污泥热解半焦对罗丹明B吸附行为研究

以污泥热解半焦为吸附剂,研究其对模拟罗丹明B(RhB)染料废水的吸附行为。考察了吸附剂投加量、RhB溶液初始浓度、温度、pH对半焦吸附RhB结果的影响。结果表明,半焦投加量、温度及pH的升高均可提高RhB的去除率,SiO_2的骨架作用、较大的比表面积及良好的孔隙结构为吸附RhB提供了更多的吸附点位。随着RhB初始浓度的增加,更高的浓度差推动RhB分子由吸附剂表面向其内部迁移,提高了RhB的吸附量。准二级动力学模型和颗粒内扩散模型能较准确地描述吸附动力学过程。吸附平衡研究表明,Langmuir模型比Freundlich模型能更好地拟合吸附过程,最大饱和吸附量为46.51 mg/g。热力学计算结果显示,污泥热解半焦吸附水中RhB为自发的吸热过程。     

污水处理工艺对污泥热解半焦热解特性的影响

通过在升温速率10℃/min和氮气氛围下的热重实验,对来自3个污水处理厂的5种污泥在450℃下热解制得半焦的热解特性进行了研究。结果表明,5种半焦的热解过程均为水分析出、缓慢失重、挥发分析出和残余物分解4个阶段。污水处理工艺中的厌氧过程和污泥厌氧消化使半焦中的有机物复杂化;污泥厌氧消化改善了半焦的热解性能,污水处理工艺中的"厌氧+好氧"和"好氧+厌氧"过程则降低了半焦的热解性能,其中"好氧+厌氧"过程对半焦热解性能的影响异于其对污泥热解性能的影响;半焦热解时的第三阶段与污泥的第四阶段相对应,但并非是简单的对应。利用Coats-Redfern法对5种半焦热解机理的研究结果表明,5种半焦的机理函数彼此不完全相同,但半焦热解活化能均低于污泥的。     

氧化石墨烯对罗丹明B的吸附行为

将改进Hummer's法合成的氧化石墨烯(GO)用于水中罗丹明B(RB)的去除,探讨了pH值、吸附剂质量、吸附时间、离子强度以及共存离子对吸附性能的影响,并对吸附动力学和吸附机理进行分析.结果表明,强碱不利于GO对RB的吸附,离子强度的增大和共存离子的存在也会抑制GO对RB的吸附.GO对RB的吸附速率主要受电化学吸附控...     

亚甲基蓝在污泥微波热解半焦上的吸附

采用活性污泥微波热解残余半焦作为吸附剂,研究了其对水中亚甲基蓝吸附的动力学、等温线及其热力学行为.结果表明,亚甲基蓝在污泥半焦表面的吸附符合准2级动力学模型,吸附速率常数随着初始质量浓度升高而降低,随着吸附温度的升高增长.分别用Langmuir和Freundlich等温方程对数据进行拟合,等温吸附过程能较好地用Freundlich吸附等温线描述,表明亚甲基蓝在污泥半焦表面的吸附受多种机制影响.不同温度下的吸附热力学的吉布斯自由能以及熵变和焓变显示该吸附过程为吸热反应.     

污泥活性炭对罗丹明的吸附性能研究

以污水厂的剩余污泥为原料,采用化学活化法制备污泥活性炭,全面研究了吸附时间、pH、温度和离子强度对污泥活性炭吸附罗丹明效果的影响,确定了三种温度下(25℃、35℃、45℃)的吸附等温模型和吸附动力学模型。结果表明:最佳吸附时间为25 h,此时吸附率达96.56%;35℃时吸附率效果最佳;碱性条件下吸附效果较好;离子强度对于吸附行为影响不大。其吸附规律可用Freundlich模型描述,其动力学参数符合伪二级动力学模型。     

炭泡沫对水溶液中罗丹明B的吸附行为研究

选用炭泡沫作为吸附剂,测试了其对碱性染料罗丹明B的吸附性能及影响因素,并通过吸附模型分析了吸附机理。结果表明,在p H为2时炭泡沫对罗丹明B吸附效果最佳;溶液中离子强度的增大会削弱炭泡沫对罗丹明B的吸附;高温(308 K)时炭泡沫对罗丹明B的吸附量最高,说明吸附过程为吸热过程。吸附等温结果表明炭泡沫对罗丹明B的吸附为单分子层吸附。     

有序介孔碳对罗丹明B的吸附行为研究

以嵌段共聚物F127为模板剂,间苯二酚/甲醛为碳源,在酸性条件下制备了孔径为6.44 nm,BET比表面积为661.98 m2/g,孔容为0.46 cm3/g的有序介孔碳(Ordered Mesoporous Carbon,OMC)。将所得有序介孔碳材料应用于罗丹明B(RhB)的吸附,并对吸附等温线和吸附动力学进行了研究。结果表明,吸附行为符合Langmuir吸附等温线及准2级动力学吸附。通过计算吸附过程中的吸附自由能ΔG0、焓ΔH0、熵ΔS0等热力学参数,表明吸附行为是自发进行的且是放热反应。溶液的pH值会对吸附量产生明显的影响,这主要是由于不同的pH值会对RhB的聚合产生明显的影响,从而导致分子尺寸的变化进而影响吸附量。     

湿污泥/锯末共热解制氢残余半焦吸附亚甲基蓝

采用湿污泥/锯末共热解制氢所得残余半焦作为吸附剂,研究了其吸附亚甲基蓝的动力学和热力学特性。试验表明,共热解半焦比表面积达到了168.27 m2/g,其对亚甲基蓝的吸附量随着溶液初始质量浓度和吸附温度的增加而升高,35℃时亚甲基蓝的吸附量可达16.35 mg/g。动力学分析表明,亚甲基蓝在半焦表面的吸附符合伪2级动力学模型。等温吸附过程能较好地用Langmuir模型表示。不同温度下的吸附热力学的吉布斯自由能(ΔG)以及熵变(ΔS)和焓变(ΔH)显示该吸附过程为自发吸热反应。     

板栗壳对罗丹明B的吸附性能研究

利用信阳本地板栗的板栗壳粉作为吸附剂,用于吸附罗丹明B。研究了用量、时间、pH以及温度对其吸附效果的影响。结果表明,板栗壳粉对罗丹明B的最佳吸附条件为:用量3 g/L、吸附时间5 h、pH 3、温度40℃,在此条件下板栗壳对罗丹明B的吸附率达到92.92%。相较于Langmuir模型,Freundlich模型更适合模拟板栗壳对罗丹明B的吸附。板栗壳对罗丹明B染料的吸附过程符合准二级动力学。     

改性凹凸棒土对罗丹明B的吸附研究

通过酸活化的方法对凹凸棒土进行改性,并以其为吸附剂,通过静态吸附实验考察了其对罗丹明B的吸附性能。结果表明,酸活化能够提高凹凸棒土的比表面积,进而提高其对罗丹明B的吸附性能。在酸活化凹凸棒土投加量为4 g/L、吸附时间为40min的条件下吸附50mg/L的罗丹明B,罗丹明B的去除率可达92.1%。伪二级动力学和Freundlich等温吸附模型能够很好地描述罗丹明B在改性凹凸棒土上的吸附。     

分子筛对水中罗丹明B吸附性能的研究

研究了不同分子筛对罗丹明B(RhB)的静态吸附性能。结果表明,分子筛的组成及孔道结构均会对吸附性能产生影响。MCM-41分子筛表现了较好的吸附效果,2 g/L样品在30℃时,10 min即可使7 mg/L的RhB溶液达最大去除率(97.37%),并且对溶液的离子强度及pH表现出了良好的适应性。MCM-41分子筛对RhB的吸附更符合Langmuir等温吸附模型,属于自发吸附过程,293～303 K为熵增过程,313～343 K为熵减过程;吸附过程符合准二级吸附动力学方程,属于化学吸附。     

酸改性粉煤灰对罗丹明B的吸附研究

采用盐酸改性粉煤灰为吸附材料,以罗丹明B的模拟废水为吸附对象,研究了改性粉煤灰的投入量、吸附时间、温度及溶液pH值对吸附效果的影响。研究表明,对50 mL浓度2 mg/L的罗丹明B模拟废水,酸改性粉煤灰的最佳吸附条件是：在50℃下,加入0.09 g的粉煤灰,调节pH值为1.77,搅拌30 min。改性粉煤灰对罗丹明B吸附的脱色率可达98.19%。     

褐煤热解半焦性质研究

以锡林郭勒褐煤为原料,研究褐煤的热解特性;考察了热解温度等因素对褐煤热解过程以及产物性质的影响。研究结果表明:锡林郭勒褐煤在热解温度520℃,停留时间为1.5 h,煤样粒度为13~20 mm的条件下,可以制备高发热量的半焦,此时半焦发热量为27.81 MJ/kg;锡林郭勒褐煤最佳热解温度480~520℃,半焦发热量25 242~27 162 kJ/kg;半焦产率55%~56%。     

石墨对印染废水中罗丹明B的吸附研究

采用比表面积分析仪和原子力显微镜对石墨进行了表征,通过静态吸附实验研究了石墨对罗丹明B的吸附性能。实验考察了pH值、吸附时间和温度对罗丹明B吸附的影响,并详细研究了石墨对罗丹明B的吸附行为和机理。结果表明,石墨对罗丹明B的最大吸附量可以达到28.86mg/g,其吸附较好地满足Langmuir和Freundlich等温方程;动力学研究表明,在30min内能达到吸附平衡,准二级动力学模型较好地描述该吸附行为;热力学数据表明,△H和△G为负值,吸附过程为自发的放热反应。     

矸石基吸附剂对罗丹明B吸附特性的研究

采用静态吸附试验,研究了矸石基吸附剂对水中罗丹明B的吸附特性,考察了用量、吸附时间对罗丹明B吸附的影响。结果表明,矸石基吸附剂能有效地吸附水中的罗丹明B。利用Freundlich等温吸附方程和Langmuir等温吸附方程对其吸附过程进行描述,表明矸石基吸附剂易于吸附罗丹明B,吸附属于化学吸附,吸附过程是放热反应;修正准一级吸附动力学方程能很好地描述罗丹明B在矸石基吸附剂上的吸附;根据Arrhenius方程得出该吸附的经验活化能为45.25 kJ/mol。     

超声强化活性炭吸附罗丹明B的研究

以活性炭吸附罗丹明为模型体系,研究超声波对吸附作用的影响,考察了不同超声波功率下的活性炭等温吸附曲线和吸附动力曲线的变化。研究结果表明,有无超声波作用下,活性炭吸附罗丹明符合Langmuir等温线;随着超声功率的增加,最大吸附量从无超声作用的555.56 mg/L下降到0.07 kW超声作用下的400 mg/L,同样,吸附平衡系数从无超声作用的0.058下降到0.07kW超声作用下的0.14。吸附动力学研究表明,随着超声时间增长,较强的超声功率会使活性炭吸附罗丹明B的吸附速度加快,并较快达到液相平衡浓度,并且不改变吸附平衡。     

水华蓝藻胞外聚合物对高岭土吸附罗丹明B行为的影响

蓝藻水华爆发时期会在水中产生大量的蓝藻胞外聚合物（EPS）,然而蓝藻水华EPS对于有机染料在水体与沉积物界面之间的影响尚不明确。在实验室条件下利用提取的微囊藻EPS,研究其对高岭土吸附罗丹明Ｂ的影响。试验证明,EPS能促进高岭土对罗丹明Ｂ的吸附,吸附动力学与伪一级动力学拟合,高岭土与高岭土EPS复合体的拟合相关系数R2分别为0.846 7和0.950 1。等温吸附以Langmuir和Freundlich拟合,结果更符合Freundlich吸附模型。不同pH条件下的吸附试验结果表明,罗丹明B在酸性条件下更容易被吸附。     

废轮胎热解半焦燃烧动力学研究

利用热重－差热（ＴＧ－ＤＴＡ）分析仪对废轮胎热解半焦进行燃烧反应实验与机理研究．试验载气为空气，在２０ ℃～１０００℃温度范围内不同的加热速率下（１０ ℃／ｍｉｎ，３０℃／ｍｉｎ，５０℃／ｍｉｎ）对各种热解条件下制得废轮胎半焦进行燃烧动力学研究，分析了温升速率、制焦条件等对丰焦燃烧反应特性的影响，求出废轮胎半焦燃烧的动力学参数．提出丰焦两组分燃烧反应动力学模型，模型与实验数据符合很好．     

油页岩半焦热解特性

利用热重分析仪对油页岩半焦热解特性进行了研究.综合考虑制取半焦所获得的页岩油品质、半焦成分、发热量和循环流化床设计,认为干馏温度介于500～600℃为宜;干馏度对半焦热解初析温度和低温段热解过程有影响,但对高温段热解影响不明显,高温干馏所制取的半焦其热解过程包含于低温所制取的半焦热解过程中;随升温速率的提高,相同温度下的半焦热解度降低,当升温速率超过40℃•min^-1后,升温速率对半焦热解过程影响不大;最后采用Coasts法计算了油页岩半焦热解动力学参数,计算结果可供数值仿真和工程设计参考.