天然核桃壳对废水中Cd~(2+)和Pb~(2+)的吸附热力学研究

采用批处理技术研究了天然核桃壳吸附废水中Cd2+和Pb2+的主要影响因素,如p H值、核桃壳用量和离子初始浓度等因素,并探讨了吸附等温线及吸附热力学。研究表明,天然核桃壳对Cd2+和Pb2+的最大吸附量分别为12.5mg/g和38.02mg/g。天然核桃壳吸附Cd2+的过程对Freundlich方程和Langmuir方程的拟合效果都较好;吸附Pb2+的过程则对Freundlich方程的拟合效果要好于Langmuir方程。热力学分析表明,天然核桃壳对Cd2+和Pb2+的吸附属自发吸热过程,且较易发生。     

硅藻土对水中微囊藻毒素的吸附性能研究

富营养化是我国湖库面临的共性问题,藻类水华造成的藻毒素污染严重威胁到湖库型饮用水水源地的供水安全。选择硅藻土吸附去除水中微囊藻毒素(MC-LR),研究其吸附性能及稳定性。结果表明,硅藻土对水中微囊藻毒素(MC-LR)的平衡吸附量随着温度的升高而增大,最大能达到4.4μg/g,相同温度下,平衡吸附量随微囊藻毒素(MC-LR)起始浓度的增加而增加。硅藻土对微囊藻毒素(MC-LR)的吸附符合Langmuir等温吸附模型。吸附过程较符合一级速率方程,反应速率由多种因素共同控制。选择典型湖库自然水体,验证硅藻土对微囊藻毒素的吸附性能,1 h内可将微囊藻毒素(MC-LR)浓度降至1.0μg/L以下。通过对示范工程进出水跟踪监测,进一步验证了硅藻土对自然水体中微囊藻毒素具有良好的去除效果。     

树脂对稠油污水中Ca~(2+)、Mg~(2+)的吸附动力学及机理研究

随着国内油田稠油的不断开采和水资源的日趋紧张,需要将稠油污水进行软化处理和回收利用。根据稠油污水的特性,分别对大孔强酸树脂、大孔弱酸树脂、凝胶强酸树脂、大孔氨基磷酸树脂和大孔亚氨基二乙酸树脂这五种常用树脂进行了静态筛选实验,并且进行了动力学研究,得出拟二级反应动力学模型能更好地描述树脂对稠油污水中Ca2+、Mg2+的吸附行为。由模型结果可知,吸附速率同时受粒内扩散和液膜扩散的影响,但粒内扩散是吸附速率的主要控制步骤。     

焙烧颗粒膨润土的制备及其对废水中Mn~(2+)的吸附研究

对膨润土颗粒吸附剂进行了制备、焙烧改性,并通过静态吸附试验,对制备的改性吸附剂处理矿山废水中的Mn2+进行了试验研究。结果表明,颗粒吸附剂制备、焙烧改性的最佳条件是:膨润土与蒸馏水质量比为25∶18、膨润土颗粒的粒径为2mm、焙烧温度为500℃、焙烧时间为1.5h。在pH 6,温度为25℃,转速50r/min,进水Mn2+105.86mg/L,吸附剂投加量0.28g/L和吸附时间60min的试验条件下,Mn2+的去除率达96%以上,且吸附剂对Mn2+的吸附符合Langmuir吸附方程。     

生物滤池同步去除地下水中Fe~(2+)、Mn~(2+)和As(Ⅲ)的试验研究

为了考察生物滤池对Fe2+、Mn2+和As(Ⅲ)的净化效果和沿滤层深度方向的去除规律,采用人工配制的含有As(Ⅲ)100~150μg/L,Fe2+0.5~1.5mg/L,Mn2+1~1.5mg/L的原水,通入已接种水厂成熟锰砂的生物滤池进行过滤试验。结果表明:生物滤池在120d运行过程中,原水中的As(Ⅲ)未影响滤柱对Fe2+、Mn2+的去除效果,滤池出水Fe2+0.3mg/L、Mn2+0.05mg/L,As(Ⅲ)10μg/L,沿滤层深度Fe2+、Mn2+和As(Ⅲ)具有各自的去除规律。滤池滤料SEM检测和反冲洗泥样FRIT光谱分析结果表明滤池运行120d后,滤料表面及滤层中生长了大量微生物。     

甘蔗渣对水中Cr(Ⅵ)吸附性能的实验研究

对甘蔗渣进行了吸附去除水中Cr(VI)的模拟实验研究,重点考察了pH、甘蔗渣用量、Cr(VI)的初始浓度等因素对吸附效果的影响,探究了其吸附规律。实验结果显示,在温度50℃,pH为2,甘蔗渣粉用量为2g/100mL,震荡时间1h,Cr(VI)初始浓度50mg/L下,Cr(VI)的去除率可达到90%以上。甘蔗粉对水中Cr(VI)的吸附符合动力学二级反应,等温吸附规律可用Freundlich、Langmuir模式较好地描述。     

粉末活性炭对水中灭草松的吸附性能研究

研究了粉末活性炭对灭草松的去除效果以及吸附时间、投炭量和水质对粉末活性炭吸附性能的影响。结果表明,粉末活性炭对灭草松有一定的去除率,吸附规律符合Langmuir吸附等温线和Freundlich吸附等温线;吸附时间为60min时,吸附率已达到45%以上;随着投炭量的增加,灭草松的去除率提高,粉末活性炭的吸附容量降低;在不同水质条件下,粉末活性炭的吸附等温线可能不同,因此在应急处理中,首先应该确定该水质下的吸附等温线,然后求出投炭量。     

改性玉米芯对Pb~(2+)、Cu~(2+)的吸附动力学和热力学的实验研究

用酒石酸改性玉米芯,利用改性玉米芯吸附水中的Cu2+和Pb2+。实验结果表明:吸附过程更加能够符合准二级动力学方程,且随温度的升高,吸附越容易进行,吸附过程表观活化能较小,说明该过程具有物理吸附的属性。吸附规律能够更好地用Freundlich方程所描述,且ΔG0,ΔH0,ΔS0,说明吸附是自发、吸热、熵增的过程,温度的升高有利于吸附反应的进行。再生实验结果表明玉米芯再生性能良好。本实验对于重金属的去除具有一定的参考价值。     

煤质活性炭对Cr(Ⅵ)和As(Ⅲ)的吸附及其影响因素

以煤质活性炭(CAC)为吸附剂,吸附水溶液中Cr(Ⅵ)和As(Ⅲ)。研究了pH值、温度、吸附时间和活性炭投加量等因素对活性炭去除Cr(Ⅵ)和As(Ⅲ)效果的影响。结果表明,Cr(Ⅵ)和As(Ⅲ)最佳吸附的pH值分别为2和5,且pH值对吸附率的影响较大。Cr(Ⅵ)的吸附受温度影响较大,当温度从20℃增加到40℃,吸附率由70%提高到了95%;As(Ⅲ)的吸附随温度的升高先增加后减少,其最佳吸附温度为30℃。Langmuir吸附等温式能够很好地拟合Cr(Ⅵ)和As(Ⅲ)的实验数据,而Pseudo second order模型则较好描述了Cr(Ⅵ)和As(Ⅲ)的吸附动力学。Cr(Ⅵ)和As(Ⅲ)吸附的热力学研究表明,该吸附是一个自发进行的自然吸热过程。     

三种人工湿地填料对磷的吸附特性研究

采用等温吸附和吸附动力学实验,研究了三种人工湿地填料页岩、陶粒和砾石对磷的吸附特性。结果表明:Freundlich和Langmuir模型均能较好地拟合各填料对磷的吸附特征,各填料对磷的理论饱和吸附量大小依次为页岩(527.992 mg/kg)>陶粒(328.165 mg/kg)>砾石(129.729 mg/kg);各填料对磷的吸附过程分为快、中、慢3个阶段,三种填料对磷的吸附速率依次为页岩>陶粒>砾石;准二级动力学方程、双常数方程和Elovich方程均能较好地描述人工湿地填料对磷的吸附动力学特征,但从相关系数来看,准二级动力学方程的描述更为准确。     

吸附法去除地下水铁锰的研究进展

为了解决地下水铁、锰含量过高的问题,在众多研究方法中,吸附法由于具有容量大、耗能少、污染小、去除快和可循环等优点,被广泛应用于地下水除铁除锰中。重点介绍了锰砂、沸石、火山岩、生物质、活性炭和硅碳素等吸附剂的吸附原理与吸附效果,阐述了一部分吸附剂的改性效果与影响因素。指出了各种吸附剂未来的改进方法和研究方向锰砂可以通过改性来弱化pH值等影响因素对它的吸附影响,沸石和火山岩的研究重心可继续放在改性上,重点研究污染区域的生物质的吸附效果,研究硅碳素与其他吸附剂联合吸附的效果。     

一株硫酸盐还原菌的分离及处理含铁锰废水的实验

通过实验分离并纯化出一株硫酸盐还原菌(编号为SRBd),初步鉴定为脱硫杆菌属(Desulfobacter);对SRBd菌株在不同菌液投加量、pH值、振荡强度及其碳硫条件下进行Fe2+、Mn2+去除特性实验,得出反应的最佳条件为:温度为37℃、pH值为6、震荡强度为100 r/min、COD/SO42-为2/1,在此最佳条件下对SO42-、Fe2+、Mn2+的去除率分别为88.16%、99.37%、59.18%,SRBd具有较好的铁锰去除能力,该研究成果可为生物法处理AMD提供一定的参考依据。     

高锰地下水吸附试验研究

采用颗粒活性炭、粉末活性炭和活性炭负载壳聚糖对高锰地下水进行静态吸附试验,利用颗粒活性炭进行动态吸附试验,研究了静态条件吸附剂投加量、pH值、温度对吸附效果的影响,以及动态条件下浓度和流速对吸附效果的影响。结果表明,三种吸附剂吸附效果相差不大,相对而言粉末活性炭效果最好,颗粒活性炭效果与粉末活性炭较接近;静态试验中,当水中Mn2+的浓度为5mg/L时,水温25℃,pH值为6.8～7.0状态下颗粒活性碳的处理效果最好,最佳投加量为0.02g/L,即0.4g(GAC)/mg(Mn2+);动态条件下,锰离子浓度的增加、流速增大都会使初始穿透点提前。     

不同土壤对化肥厂废水中铵的吸附特征

含铵化肥厂废水污灌有可能引起地下水污染。包气带土壤的吸附作用是阻滞其铵进入含水层的重要过程。选取某包气带不同深度4个典型土样,利用室内批模拟实验,以实验室配制硫酸铵溶液作对比,研究土壤对化肥厂废水中铵的吸附动力学及等温吸附特征。结果显示:土壤颗粒极易吸附铵,废水有机物等物质能延长吸附平衡时间,并影响土壤对铵的吸附能力——在低浓度铵溶液中表现为增加作用,在高浓度铵溶液中的表现为受土壤有机质含量影响;不同质地土壤对铵具有不同的吸附行为,总体上黏性土的吸附能力大于砂土;与Freundlich和Langmuir等温式相比,BET等温式能够与实验吸附数据更好拟合,验证了BET公式用于铵等温吸附特征研究的可行性,表明铵在土壤胶体颗粒中的吸附方式为多分子层吸附。     

Adsorption of polyvinyl alcohol from wastewater by sintered porous red mud

Several types of red mud-based porous materials (RMPM) and other raw minerals via different processes were prepared and characterized using X-ray diffraction (XRD) analyses and scanning electron microscope (SEM) observations. Using the polymer sponge method, a 72% apparent porosity could be reached compared with 64% by adding a pore-forming agent. These materials were tested for their adsorption of polyvinyl alcohol (PVA) from simulated textile wastewater. The best mass ratio of RMPM to PVA solution was 50:100 with a removal maximum of 25.8% after they were in contact for 50 min. The adsorption rate and kinetics could be better described by Lagergren's pseudo-second-order model in comparison with the pseudo-first-order model.     

Adsorption of allura red dye by cross-linked chitosan from shrimp waste

The present study was designed to evaluate the chitosan, which has been obtained by deacetylation of chitin, as a biosorbent. The chitin was isolated from fermented shrimp waste by an important local industrial food biopolymer. The aim of this work was the characterization of chitosan and preparation of cross-linked chitosan- tripolyphosphate (chitosan-TPP) beads for the removal of allura red food dye from aqueous solutions. Conditions of batch adsorption such as pH, time and adsorbent dose were examined. The effectiveness of cross-linked chitosan beads for dye removal was found to be higher for pH 2 (98%, percentage of dye removal) and tends to decrease at pHs of 3 to 11 (up to 49%). The values of percentage removal show that the adsorption capacity increases with time of contact and dosage of chitosan-TPP, but red dye adsorption is mainly influenced by pH level. The cross-linked chitosan-TPP beads can significantly adsorb allura red monoazo dye from aqueous solutions even at acidic pHs unlike raw chitosan beads that tend to dissolve in acidic solutions. Consequently, this modified chitosan has characteristics that allow minimization of environmental pollution and widening the valorization of shrimp waste.     

利用吸附法处理废水中磷酸盐的研究进展

水体富营养化是世界各国面临的重大环境污染问题之一,磷是水体富营养化最关键的因素之一。因此,高效除磷可以有效控制水体富营养化。简述了吸附法除磷的优势,列举黏土矿物类吸附材料、金属氧化物类及金属矿物类吸附材料、生物质类吸附材料、活性炭等对磷酸盐的吸附效果与机理,并详细分析黏土矿物类吸附材料中的蒙脱石、蛭石、白云石、凹凸棒石等与金属氧化物类及金属矿物类吸附材料中的金属氧化物、水滑石、铁矿石、矿渣的实际吸附效果。最后,指出吸附剂吸附除磷的一些缺陷和有待改进的地方,归纳总结出改性吸附剂将继续是未来的研究热点。     

沸石吸附法去除垃圾渗滤液中氨氮的研究

为了既有效地解决渗滤液中高浓度NH3-N的问题又降低渗滤液处理的成本 ,探讨了沸石吸附法去除垃圾渗滤液中NH3-N的效果及可行性。小试研究结果表明 :每克沸石具有吸附 15 5mgNH3-N的极限潜力 ,当沸石粒径为 30～ 16目时 ,氨氮去除率达到了 78 5 % ,且在吸附时间、投加量及沸石粒径相同的情况下 ,进水氨氮浓度越大 ,吸附速率越大 ,沸石作为吸附剂去除渗滤液中的氨氮是可行的。     

3种吸附剂对东莞运河吸附效果比较研究

针对东莞运河氮、磷浓度较低的污染特点,以人造沸石、活性炭、高岭土为吸附剂进行吸附实验研究,确定不同吸附剂的最佳反应时间和最佳投入量。结果表明,活性炭对水中TN的去除效果最佳,去除率达61.9%;高岭土具有优异的除磷效果,去除率达79.21%;人造沸石对TN的去除效果一般,而对TP完全没有去除效果,反而会提高TP的浓度。     

On the Prediction of Ground-Water Mound Formation in Response to Transient Recharge from a Circular Basin

An analytical solution of the linearized Boussinesq equation is developed to predict the formation of a ground-water mound in an aquifer system in response to localized time-varying recharge. The recharge is applied from a centrally located circular basin. The solution is obtained using an eigenvalue-eigenfunction method. The solution for a constant recharge rate is shown as a special case of the solution for a time-varying recharge rate. Application of the solution to predict ground-water mound formation is demonstrated by a numerical example. Effects of variation in the rate of reachrge, size of recharge basin and the saturated hydraulic conductivity on the growth of the water-table are also investigated.