甲基橙有较好的吸附能力,达到最佳吸附效果时溶液的pH值为2.吸附质浓度增加,竹炭对其吸附率减小,随着投料量的增加,吸附率不断提高.竹炭对甲基橙的等温吸附服从Freundlich方程式.竹炭对甲基橙的吸附可在100min内达到平衡,最佳吸附温度为60℃.通过对这些参数的探索和测定,竹炭对甲基橙的吸附率可达到90%以上,能有效除去溶液中的甲基橙.     

Box-Behnken响应曲面法优化草酸改性杨树叶对六价铬的吸附

采用草酸改性杨树叶(OPL)作为新型生物吸附剂对水溶液中六价铬[Cr(Ⅵ)]进行吸附,探讨了影响吸附效果的主要因素,并利用Box-Behnken响应曲面法对吸附条件进行优化。单一因素实验结果表明,溶液pH、吸附剂投加量和Cr(Ⅵ)离子初始质量浓度对Cr(Ⅵ)在生物吸附剂OPL表面的吸附产生较大影响。Box-Behnken响应曲面法对吸附条件的优化结果表明,当pH为1.66、投加量为0.29g、Cr(Ⅵ)初始质量浓度为50mg/L时,生物吸附剂OPL对Cr(Ⅵ)的吸附效果最好,预测去除率为99.98%,与实测去除率仅偏差4.8%。     

膨润土负载纳米零价铁去除废水中Cr(Ⅵ)的动力学特性研究

利用液相还原法制备膨润土负载纳米零价铁(B-nZVI)并将其应用于含Cr(Ⅵ)废水的处理,研究了B-nZVI投加量、反应时间和溶液初始pH等3个因素对Cr(Ⅵ)处理效果的影响,探讨了B-nZVI对不同初始浓度的含Cr(Ⅵ)废水的降解动力学规律,通过扫描电镜和X射线衍射仪对反应前后的B-nZVI进行形貌分析。结果表明:膨润土能有效提高纳米零价铁(nZVI)的分散性并阻止其氧化。三因素对Cr(Ⅵ)去除率影响均达到显著水平(p0.05),其中投加量的影响达到极显著水平(p0.01);其显著性大小依次为:投加量溶液初始pH反应时间。在投加量为2.0g/L、反应40min、溶液初始pH=6的最佳工艺条件下,初始浓度为20mg/L的含Cr(Ⅵ)废水中Cr(Ⅵ)去除率可达99.15%。B-nZVI去除Cr(Ⅵ)的反应在不同Cr(Ⅵ)初始浓度下均能较好地符合准一级动力学模型,且可用L-H动力学模型描述;B-nZVI对Cr(Ⅵ)去除是吸附和还原共同作用的结果,且nZVI对Cr(Ⅵ)的还原作用是其去除的主要作用机制。     

壳聚糖吸附处理废水中微量铬(Ⅵ)

在静态条件下,研究了壳聚糖(CHT)对Cr(Ⅵ)的吸附,探讨了CHT吸附Cr(Ⅵ)离子的最佳工艺条件及CHT的再生方法。结果表明,CHT对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附性能,吸附的最佳条件是:pH值3～4;废水中Cr(Ⅵ)离子浓度≤60mg/L;吸附时间8～10h。利用CHT处理电镀厂含Cr(Ⅵ)废水,Cr(Ⅵ)离子吸附率达98%以上,且不影响水的本底浓度。     

城市污泥改性物对电镀废水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

在静态条件下,进行了以城市污泥改性物(MSMP)作吸附剂净化含Cr(Ⅵ)废水的试验.研究了含Cr(Ⅵ)废水的pH值、浓度、接触时间和吸附剂的投加量等因素对MSMP吸附Cr(Ⅵ)的影响,确定了MSMP净化含Cr(Ⅵ)废水的最佳条件为:吸附时间20 min,pH值为中性,Cr(Ⅵ)起始浓度不超过50 mg/L,温度为30℃.结合对实际含Cr(Ⅵ)废水的吸附净化处理,证实了MSMP可用于电镀废水中Cr(Ⅵ)的吸附处理.     

粉煤灰活性炭处理含铬电镀废水

为了消除电镀废水中的金属离子等的污染,以粉煤灰活性炭为吸附剂、还原剂对含Cr(Ⅵ)的电镀废水进行了处理.考察了活性炭吸附废水中的Cr(Ⅵ)时,溶液的pH值、吸附时间、Cr(Ⅵ)浓度等因素对Cr(Ⅵ)的吸附量及废水中残余Cr(Ⅵ)浓度的影响;同时,还对活性炭的再生条件进行了研究.试验表明:溶液中Cr(Ⅵ)质量浓度为50 mg/L,pH=3,吸附时间1.5 h时,活性炭的吸附性能稳定,Cr(Ⅵ)离子的去除效果最好,经处理的废水Cr(Ⅵ)含量达到国家排放标准.     

改性烟煤对废水中Cr(Ⅵ)吸附作用的研究

烟煤用HNO3氧化并在350℃左右煅烧改性后,具有较高的阳离子交换性能.以该改性烟煤作吸附材料处理电镀厂含铬(Ⅵ)废水,在酸性条件下具有较高的还原性和吸附性,可将废水中以CrO2-4和cr2O2-7两种形式存在的Cr(Ⅵ)完全还原成Cr3 ,具有较高的Cr(Ⅵ)去除率.研究表明,废水的pH值、吸附时间、搅拌、吸附温度、改性烟煤的用量和粒度等对Cr(Ⅵ)去除率影响较大,改性烟煤对Cr(Ⅵ)的吸附符合Langmuir方程.     

海藻酸钠/聚乙烯亚胺凝胶球的合成及对Cr(Ⅵ)的吸附性能和机制

海藻酸钠(SA)是一种生物质材料,具有来源广泛、价格低廉的特性,被众多科研人员用于实验室研究,制备成吸附剂去除水溶液中的金属离子。但目前制备的大多数SA基吸附材料是实心水凝胶状,具有比表面积较低、吸附速率慢、吸附容量小的缺点。本研究以SA为基体,向其中添加碳酸钙和聚乙烯亚胺(PEI),以戊二醛为交联剂,经冷冻干燥后制备出多孔的SA/PEI凝胶球,探究其对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附特性。通过改变实验条件,研究pH值、Cr(Ⅵ)初始浓度、吸附温度、吸附时间等对SA/PEI凝胶球吸附性能的影响;引入吸附动力学和热力学模型对吸附过程进行分析;采用FTIR、Zeta电位、SEM、XPS对SA/PEI凝胶球合成及吸附Cr(Ⅵ)机制进行综合分析。结果表明,SA/PEI凝胶球对Cr(Ⅵ)的去除率与初始浓度呈负相关;该吸附过程符合拟二级动力学和Langmuir等温吸附模型,且该吸附反应是自发的吸热过程,在温度为318.15 K、pH值为2时,Langmuir等温吸附拟合所得最大吸附量为262.83 mg/g。SA/PEI凝胶球对Cr(Ⅵ)的吸附机制主要为静电作用导致的物理吸附。      

壳聚糖吸附处理废水中的微量铬(Ⅵ)

在静态条件下，研究了壳聚糖(CHT)对Cr(Ⅵ)的吸附，探讨了CHT吸附Cr(Ⅵ)离子的最佳工艺条件及CHT的再生方法。结果表明，CHT对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附性能，吸附的最佳条件是：pH值3—4；废水中Cr(V1)离子浓度≤60mg／L；吸附时间8—10h。利用CHT处理电镀厂含Cr(Ⅵ)废水，Cr(Ⅵ)离子吸附率达98％以上，且不影响水的本底浓度。     

用有机膨润土吸附处理含铬(Ⅵ)废水的研究

采用溴化十六烷基三甲铵(CTMAB)对天然膨润土进行了有机改性处理,并在静态条件下,进行了有机膨润土对含Cr(Ⅵ)工业废水的吸附试验.研究了CTMAB浓度、有机膨润土用量、废水pH值、搅拌时间等因素对Cr(Ⅵ)去除率的影响,确定了用有机膨润土处理含Cr(Ⅵ)废水的适宜条件.结果表明,有机膨润土能有效地除去废水中的Cr(Ⅵ),其最佳工艺条件为废水pH值3.0～5.0、搅拌时间约30 min、有机膨润土用量10 g/L,按该工艺条件对含Cr(Ⅵ)35 mg/L左右的废水进行处理,铬的去除率达到98.0%以上,处理后的水样中Cr(Ⅵ)含量小于0.50 mg/L,达到国家排放标准.     

混合菌液去除水中Cr(Ⅵ)影响因素的研究

通过实验室里用LB培养基(每1 000 mL含氯化钠10 g,蛋白胨10 g,酵母粉5 g)驯化得到的混合菌液,研究了在不同Cr(Ⅵ)初始浓度、不同初始pH值、不同初始盐度及添加不同碳源时Cr(Ⅵ)的去除效果。结果表明:在初始pH=9时,Cr(Ⅵ)的去除率最高,不同碳源中添加葡萄糖时,得到最高Cr(Ⅵ)去除率,对Cr(Ⅵ)去除抑制最大的是苯酚。Cr(Ⅵ)初始浓度越高,对于微生物毒性越大,去除率越低,低浓度盐利于菌种生长,而高浓度的盐(盐质量浓度≥6%)对混合菌种的生长有强烈的抑制作用。     

流变相法制备包裹型Starch/Fe~0及去除水中Cr(Ⅵ)的反应动力学研究

以水溶性淀粉(starch)为包裹剂,采用流变相反应法制备了包裹型纳米零价铁(Starch/Fe0)。并用XRD、SEM和TEM等手段对样品进行了表征。研究了样品投加量、pH值、初始Cr(Ⅵ)浓度及铜离子浓度对水溶液中Cr(Ⅵ)去除率的影响及反应动力学,探讨了包裹型Starch/Fe0去除Cr(Ⅵ)的反应机理。实验结果表明,包裹型Starch/Fe0投加量为0.6 g/L,pH值为5,初始Cr(Ⅵ)浓度为10 mg/L时,Cr(Ⅵ)的去除率可达100%。当反应体系中Cu2+和Cr(Ⅵ)共存时,Cu2+在反应中对Cr(Ⅵ)的去除有促进作用。包裹型Starch/Fe0对Cr(Ⅵ)的还原过程符合准一级反应动力学模型。     

蒙脱土/Fe3O4/腐殖酸复合材料对U(Ⅵ)的作用机制

通过水热法制备蒙脱土/Fe₃O₄/腐殖酸复合材料(MFH),探究pH值、MFH的投加量、吸附时间、U(Ⅵ)初始浓度及温度等因素对MFH吸附U(Ⅵ)的影响。结果表明:在所选实验条件范围内,MFH的投加量对其吸附U(Ⅵ)的影响最大;当U(Ⅵ)初始浓度为5 mg·L^-1,pH值为6,MFH投加量为0.3 g·L^-1,温度为30℃时,MFH对U(Ⅵ)去除在30 min后达到平衡,此时去除率达到97.7%;MFH对U(Ⅵ)的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir模型;MFH对U(Ⅵ)的去除机理为络合作用和还原作用。再生实验表明,经5次吸附-解吸后,MFH复合材料对U(Ⅵ)的吸附率仍在90%以上,表明MFH对U(Ⅵ)的去除效果较好且具有高效重复利用性。     

铁锰铈-PA6基静电纺吸附剂的制备及其对水中铅和铬的吸附性能

将铁锰铈(Fe-Mn-Ce)负载于PA6静电纺丝上制备抗团聚性强、吸附效果好且易分离回收的新型吸附剂Fe-Mn-Ce-PA6。扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析均显示Fe-Mn-Ce颗粒已成功负载到PA6静电纺丝上。吸附实验研究结果表明,Fe-Mn-Ce含量为25%时制备的吸附剂对水中Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)具有良好的吸附效果,且其在Pb(Ⅱ)初始浓度为10mg/L,吸附剂投加量为0.2g/L,pH为6的条件下对Pb(Ⅱ)的去除率为98%;在Cr(Ⅵ)初始浓度为20mg/L,吸附剂投加量为0.2g/L,pH为6的条件下对Cr(Ⅵ)的去除率为98.5%。该吸附剂对Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附等温模型均符合Freundlich模型,而吸附动力学行为分别符合准一级动力学模型和准二级动力学模型。循环再生实验表明,该吸附剂经五次循环后对Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)依然可以保持良好的去除率。