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%。     

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％.     

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...     

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.     

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.     

壳聚糖复合磁性生物炭吸附去除水中Cu(Ⅱ)的性能和机理

以粉碎松树枝粉末为原料高温热解制备生物炭,然后采用水热方法与Fe3O4和壳聚糖复合,制备复合吸附剂,并将其用于水中Cu(Ⅱ)的吸附去除。研究发现复合吸附剂可有效去除Cu(Ⅱ),反应1.5h后可达到吸附平衡,其最大平衡吸附量为74.83mg·g-1。对其吸附机理研究表明,Cu(Ⅱ)在复合吸附剂表面的吸附过程包括表面扩散、颗粒内部扩散和吸附平衡扩散三个阶段,其吸附反应动力学可采用准二级反应动力学方程拟合,吸附等温线符合Langmuir模型。对其反应热力学研究表明Cu(Ⅱ)在复合生物炭表面的吸附主要为物理吸附。     

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。     

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。     

吸附树脂处理丙烯酸酯生产废水的试验研究

采用树脂吸附法处理丙类酸酯生产过程中产生的工业废水,ＣＨＡ－１１型树脂进行工艺条件试验,取得了良好的效果,该树脂对废水中以苯二酚为主的有机物的平均吸附率达９０％以上,树脂工作吸附量为２６５－２７０ｍｇ／ｍｌ湿树脂。     

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.