粉末炭吸附处理给水厂原水突发乙苯污染研究

为提高城市给水厂应对原水突发乙苯污染的应急处理能力,进行粉末炭(PAC)对水中乙苯的吸附效能研究.通过小试,考察了常规工艺对水中乙苯的去除效果,测定了粉末炭(PAC)对水中乙苯的吸附等温线和吸附动力学曲线.在此基础上,建立了PAC投量与乙苯初始质量浓度和吸附时间之间的数学模型,并通过PAC吸附小试进行了验证.结果表明:常规工艺难以有效去除水中乙苯,向原水投加PAC可快速去除水中乙苯,可作为给水厂应对原水突发乙苯污染的一种有效应急处理技术.     

粉末活性炭吸附水中氯苯的动力学研究

为了解粉末活性炭(PAC)对水中氯苯的吸附性能,研究了4种PAC对水中氯苯的吸附动力学,并对4种PAC的物理特征及孔径分布进行了分析.结果表明:4种PAC均具有较广的孔径分布,其对氯苯的平衡吸附量随比表面积和孔容积的增大而增大.PAC对氯苯吸附速率很快,5 min吸附量可达到平衡时的80%以上,30 min后吸附基本达到平衡.假二级和假三级动力学模型均能较好地描述吸附过程,假二级模型更适合描述2 h以内的吸附过程,假三级模型适合描述吸附时间大于2 h的吸附过程.     

东江水源水有机物分子量分布及其处理工艺选择

首先采用超滤膜法考察了泄洪时期东江水源水中有机物分子量分布特点,进而考察了常规混凝沉淀、粉末活性炭(PAC)吸附-混凝沉淀、高锰酸钾(KMnO4)预氧化+PAC吸附-混凝沉淀等工艺对东江水中不同分子量有机物的去除效果.结果表明,泄洪时,东江水源水中溶解性有机物(DOM)分子量主要集中在3 000以上,其中3 000～10 000和>10 000的有机物分别占30.8%和43.2%;连续流动态试验结果表明:常规混凝沉淀工艺主要去除分子量>10 000的有机物.KMnO4与PAC联用能发挥二者的协同作用,能提高对各分子量区间的有机物去除效果.KMnO4预氧化+PAC吸附-混凝沉淀工艺(KMnO4投量1.0 mg/L、PAC投量60 mg/L)对溶解性有机碳(DOC)的去除率为84.0%,比常规混凝沉淀工艺提高了54.2%.KMnO4预氧化+PAC吸附工艺可作为东江沿岸水厂应对泄洪期水质恶化的一种有效应急处理工艺.     

粉末活性炭处理反渗透浓水的吸附模型

粉末活性炭（PAC）可显著吸附去除反渗透（RO）浓水中的COD和UV254,使其能够达标排放或进一步资源化。首先通过正交实验选择主要吸附影响因素及其水平范围,再通过单因素实验确定COD和UV254的吸附等温线和吸附动力学方程,最后通过响应曲面法（RSM）实验建立了去除COD和UV254的吸附模型,模型中以PAC投量和吸附时间为自变量。当PAC投量为0.9g.L-1、吸附时间为50min时,COD和UV254的RSM模型预测去除率分别为69.7%和82.4%,实测去除率分别为65.3%和81.8%。可见,RSM模型在设计范围内较好的预测了COD和UV254的去除率,能为工程实践提供全面可靠的数据基础。     

粉末活性炭和超滤膜组合工艺深度处理黄浦江原水

目的为了提高黄浦江原水中溶解性有机物的去除效果。进一步提高上海自来水水质．方法采用粉末活性炭（PAC）和超滤膜（UF）组合工艺深度处理黄浦江原水．结果粉末活性炭投加量增加可以提高工艺对水体中有机物的去除效果．在投加量为22．0mg／L的条件下，对CODMn、UV254和TOC的去除率分别为33．5％、40．67％、25％，出水CODMn可以达到国家水质标准的要求．该工艺能够有效地保证出水浊度，也能够有效地降低出水的致突变活性．结论PAC和UF组合工艺能有效地降低水体中溶解性有机物的浓度，减少消毒过程中三卤甲烷和四氯化碳的生成量．采用PAC和UF组合工艺深度处理黄浦江原水是可行的．     

柚子皮对水中六价铬的吸附性能研究

采用柚子皮制备生物吸附剂用于去除水中的Cr（VI）,考察了pH值、柚子皮投加量、柚子皮粒径、溶液离子强度、反应温度等因素对吸附效果的影响。结果表明,当溶液中Cr（VI）离子初始浓度15mg／L、pH 1．5、反应温度25℃、柚子皮投加量1．Og／100mL、吸附时间7h时,Cr（VI）离子去除率可达90％以上。柚于皮对Or（VI）离子的吸附过程可以用Langmuir和Freundlich吸附等温模型来描述,吸附等温线线性相关性均较显著,吸附过程符合准二级动力学方程。柚子皮对水中Cr（VI）离子吸附性能较好,且运行成本低,可推广应用于水中重金属离子的治理。     

PAC-UF工艺处理沉淀池出水试验

利用粉末活性炭(PAC)和浸没式超滤膜组件联合处理净水厂沉淀池出水,并对处理前后水样的浊度、CODMn、UV254、TOC和三氯甲烷生成势进行检测.结果表明:PAC能够加强超滤膜对水中颗粒及胶体物质的控制,使出水的浊度保持在0.10NTU以下,去除率在95%以上;PAC能有效提高超滤工艺对有机物的去除能力,PAC的最佳投量在20～30mg/L;PAC和超滤膜联合使用还能去除三氯甲烷的前驱物,在投量为20～30mg/L时能降低23.9%～31.4%的三氯甲烷生成势.通过分析PAC投量对膜通量下降的影响可知,PAC投加可以降低膜污染,同时,PAC-UF工艺中形成的膜污染以粉末活性炭颗粒泥饼层为主,可以通过简单的水力反冲洗实现通量恢复。     

稻壳活性炭对废水中Cr(Ⅵ)的吸附

利用农业废弃物稻壳为原材料制备活性炭,并对其吸附水中Cr(Ⅵ)的行为进行了研究.采用单因素法探索溶液pH值、稻壳活性炭投加量、吸附时间、反应温度等因素对吸附性能的影响,并对其动力学特性进行了研究.结果表明:稻壳活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附在120 min到达平衡;pH对吸附率影响较大,当pH为2,温度为30℃时,对Cr(Ⅵ)的吸附率可达96%以上.动力学数据分析表明,吸附过程符合准二级动力学模型;等温吸附过程可以用Langmuir等温吸附方程来描述,吸附过程以单分子层吸附为主.     

钼污染饮用水的PAC吸附工艺

目的研究粉末活性炭对生活饮用水中钼污染物的去除效果,通过试验确定最适宜的PAC种类、投加量、吸附时间、pH等工艺参数,为饮用水中钼污染物的去除提供依据．方法以自配的钼质量浓度为1mg／L溶液为原水,模拟钼污染的饮用水,通过试验验证粉末活性炭吸附对钼污染物的去除效果．结果粉末活性炭对钼污染物的吸附在40min内能达到吸附容量的80％～90％;粉末活性炭对钼污染物的吸附等温线符合弗兰德里希（Freundlich）吸附模式,在钼的平衡质量浓度为0．07mg／L时,粉末活性炭对其吸附容量大约为12mg／g．结论比表面积大的木质粉末活性炭适合对钼污染饮用水的处理,溶液的最佳pH值范围为5—8．     

纤维素/沸石复合材料的制备、表征及吸附性能研究

为了去除被污染的地下水和地表水中的镉元素,进行了吸附处理研究.从小麦秸秆中提取纤维素,用1 mol/L的KCl盐溶液改性天然沸石,然后以质量比为1∶5的比例进行复合,制备纤维素/沸石复合材料.从扫描电镜和红外光谱图分析,纤维素与沸石成功复合在一起.将纤维素/沸石复合材料作为吸附剂处理初始浓度为100μg/L的含镉水样,探讨了吸附时间、吸附剂投加量、吸附温度、pH对吸附性能的影响,并研究了复合材料对镉的吸附动力学.结果表明,当吸附时间为30 min,吸附剂投加量为1.0 g/L,pH为8.5,吸附温度为30℃时,对镉的去除率均达到95%以上;且纤维素/沸石复合材料对水中微量镉的吸附过程很好地符合Freundlich吸附等温模型和Lagergren二级速率方程.     

TiO2/AC光催化剂对卡马西平的降解特性

以椰壳粉末活性炭（PAC）为载体,钛酸丁酯和乙醇为原料,采用溶胶凝胶浸渍法制备负载型光催化剂（TiO2/AC）,并研究其降解模拟废水中微量污染物卡马西平的效果。结果表明：TiO2/AC对卡马西平的处理效果明显优于粉末二氧化钛（TiO2）和活性炭,TiO2/AC对卡马西平的去除率是TiO2的1.7倍。当卡马西平初始浓度为10mg/L时,TiO2/AC的投加量为500mg/L、TiO2的负载量为11.2%、反应pH值为7时,卡马西平去除率达到90.6%。TiO2/AC对不同初始浓度卡马西平溶液的降解过程符合准二级反应动力学,二级反应常数与浓度成反比。利用Langmuir-Hinshelwood（L-H）模型可得出表观吸附平衡常数Ka=9.215×10^3 L/mol,表面反应速率常数Kr=3.678×10^-6 mol/（L·min）,微波辐照是实现催化剂再生的最佳方法。     

交联聚苯乙烯多孔材料对四环素的吸附性能

以废旧泡沫和四氯化碳为原料制备交联聚苯乙烯（CPS）多孔材料,再用三乙醇胺对其改性,制备得到改性交联聚苯乙烯（MCPS）;用扫描电镜（SEM）、BET（Brunauer-Emmett-Teller）比表面测试法等方法表征CPS与MCPS的形貌、粒径大小、比表面积及孔结构;用分光光度计法测出30 ℃下,CPS与MCPS对四环素（TC）的吸附量;运用准二级动力学方程对吸附实验数据进行拟合分析。研究表明,CPS对水体中的TC具有一定的吸附性能,其吸附速率常数与平衡吸附量分别可达8.36×10^-3 mg·g^-1·h-1和75.8 mg/g。经三乙醇胺改性后制备的MCPS,介孔结构更加发达,比表面积增大,对TC的吸附速率常数和平衡吸附量分别为4.96×10^-3 mg·g^-1·h^-1和110.5 mg/g。综上所述,改性前后的CPS均可实现对水体中TC的吸附,改性过程可提升CPS的吸附能力,但降低了其吸附速率。     

高锰酸盐复合药剂预氧化强化处理黄浦江原水的试验研究

以聚合氯化铝（PAC）为混凝剂,通过烧杯试验研究了高锰酸盐复合药剂预氧化强化去除黄浦江水中微量天然有机物和浊度的效果.研究结果表明：投加高锰酸盐复合药剂进行预氧化可以显著提高有机物和浊度的去除效率,相同混凝剂投加量情况下,UV254和CODMn的去除率可提高约6%-9%;在PAC投加量为6-10 mg/L时,出水浊度均小于1 NTU,出水CODMn为2.27-2.15 mg/L.     

分散液液微萃取-气质联用法测定水样中的菊酯类农药

研究了用分散液液微萃取-气质联用法分析测定水样中的三种拟除虫菊酯类农药残留(联苯菊酯、氯氰菊酯和溴氰菊酯)的方法。通过实验确定了当样品体积为5 mL时的最佳萃取条件为:14μL氯苯作萃取剂,1.0 mL乙腈作分散剂,超声萃取1 min。在最佳实验条件下,该方法对水样中三种拟除虫菊酯类农药的富集倍数在318~363之间;线性范围分别在0.05~50μg/L和0.5~100μg/L之间;最低检出限在0.002~0.04μg/L之间;相对标准偏差RSD(n=6)在3.7%~11.2%之间;加标水样的回收率在86.0%~117.0%之间。     

印迹与交联壳聚糖吸附水中微量Cr（Ⅵ）的对比试验研究

本研究以壳聚糖为原料,戊二醛为交联剂,分别采用直接交联的方法和分子印迹技术制备交联壳聚糖和Cr（Ⅵ）印迹壳聚糖,并对这两种吸附剂对Cr（Ⅵ）的吸附性能进行了研究,考察了pH、反应时间、吸附剂投加量、Cr（Ⅵ）初始浓度、温度对Cr（Ⅵ）去除率的影响.实验结果表明：酸性环境有利于壳聚糖类吸附剂对Cr（Ⅵ）的吸附,pH为6.0时吸附效果最佳.交联壳聚糖和印迹壳聚糖对Cr（Ⅵ）的吸附速率在前20 min较快,90 min即可达到吸附平衡.对30 mg/L的Cr（Ⅵ）溶液,交联壳聚糖与印迹壳聚糖对Cr（Ⅵ）的去除率随投加量增加而增加,在投加量为3.5 g/L时,对Cr（Ⅵ）的去除率最高可达到92.4%和97.8%.相同实验条件下,印迹壳聚糖对Cr（Ⅵ）的吸附较交联壳聚糖有明显提高,其幅度最高可达7.3%.     

PAC对水库型水源水中嗅味物质2-MIB的吸附特性

为解决水库型水源水中季节性藻致嗅味物质的应急处理问题,研究了不同水质条件下粉末活性炭(PAC)对水中嗅味物质二甲基异崁醇(2-MIB)的吸附动力学模型和吸附热力学模型,考察了2类水库型水源水中有机物对吸附作用的影响.结果表明:在试验浓度范围内,纯水、原水A和原水B中PAC对2-MIB的吸附过程符合准二级反应动力学模型,吸附等温线符合修正的Freundlich方程,且吸附速率和吸附容量依次降低;原水A、B中PAC对2-MIB的吸附能力显著降低,但原水B中2-MIB在活性炭表面的吸附势能比原水A中的强,这可能主要是由原水中分子质量500 u的小分子有机物引起的微孔吸附竞争及其极性造成的.