离子交换剂在治理电镀含镍废水中的应用

本文综述了近年来采用离子交换树脂处理含镍废水方面的新发展,介绍了三种新方法:1)用阴离子交换树脂处理含镍废水;2)用螯合树脂处理含镍废水;3)用L型重金属处理剂处理含镍废水。列举了五个具体应用实例。1)离子交换——反渗透法。可使含镍量提高到260～280g/L,可回用于镀槽。2)浮床交换——移床再生工艺。处理后含Ni~(2+)浓度小于0.43 mg/L,达到排放标准,处理1m~3废水可盈利0.29元;3)螯合树脂法处理电镀镍铁合金废水。再生液中硫酸镍含量可达200g/L,可以用于镀槽。4)三阴柱处理镍、铜、锌氰络合物废水。第一柱吸附铜,第二柱吸附锌,第三柱吸附镍;5)L型重金属处理剂治理含Ni~(2+)废水。经二年的实践表明,处理后排出水中Ni~(2+)<0.5mg╱L,洗脱液中Ni~(2+)浓度可达15g/L左右。     

氧化石墨烯/海藻酸钠凝胶球对亚甲基蓝吸附性能的研究

以氧化石墨烯、海藻酸钠为原料,制备了氧化石墨烯/海藻酸钠(GO/SA)复合凝胶球,并利用批平衡吸附方法探讨了该凝胶球对水体中亚甲基蓝(MB)的吸附特性。考察了吸附时间、投加量以及pH值等因素对吸附的影响。结果表明,随凝胶球加入量增大,MB去除率逐渐升高;在pH为中性及碱性条件下,对MB的去除率明显优于酸性条件;吸附4h后基本达到平衡,其吸附过程符合Freudlich等温吸附模型以及准二级动力学方程。该吸附剂成本低廉,性质稳定,为废水中相关染料的去除提供了一定的依据。     

Fenton氧化-沸石吸附联合处理化学镀镍废水

以Ni~(2+)、总磷和氨氮为考察对象,采用Fenton氧化和沸石吸附联合处理化学镀镍废水。探讨了Fenton破络及协同氧化非正磷酸盐时,H_2O_2的质量浓度、m(Fe~(2+))∶m(H_2O_2)、初始pH值对Ni~(2+)和总磷去除率的影响。另外,研究了沸石吸附氨氮时,沸石量、吸附时间、吸附pH值对氨氮去除率的影响。结果表明:当H_2O_2的质量浓度为6.66g/L、m(Fe~(2+))∶m(H_2O_2)为0.06、初始pH值为3时,破络完全,非正磷酸盐转化率为99.45%;同时,Ni~(2+)和总磷的去除率分别达到99.72%和91.88%。当沸石量为8g/100mL、pH值为7、反应时间为60min时,氨氮的去除率为86.30%。     

MGO/SA制备及其对含Cr(Ⅵ)污水吸附处理研究

采用海藻酸钠(SA)溶液与磁性氧化石墨烯(MGO)共混制备复合微球(MGO/SA),研究其对水中Cr(Ⅵ)的吸附处理效果。实验表明,以海藻酸钠为包埋载体,通过添加适量致孔剂处理经磁化的氧化石墨烯,可获得一定尺寸的MGO/SA复合微球,最优制备工艺为:MGO投加量0.45 g,固化温度25℃,NaCl含量2.4 g。FTIR、SEM、VSM等表明,MGO/SA表面粗糙,呈无规则网状结构,内部含氧基团增多,吸附活性增强,且微球具有典型的S型磁滞回线,能快速从水溶液中分离。在MGO投加量为0.3 g、pH值为1条件下,处理10 mg/L的含Cr(Ⅵ)污水270 min, Cr(Ⅵ)的去除率为97.28%;复合微球对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准二级动力学方程。     

电解法处理含镍废水的研究

含镍废水不仅造成镍金属的浪费,并且带来环境污染。通过配制硫酸镍溶液模拟含镍废水,采用电解法确定最佳阳极材料为钌涂层钛板,并研究了电解时间、电流强度和Ni~(2+)浓度等因素对Ni~(2+)的回收率的影响。实验结果表明:在电解时间240min,电流强度15A,Ni~(2+)质量浓度20g/L,电解温度50℃,p H值6,搅拌速率300r/min的条件下,Ni~(2+)的回收率为85.42%,电流效率为52.16%。     

氧化石墨烯-壳聚糖复合材料对Cu~(2+)吸附性能的研究

通过将氧化石墨烯(GO)分散液和壳聚糖(CS)酸溶液进行复合制备得到一种氧化石墨烯-壳聚糖复合吸附剂,研究了溶液pH、吸附时间、吸附剂用量、含铜废水初始浓度对废水中Cu~(~(2+))的吸附性能的影响,确定了复合吸附剂对Cu~(~(2+))的最佳吸附条件。结果表明,复合材料在溶液pH=5.0,吸附时间(振荡)80min,吸附剂用量25g,含铜废水初始质量浓度10mg/L时,复合吸附剂对Cu~(~(2+))的吸附效果最佳,去除率为87.5%,对低浓度含铜废水有较好的处理效果。     

ZIF-8负载海藻酸钠/氧化石墨烯基底用于吸附盐酸四环素

为了解决金属-有机骨架材料ZIF-8在水溶液中难以回收的问题，以海藻酸钠（SA）为基础材料，采用直接滴加法将SA和氧化石墨烯（GO）混合溶胶滴入Ca2+溶液中，交联形成SA/GO凝胶基底，再将ZIF-8原位生长在SA/GO基底上，制得SA/GO/ZIF-8复合吸附剂用于去除环境废水中盐酸四环素（TC）。XRD、TEM和SEM表征结果证明ZIF-8在SA/GO凝胶基底上均匀生长，且经计算得ZIF-8的负载率高达34.21%。当温度为25 ℃、pH=7及TC浓度为50 mg/L时，30 mg SA/GO/ZIF-8复合吸附剂对TC的平衡吸附容量可达125.37 mg/g。吸附动力学和等温线结果表明SA/GO/ZIF-8对TC的吸附过程受化学活性位点控制，属于活性位点均匀的单层吸附。在循环吸附6次后，SA/GO/ZIF-8复合吸附剂对TC的去除率仍在85%以上。这种易于分离和高负载ZIFs的SA/GO/ZIF-8复合吸附剂有望成为去除废水中抗生素的理想选择。     

电解法处理高质量浓度的含镍电镀废水

采用电解-捕捉沉淀联合工艺处理含镍电镀废水并回收镍。结果表明:在pH值为9、电解时间为3h、温度为55℃的条件下电解,废水中Ni~(2+)的质量浓度由4 549mg/L降至440mg/L,镍的回收率达到78%左右;在C_3H_6NS_2Na·2H_2O的质量为1.3g、捕捉时间为15min的条件下捕捉Ni~(2+),废水中Ni~(2+)的质量浓度小于1.0mg/L,达到国家排放标准。     

焦粉吸附材料制备及其对水中Cd~(2+)的吸附性能研究

采用KOH活化改性制备焦粉吸附材料MCP,研究MCP对水中Cd⁽²⁺⁾的吸附效果。结果表明,在KOH溶液浓度14 mol/L(焦粉质量∶KOH溶液体积=1∶4),活化温度850℃,活化时间120 min工艺条件下制得的MCP,亚甲基蓝吸附值达到132.5 mg/g。在30℃、pH值8.0的25 m L含Cd(2+)的吸附效果。结果表明,在KOH溶液浓度14 mol/L(焦粉质量∶KOH溶液体积=1∶4),活化温度850℃,活化时间120 min工艺条件下制得的MCP,亚甲基蓝吸附值达到132.5 mg/g。在30℃、pH值8.0的25 m L含Cd⁽²⁺⁾(浓度为100 mg/L)废水中,投加0.2 g的MCP,处理120 min,Cd(2+)(浓度为100 mg/L)废水中,投加0.2 g的MCP,处理120 min,Cd⁽²⁺⁾去除率达96.91%,吸附量为12.12 mg/g。实验条件下,MCP对Cd(2+)去除率达96.91%,吸附量为12.12 mg/g。实验条件下,MCP对Cd⁽²⁺⁾吸附过程与准一级动力学及准二级动力学模型均有较好吻合,后者拟合度更高;用Langmuir和Freundlich模型处理等温吸附线,前者与实际过程更为接近。     

石墨烯水凝胶的制备及其吸附性能研究

通过改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),利用乙二胺(EDA)作还原剂,制得三维网状结构石墨烯水凝胶.利用紫外分光光度计考察了其对Pb2+的吸附性能,结果表明:120 min左右达到吸附平衡,并且在吸附剂用量为18 m g、氯化铅溶液质量分数为80 m g/L时,吸附效果最好,并且其吸附行为更符合准二级吸附动力...     

聚酰胺-胺/氧化石墨烯复合材料的制备及其性能表征

改性石墨通过接枝,合成了聚酰胺-胺(PAMAM)修饰的氧化石墨烯复合吸附材料(GO/PAMAMs)。考察了温度、pH、Pb⁽²⁺⁾浓度和吸附时间对GO/PAMAMs吸附Pb(2+)浓度和吸附时间对GO/PAMAMs吸附Pb⁽²⁺⁾效果的影响。结果表明,GO经PAMAMs修饰后,彼此间形成共价键连接;在25℃、pH为6,Pb(2+)效果的影响。结果表明,GO经PAMAMs修饰后,彼此间形成共价键连接;在25℃、pH为6,Pb⁽²⁺⁾浓度为500 mg/L,吸附时间为4 h时,GO/PAMAMs对Pb(2+)浓度为500 mg/L,吸附时间为4 h时,GO/PAMAMs对Pb⁽²⁺⁾的平衡吸附量达到337 mg/g。该吸附过程可以用Lagergren方程和Langmuir模型来描述,由化学反应控制,升温有利于吸附。     

聚酰胺-胺/氧化石墨烯复合材料的制备及其性能表征

改性石墨通过接枝,合成了聚酰胺-胺(PAMAM)修饰的氧化石墨烯复合吸附材料(GO/PAMAMs)。考察了温度、pH、Pb~(2+)浓度和吸附时间对GO/PAMAMs吸附Pb~(2+)效果的影响。结果表明,GO经PAMAMs修饰后,彼此间形成共价键连接;在25℃、pH为6,Pb~(2+)浓度为500 mg/L,吸附时间为4 h时,GO/PAMAMs对Pb~(2+)的平衡吸附量达到337 mg/g。该吸附过程可以用Lagergren方程和Langmuir模型来描述,由化学反应控制,升温有利于吸附。     

壳聚糖/胺基化氧化石墨烯复合膜对Cu~(2+)吸附行为的研究

为增强壳聚糖(CS)膜吸附重金属离子的能力,以CS为基体,利用乙二胺(EDA)对氧化石墨烯(GO)进行胺基化改性,将改性后的GO(n-GO)引入CS制备得到壳聚糖/胺基化氧化石墨烯(CS/n-GO)复合膜。探究吸附时间、吸附剂质量、溶液p H、初始质量浓度等条件下复合膜对铜离子(Cu~(2+))吸附性能的影响。结果表明,GO表面成功接枝上了氨基,最佳的胺基化摩尔比为n(GO)∶n(EDA)=1∶8。在吸附时间为12 h、溶液p H=4、吸附剂质量为70 mg、初始质量浓度为50 mg/L时,CS/nGO复合膜对Cu~(2+)吸附效果最好,吸附率最高可达92. 8%。CS/n-GO复合膜对Cu~(2+)的吸附动力学符合准二级动力学方程,吸附模型符合Langmuir等温吸附模型。经过5次吸-脱附实验后,复合膜仍可重复使用。     

响应面法优化氧化石墨烯对Cr(Ⅵ)的吸附

为了提高氧化石墨烯(GO)处理含铬废水的处理效果,采用响应曲面法对氧化石墨烯(GO)吸附Cr(Ⅵ)进行优化。以氧化石墨烯(GO)浓度、吸附时间和Cr(Ⅵ)初始浓度为自变量,以Cr(Ⅵ)去除率为响应值,进行三因素三水平的响应面实验,通过建立的二次多项式数学模型,研究各因素对响应值的影响,通过3D Surface模型分析三因素对响应值的交互作用。结果表明,GO浓度为2.6 g/L、Cr(Ⅵ)初始浓度5 mg/L、吸附时间为90 min,Cr(Ⅵ)去除率为60%左右,与预测值和实测值接近,氧化石墨烯(GO)浓度和吸附时间交互作用对Cr(Ⅵ)去除效果影响较显著。     

电吸附法处理模拟含镍废水的研究

采用电吸附法对模拟含镍废水进行处理。考察了电压、极板间距、pH值、原水的质量浓度及进水流量对Ni~(2+)去除率的影响,并在最优条件下进行循环电吸附/脱附实验。结果表明:在电压1.6V、极板间距0.8cm、pH值7.0、原水的质量浓度40mg/L及进水流量20mL/min的条件下,Ni~(2+)的去除率可以达到96.89%;经过5次电吸附循环后,Ni~(2+)的吸附性能依旧显著,Ni~(2+)的去除率保持在81.23%。     

改性酒糟对电镀废水中Cr~(6+)、Ni~(2+)的吸附研究

酒糟采用1 mol/L硫酸和2 mol/L盐酸混合溶液(体积比1∶1)室温下改性6 h,冷冻干燥,进行FTIR表征,研究其对电镀废水中Cr~(6+)、Ni~(2+)吸附特性及作用机理。结果表明,经酸改性后酒糟有效官能团数目增多;对于初始浓度20 mg/L的Cr~(6+)、Ni~(2+)的溶液,在Cr~(6+)pH=5.0、Ni~(2+)pH=7.0,改性酒槽投加量30 g/L,在20℃吸附30 min时,改性酒糟吸附Cr~(6+)、Ni~(2+)的效果最好;准二级动力学方程很好的反映吸附过程;Langmuir方程能更好地描述改性酒糟对Cr~(6+)、Ni~(2+)的等温吸附。     

溶胶凝胶法制备壳聚糖/氧化石墨烯气凝胶及性能表征

以氧化石墨烯(GO)和壳聚糖为原料,采用溶胶凝胶法制备了壳聚糖/氧化石墨烯气凝胶(CGOAs),研究了壳聚糖作为黏接剂控制氧化石墨烯团聚的影响,讨论了GO/壳聚糖的不同质量比对有序孔结构的影响和调控机理,并通过全自动吸附仪对样品的孔隙结构进行了基本表征。结果表明:当GO与壳聚糖的比例为1∶10时,比表面积达到最大值195 m~2/g,微孔孔容达到最大值0.06 cm~3/g。     

聚丙烯酸/氧化石墨烯复合水凝胶制备及对亚甲基蓝吸附

以丙烯酸(AA)为原料,二丙烯酸酯(Pul DA)分散的氧化石墨烯(GO)纳米胶粒(GO-Pul DA)为增强剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,通过自由基共聚合制备了一系列结构均一的聚丙烯酸/氧化石墨烯复合水凝胶(PAA/GO-Pul DA)。考察了BIS质量浓度、GO质量浓度以及溶液pH值对复合水凝胶力学性能、吸水性和亚甲基蓝(MB)吸附量的影响。结果表明,当GO质量浓度从0.1 g/L增加至1.0 g/L时,复合水凝胶拉伸强度从5.0 k Pa增加至10.4 k Pa,断裂伸长率高于100%,当GO的质量浓度为0.3 g/L时,复合水凝胶的断裂伸长率最高为151%;复合水凝胶表现出pH敏感的高吸湿性,pH从3.0增加至6.8时,平衡溶胀比(SRe)变化可达386 g/g,pH=6.8时最大SRe高达490 g/g。当溶液pH值从3.0增加至11.0时,PAA/GO-Pul D对MB的平衡吸附量(qe)可增加1 400~1 500 mg/g,pH=11.0时最大的qe高达1 789 mg/g。复合水凝胶对MB的吸附行为符合准一级动力学模型。5次吸附-解吸附循环后,相对于首次吸附,PAA/GO-Pul D对MB的吸附能力仍保持高达60%,解吸附效率高于90%。     

功能化壳聚糖磁性微球的制备及其对Cr~(3+)、Ni~(2+)的吸附

以经SiO_2包覆的Fe_3O_4和4-氯苯基异氰酸酯修饰的壳聚糖为原料,六亚甲基双异氰酸酯(HDI)为连接剂,制得功能化Fe_3O_4@Si O_2-壳聚糖磁性微球(磁性微球C),并利用SEM、FTIR对其进行表征,考察了所得磁性微球C对Cr~(3+)和Ni~(2+)的吸附性能。结果表明:磁性微球C的平均粒径为520 nm左右且分散性好。对Cr~(3+)、Ni~(2+)的吸附在60 min内达到平衡,在吸附剂质量为0.2 g,Cr~(3+)浓度为2.5 mmol/L,p H=3.0时,Cr~(3+)的单位吸附量为191.1 mg/g;在Ni~(2+)浓度为0.1 mmol/L,pH=5.0时,Ni~(2+)的单位吸附量为4.725 mg/g。所测等温吸附数据既符合Langmuir模型,也符合Freundlich模型。     

氧化石墨烯/SnO_2光催化剂的制备及光催化性能测定

用hummers法制备出氧化石墨烯(GO),用研磨法和溶胶凝胶法制备出氧化石墨烯(GO)/SnO_2光催化剂。对制备的GO和GO-SnO_2运用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)进行表征。通过正交实验系统的研究了催化剂氧化石墨烯/SnO_2光催化剂的制备条件对光降解性能的影响。结果表明:p H值为7.08.0,焙烧温度为180℃,焙烧时间为3.5 h条件下制备了的光催化剂(SnO_2∶GO=50∶1)对模拟废水在汞灯(紫外光)下20 min降解率达到99%。