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。     

核桃壳生物质炭去除环境水中硫化物的研究

采用亚甲基蓝分光光度法测定水中硫化物的含量,并以吸附温度、炭化温度、吸附时间、固液比为因素,设计4因素4水平的正交试验方案,探索最佳试验条件制备的核桃壳生物质炭。结果表明:当吸附温度为30℃、炭化温度为500℃、吸附时间为70 min、固液比为0.35 mg/mL时,对水样中硫化物的去除率为80.07%。     

生物炭对水中对乙酰氨基酚的去除性能及机理研究

生物炭在水中非甾体类抗炎药(NSAIDs)吸附去除方面具有良好的应用前景. 目前关于生物炭对NSAIDs去除过程和机理的报道较有限,尤其对于动态吸附的研究非常缺乏. 以对乙酰氨基酚为研究对象,分别通过批次吸附实验和固定床吸附实验,研究了商业生物炭对其静态和动态吸附过程. 伪二阶动力学模型和Elovich均能较好地拟合吸附动力学曲线,Langmuir模型对吸附等温线的拟合程度大于Freundlich模型,吸附容量拟合值为131.578 mg/g. 固定床动态吸附实验表明生物炭添加量和流速均可显著影响其动态吸附过程,Thomas模型、Yoon-Nelson模型、Clark模型和BDST模型均可对动态吸附过程进行较好的拟合和预测. 研究表明,生物炭在大规模应用于水中对乙酰氨基酚的去除上具有良好的前景.     

水中痕量阿特拉津的气相色谱-质谱监测方法

采用固相萃取前处理技术、质谱选择离子扫描,选择适合阿特拉津溶解并检出的溶剂,建立的气相色谱--质谱方法,水中阿特拉津最小检测浓度为0.05 μg·L-1,适合地下水、地表水及干扰较多的工业废水中阿特拉津的监测.     

引入Cu2+的沉积物吸附阿特拉津多元回归模型

为揭示重金属存在条件下沉积物(生物膜)吸附阿特拉津( atrazine,AT)的复合污染规律,通过编程研究筛选优化沉积物吸附AT多元回归吸附模型(atrazine-multiple regression adsorption model,ATMRAM),以定性变量的方式将共存的Cu2(外因)引入模型中,建立包含Cu2+影响的沉积物吸附ATCu2+-MRAM.经分析发现,Cu2的存在会抑制AT在沉积物上的吸附,且Cu2+质量浓度越大其抑制作用越强,Cu2+质量浓度为75 mg/L时的抑制程度比15 mg/L时的抑制程度提高1倍以上;Cu2+对沉积物组分(铁氧化物和有机质)的吸附能力产生一定影响,会使各组分的吸附能力减弱8.75％～19.40％.     

环境水体中痕量阿特拉津的检测

研究了用固相萃取-气相色谱技术检测环境水中痕量阿特拉津的分析方法.此方法的检出限(3σ)为0.11μg·L-1,线性范围为0.1μg·mL-1～10μg·mL-1,添加回收率在70%～106%之间.用该方法实现了对地下水、河水、农田地表水中痕量阿特拉津的检测.     

樟树叶生物炭对挥发性有机物的吸附研究

以樟树叶为原料制成的生物炭作为吸附剂,对挥发性有机污染物(Volatile organic compounds,VOCs)的吸附特性进行研究.结果表明:生物炭对不同物质的饱和吸附量与其分子粒径和沸点成负相关.甲苯、四氯甲烷、1,2-二氯乙烷和1,2,4-三甲基苯4种物质在生物炭中的饱和吸附量分别为228.4,275.2...     

生物炭对亚甲基蓝的吸附动力学

采用静态吸附试验确定生物炭吸附的最适宜温度、振荡速度、亚甲基蓝初始浓度、生物炭投加量及吸附时间的范围,选择吸附温度、亚甲基蓝初始浓度、生物炭的投加量进行正交实验,得到最优吸附工艺条件:反应温度35℃,生物炭的投加量0.4g,亚甲基蓝的浓度45mg/L,生物炭对亚甲基蓝的去除率98.6%,吸附量5.54mg/g.最优条件下的动力学研究表明亚甲基蓝溶质分子在两相界面上进行的吸附达到平衡时,亚甲基蓝浓度与生物炭的吸附量之间符合Freundlich吸附等温线.吸附动力学特性符合准二级吸附动力学,生物炭对于亚甲基蓝的吸附以化学吸附为速率控制步骤.     

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.     

冻融作用对土壤中阿特拉津微生物降解的影响研究

通过室内模拟分析,研究了阿特拉津污染土壤经过冻融循环后,土壤温度、含水量、孔隙度、水溶性有机碳、微生物细胞活性及阿特拉津残留量的变化特征.结果表明:在消融3.5～7.5 h温度发生显著变化,消融期随着时间变化,含水率呈递减的趋势;土壤孔隙度的变化趋势呈现先减小后增大,变化较缓;土壤有机碳在消融1～2 h有释放,然后呈下降趋势;消融初期,微生物细胞活性较弱,随着时间增加,微生物活性开始释放,相应的阿特拉津残留量也有降低的趋势.     

纯净水制天然核桃乳工艺的研究

对纯净水生产天然核桃乳的工艺进行了探讨,对核桃去壳后烘烤、去皮、配料、稳定性等工艺条件作了深入研究。结果表明：纯净水制核桃乳在产品色、香、味及稳定性等方面都表现出良好的性能。     

氢氧化铁对水中砷的吸附作用研究

采用氢氧化铁做吸附剂,研究其对水体中As（Ⅲ）的吸附作用,探讨了pH、离子强度、干扰离子对As（Ⅲ）吸附的影响并对其吸附动力学进行了研究.结果表明：氢氧化铁能够在较宽的pH范围（pH为4.1～8.5）有效吸附As（Ⅲ）,其吸附等温线能够用Langmuir吸附模型很好地描述,最大静态吸附容量为9.09mg/g,吸附动力学符合Lagergren二级动力学方程;磷酸根、硅酸根、碳酸根等阴离子对As（Ⅲ）吸附有不同程度抑制作用,其余共存阴离子对As（Ⅲ）的吸附影响不大.同时对氢氧化铁吸附As（Ⅲ）的机理进行了探讨,得出氢氧化铁对As（Ⅲ）的吸附可能是静电非专性吸附及配位络合专性吸附共同作用的结果.     

吸附树脂对水中游离胆红素的吸附性能研究

测定了七种吸附树脂对模拟水溶液中游离胆红素的静态吸附能力,研究了试液pH和温度的影响。结果显示,NKA-21和CKA树脂对胆红素具有较强的吸附能力,其平衡吸附效率为64-72％,吸附量为13.3-16.8mg/g,最佳吸附温度为20-35℃,最佳吸附pH分别为7.30和7.75。     

城市富营养化景观河道底泥对磷吸附的影响研究

采用底泥为研究对象,通过对底泥吸附等温曲线数据的拟合、改性前后对磷的吸附量变化以及底泥中各形态磷的含量分布变化来探讨底泥在水体富营养化进程中所起的作用。研究发现:吸附参数与吸附等温式均得到很好的拟合;加入三氯化铁改性后的底泥对磷的吸附量得到有效增加;不同形态磷的含量分布中,Fe/Al-P在底泥中占主要的比重,达到63.35%~57.11%,Res-P占的比重最低,Ca-P在各个底泥中的含量相差不大。     

粉末活性炭吸附工艺应急处理苯酚污染

目的研究粉末活性炭应急处理苯酚水源水污染的可行性,提供应对突发的水污染处理的理论依据和技术指导.方法用浑河水配制一定质量浓度苯酚污染水,模拟突发的苯酚水污染,进行粉末活性炭（PAC）对苯酚的吸附性能以及投加工艺参数的试验.结果结果表明PAC对苯酚的吸附性能曲线符合弗兰德里希（Freundlich）吸附模式.在苯酚的平衡质量浓度为0.002 mg/L时,粉末活性炭对其吸附容量为1.46 mg/g;PAC对苯酚有较快的吸附速率,吸附20 min就能够达到其吸附容量的90%以上;比表面积大的木质炭是应急处理苯酚水污染的最佳炭种;PAC投加的炭浆质量浓度对处理效果有一定的影响;当溶液的pH值小于10时,PAC对苯酚有较高的吸附效果.结论对突发的苯酚污染,投加粉末活性炭是切实可行的应急处理措施.     

用等温吸附法确定粘土表面吸附结合水界限

采用等温吸附法对粘土表面吸附结合水量及其界限进行了定量测定,结果表明,随着相对水气平衡压p/ps的增加,在p/Ps=0～0.98时,纯蒙脱土吸附趋势均呈"S"形,表现为从单分子层吸附过渡为双层吸附、多层吸附,直到连续吸附.等温吸附曲线出现两个明显的转折点p/ps=0.9、0.98,它们为粘土-水体系的两个特征湿度,前者为粘土表面强结合水与松散结合水(渗透结合水)之间的交界点(界限),后者为松散结合水与自由水之间的交界点(界限).实验研究测得了粘土表面吸附结合水量(质量、体积、密度、厚度、平均积分比容等).配合X-射线衍射法,获得了水合粘土基面间距d001与p/ps的关系,验证了等温吸附法确定的两个特征湿度及对粘土表面结合水界限划分的正确性.