ZnS/AC复合材料的制备及其对铀酰离子的吸附性能

采用化学沉淀法制备了活性炭负载纳米硫化锌的复合材料ZnS/Ac，利用SEM、EDS、XRD、FTIR、BET等手段对该复合材料进行了表征分析。研究了ZnS/Ac对水溶液中铀酰离子的吸附性能，探讨了吸附时间、初始铀酰离子浓度、pH值、吸附剂投加量、温度等因素对吸附性能的影响，并对吸附过程进行了热力学和动力学模拟，探讨了吸附机理。结果表明：ZnS/Ac的比表面积为201.1961 m2/g，比活性炭的比表面积（165.0240 m2/g）明显增大，平均孔径为4.70 nm，孔容为0.038 cm3/g。在初始质量浓度为35 mg/L，pH=6，吸附时间为120 min，投加量为10 mg，处理温度为50 ℃的条件下，吸附剂对铀酰离子的吸附量为64.4736 mg/g。吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir 吸附等温线模型，热力学参数<0、>0、>0，表明该吸附是一个自发的吸热过程。     

氢氧化镁改性活性炭对Cu(Ⅱ)的吸附

以氢氧化镁和活性炭为原料,在30℃条件下采用反应结晶技术制备了氢氧化镁改性活性炭材料(Mg-GAC),通过SEM、XRD对改性前后活性炭进行了表征,考察了温度、时间和pH对复合材料吸附废水中Cu(Ⅱ)的影响。结果表明,GAC经改性后,比表面积增至738.01 m~2/g。在Mg-GAC投加量为0.3 g、Cu(Ⅱ)质量浓度为0.04g/L、温度为25℃、pH为7的条件下反应2h,其吸附量达到11.66mg/g。Cu(Ⅱ)的吸附过程符合Langmuir等温模型,为单层吸附。     

凹凸棒活性炭复合滤料对水中CODMn的吸附研究

以凹凸棒活性炭复合滤料处理原水中的CODMn,探讨了滤料投加量、吸附时间、温度、pH值及原水初始浓度等因素对CODMn去除处理效果的影响。结果表明,滤料的最佳投加量及吸附时间分别为40g／L和80min,吸附反应是放热反应,在pH约为8时CODMn的去除率可达到54．27％,滤料对CODMn的吸附符合Langmuir吸附模型,凹凸棒活性炭复合滤料在微污染饮用水处理领域有一定的实际应用价值。     

ZnS/AC复合材料的制备及对铀酰离子的吸附性能

以硝酸锌、硫化钠和活性炭为原料,采用化学沉淀法制备活性炭(AC)负载纳米硫化锌的复合材料Zn S/AC。利用SEM、EDS、XRD、FTIR、BET等对其进行了表征。考察了Zn S/AC对水溶液中铀酰离子(UO_2~(2+))的吸附性能,探讨了吸附时间、初始铀酰离子质量浓度、pH、吸附剂投加量、温度等对吸附性能的影响,并对吸附过程进行了热力学和动力学模拟,探讨了吸附机理。结果表明,Zn S/AC的比表面积为201.1961m~2/g,明显大于活性炭的比表面积(165.0240 m~2/g),平均孔径为4.70 nm,孔容为0.038 cm~3/g。在初始铀酰离子质量浓度为35 mg/L、pH=6、吸附时间为120 min、Zn S/AC投加量为0.01 g、处理温度为50℃下,吸附剂对铀酰离子的吸附量为63.75 mg/g。吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir吸附等温模型,热力学参数?G<0、?S>0、?H>0,表明该吸附是一个自发的吸热过程。     

水热污泥渣活性炭的制备及其应用

利用城市污水厂剩余污泥经水热反应(T=320℃、P=12 MPa、RT=10 min)得到的污泥水热渣为原料,以ZnCl2为活化剂制备污泥水热活性炭。通过正交、单因素分析,研究制备工艺条件对污泥活性炭碘吸附性能及产率的影响。结合比表面积、孔径分布和浸出特性,对制备的污泥活性炭的性能进行评价,并探讨其作为水处理吸附剂的去除效果。结果表明当活化温度为450℃、活化时间为30 min、ZnCl2浓度为40%、固液比为1∶2时为最佳制备条件,制得的水热污泥活性炭的碘吸附值为543 mg/g、产率为56.0%。其比表面积为501.4 m2/g、平均孔径为5.78 nm、孔体积为0.47 mL/g、微孔体积为0.18 mL/g、中孔体积为0.21 mL/g,污泥中重金属大多被固化。将该产品用于处理ASBR出水,当吸附平衡时间约为90 min、投加量为11 g/mL时,COD的去除率为87%,吸附容量为76.82 mg/g。     

柱状商品活性炭对苯胺的吸附研究

为了研究柱状商品活性炭对苯胺的吸附效果及影响规律,探索了柱状商品活性炭吸附苯胺的影响因素及吸附最佳条件?在单因素试验及正交试验的基础上,对苯胺的脱除率和吸附量进行了单因素方差分析,结果表明吸附影响因素(投炭量、吸附时间、苯胺初始浓度、pH)对脱除率的影响水平强弱次序为:吸附时间苯胺溶液浓度pH活性炭投加量,对吸附量的影响水平强弱次序为:吸附时间苯胺溶液浓度pH活性炭投加量。当活性炭投加量是1 g(即2 g活性炭/mg苯胺),吸附时间180 min,苯胺溶液初始含量10 mg/L,pH为4时脱除率最大能够达到97.21%;当活性炭投加量是0.5 g(即1 g活性炭/mg苯胺),吸附时间180 min,苯胺溶液初始含量10 mg/L,pH为7时吸附量最大能够达到0.9663 mg/g。     

活性炭去除零排放反渗透浓水中COD的应用研究

采用活性炭吸附法去除反渗透浓水中的有机物,减轻后续处理的负荷,考察了活性炭的种类、停留时间、活性炭投加量以及pH对COD去除率的影响。结果表明,采用2#活性炭为吸附剂,进水pH=6,400 mL水,停留时间30 min,活性炭投加量1.5 g时,COD去除率达61.8%,采用动态吸附并应用到现场试验中,吸附塔装填2#活性炭40 t,进水量100 m~3/h,平均COD 142 mg/L,pH=8.04,停留时间36 min,当出水COD60 mg/L,活性炭的处理量可达1 330 m~3/t。     

水源水质受DEHP污染的粉末活性炭吸附处理工艺

采用含邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)的试验水样模拟城市取水水源发生DEHP水污染事故,测定粉末活性炭(PAC)对水样中DEHP的吸附性能,考察PAC炭种、吸附时间、DEHP初始浓度和PAC投加量等因素对DEHP的吸附量和脱除率的影响。试验结果表明:木屑PAC具有较大的比表面积,对DEHP具有良好的吸附效果,适用于DEHP水污染的应急处理。应急处理一般的DEHP水污染事故,DEHP污染浓度超标10～30倍时,PAC吸附DEHP的最佳条件为:吸附时间120 min,PAC投加量为20～80 mg/L,PAC对DEHP的吸附过程符合Henry等温式。     

粉末活性炭应急处理模拟突发LAS污染源水试验研究

论文考察了粉末活性炭预吸附对模拟突发阴离子表面活性剂(LAS)污染源水的应急处理效果,利用烧杯实验研究了粉末活性炭的炭种、投加量、吸附时间、混凝剂种类以及投加量对粉末活性炭预吸附消除LAS的影响。进行了为期约一个月,处理规模为4m3/h的中试试验,考察了常规处理对含LAS源水的处理效果,优化了活性炭投加点,并且探寻了粉末活性炭预吸附对模拟突发LAS污染源水的处理能力。烧杯实验结果表明木质活性炭对LAS的去除效果优于煤质活性炭,优化的投加量为30mg/L,吸附时间30min以上。活性炭吸附后投加混凝剂(PAC)20mg/L可达最佳效果。中试结果表明常规处理对含LAS源水处理效果差,滤后去除率低于5%。活性炭投加点宜设在常规处理前端,接触时间45min。采用粉末活性炭预吸附应急处理突发LAS污染源水,在LAS超标6倍以下,滤前出水可达标。粉末活性炭预吸附应急技术可行性高,处理费用仅0.0255元/m3,为可能突发的水源LAS污染事故应急处理提供了技术支持。     

氢氧化镁改性活性炭对铜离子的吸附

采用反应结晶技术制备了改性活性炭材料(Mg-GAC)，并采用 SEM、XRD表征手段对改性前后活性炭进行微观分析，进而研究了 GAC 和 Mg-GAC随吸附时间、溶液pH值和温度变化对废水中铜离子的吸附效果影响。结果表明，GAC经改性后，大大增加了其比表面积，增至738.01m2/g。在Mg-GAC 投加量为0.3g，铜离子浓度为40mg/L，温度为25℃，pH为7的条件下反应2 h，其吸附量达到11.66mg/g。另外，铜离子的吸附过程符合 Langmuir 等温模型。     

吸附-臭氧氧化法去除选矿药剂乙硫氮及COD的实验研究

采用臭氧氧化、活性炭吸附、吸附-臭氧氧化法处理乙硫氮模拟废水,结果表明,(1)对于乙硫氮和对应COD的去除,臭氧的投加量(低于3.00 g/h)与之成正相关关系,活性炭的粒径则与之相反(当≥60目时的去除率可达到70.1%和70.8%,较≤20目对应的去除率高出40.2%和41.5%),同时pH值则表现出影响不明显的效果;(2)乙硫氮在初始浓度为400 mg/L,初始pH为7.8,臭氧、活性炭投加量分别为3.00 g/h、1.50 g/L,反应50 min时,吸附-臭氧氧化法对乙硫氮和COD的去除率分别为99.8%,80.7%,较单独活性炭处理提升29.7%,9.9%,其中COD去除率较单独臭氧处理提升31.2%;(3)整体上,对乙硫氮的去除效果表现为吸附-臭氧氧化>臭氧氧化>活性炭吸附,同时COD去除效果表现为吸附-臭氧氧化>活性炭吸附>臭氧氧化。由此可见,吸附-臭氧氧化法可实现对乙硫氮及COD的有效同步去除。     

Fenton试剂-活性炭吸附处理焦化废水的研究

对Fenton试剂-活性炭吸附联用技术处理焦化废水进行了研究。首先考察了pH值、H2O2投加量、[Fe^2＋]／[H2O2]等因素对Fenton试剂氧化处理效果的影响以及Fenton试剂氧化阶段H2O2投加量对活性炭吸附效果的影响;然后考察活性炭投加量、吸附时间、pH值等因素对活性炭吸附阶段处理效果的影响。结果表明,Fenton试剂-活性炭吸附工艺处理焦化废水的最佳操作条件为：Fenton试剂氧化阶段H2O2投加量为55mmol／L,[Fe^2＋]／[H2O2]=1：10,初始pH=3;活性炭吸附阶段活性炭投加量为2．5g／L,pH=3,吸附时间30min。在此操作条件下,焦化废水COD去除率达97．5％。     

活化剂对活性炭处理矿山废水Mn2+的影响研究

采用HCl、KCl、NaOH和Fe(NO_3)_3四种活化剂预处理褐煤,制备得到了活性炭吸附剂,分析了不同活化剂处理获得的褐煤活性炭的比表面积、孔容和吸附性能,研究了不同活化剂处理对活性炭吸附废水中Mn~(2+)的影响。结果表明:负载KCl制备得到的煤基活性炭比表面积和孔容最大;在吸附剂投加量为5 g,温度为25℃,pH=7,吸附时间为60 min时,对水体中的Mn~(2+)去除率顺序为:K-ACNa-ACH-ACSL-ACFe-AC,K-AC对Mn~(2+)的去除率达到97.4%。     

臭氧氧化-活性炭吸附联合法处理苯酚废水研究

使用臭氧氧化-活性炭吸附联合法处理苯酚废水,分别考察了活性炭投加量、苯酚废水溶液pH值和活性炭吸附反应时间等因素对苯酚模拟废水处理效果的影响。结果表明,室温条件下,废水溶液的pH值为9,臭氧通入时间为25 min,活性炭投加量2.5 g/L,活性炭吸附反应时间为50 min的实验条件下,初始浓度为100.0 mg/L的苯酚模拟废水经过处理,苯酚去除率为95.0%。     

颗粒活性炭载纳米零价铁去除水中的Cr(Ⅵ)

以Fe2+溶液为原料、NaBH4为还原剂,采用传统液相还原技术合成了颗粒活性炭(GAC)载纳米零价铁(nZVI)复合材料GAC-nZVI,用扫描电镜对GAC-nZVI进行表征,通过间歇实验考察了其对去除Cr(VI)的影响。结果表明,GAC能阻止nZVI颗粒聚集,合成的GAC-nZVI能有效去除水中的Cr(VI)。在Cr(VI)初始浓度50 mg/L、温度40℃和pH=2.0、投加GAC-nZVI 3.0 g/L的条件下反应5 min,Cr(VI)去除率为99.4%。pH=2.0?4.0时,处理后水中总铬浓度均低于1 mg/L,表明残留少量Cr(III)。随pH值和Cr(VI)浓度增加,Cr(VI)去除率降低;随反应温度和GAC-nZVI投加量增加,Cr(VI)去除率增加。准一级动力学模型可用于描述Cr(VI)的去除过程。相同条件下,GAC-nZVI去除Cr(VI)的反应速率常数达0.19797 min?1,为原颗粒活性炭反应速率常数0.0023 min?1的86倍。随pH值降低或反应温度和GAC-nZVI投加量增加,反应速率常数增加。     

硝酸改性污泥基生物炭除U(Ⅵ)效果及机理分析

以城市污泥为原料制备出污泥基生物炭,并通过硝酸改性得到硝酸改性污泥基生物炭（SSB-AO）,探究了SSB-AO投加量、溶液初始pH、离子强度、吸附时间、U(Ⅵ)初始质量浓度以及吸附温度等对SSB-AO去除U(Ⅵ)的影响,通过SEM-EDS、FTIR及XPS分析SSB-AO对U(Ⅵ)的去除机理。结果表明：SSB-AO对U(Ⅵ)的吸附符合拟二级动力学模型,吸附过程以化学吸附为主;等温吸附过程符合Langmuir模型。在30 ℃、NaNO3浓度为0.01 mol/L、吸附时间300 min、初始pH=6、U(Ⅵ)初始质量浓度为10~100 mg/L及SSB-AO投加量为0.6 g/L的条件下,SSB-AO去除U(Ⅵ)的理论最大吸附量为80.34 mg/g;通过5次吸附-解吸实验,其吸附率保持在88%以上,说明SSB-AO具有良好的重复使用性;SSB-AO去除U(Ⅵ)的机理为内表面络合作用、静电作用以及离子交换。研究显示硝酸处理污泥基生物炭能有效地提高其对U(Ⅵ)的吸附能力,为含U(Ⅵ)废水处理提供借鉴。     

硝酸铁改性活性炭吸附Pb(Ⅱ)的性能研究

为提高活性炭对Pb~(2+)的吸附效果,用硝酸铁对活性炭进行了改性处理。采用BET、SEM、Boehm等方法对改性前后活性炭的理化特性进行了表征,考察了吸附时间、p H、吸附剂投加量对改性前后活性炭吸附Pb~(2+)效果的影响。结果表明,相比于未改性活性炭(GAC),硝酸铁改性活性炭(Fe-GAC)比表面积减少,酸性含氧官能团增加,极性增强。对于质量浓度为10 mg/L的Pb~(2+)溶液,Fe-GAC的最佳投加量为2.0 g/L,此条件下Pb~(2+)去除率可达到98.73%,比采用GAC提高了30.15%。吸附剂吸附Pb~(2+)过程与Langmuir吸附等温线方程拟合较好,相关系数R2在0.99以上。     

活性炭-珍珠岩复合材料处理含铬废水的研究

采用活性炭-珍珠岩复合材料处理含铬废水,分别试验了复合材料的投加量、吸附时间、pH值、温度、含铬废水初始浓度等因素对Cr（Ⅵ）去除率的影响.结果表明,当活性炭与珍珠岩质量比为10∶1,活性炭投加量为0.5 g/mL,珍珠岩为0.05 g/mL,pH为4,吸附时间为130 min,温度为25℃时,铬的去除率最佳,可以达到96％.     

活性炭去除零排放反渗透浓水中COD的应用研究

采用活性炭吸附法去除反渗透浓水中的有机物,减轻后续处理的负荷,考察了活性炭的种类、停留时间、活性炭投加量以及pH对COD去除率的影响。结果表明,采用2#活性炭为吸附剂,进水pH=6,400 mL水,停留时间30 min,活性炭投加量1.5 g时,COD去除率达61.8%,采用动态吸附并应用到现场试验中,吸附塔装填2#活性炭40 t,进水量100 m³/h,平均COD 142 mg/L,pH=8.04,停留时间36 min,当出水COD<60 mg/L,活性炭的处理量可达1 330 m3/h,平均COD 142 mg/L,pH=8.04,停留时间36 min,当出水COD<60 mg/L,活性炭的处理量可达1 330 m³/t。     

吸附-催化臭氧氧化去除印染废水中特征污染物

研究了活性炭吸附-催化臭氧氧化技术对印染废水特征污染物的去除效果,探讨了臭氧进气流量、活性炭投加量、pH对特征污染物去除效果的影响,并考察了活性炭-臭氧的协同作用。结果表明,苯乙酮被筛选为印染废水的特征污染物;活性炭吸附-催化臭氧氧化技术对苯乙酮的去除率随臭氧进气流量、活性炭投加量的增加而提高;臭氧进气流量50 mg/L、活性炭投加量200 mg/L、pH=10为最优工艺条件,反应20 min苯乙酮去除率即可达92.3%。