活性炭对含Zn2+和Cd2+的重金属废水吸附净化效果研究

以椰壳活性炭和煤质柱状活性炭为吸附剂,考察了pH、活性炭投加量、震荡反应时间和反应温度等净化条件对两种活性炭吸附效果的影响。结果表明:(1)随着pH的增加,活性炭对含重金属废水的净化能力都呈现先增加后降低的趋势,当pH=7时,去除率最高;(2)活性炭投加量为4g时,两种吸附材料对Zn2+和Cd2+的吸附能力均达到饱和;(3)振荡反应时间为120min时,活性炭的吸附达到饱和,且活性炭对重金属废水的净化能力为:Zn2+Cd2+;(4)当反应温度达到40℃时,活性炭对Zn2+和Cd2+的去除率均达到最大;(5)椰壳活性炭吸附Zn2+、Cd2+的吸附等温线和动力学都较好地符合Langmuir吸附等温式和准二级反应动力学模型。     

聚丙烯腈纤维改性条件优化及其对模拟电镀废水的净化作用

为了寻求低价、环保的电镀废水处理方案,将廉价的聚丙烯腈(PAN)纤维与羟胺试剂反应对PAN纤维进行改性,使其上氰基螯合获得偕胺肟基纤维。通过改变各种改性条件,探讨了改性条件对PAN改性纤维在重金属单离子溶液和多离子混合溶液中吸附性能的影响。结果表明:最佳改性条件为21.2 g/L PAN纤维,27.0 g/L盐酸羟胺,pH值为7.0,70℃下反应2 h;改性PAN纤维对模拟电镀废水中的Cu2+,Zn2+,Ni2+,Pb2+,Cd2+等重金属离子均有较好吸附性能,其中对Cd2+吸附效果最好,吸附量为55 mg/g;在多离子混合溶液中优先选择吸附Cd2+;改性PAN纤维再生效果优良,可重复利用。     

多氨基改性蔗渣对水溶液中Pb~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Cu~(2+)吸附性能的研究

蔗渣经多氨基改性处理后,得到多氨基改性蔗渣吸附剂。考察了多氨基改性蔗渣吸附剂对模拟废水中Pb2+、Zn2+、Cd2+、Cu2+的吸附性能,主要包括吸附时间、溶液pH值和温度对吸附量的影响以及吸附等温式的研究。研究表明,在实验范围内,Pb2+的吸附平衡时间为12h,适宜吸附Pb2+的pH值范围在4～5,Pb2+的最大吸附量为34.96mg/g;Zn2+的吸附平衡时间为20h,适宜吸附Zn2+的pH值在6.2左右,Zn2+的最大吸附容量为2.24mg/g;Cd2+的吸附平衡时间为20h,适宜吸附Cd2+的pH值在5.0左右,Cd2+的最大吸附容量为10.40mg/g;Cu2+的吸附平衡时间为20h;适宜吸附Cu2+的pH值在5.0左右;Cu2+在不同温度下的最大吸附容量为2.60mg/g。多氨基改性蔗渣对Pb2+、Zn2+、Cd2+、Cu2+的吸附均可用Freundlich方程和Langmuir方程描述。     

黑藻对含重金属废水中锌离子的吸附性能

黑藻能吸附重金属废水中的Zn2+,但对其的报道鲜见.研究了生物吸附剂黑藻对废水中Zn2+的吸附去除性能,考察了溶液pH值、Zn2+初始浓度、黑藻加入量和吸附时间对吸附效果的影响.同时通过EDX分析和等温吸附模型对黑藻吸附Zn2+的机理进行了研究.结果表明:在溶液pH值为6.0、黑藻加入量为2 g/L,吸附时间为30 min,Zn2+质量浓度为20 mg/L的条件下,黑藻对Zn2+的吸附率为85%,并且发现黑藻对Zn2+的吸附是阳离子交换过程,吸附符合Langmuir,Freuncllich和D-R等温吸附模型.     

改性聚丙烯腈纤维对电镀废水中重金属离子吸附的研究

为了有效地处理含重金属离子的废水,制备了改性聚丙烯腈纤维吸附剂.在静态条件下,研究了改性聚丙烯腈纤维对重金属离子Cu2 ,Ni2 ,Zn2 的吸附效果及吸附条件.含Cu2 ,Ni2 ,Zn2 的电镀废水经改性聚丙烯腈纤维吸附后,废水中Cu2 ,Ni2 ,Zn2 的含量显著低于国家排放标准,获得了满意的结果.     

磺酸基改性二维Ti3C2Tx纳米材料制备与Pb2+吸附性能

对二维Ti₃C₂T_x材料进行了磺酸基团接枝改性(Ti₃C₂T_x—SO₃H),表征了改性前后微观结构的变化,研究了对重金属Pb2+的吸附行为与机制。XRD、FTIR及EDS表明磺酸基团在Ti₃C₂T_x表面成功接枝,而SEM则发现Ti₃C₂T_x?SO₃H呈现较Ti₃C₂T_x更轻薄的层状结构。改性后,Ti₃C₂T_x—SO₃H对重金属Pb2+20 min内达到吸附平衡,最大吸附量达到733.6 mg·g?1,较Ti₃C₂T_x吸附量提升了23%,且吸附量随着pH(2~6)的增加而逐渐增大,在Mg2+、Ca2+、Co2+、Zn2+等共存离子的干扰下,仍保持较高的吸附水平。机制分析表明,改性前后吸附过程均符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线拟合模型,以单分子层化学吸附为主,但由于磺酸基团提供了更多的吸附饱和活性位点,并提高了Ti₃C₂T_x在水溶液中的分散性,使改性后对Pb2+吸附性能更优异。      

载Ag改性13X分子筛的制备及其燃油吸附脱硫性能研究

通过金属硝酸盐溶液浸渍离子交换并结合焙烧的方式,制备负载Ag+改性13X分子筛,并考查其在燃油吸附脱硫中的应用。比较负载不同金属离子改性13X分子筛对模拟燃油中噻吩的吸附脱除能力,确定了对13X分子筛吸附脱硫能力影响依序为Ag+>Ni 2+>Zn2+>Fe3+,结果符合软硬酸碱理论。分析了焙烧条件对载银改性分子筛吸附脱硫能力的影响,确定最优焙烧温度450℃、焙烧时间6h。对Ag(Ⅰ)-13X进行SEM、XRD、BET等表征,结果表明改性过程没有明显改变分子筛原本的多孔结构。通过对比13X分子筛改性前后对模拟汽油的填充床吸附实验,表明载银改性后,分子筛吸附剂的脱硫能力得到显著提高。     

化学改性大薸对水中重金属离子的生物吸附及表征

采用氢氧化钠(NaOH)对入侵植物大薸(PS)进行化学改性制备改性大薸生物吸附剂(SPS),研究改性条件对SPS吸附铜离子(Cu2+)、锌离子(Zn2+)和铅离子(Pb2+)性能的影响,采用扫描电子显微镜等对改性大薸形貌和表面性质进行表征。结果表明:SPS对Cu2+和Zn2+的去除率随着改性剂NaOH浓度增加呈先增大后降低态势、随着改性时间延长和改性温度降低而呈增大态势。采用0.5mol/L的NaOH溶液,在30℃处理3h制备的SPS吸附性能最强,对Cu2+、Zn2+、Pb2+的去除率分别达到90.7%、99.1%和99.5%。     

改性膨润土对溶液中Co2+、Mn2+的吸附研究

以膨润土为原材料,盐酸为改性剂,制备改性膨润土。研究了改性膨润土的制备条件,其对重金属Co2+、Mn2+的吸附性能及对苯二甲酸(PTA)工业中的副产品对甲苯甲酸对吸附的影响。实验结果表明,盐酸的最佳改性浓度为1.5mol/L,改性膨润土在40℃的吸附能力最好,可达到12～14mg/g,经过热力学分析得出,改性膨润土对钴离子、锰离子的吸附方式均符合Langmuir吸附模型,PTA工业中的副产品对甲苯甲酸对吸附没有影响。     

改性海泡石对电镀废水中Pb2+、Cu2+、Cd2+的吸附

用盐酸溶液对海泡石处理后在 4 5 0℃下灼烧 ,制备出改性海泡石。在动态条件下 ,研究了改性海泡石对重金属离子Pb2 +、Cu2 +、Cd2 +的吸附效果及条件。探讨了改性海泡石对重金属离子Pb2 +、Cu2 +、Cd2 +的吸附机理。含Pb2 +、Cu2 +、Cd2 +的电镀废水经改性海泡石吸附后 ,重金属离子含量显著低于国家排放标准     

腐植酸树脂对电镀废水中重金属离子的吸附

利用泥炭为原料制备出腐植酸树脂。在动态条件下 ,研究了腐植酸树脂对重金属离子Pb2 +、Cu2 +、Zn2 +、Ni2 +、Cr3+的吸附效果及条件。同时探讨了腐植酸树脂对Pb2 +、Cu2 +、Zn2 +、Ni2 +、Cr3+的吸附与解吸再生机理。含Pb2 +、Cu2 +、Zn2 +、Ni2 +、Cr3+的电镀废水经腐植酸树脂吸附后 ,废水中重金属离子的含量低于国家排放标准     

马铃薯淀粉黄原酸酯基高吸水树脂对重金属离子吸附特性的研究

探索了马铃薯淀粉黄原酸酯基高吸水树脂对Ni 2+、Co2+、Zn2+和Cu2+的二元混合溶液的平衡吸附,并对吸附机理进行了初步研究。结果表明:树脂在二元混合溶液中对Cu2+具有较好的选择性吸附能力。当树脂投放量为0.1g、金属离子初始浓度为100mg/L时,马铃薯淀粉黄原酸酯基高吸水树脂对Cu2+的吸附容量可达78.27mg/g。该高吸水树脂对重金属离子的静态吸附过程符合准二级动力学方程,且与高吸水树脂表面的物理吸附有关。     

水杨羟肟酸功能化聚合物/硅胶螯合吸附材料SHA-PHEMA/SiO_2的制备及吸附性能

首先采用氯甲基化试剂1,4-二氯甲氧基丁烷对水杨羟肟酸(SHA)实施氯甲基化反应,制得氯甲基化水杨羟肟酸(CMSHA);然后以聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)改性的硅胶微粒PHEMA/SiO2为载体,使其表面的醇羟基与CMSHA上的氯甲基基团发生亲核取代反应,制得水杨羟肟酸功能化的复合螯合吸附材料(SHA-PHEMA/SiO2)。考察了取代反应的主要影响因素;并研究了SHA-PHEMA/SiO2对重金属离子的螯合性能。结果表明,CMSHA与PHEMA/SiO2之间的取代反应遵循单分子取代反应(SNl)的机理;较高温度下,强极性溶剂有利于反应的进行。SHA-PHEMA/SiO2对不同重金属离子表现出不同的螯合吸附能力,摩尔吸附容量的顺序为Cu2+Zn2+Cd2+Pb2+;SHA-PHEMA/SiO2对Cu2+离子的吸附动力学符合伪二级速率方程;其吸附行为同时遵循Freundlich和Langmuir模式。     

碳羟基磷灰石对电镀废水中Zn~(2+)的吸附性能

在静态条件下,对碳羟基磷灰石吸附Zn2+的电镀废水进行了研究,探讨了碳羟基磷灰石用量、废水pH值、吸附时间、吸附温度对去除Zn2+的影响.结果表明,在废水pH值6.0～7.0,Zn2+浓度0～100mg/L,吸附时间为70 min,吸附温度为35℃条件下,按Zn2+与碳羟基磷灰石质量比为1:35投加碳羟基磷灰石进行处理,Zn2+去除率可达98%以上.合Zn2+的电镀废水经碳羟基磷灰石吸附后,废水中Zn2+的含量低于国家一级排放标准.     

改性浒苔生物炭吸附水溶液体系中的Cd2+

本研究运用NaOH浸渍法和合成硅源方法,采用NaOH和TMT-102(一种商用重金属捕捉剂)改性浒苔生物炭,研究两种改性产物NaOH-BC和TMT-BC的Cd2+吸附效果.采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、Brunauer-Emmett-Teller法(BET)测定比表面积等手段进行表征,探究了吸附时间、初始Cd2+浓度、吸附剂投加量、初始溶液pH值、吸附温度、共存离子等因素对改性生物炭的Cd2+吸附影响.结果显示未改性的生物炭表面光滑,NaOH-BC表面未见有明显的腐蚀痕迹,TMT-BC表面呈密集雪花状,且吸附后的两种改性生物炭比表面积相对于吸附前减小;改性和吸附处理后,生物炭的衍射峰位置发生了变化;改性浒苔生物炭的吸附属于均匀的单层化学吸附;在吸附300 min,初始Cd2+浓度为15 mg·L-1,初始溶液pH值为6、吸附剂用量为0.8 g·L-1的条件下,上述两种改性生物炭对Cd2+的最大吸附量分别为1.21和7.23 mg·g-1.TMT-102负载改性法可有效提高浒苔生物炭吸附Cd2+效果.     

纤维素接枝共聚物对Cu2+和Ni2+吸附性能的研究

以己内酯为单体,在绿色溶剂离子液体中对纤维素进行接枝改性。研究了改性纤维素对金属离子Cu2+、Ni 2+的吸附性能,考察了金属溶液初始质量浓度和温度对吸附效果的影响,对比了改性纤维素对Cu2+和Ni 2+的吸附效果,同时对Cu2+的吸附热力学进行了研究。结果表明,在温度为298K,时间为2h时,改性纤维素对Cu2+、Ni 2+的吸附量分别为133mg/g、40.4mg/g;Cu2+初始质量浓度的增加及温度的降低有利于吸附的进行;改性纤维素对Cu2+的静态等温吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温式,吸附过程是放热过程。     

复合吸附剂麦饭石-壳聚糖的制备及对Zn~(2+)的吸附性能

含重金属离子的废水对人体和环境有极大的影响,采用吸附法对其进行处理,效果较好,但成本高,不易推广.为此,利用麦饭石负载壳聚糖制备了一种价廉的复合吸附剂.通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其结构进行了表征,研究了不同pH值、不同吸附时间、不同吸附剂投加量对复合壳聚糖吸附Zn2+的影响.结果在pH值为6～8、吸附时间为40 min、复合吸附剂的投加量为4.0 g/L的条件下,复合吸附剂对Zn2+的吸附率达到95%以上,达到国家污水综合排放标准.通过对试验数据运用相关数学模型拟合,复合吸附剂对Zn2+的吸附符合Langmuir吸附等温式,其相关系数R2为0.965 1.因而复合吸附剂麦饭石-壳聚糖可有效地处理含锌废水.     

含醚键离子交换树脂对电镀废水中Zn2+的吸附条件

电镀废水中含有大量的Zn2+,严重污染环境,危及人类健康,必须进行有效的处理方可排放.为此,在静态条件下,采用含醚键离子交换树脂对含Zn2+的模拟电镀废水进行了吸附处理,探讨了树脂用量、废水pH值、吸附时间、吸附温度对Zn2+去除效果的影响.结果表明:在废水pH值为4.0,Zn2+浓度0～100 mg/L,吸附时间90min,吸附温度25℃下,按Zn2+与含醚键离子交换树脂质量比为1:20投加含醚键离子交换树脂进行处理,Zn2+去除率可达98%以上;含Zn2+的电镀废水经含醚键离子交换树脂吸附后,废水中Zn2+的含量低于国家一级排放标准.     

改性斜发沸石处理电镀废水中的重金属离子

沸石是一族含水铝硅酸盐矿物,具有特殊的晶体化学结构,拥有离子交换、高效选择性吸附、催化、耐酸、耐辐射等优异的性能和环境属性.天然斜发沸石经改性可增强吸附性能.在静态条件和动态条件下,研究了改性斜发沸石对电镀废水中重金属离子Cu2 ,Cr6 ,Zn2 ,Cd2 ,Pb2 的吸附性.结果表明,改性斜发沸石对重金属离子有较好的吸附性,pH值是影响吸附的主要因素.本技术用于电镀废水处理,可成功地使废水中重金属离子的含量降低到国家规定的排放标准以下,处理后的废水经解吸再生后可重复使用.     

三氯化铁改性活性炭(Fe3+-AC)对Cr(Ⅵ)的吸附研究

工业化发展导致废水中含有大量重金属离子，去除重金属离子成为水质净化的研究热点。以活性炭(AC)为主体吸附剂，进行三氯化铁改性，制备出三氯化铁改性活性炭吸附剂(Fe³⁺-AC),通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对其结构进行表征。结果表明：三氯化铁已成功改性活性炭，改性后吸附剂Fe³⁺-AC孔径较AC有所增大，更有利于离子吸附。进一步探究Fe³⁺-AC对Cr(Ⅵ)的吸附能力，吸附时间为300min,吸附剂投加量为0.2g, pH为6时，吸附效果最好，在此条件下，Fe³⁺-AC对Cr(Ⅵ)的去除率接近90%,为后续循环吸附研究奠定基础。