不同氧化剂去除饮用水中溶解性Mn~(2+)的比较研究

用KMnO_4、ClO_2、NaClO、Na_2S_2O_8、KHSO_5及O_3等水处理中常见的氧化剂去除水中的Mn⁽²⁺⁾,考察了投加量、联合投加、紫外光照、pH和共存离子等对Mn(2+),考察了投加量、联合投加、紫外光照、pH和共存离子等对Mn⁽²⁺⁾去除率的影响。结果表明,KMnO_4和O_3对溶解的Mn(2+)去除率的影响。结果表明,KMnO_4和O_3对溶解的Mn⁽²⁺⁾有很好的去除效果,当KMnO_4与Mn(2+)有很好的去除效果,当KMnO_4与Mn⁽²⁺⁾投加比为2∶3时,反应30 min后,Mn(2+)投加比为2∶3时,反应30 min后,Mn⁽²⁺⁾下降至0.006 mg/L;O_3流量0.6 L/min,5 min后Mn(2+)下降至0.006 mg/L;O_3流量0.6 L/min,5 min后Mn⁽²⁺⁾下降至0.056 mg/L。KMnO_4和O_3在弱碱性条件下去除效果更佳。ClO_2有一定去除效果。采用UV辐射,在UV254/ClO_2、UV254/KHSO_5、UV254/Na_2S_2O_8系统中,当氧化剂与Mn(2+)下降至0.056 mg/L。KMnO_4和O_3在弱碱性条件下去除效果更佳。ClO_2有一定去除效果。采用UV辐射,在UV254/ClO_2、UV254/KHSO_5、UV254/Na_2S_2O_8系统中,当氧化剂与Mn⁽²⁺⁾摩尔比分别为8∶5,4∶1和4∶1时,对起始Mn(2+)摩尔比分别为8∶5,4∶1和4∶1时,对起始Mn⁽²⁺⁾浓度在0.8(2+)浓度在0.8⁰.9 mg/L的模拟水样,Mn0.9 mg/L的模拟水样,Mn⁽²⁺⁾可分别下降至0.006,0.006,0.001 mg/L,均优于国家标准。单用NaClO处理,在较短反应时间条件下,效率较低,若UV254/NaClO联用,则亦有较好去除效果。KHSO_5/KMnO_4与Mn(2+)可分别下降至0.006,0.006,0.001 mg/L,均优于国家标准。单用NaClO处理,在较短反应时间条件下,效率较低,若UV254/NaClO联用,则亦有较好去除效果。KHSO_5/KMnO_4与Mn⁽²⁺⁾比例为5∶2时,Mn(2+)比例为5∶2时,Mn⁽²⁺⁾下降至0.06 mg/L,较单个投加效果显著提高。     

纤维丝和包埋填料的SRB处理含Mn~(2+)硫酸盐废水的研究

研究硫酸盐还原菌(SRB)处理含重金属锰的硫酸盐废水,对比在不同重金属Mn⁽²⁺⁾浓度下,纤维丝悬浮填料和包埋固定化填料SRB对重金属Mn(2+)浓度下,纤维丝悬浮填料和包埋固定化填料SRB对重金属Mn⁽²⁺⁾和硫酸盐SO_4(2+)和硫酸盐SO_4^(2-)去除能力的差异性。结果表明,随着重金属Mn(2-)去除能力的差异性。结果表明,随着重金属Mn⁽²⁺⁾浓度的增大,包埋固定化填料比纤维丝悬浮填料对重金属Mn(2+)浓度的增大,包埋固定化填料比纤维丝悬浮填料对重金属Mn⁽²⁺⁾有更强的耐受性,去除效率更高。扫描电镜(SEM)其内部结构可知,包埋固定化填料可保护SRB避免重金属的直接毒害,使其在高浓度Mn(2+)有更强的耐受性,去除效率更高。扫描电镜(SEM)其内部结构可知,包埋固定化填料可保护SRB避免重金属的直接毒害,使其在高浓度Mn⁽²⁺⁾保持较高的活性,实现较高的处理效果。     

吸附污水钙镁离子及增粘效果

大庆油田某区块采出污水富含高浓度钙镁离子,研究钙镁离子对回注水配制聚合物溶液粘度的影响。利用草炭与NaOH配制腐殖酸钠混合液络合采出污水中的钙镁离子,降低钙镁离子对聚合物溶液粘度的影响,使采出污水达到油田回注粘度标准。研究表明,Ca⁽²⁺⁾、Mg(2+)、Mg⁽²⁺⁾含量在0(2+)含量在0²00mg/L时聚合物溶液粘度严重损失,粘度损失率分别达到最大值63.2%和70.7%;采用腐殖酸钠络合钙镁离子时,腐殖酸钠溶液用量为8.0mL时对钙离子的吸附率达到77.50%,腐殖酸钠混合液用量为6.0mL时对镁离子的吸附率达到83.60%,说明腐殖酸钠对钙、镁离子吸附效果良好。室内实验结果证实了利用腐殖酸钠络合钙镁离子防止聚合物溶液粘度降低的可行性,为现场试验提供参考。     

污泥复合玉米芯碳化吸附剂对Pb~(2+)的吸附特性

采用城市污水处理厂脱水污泥和玉米芯复合碳化制备吸附剂,利用BET、SEM和FTIR对吸附剂进行表征,通过吸附因素影响实验、解吸实验、选择性吸附实验、吸附动力学和等温模型拟合考察其对废水中Pb⁽²⁺⁾的吸附特性,并对实际废水进行了吸附研究。结果表明,污泥复合玉米芯碳化吸附剂比表面积为991.20 m(2+)的吸附特性,并对实际废水进行了吸附研究。结果表明,污泥复合玉米芯碳化吸附剂比表面积为991.20 m²/g,以中孔为主,其对模拟废水中Pb2/g,以中孔为主,其对模拟废水中Pb⁽²⁺⁾的较佳吸附条件:初始pH、吸附温度和吸附时间分别为4.0～5.5、25℃和4.0 h,当Pb(2+)的较佳吸附条件:初始pH、吸附温度和吸附时间分别为4.0～5.5、25℃和4.0 h,当Pb⁽²⁺⁾初始浓度为10 mg/L、较佳吸附剂投加量为6 g/L时,Pb(2+)初始浓度为10 mg/L、较佳吸附剂投加量为6 g/L时,Pb⁽²⁺⁾去除率为90.10%,吸附量为1.50 mg/g。经0.5 mol/L的HCl解吸6次,吸附剂对Pb(2+)去除率为90.10%,吸附量为1.50 mg/g。经0.5 mol/L的HCl解吸6次,吸附剂对Pb⁽²⁺⁾的去除率仍达92%以上。污泥复合玉米芯碳化吸附剂对Pb(2+)的去除率仍达92%以上。污泥复合玉米芯碳化吸附剂对Pb⁽²⁺⁾的吸附符合准二级动力学模型(R(2+)的吸附符合准二级动力学模型(R²为0.997 1～0.999 5)和Freundlich吸附等温模型(R2为0.997 1～0.999 5)和Freundlich吸附等温模型(R²为0.992 0～0.996 6),为非均匀化学吸附,羟基和羧基起主要作用。Cu2为0.992 0～0.996 6),为非均匀化学吸附,羟基和羧基起主要作用。Cu⁽²⁺⁾、Cd(2+)、Cd⁽²⁺⁾和Ni(2+)和Ni⁽²⁺⁾对Pb(2+)对Pb⁽²⁺⁾产生竞争吸附作用,选择性吸附顺序为:Cu(2+)产生竞争吸附作用,选择性吸附顺序为:Cu⁽²⁺⁾>Pb(2+)>Pb⁽²⁺⁾>Ni(2+)>Ni⁽²⁺⁾>Cd(2+)>Cd⁽²⁺⁾。实际废水(COD、Pb(2+)。实际废水(COD、Pb⁽²⁺⁾和Cu(2+)和Cu⁽²⁺⁾初始浓度分别为563,23.20,29.86 mg/L)处理结果表明,当吸附剂投加量为32 g/L时,Pb(2+)初始浓度分别为563,23.20,29.86 mg/L)处理结果表明,当吸附剂投加量为32 g/L时,Pb⁽²⁺⁾去除率达96.10%,剩余浓度为0.90 mg/L,达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)第一类污染物最高允许排放浓度限值,此时Cu(2+)去除率达96.10%,剩余浓度为0.90 mg/L,达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)第一类污染物最高允许排放浓度限值,此时Cu⁽²⁺⁾几乎被完全吸附。     

腐植酸钠水处理剂锅炉水阻垢性能的研究

讨论了腐植酸钠浓度、Ca⁽²⁺⁾浓度、pH值等因素对腐植酸钠复合剂阻垢率的影响,并采用XRD、IR等手段表征腐植酸钠-水垢复合物及锅炉表面水垢的微结构和机理。结果表明,腐植酸钠水处理剂最佳参数为:腐植酸钠用量20 mg/L,锅炉水中Ca(2+)浓度、pH值等因素对腐植酸钠复合剂阻垢率的影响,并采用XRD、IR等手段表征腐植酸钠-水垢复合物及锅炉表面水垢的微结构和机理。结果表明,腐植酸钠水处理剂最佳参数为:腐植酸钠用量20 mg/L,锅炉水中Ca⁽²⁺⁾浓度120 mg/L,CO_3(2+)浓度120 mg/L,CO_3^(2-)浓度400 mg/L,HCO_3(2-)浓度400 mg/L,HCO_3^-浓度200 mg/L。在此条件下,阻垢率89.6%。IR表征显示,腐植酸钠具有羧基活性官能团,对Ca-浓度200 mg/L。在此条件下,阻垢率89.6%。IR表征显示,腐植酸钠具有羧基活性官能团,对Ca⁽²⁺⁾、Mg(2+)、Mg⁽²⁺⁾具有吸附、络合及分散等作用;XRD表征显示,加入腐植酸钠后,干扰了CaCO_3微晶生长,使晶格变形,垢样变细,形成复合水渣。     

改性泥炭对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的单一及竞争吸附研究

以强碱改性泥炭,研究改性泥炭对Pb⁽²⁺⁾、Cd(2+)、Cd⁽²⁺⁾的吸附效果及竞争吸附机制。结果表明,改性泥炭对Pb(2+)的吸附效果及竞争吸附机制。结果表明,改性泥炭对Pb⁽²⁺⁾、Cd(2+)、Cd⁽²⁺⁾具有显著的吸附效果,吸附容量分别由118,64 mg/g提高到225,95 mg/g;FTIR分析表明,吸附过程为Pb(2+)具有显著的吸附效果,吸附容量分别由118,64 mg/g提高到225,95 mg/g;FTIR分析表明,吸附过程为Pb⁽²⁺⁾、Cd(2+)、Cd⁽²⁺⁾与—OH、—COO-、C—H等官能团的络合作用或者离子交换作用。当吸附时间为70 min,pH在4～8,改性泥炭添加量分别为0.8,1.6 g/L时,可达到高效与经济双层效益。竞争吸附中,Pb(2+)与—OH、—COO-、C—H等官能团的络合作用或者离子交换作用。当吸附时间为70 min,pH在4～8,改性泥炭添加量分别为0.8,1.6 g/L时,可达到高效与经济双层效益。竞争吸附中,Pb⁽²⁺⁾、Cd(2+)、Cd⁽²⁺⁾的吸附容量均低于单一离子时的吸附容量,且竞争吸附能力Pb(2+)的吸附容量均低于单一离子时的吸附容量,且竞争吸附能力Pb⁽²⁺⁾>Cd(2+)>Cd⁽²⁺⁾。     

新型重金属吸附生物炭的制备及对含锰废水处理研究

本文以剩余活性污泥为基体，通过高温热解处理及对其进行酸改性，制备出高效多孔生物炭吸附剂。考察了吸附温度、溶液初始pH和吸附剂投加量对Mn²⁺吸附效果的影响。在Mn²⁺初始浓度为4mg/L、吸附剂投加量为0.5g、吸附时间120min、pH为2条件下，20℃时Mn²⁺去除效率最高为72.55%；在Mn²⁺初始浓度为4mg/L、吸附剂投加量为0.5g、吸附时间120min、20℃条件下，pH为2时Mn²⁺去除效率最高为73.63%；在Mn²⁺初始浓度为4mg/L、吸附时间120min、20℃条件下，pH为2条件下，吸附剂投加量为0.5g时Mn²⁺去除效率最高为73.08%。生物碳吸附剂对Mn²的吸附率由改性前的45.97%，提高到改性后的73.63%。实验结果表明，改性后的吸附剂相较于改性之前较大幅度提升了对于重金属离子的吸附能力。     

NaOH处理香菇废弃物在二元金属溶液中镉的吸附特性研究

香菇废弃物是一种廉价生物吸附剂,Na OH处理后对Cd⁽²⁺⁾吸附能力大大提高,在此基础上探讨该生物吸附剂在二元金属溶液中的吸附行为特征。结果显示,NaOH处理后的香菇在二元金属溶液中对镉的吸附更具优势。当共存离子浓度较低时(1(2+)吸附能力大大提高,在此基础上探讨该生物吸附剂在二元金属溶液中的吸附行为特征。结果显示,NaOH处理后的香菇在二元金属溶液中对镉的吸附更具优势。当共存离子浓度较低时(1¹0 mg/L),Cu10 mg/L),Cu⁽²⁺⁾(Pb(2+)(Pb⁽²⁺⁾)对Cd(2+))对Cd⁽²⁺⁾吸附的负影响较小,继续增大共存离子浓度至30 mg/L,Cd(2+)吸附的负影响较小,继续增大共存离子浓度至30 mg/L,Cd⁽²⁺⁾的吸附量降低了0.247 mg/g(0.111 mg/g)。Zn(2+)的吸附量降低了0.247 mg/g(0.111 mg/g)。Zn⁽²⁺⁾浓度较低时(1 mg/L)对Cd(2+)浓度较低时(1 mg/L)对Cd⁽²⁺⁾吸附的负干扰作用明显,继续增加Zn(2+)吸附的负干扰作用明显,继续增加Zn⁽²⁺⁾浓度至30 mg/L,Cd(2+)浓度至30 mg/L,Cd⁽²⁺⁾吸附量维持不变。预处理香菇在二元金属溶液中(Cd+Cu、Cd+Zn、Cd+Pb)对Cd(2+)吸附量维持不变。预处理香菇在二元金属溶液中(Cd+Cu、Cd+Zn、Cd+Pb)对Cd⁽²⁺⁾吸附的最适宜p H范围为5(2+)吸附的最适宜p H范围为5⁷,较一元镉金属溶液的适宜pH值范围广(67,较一元镉金属溶液的适宜pH值范围广(6⁷)。热力学实验表明,Cu7)。热力学实验表明,Cu⁽²⁺⁾/Zn(2+)/Zn⁽²⁺⁾/Pb(2+)/Pb⁽²⁺⁾对香菇Cd(2+)对香菇Cd⁽²⁺⁾吸附的负干扰作用强弱的顺序依次是Zn(2+)吸附的负干扰作用强弱的顺序依次是Zn⁽²⁺⁾>Pb(2+)>Pb⁽²⁺⁾>Cu(2+)>Cu⁽²⁺⁾;Langmuir等温吸附模型和Freundlich等温吸附模型能够较好地拟合Na OH处理后香菇在二元金属溶液中(Cd+Cu、Cd+Zn、Cd+Pb)对Cd(2+);Langmuir等温吸附模型和Freundlich等温吸附模型能够较好地拟合Na OH处理后香菇在二元金属溶液中(Cd+Cu、Cd+Zn、Cd+Pb)对Cd⁽²⁺⁾的热力学吸附过程。     

柚皮化学改性及其对Fe~(3+)、Zn~(2+)吸附性能的研究

利用异丙醇和氢氧化钠对柚皮进行化学改性,发现其对Fe⁽³⁺⁾和Zn(3+)和Zn⁽²⁺⁾的吸附能力大大提高,而且经两种试剂处理后的柚皮,比单独用异丙醇处理的吸附性能更好。经异丙醇和氢氧化钠处理后的吸附剂对Zn(2+)的吸附能力大大提高,而且经两种试剂处理后的柚皮,比单独用异丙醇处理的吸附性能更好。经异丙醇和氢氧化钠处理后的吸附剂对Zn⁽²⁺⁾的吸附量随着Zn(2+)的吸附量随着Zn⁽²⁺⁾浓度增大而增大,当Zn(2+)浓度增大而增大,当Zn⁽²⁺⁾浓度达到0.75×10(2+)浓度达到0.75×10^(-3)mol/L后趋于平衡;且对Fe(-3)mol/L后趋于平衡;且对Fe⁽³⁺⁾的吸附量也随Fe(3+)的吸附量也随Fe⁽³⁺⁾浓度增大而增大,达到0.13×10(3+)浓度增大而增大,达到0.13×10^(-3)mol/L后,渐趋平衡。当吸附剂量达到0.08 g后,对Fe(-3)mol/L后,渐趋平衡。当吸附剂量达到0.08 g后,对Fe⁽³⁺⁾的吸附效率趋于平衡。当吸附剂的量达到0.06 g后,对Zn(3+)的吸附效率趋于平衡。当吸附剂的量达到0.06 g后,对Zn⁽²⁺⁾的吸附达到吸附平衡。由此,可以根据吸附后的金属离子浓度要求,选择合适的吸附剂量,这样既节约成本,又提高效率,且柚皮价格便宜,为绿色原料,对环境无污染。     

精氨酸修饰磁性海泡石对Pb~(2+)的吸附研究

通过对天然海泡石磁化和精氨酸表面修饰,制备了一种氨基酸修饰的磁性海泡石(L-Arg-MSEP)。采用SEM、VSM、XRD、FTIR和BET方法对其结构进行表征和分析,对比在不同pH值、吸附剂投加量、时间、温度和初始浓度条件下,海泡石及其复合改性海泡石对水中Pb⁽²⁺⁾的吸附效率。结果表明,L-Arg-MSEP不仅具有超顺磁性,而且成功引入氨基,有利于提高其对Pb(2+)的吸附效率。结果表明,L-Arg-MSEP不仅具有超顺磁性,而且成功引入氨基,有利于提高其对Pb⁽²⁺⁾的吸附性能;在30℃,溶液pH为5.0,Pb(2+)的吸附性能;在30℃,溶液pH为5.0,Pb⁽²⁺⁾的初始浓度为200 mg/L,吸附剂投加量为2 g/L的最佳吸附实验条件下,L-Arg-MSEP对Pb(2+)的初始浓度为200 mg/L,吸附剂投加量为2 g/L的最佳吸附实验条件下,L-Arg-MSEP对Pb⁽²⁺⁾的最大吸附量为130.59 mg/g;L-Arg-MSEP对Pb(2+)的最大吸附量为130.59 mg/g;L-Arg-MSEP对Pb⁽²⁺⁾的吸附更符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。吸附过程为自发的放热过程。