pH值对活性炭吸附喹诺酮类抗生素影响的研究

抗生素残留在水体中会影响人类健康和生态平衡,需要研究适合的去除方案。采用F-400活性炭吸附去除目前广泛使用的6种喹诺酮类抗生素,并用Langmuir和Freundlich方程对吸附等温线进行了拟合,结果发现Freundlich的拟合效果更好。通过酸性、中性、碱性三种p H值条件下的吸附试验,发现中性p H值条件下吸附量最大,酸性下次之,碱性下最小。分析推测出了不同p H值条件下活性炭对喹诺酮类吸附效果差别的机理。     

石墨烯对氟苯尼考的吸附行为与机理研究

通过静态吸附实验研究了石墨烯对水中兽用抗生素FF的吸附性能,分析了吸附FF动力学、等温线以及不同pH和溶液中共存阴离子、抗生素的影响,并对吸附剂石墨烯进行了表征和再生性探究。结果表明,石墨烯吸附FF的最佳pH为2～7,氯离子对石墨烯吸附FF有轻微抑制作用,而硫酸根离子和硅酸根离子对吸附没有影响。石墨烯的吸附不具有选择性,三种其他抗生素都对石墨烯吸附FF有一定的影响,影响程度为氯霉素>盐酸林可霉素>氨苄霉素。可用Langmuir吸附等温线模型拟合,属于单分子层吸附,最大吸附量为12.10 mg/g,对FF具有良好的吸附容量,吸附动力学符合准一级动力学模型。FF在石墨烯上的吸附可能受静电相互作用、π-π相互作用和氢键作用。吸附再生实验证实,石墨烯是一种高效且可重复使用的去除水中FF的吸附剂。     

MWNTs及MWNTs/TiO_2对水中氧乐果的吸附特性

通过平衡试验分析了多壁碳纳米管(MWNTs)及MWNTs/TiO_2复合材料对氧乐果的吸附行为,探讨了两种材料的吸附热力学与动力学特性。结果表明,p H值对两种材料吸附性能的影响不大,在相同条件下,MWNTs和MWNTs/TiO_2对水中氧乐果的吸附量随初始浓度的增加而增大,对100 mg/L氧乐果溶液的最大吸附量分别为74.9和5.4 mg/g。两种材料的吸附过程均符合假二级动力学模型,且MWNTs/TiO_2对氧乐果的吸附速率为0.012 7 g/(mg·min),约为MWNTs的10倍,说明MWNTs/TiO_2具备更强的吸附能力。两种材料的吸附等温线均可用Freundlich等温吸附模型描述。     

厌氧颗粒污泥对纳米TiO_2的吸附特性研究

分析了厌氧颗粒污泥吸附nano-TiO_2的过程,探讨了不同p H值及离子强度下厌氧颗粒污泥吸附nano-TiO_2的动力学和热力学特征。结果表明,厌氧颗粒污泥对nano-TiO_2的吸附符合准二级动力学方程。相较于p H值,离子强度对吸附过程的影响更显著,且nano-TiO_2在高离子强度下的扩散和吸附速率更低。液相离子强度升高或p H值接近等电点都会增加nano-TiO_2的吸附量。Langmuir吸附等温线模型能够更好地拟合吸附过程,且该吸附可自发进行,随着p H值接近等电点,吸附自发性逐渐增加。厌氧颗粒污泥对nano-TiO_2的吸附以化学吸附为主,同时存在多种机制共同作用。另外,环境条件对水中纳米颗粒的归趋有显著影响,其在活性污泥中的富集对污水处理效能可能产生潜在危害。     

高锰酸钾改性鸡蛋壳对水中铜离子的吸附机理研究

介绍了制备高锰酸钾改性鸡蛋壳吸附剂的方法,并分析了其去除水中铜离子的效果与机理,表征结果表明,高锰酸钾改性鸡蛋壳对铜离子的吸附量远大于单纯鸡蛋壳的吸附量;吸附动力学和等温线的结果表明,改性鸡蛋壳对铜离子的吸附机理为单层吸附机制,p H值和吸附剂量对吸附过程的影响显著,然而离子强度对吸附过程的影响较小。     

改性活性炭对水中对氯酚的吸附性能研究

在惰性气氛下,采用不同温度热处理脱附活性炭表面的含氧酸性官能团,从而改变活性炭表面的化学性质。以对氯酚为吸附质,考察了改性前后活性炭的平衡吸附量,研究了温度、溶液pH值对吸附剂吸附性能的影响。分别用准一级动力学方程和准二级动力学方程研究了活性炭的吸附行为。结果表明,惰性气氛下热处理活性炭能提高其对对氯酚的吸附量。     

磁性锆铁改性沸石吸附疏浚余水中磷酸盐的特性

采用共沉淀法制备了磁性锆铁改性沸石,在研究其对疏浚余水中磷酸盐吸附特性的基础上,采用X射线衍射仪(XRD)表征其结构,探讨吸附磷的特性。结果表明,Langmuir等温吸附模型、准二级动力学模型和颗粒内扩散模型均可以较好地描述磁性锆铁改性沸石对疏浚余水中磷酸盐的吸附特征。当吸附剂投加量为18 mg/L、pH值为7时,疏浚余水中磷酸盐的饱和吸附量为11. 4 mg/g(以磷计);当pH值为5～7时,磁性锆铁改性沸石对磷酸盐的吸附效果较好,偏碱性条件下吸附量明显下降;当水温在10～30℃时,对磷酸盐的吸附效果随温度的升高而增加;磁性锆铁改性沸石吸附水中磷酸盐的过程属于化学吸附。     

参杂有PbO的Fe_3O_4对Pb~(2+)的吸附研究

制备、表征了参杂有Pb O的Fe3O4,研究并优化了参杂有Pb O的Fe3O4的合成条件并用于研究其对Pb2+的吸附去除。探究了该吸附随着时间推移而引起的吸附动力学变化;分析了p H值、温度以及Pb2+初始浓度等因素对吸附的综合影响,探究了不同Pb2+初始浓度下吸附的平衡特性。结果表明,Pb2+在参杂有Pb O的Fe3O4上的吸附符合准二级动力学吸附方程和Langmuir等温模式。     

改性4A沸石分子筛去除低温水中氨氮机理研究

针对北方严寒地区常规净水工艺在低温条件下难以解决水中氨氮超标问题,采用实验室自制改性4A沸石分子筛去除水中的氨氮,利用扫描电镜(SEM)对改性4A沸石分子筛进行表征,通过吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学的研究探讨其吸附氨氮的机理。在温度为10℃时,改性4A沸石分子筛对氨氮的吸附数据与Lagergren准二级动力学模型拟合较好(R~20.998);对氨氮的吸附符合Langmuir吸附等温式方程;吸附热力学参数焓变ΔH=2.256 6 k J/mol,熵值ΔS=8.948×10~(-3)J/(mol·K),表明改性4A沸石分子筛吸附氨氮是自发反应的吸热过程。该研究成果可为北方严寒地区水厂去除低温水中氨氮提供技术支持。     

硫酸活化市政污泥对氨氮的吸附研究

采用污水厂剩余污泥作为原料,以硫酸作为活化剂制备吸附剂,并将其应用到含氨氮废水处理中。进而系统地研究了溶液初始p H值、氨氮初始浓度、吸附时间等因素对硫酸活化市政污泥吸附氨氮的影响。结果表明,在吸附剂投加量为2 g/L、p H值为7.5、温度为303 K条件下,硫酸活化市政污泥对氨氮的吸附效果最佳。吸附动力学和热力学研究结果表明,吸附剂对氨氮的吸附过程可用准二级动力学模型(R2=0.998 6)来描述,且均符合Langmuir等温吸附模型、Freundlich等温吸附模型和Temkin等温吸附模型。由Langmuir等温吸附模型计算得到活化市政污泥对氨氮的最大吸附容量为44.84 mg/g。颗粒内扩散速率也是其吸附反应的限制因素,但不是唯一限制因素。该研究表明硫酸活化剩余污泥可以作为处理含氨氮废水的材料。     

不同活性炭对PAEs的吸附特性研究

邻苯二甲酸酯类(PAEs)是广泛存在于环境中的激素类化合物,以3种PAEs作为研究对象,分析不同活性炭类型对激素类物质的吸附特性、最佳吸附量及其再生使用情况。结果表明,活性炭吸附PAEs时宜控制p H值为4~8的中性偏酸条件;PAEs去除率随着PAEs分子质量的增加而降低;果壳炭的吸附能力最强,对邻苯二甲酸二甲酯(DMP)的最大吸附容量为398 mg/mg AC,其次是椰壳炭、原煤破碎炭、山西小颗粒活性炭、8#-Ⅱ型大颗粒活性炭;采用稀盐酸+甲醇+超声波的方式可达到一定的脱附再生效果,且延长了使用周期。     

供水管网管垢对亚氯酸根和氯酸根的吸附研究

针对二氧化氯消毒的供水管网中管垢对消毒副产物浓度的影响,对管网中管垢吸附亚氯酸根和氯酸根的动力学和热力学机理进行了研究,同时考察了管网水中亚氯酸根和氯酸根的初始浓度、反应时间、p H值和温度对管垢吸附的影响。结果显示,管垢对水中氯酸根和亚氯酸根的最大吸附率分别为32.0%和40.8%,吸附率随着p H值和温度的升高而减小。在此基础上探讨了管垢吸附亚氯酸根和氯酸根的动力学和热力学模型,结果显示吸附动力学二级模型和Freundlich模型拟合管垢吸附过程的效果最好。     

水处理活性炭的选择指标问题

研究发现,活性炭的比表面积、碘值,亚甲基蓝吸附值等吸附性能指标与活性炭对天然水中有机物的吸附能力之间相关性能不好,在选择去除天然水中有机物的活性炭时不能这些指标。提出了采用活性炭对水中四种典型有机物的吸附容量和吸附速度作为正确选择水处理用活性炭的指标,且在五种水质中得以验证。     

改性石英砂吸附水中四环素的机制研究

通过使用Piranha溶液和KH-550溶液对普通石英砂(NAT)进行改性处理,得到亲水改性石英砂(HYL)和疏水改性石英砂(HYB),对3种石英砂进行表面性质表征并考察其吸附四环素的性能和影响因素。结果表明,HYL和HYB的比表面积均大于NAT,且亲、疏水性得到改善。HYL、HYB和NAT对四环素的饱和吸附量分别为25. 60、7. 67和11. 94 mg/kg。伪一级动力学模型和伪二级动力学模型对3种石英砂吸附四环素过程的拟合程度均较好(R~2 0. 97); Langmuir和Freundlich吸附等温模型拟合程度较好(R~2 0. 97),Tempkin模型拟合相关系数R~2=0. 74～0. 84。HYL在pH值=6. 0且无阳离子作用下吸附效果最佳; HYB在pH值=10. 0时吸附效果较好,且Ca~(2+)的存在使吸附量大量增加; NAT在p H值=10. 0、无阳离子作用下吸附效果最佳。经分析,HYL吸附四环素主要为化学吸附并伴有一定程度的静电作用,HYB主要依靠表面吸附并带有离子交换作用,NAT主要以化学吸附为主。     

生物玻璃纳米球制备及对亚甲基蓝的吸附研究

制备了一种新型生物玻璃纳米球(BGN),研究了该材料对水中亚甲基蓝的吸附性能。结果表明,在p H值为7~12时,吸附效果均较好。亚甲基蓝去除率在反应前30 min急剧增加,在100 min时达到平衡。吸附反应符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型。在30℃时,材料的饱和吸附量为80 mg/g,且吸附量随温度的升高而增大,为吸热反应。材料可有效分离、回收和再生,是一种优良的吸附剂。     

水源水中乐果污染物应急处理工艺的试验研究

以乐果为目标化合物,探讨了活性炭吸附、活性炭吸附-混凝沉淀工艺以及石灰碱解-活性炭吸附-混凝沉淀三种工艺对乐果的去除效果.结果表明,乐果的去除效果随着活性炭投加量与吸附时间的增加而增加,采用活性炭吸附-常规混凝沉淀工艺对乐果的去除效果要略好于单独采用活性炭吸附,但这两种工艺都不能有效去除水中的乐果.采用石灰碱解-活性炭吸附-混凝沉淀工艺时,乐果的去除率随着石灰碱解的pH值升高而增加.当原水乐果含量为0.182 mg/L,用石灰调节原水pH值为9,投加30 mg/L活性炭吸附20 min后,去除率达89.9%,沉淀出水乐果浓度为0.018 4 mg/L,满足标准要求.     

不同种类活性炭对水中典型藻致嗅味物质的吸附能力研究

选择11种国产、进口不同材质的活性炭（椰壳炭、煤质炭）,对比其对水中土臭素（GSM）和二甲基异莰醇（2-MIB）的吸附能力。通过对比不同材质、不同碘量值、不同粒径的活性炭对GSM和2-MIB的吸附能力发现,煤质炭的吸附能力优于椰壳炭,随着活性炭粒径减小,单位质量活性炭的比表面积增大,吸附能力逐渐增大。吸附机理研究表明,国产、进口活性炭对水中2-MIB和GSM的吸附过程均符合拟二级动力学,说明该吸附是一个速率控制过程;吸附等温线均较好的符合Langmuir吸附等温方程,说明该吸附是一个单分子层均匀吸附过程。其饱和吸附量分别为：进口活性炭吸附GSM均值为346.71ng/g,吸附2-MIB为355.27ng/g;国产活性炭吸附GSM均值为214.42ng/g,吸附2-MIB为222ng/g,进口活性炭对GSM和2-MIB的吸附能力明显优于国产活性炭。     

紫外激活过硫酸盐降解水中氯霉素的研究

针对传统水处理工艺难以有效去除水中抗生素的问题,采用高级氧化技术紫外激活过硫酸盐(UV/PS)去除水中典型抗生素氯霉素(CAP)。对比了UV/PS联用工艺与单独UV和PS工艺对CAP的降解效果,分别考察了CAP浓度、PS投加量、p H值和氯离子对CAP降解效果的影响。结果表明:UV/PS会产生硫酸根自由基(SO·-4)降解水中CAP;CAP降解过程符合准一级动力学模型;较低的CAP浓度和较高的PS浓度可以提高CAP降解速率;酸性条件下,UV/PS降解CAP速率较快;氯离子在低浓度(0~5 mmol/L)下促进UV/PS氧化降解CAP,高浓度(10 mmol/L)时产生抑制。     

碳纳米管改性聚合氯化铝处理腐殖酸溶液研究

碳纳米管由于其特殊的吸附性能,对在天然水体中广泛存在的腐殖酸(HA)具有良好的吸附性,可用于腐殖酸的去除。对不同DOC含量和p H值条件下碳纳米管吸附去除腐殖酸以及使用碳纳米管改性聚合氯化铝(PACl)作混凝剂时混凝过程中絮体的形成与破碎进行了研究。结果表明:当水样DOC为4 mg/L、p H值为7.5时,使用不加碳纳米管的PACl作混凝剂,投加量为0.1 mmol/L时沉后水DOC浓度达到最低。碳纳米管对腐殖酸的吸附去除率随p H值的升高而下降,随碳纳米管含量的增加而增加,吸附主要发生在前60 min内。随着DOC含量的升高,混凝过程对DOC的去除率下降。当p H值为7.5、DOC为2 mg/L时,碳纳米管含量对于平衡时絮体的粒径无明显影响,但可以增加再生长后絮体粒径,改善絮体的沉降性,提高混凝效果。     

酸性溶液对灰岩溶解特性试验研究

岩溶地区溶洞的形成是石灰岩在地下水的溶蚀作用下的结果。通过室内试验研究了不同p H溶液和不同的换水频率条件下灰岩的溶蚀特征。试验结果表明:相同的换水频率下p H值越低,溶液中离子浓度变化越显著,试样溶蚀量越大;相同p H值下,随着换水频率的增加灰岩的溶蚀量越大;p H=2溶液浸泡50天后试样表面致密;p H=4溶液和蒸馏水浸泡50天后试样表面变化不明显。研究结果为揭示溶洞的形成机制提供参考。