磁性壳聚糖/板栗壳纤维复合材料处理含铬废水的研究

以壳聚糖、纳米级Fe_3O_4和板栗壳纤维等为主要原料,以戊二醇为交联剂,合成磁性壳聚糖,同时掺杂板栗壳纤维,制备磁性壳聚糖/板栗壳纤维复合材料(MCS-CF),用来吸附废水中的六价铬金属离子。分别考察了MCS-CF的投加量、pH、六价铬离子的初始浓度、反应的温度和所需的时间,对MCS-CF去除Cr(Ⅵ)离子的影响。探究得到:当MCS-CF投加量为16 g/L,pH为4,吸附时间4小时,吸附温度为30℃时,对六价铬离子的去除率可达81.34%。     

生物炭复合吸附剂处理含油废水效能机制研究

以生物炭为载体负载壳聚糖、磁性纳米Fe₃O₄制备了一种生物炭负载纳米Fe₃O₄新型吸附剂，考察了其吸附性能及可再生性能。结果表明，在pH为7、温度为30℃、吸附剂投加质量为0.4 g时反应120 min, COD、油、浊度的去除率分别为83.34%、92.21%和97.82%,达到回注水标准。吸附剂经过5次再生后对废水仍有较好的去除效率。新型生物炭复合吸附剂对含油废水有很好的吸附效果，且其优越的再生性可以有效地节约成本。     

磁性生物炭非均相类Fenton体系去除水中四环素

采用先浸渍后热解的方法制备了磁性生物炭材料,并使用XRD、XPS、VSM对制备的材料进行了表征。结果表明,制备的磁性生物炭主要的活性物质为γ-Fe2O3。采用磁性生物炭非均相类Fenton体系处理水中四环素(TC),当初始TC质量浓度为200 mg/L,pH=7,H2O2投加量为19.8 mmol/L,磁性生物炭投加量为3 g/L时,处理效果最佳。加入抗坏血酸可以加速铁循环过程,明显改善·OH的生成,进而增强了TC去除率。     

磁性壳炭对Cr(Ⅵ)的吸附特性研究

以壳炭为原料,采用化学共沉淀法制备了一种具有磁性的新型吸附材料。采用SEM、FTIR和BET等手段对磁性壳炭的结构进行表征。结果表明,制备的磁性壳炭在偏酸性的环境下有利于吸附Cr(Ⅵ)。当磁性壳炭投加量为4 g/L、pH为2.0、吸附温度为25℃、震荡强度为100 r/min、吸附时间为30 min时,Cr(Ⅵ)的去除率达到99.3%,出水质量浓度为0.15 mg/L,其最大吸附容量为42.020 mg/g。Cr(Ⅵ)在磁性壳炭上的吸附过程符合Langmuir吸附等温模型,动态吸附平衡遵循拟二级动力学方程。     

磁性污泥基生物炭的制备及对甲基橙的吸附

采用污水处理厂剩余污泥为原料,制备了磁性污泥基生物炭复合材料,采用扫描电镜、能谱分析、傅里叶红外光谱等手段进行了表征,并考察了所制备复合材料对甲基橙的吸附性能.结果表明,所制备的复合材料在甲基橙初始pH=3.0,生物炭投加量为0.8 g/L时,磁性生物炭对甲基橙呈现了良好的吸附性能.经过5次吸附解吸试验,磁性污泥基生物...     

微波法制备铁改性生物炭及除氟效果

采用微波法制备铁改性的梧桐叶生物炭(w-WBC-Fe),采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和EDS能谱对其进行表征。实验结果表明w-WBC-Fe含有较丰富的含氧官能团,Fe元素被成功负载在生物炭表面。通过静态吸附实验,将该材料用于含氟模拟废水的实验研究。结果显示,当溶液pH值为6.5,F^-初始浓度为9.8 mg/L、温度为30℃、投加量为3 g/L、吸附时间为4 h时,吸附达到平衡,w-WBC-Fe表面F^-吸附量为2.21 mg/g,是未改性生物炭(w-WBC)的近14倍。     

超声改性生物炭对染料废水的吸附特性

以马铃薯秸秆为原料制备生物炭,对其进行超声改性得到改性生物炭。探究了改性生物炭对亚甲基蓝的吸附特性以及pH、投加量和离子含量对吸附效果的影响。结果表明,改性后的生物炭与原生物炭相比,吸附能力有所增强。准2级动力学模型(R~20.99)能更好的拟合动力学数据,颗粒内扩散方程拟合结果进一步表明,改性生物炭对亚甲基蓝的吸附受表面吸附和颗粒内扩散共同控制。Langmiur方程能较好的描述该吸附过程。热力学研究表明,改性生物炭吸附亚甲基蓝是自发、熵增的吸热过程。碱性环境有利于吸附反应的进行,在pH=2～11时,碱性越强,吸附效果越好。生物炭投加量为10 g/L时,对亚甲基蓝的去除率较为理想,离子含量的变化对吸附量无明显影响。     

生物炭负载锰掺杂纳米四氧化三铁吸附除锑研究

为提升晶态铁系金属氧化物的吸附容量、提高对印染废水中高溶解度和稳定性的Sb(OH)₆^-去除效果,制备生物炭负载锰掺杂纳米四氧化三铁,探究其吸附效果与联用生物炭负载提升吸附容量的机理。吸附实验表明,在初始pH为7.0±0.5、温度25℃、初始锑浓度200μg/L条件下,吸附剂除锑的最优条件为锰铁比0.3、负载比0.2、投加量0.3 g/L,此时模拟废水中锑含量可降至38μg/L,在更低投加量、更温和pH、室温条件下有更高的吸附容量。且吸附剂的循环使用性能较好,经三个吸附-脱附循环后吸附量仍达86%。吸附容量机理研究发现,生物炭负载提升吸附容量的机理为缓解团聚、提高吸附剂表面带正电强度、增强其对Sb(OH)₆^-的离子交换吸附作用。     

磁性水热炭对重金属离子铅的吸附性能研究

研究磁性水热炭对Pb⁽²⁺⁾的吸附,采用原子吸收光谱仪测定Pb(2+)的吸附,采用原子吸收光谱仪测定Pb⁽²⁺⁾的浓度,控制单因素变量法研究了投加量、pH、时间和初始离子浓度等对Pb(2+)的浓度,控制单因素变量法研究了投加量、pH、时间和初始离子浓度等对Pb⁽²⁺⁾的吸附研究。结果表明,在初始离子浓度50 mg/L,投加量为0.05 g、pH 5.0,温度30℃以及吸附时间2 h时,吸附去除率达到93.88%,吸附量为46.94 mg/g。用准二级动力学方程模拟实验数据,相关系数可达到0.999 9,吸附过程可用Langmuir吸附等温模型来描述,说明磁性水热炭对Pb(2+)的吸附研究。结果表明,在初始离子浓度50 mg/L,投加量为0.05 g、pH 5.0,温度30℃以及吸附时间2 h时,吸附去除率达到93.88%,吸附量为46.94 mg/g。用准二级动力学方程模拟实验数据,相关系数可达到0.999 9,吸附过程可用Langmuir吸附等温模型来描述,说明磁性水热炭对Pb⁽²⁺⁾的吸附过程为单分子层的化学吸附。     

生物炭负载铁锰氧化物吸附去除Cr(Ⅵ)的试验研究

采用热解法制备负载铁锰氧化物的改性生物炭,并用于去除水中的Cr（Ⅵ）。通过SEM, XRD, FTIR等表征手段对材料进行分析,同时探究材料投加量、 Cr（Ⅵ）初始浓度、初始pH值对Cr（Ⅵ）去除的影响。在铁锰物质的量比为1∶3,香蒲质量为5 g的条件下,经600℃热解2 h制得改性生物炭F1M3BC5。改性后的香蒲草生物炭孔隙丰富,比表面积显著增大,更有利于材料对Cr（Ⅵ）的吸附。批量吸附试验结果表明,对于100 mL初始质量浓度为20 mg/L的含Cr（Ⅵ）废水,F1M3BC5的最佳吸附条件为pH值为3、投加量为0.15 g、温度为25℃、吸附时间为5 h。吸附过程与准二级动力学模型拟合,最大吸附量可达18.24 mg/g。     

污泥基生物炭制备及其对活性黑5染料的吸附研究

以污水处理厂剩余污泥为原料制备生物炭是富有潜力的剩余污泥资源化途径。利用剩余污泥制备了生物炭，将其用于处理废水中的有机染料活性黑5,通过调整制备工艺参数，考察了粒径、反应温度和投加量对污泥基生物炭吸附性能的影响，并对其结构和形貌进行了研究，结果表明：原料污泥粒径、反应温度对污泥基生物炭吸附性能均有明显影响，最佳制备工艺条件为采用0.074 nm(200目)粒径污泥颗粒、反应温度450℃经马弗炉焚烧制取；污泥基生物炭投加量为7 g/L时，对50 mg/L模拟废水中活性黑5染料的去除率可达到79.66%,吸附量为5.7 mg/g,对100 mg/L模拟废水中活性黑5染料的去除率可达到68.76%,吸附量为9.8 mg/g。     

LLMO微生物菌处理低浓度模拟含铅废水试验研究

采用利蒙LLMO微生物菌剂处理低浓度模拟含铅废水，考察pH值、反应时间、温度、铅离子初始浓度及菌剂投加量等因素对铅离子去除效果的影响。结果表明，铅离子的去除率随反应时间的延长总体上逐渐提高，并在72 h后逐渐趋于稳定；当铅离子初始质量浓度大于5 mg/L时，菌剂对铅离子的去除效果较好且去除率较稳定；在一定条件下LLMO菌剂投加量对铅离子去除效果影响相对较小。在pH值为7，温度为30～35℃，铅离子初始质量浓度大于5 mg/L的条件下，当LLMO微生物菌剂投加量为50～60 mL/L时，其对废水中铅离子的去除效果最佳，反应72 h后铅离子去除率可达73%。     

磁性水热炭对重金属离子铅的吸附性能研究

研究磁性水热炭对Pb~(2+)的吸附,采用原子吸收光谱仪测定Pb~(2+)的浓度,控制单因素变量法研究了投加量、pH、时间和初始离子浓度等对Pb~(2+)的吸附研究。结果表明,在初始离子浓度50 mg/L,投加量为0.05 g、pH 5.0,温度30℃以及吸附时间2 h时,吸附去除率达到93.88%,吸附量为46.94 mg/g。用准二级动力学方程模拟实验数据,相关系数可达到0.999 9,吸附过程可用Langmuir吸附等温模型来描述,说明磁性水热炭对Pb~(2+)的吸附过程为单分子层的化学吸附。     

超重力法制备CNT负载MnFe2O4纳米材料及吸附Pb(II)应用

为改善MnFe2O4纳米颗粒在实际应用中的团聚问题，结合多壁碳纳米管(CNT)原位负载，提出超重力法制备CNT负载MnFe2O4纳米材料(MnFe2O4/CNT)。以典型的重金属污染Pb(II)作为研究对象，对其吸附性能进行研究。首先考察了MnFe2O4负载量对Pb(II)吸附容量的影响，确定最佳MnFe2O4负载量为83.3wt%。采用XRD, SEM, N2吸附-脱附比表面分析仪和VSM对最佳MnFe2O4负载量条件下的MnFe2O4/CNT进行表征。MnFe2O4/CNT展现出优异的磁性，其饱和磁化强度为35.85 emu/g，因而可应用于水体中污染物的磁性分离。吸附实验结果表明在初始Pb(II)浓度300 mg/L和溶液pH=6的条件下，Pb(II)在MnFe2O4/CNT上180 min达到吸附平衡，吸附平衡容量为80.7 mg/g，远高于单独的CNT (28.4 mg/g)。动力学研究表明Pb(II)在MnFe2O4/CNT上的吸附符合Elvoch动力学模型，说明吸附机理中存在化学吸附。Freundlich等温线模型能够很好地描述Pb(II)在MnFe2O4/CNT上的吸附过程，其代表发生在非均匀表面的多分子层吸附。另外，吸附等温线实验中获得的MnFe2O4/CNT最大吸附容量为106.2 mg/g，展现出了对重金属Pb(II)优异的吸附性能，在去除溶液中重金属中具有较大的应用潜力。根据X射线光电子能谱分析，表明吸附机理涉及到Pb(II)与MnFe2O4表面羟基的络合。     

磁性海藻生物炭制备及高效去除水中甲基橙的应用

采用原位沉淀法制备磁性海藻生物炭复合材料，考察复合材料对水中偶氮染料甲基橙的吸附/氧化去除效果，利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶交换红外光谱、N₂吸附脱附仪、X射线衍射仪和磁强计等对复合材料进行表征，考察材料投加量、H₂O₂投加量、pH和温度等条件对去除效果的影响。实验结果表明，复合材料孔隙发达，比表面积达到388.56 m²/g，具有超顺磁性，磁化强度为31.38 emu/g；复合材料去除甲基橙的最佳条件：材料投加量为5 mg,H₂O₂投加量为50μL，初始pH为3，温度为35℃。磁性海藻生物炭复合材料去除甲基橙表现出催化降解和吸附的协同作用，甲基橙的去除率可达99.4%。制备的磁性海藻生物炭复合材料具有稳定、易磁分离和重复利用性好的优点，有开发成为新型水处理剂的潜力。     

磁性多壁碳纳米管吸附处理甲基橙模拟废水的研究

对多壁碳纳米管进行纯化处理后采用化学共沉淀法制成磁性多壁碳纳米管(mMWNT),研究了其对甲基橙废水的处理效果,考察了投加量、吸附时间、pH值、温度等因子的影响。结果表明,mMWNT成功负载了Fe3O4和γ-Fe2O3;mMWNTs投加量为6 g/L时甲基橙的去除率可达99.2%;甲基橙去除率随时间呈逐渐增大趋势直至吸附平衡;实验的最佳pH为1时,去除率最高;温度为30℃时,去除率达到80%。mMWNT吸附处理甲基橙模拟废水过程符合准二级吸附动力学方程。     

杭锦土负载纳米零价铁对水中甲基橙的脱色研究

以杭锦土、FeCl_3·6H_2O和NaBH_4为原料,采用液相还原法制备了杭锦土负载纳米零价铁(NZVI@HJ),扫描电镜和XRD表征结果显示纳米零价铁均匀分散在杭锦土上。对甲基橙模拟废水进行吸附降解实验,考察投加量、负载比、pH、初始浓度、温度等因素对NZVI@HJ降解甲基橙效果的影响。结果表明:在投加量为3 g/L、纳米零价铁与杭锦土的最佳负载比(质量比)为1∶3、pH为3.0、温度为25℃条件下反应10 min,NZVI@HJ对甲基橙的去除率达到97.77%。NZVI@HJ对甲基橙的降解过程遵循一级反应动力学规律。     

污泥焚烧渣处理含镍废水的模拟实验

污泥焚烧渣具有较大的表面积,对镍离子有一定的吸附能力.本文研究了吸附时间、镍离子初始浓度、废水pH和城市污泥焚烧渣投加量对废水中镍离子吸附率的影响.结果表明,当镍离子初始质量浓度为30 mg/L,废水pH为7.0,吸附时间为6 h,城市污泥焚烧渣投加量为10 g/L时,吸附效果最佳.     

生物炭负载纳米零价铁活化过硫酸盐降解地下水盐酸金霉素的性能研究

制备不同质量比的水稻秸秆生物炭负载纳米零价铁(RS-nZVI)复合材料,利用XRD及SEM对其进行表征,并对复合材料吸附降解盐酸金霉素(CTC)过程进行吸附动力学、等温吸附及降解动力学分析。采用Central-Composite方法(CCD)并结合响应面分析方法(RSM)对降解过程中CTC初始质量浓度、RS-nZVI投加量、pH以及过硫酸钠(PS)投加量的影响进行讨论,对反应条件进行优化。结果表明,nZVI与RS质量比为1∶1时RS-nZVI吸附降解效果最佳;响应面优化参数为CTC初始质量浓度为220.965 mg/L、RS-nZVI质量浓度为0.62 g/L、pH为5、PS浓度为0.655 mmol/L,该条件下CTC降解率为99.672%。     

不同生物炭对水中氨氮的吸附特性及影响因素对比

含氨氮废水作为一种难处理的废水,如何对其进行有效处理一直是国内外环境领域的研究热点。生物炭是具有较高潜力的吸附剂,为探究不同生物炭对废水中氨氮的吸附效果,文中以稻壳、水稻秸秆和竹子为生物炭源,通过间歇吸附试验和动力学试验探究了初始氨氮浓度、生物炭投加量、吸附时间和溶液pH等因素对生物炭吸附氨氮的影响。结果表明,水稻秸秆和竹子生物炭均具有较大的比表面积和较多的吸附点位;根据扫描电镜(SEM)图像,竹子生物炭具有更多的晶体结构,拥有多个孔隙和微孔;当初始氨氮质量浓度为100～1 000 mg/L,3种生物炭对氨氮的去除率为61.99%～93.57%;随着生物炭投加量的增加,氨氮去除率也增加;去除氨氮的最适pH值为6～8。总之,3种生物炭均具有吸附水中氨氮的潜力,吸附能力顺序为竹子生物炭>水稻秸秆生物炭>稻壳生物炭。