几种离子交换树脂对电镀废水中Ni~(2+)的吸附性能评价

为提高离子交换树脂对电镀废水中镍离子的去除效率,选用732、D751和CH-90Na三种离子交换树脂吸附电镀废水中Ni⁽²⁺⁾,考察了pH、温度和杂质离子强度的影响,评价其吸附性能。结果表明,3种离子交换树脂吸附Ni(2+),考察了pH、温度和杂质离子强度的影响,评价其吸附性能。结果表明,3种离子交换树脂吸附Ni⁽²⁺⁾的最佳pH为5～6,温度对732、D751型树脂的影响较小,杂质离子对732型树脂吸附容量影响较大,D751、CH-90Na型树脂对Ni(2+)的最佳pH为5～6,温度对732、D751型树脂的影响较小,杂质离子对732型树脂吸附容量影响较大,D751、CH-90Na型树脂对Ni⁽²⁺⁾具有更高的选择性。改变初始浓度和吸附反应时间,探究了3种离子交换树脂的吸附等温线和吸附动力学过程,发现3种离子交换树脂均符合Langmuir吸附等温线,且均符合准二级动力学方程,说明其对Ni(2+)具有更高的选择性。改变初始浓度和吸附反应时间,探究了3种离子交换树脂的吸附等温线和吸附动力学过程,发现3种离子交换树脂均符合Langmuir吸附等温线,且均符合准二级动力学方程,说明其对Ni⁽²⁺⁾的吸附属于单分子层吸附和定点吸附、吸附过程主要是离子交换控制的,D751型树脂饱和吸附容量最大且为123.9 mg/g。综合考虑,D751型树脂可以作为处理含镍废水的最佳离子交换树脂。     

除镍离子交换树脂的优选及其效能的研究

为优选除Ni~(2+)交换树脂,采用电镀镍废水(Ni~(2+)的质量浓度为80 mg/L)研究了5种阳离子交换树脂对Ni~(2+)的吸附等温式和吸附动力学,考察了其对电镀镍废水中Ni~(2+)的吸附交换容量、吸附交换速率、再生性能以及废水中共存离子对树脂处理电镀镍废水效能的影响。结果表明,在120 min内5种阳离子树脂对Ni~(2+)的吸附基本达到平衡,吸附等温线均符合Freundlich吸附,吸附动力学均遵循准二级动力学方程;KP752和CH-90树脂对Ni~(2+)吸附交换容量分别为22.421和22.831 mg/g,吸附效果最好,并且2种树脂对Ni~(2+)的回收率都可达80%以上;共存的Ca~(2+)、Mg~(2+)会显著影响CH-90树脂吸附Ni~(2+)的效果,而对KP752树脂的影响较小。     

PCB线路板厂镀镍车间含镍清洗废水的处理

采用Fenton-离子交换-DTC重金属捕捉剂-盘式过滤技术处理PCB线路板厂镀镍车间的含镍清洗废水。结果表明:在pH值为4.0、硫酸亚铁的质量分数为1.5%、双氧水的质量分数为2.0%的条件下进行Fenton处理,废水中配位态镍可以基本转化为离子态镍,COD低于50 mg/L,TP低于0.5 mg/L,Ni~(2+)低于5 mg/L;Fenton处理后的废水经过D403离子交换树脂,出水中的Ni~(2+)低于1 mg/L;投加质量分数为0.5%的DTC重金属捕捉剂并结合后续盘式过滤,可以保证出水中的Ni~(2+)低于0.5 mg/L,达到《电镀污染物排放标准》(GB 21900—2008)中表2"一类污染物重金属镍的车间排放要求",废水可进入中水回用系统。     

PAN基羧酸离子交换纤维从电镀废水中回收镍和铜的研究

系统研究了PAN基弱酸离子交换纤维在多离子共存体系中对Ni~(2+)/Cu~(2+)的选择吸附性能。以此为基础,通过多柱串联、饱和吸附、洗脱液套用方法完成了对Ni~(2+)、Cu~(2+)电镀废水的资源化治理研究。结果表明:PAN基弱酸纤维对Ni~(2+)、Cu~(2+)离子具有吸附速度快(0.55~1.50 m L×g-1×min-1)、交换容量高(Ca~(2+)、Mg~(2+)共存体系中对Ni~(2+)、Cu~(2+)吸附容量分别达139和148 mg×g-1)、选择性能好等优点,回收得到的溶液中镍和铜离子的浓度和纯度高(分别为45.15和39.17g×L-1且CNi(II)/Ctota L=0.989,CCu(II)/Ctota L=0.994)。离子交换纤维经200次吸附-洗脱循环后,其交换容量基本不变,显示出优异的实际应用前景。     

沉淀/吸附法处理电镀废水中的重金属

针对电镀废水中不仅存在重金属离子还存在金属络合物,通过化学沉淀与离子交换树脂吸附法联用深度处理电镀废水中的Cu~(2+)、Zn~(2+)及其金属络合物。通过考察pH值、吸附时间、温度等影响因素对重金属离子及其络合物去除效果的影响,选取最佳条件。结果表明:利用NaOH调节pH为12,在室温条件下搅拌8 min然后静置40min,通过化学沉淀法去除Cu~(2+)和Ni~(2+),去除率达95%以上;热失重分析结果证明离子交换树脂能够有效地吸附重金属络合物。在离子交换树脂吸附重金属络合物的实验中,增加离子交换树脂质量和吸附时间,重金属络合物EDTA-Cu、EDTA-Ni去除率达99.5%以上。     

离子交换剂在治理电镀含镍废水中的应用

本文综述了近年来采用离子交换树脂处理含镍废水方面的新发展,介绍了三种新方法:1)用阴离子交换树脂处理含镍废水;2)用螯合树脂处理含镍废水;3)用L型重金属处理剂处理含镍废水。列举了五个具体应用实例。1)离子交换——反渗透法。可使含镍量提高到260～280g/L,可回用于镀槽。2)浮床交换——移床再生工艺。处理后含Ni~(2+)浓度小于0.43 mg/L,达到排放标准,处理1m~3废水可盈利0.29元;3)螯合树脂法处理电镀镍铁合金废水。再生液中硫酸镍含量可达200g/L,可以用于镀槽。4)三阴柱处理镍、铜、锌氰络合物废水。第一柱吸附铜,第二柱吸附锌,第三柱吸附镍;5)L型重金属处理剂治理含Ni~(2+)废水。经二年的实践表明,处理后排出水中Ni~(2+)<0.5mg╱L,洗脱液中Ni~(2+)浓度可达15g/L左右。     

灭活酿酒酵母对水中Ni2+的吸附去除

以灭活酿酒酵母菌为生物吸附剂,研究吸附剂对水中的镍离子吸附。考察了溶液初始pH、菌体投加量、温度等因素对吸附镍离子的影响,并对灭活酿酒酵母菌吸附镍离子的吸附动力学和吸附等温线进行了研究。通过动电电位分析,表明实验用的灭活酿酒酵母等电点介于3～4之间。当溶液的pH为7,吸附能力较好,灭活酵母菌对镍离子吸附量可达128.33 mg/g。随着酵母菌投加量增加,其对镍离子吸附量也随之下降。对灭活酵母吸附Ni~(2+)的数据进行动力学分析,发现灭活酵母菌对Ni~(2+)的吸附符合准二级动力学吸附模型,吸附量理论值q_(cal)为133.33 mg/g。对酵母菌吸附镍离子的等温吸附数据进行分析,表明灭活酵母菌对Ni~(2+)的吸附符合Langmuir等温模型。在30℃时,酵母菌对镍离子的饱和吸附量可达83.33 mg/g。     

改性CMPS树脂对模拟电镀废水的吸附特性

采用苯基丙烯酮对CMPS树脂进行了改性,并将其用于模拟电镀废水的处理。结果表明:改性CMPS树脂对模拟电镀废水中Cu~(2+)的选择吸附性较高,Cu~(2+)的吸附量为1.211 mmol/g,Ni~(2+)对Cu~(2+)的吸附影响不显著;改性CMPS树脂吸附-解吸7次以上仍对Cu~(2+)具有较高的选择吸附性和吸附容量,适合循环使用。     

复合改性粉煤灰处理含镍电镀废水的研究

采用H_2SO_4、黏土及CaCO_3对粉煤灰进行复合改性。研究了复合改性粉煤灰对含镍电镀废水处理效果的影响,并考察了废水pH值及反应温度对Ni~(2+)吸附效果的影响。此外,研究了Cu~(2+)、Zn~(2+)的存在对Ni~(2+)去除率的影响。结果表明:粉煤灰经复合改性后,其对Ni~(2+)的吸附性能显著提高;废水pH值对Ni~(2+)去除率的影响较大,最佳的废水pH值为6;升高温度有利于提高Ni~(2+)的去除率;Cu~(2+)和Zn~(2+)的存在,使得Ni~(2+)的去除率显著降低。     

载铜树脂处理高含盐氨氮废水的性能

针对高含盐氨氮废水,选择具有不同功能基团的树脂为载体,进行负载Cu2+改性制得载铜树脂并对其处理高含盐氨氮废水的性能进行研究。在筛选出最佳载铜树脂的基础上,研究pH及Na+浓度、树脂投加量、反应时间对载铜树脂处理高含盐氨氮废水效果的影响,通过对吸附氨氮前后的载铜树脂进行SEM和EDS表征分析并构建吸附动力学模型以进一步探究配位吸附的过程。结果表明,Cu2+可与螯合树脂D751稳定结合且在宽pH值下均表现出耐盐性和良好的氨氮吸附效果;在室温(25℃)、pH=11及Na+浓度4 g/L、树脂投加量8 g/L、反应时间60 min的条件下,D751载铜树脂对氨氮的去除率为34.8%。D751载铜树脂吸附氨氮后其表面出现明显的晶状结构物质,该物质可能为铜氨络合物。D751载铜树脂对高含盐氨氮的吸附符合准二级动力学模型。     

电解法处理高质量浓度的含镍电镀废水

采用电解-捕捉沉淀联合工艺处理含镍电镀废水并回收镍。结果表明:在pH值为9、电解时间为3h、温度为55℃的条件下电解,废水中Ni~(2+)的质量浓度由4 549mg/L降至440mg/L,镍的回收率达到78%左右;在C_3H_6NS_2Na·2H_2O的质量为1.3g、捕捉时间为15min的条件下捕捉Ni~(2+),废水中Ni~(2+)的质量浓度小于1.0mg/L,达到国家排放标准。     

FH-1型腐植酸树脂处理酸性含铜镍废水的研究

在pH=3—5.5,Cu~(2+)、Ni~(2+)等重金属离子总浓度<150mg/1,Ca~(2+)、Mg~(2+)总浓度<1g/1条件下的废水,经FH-1型树脂处理,重金属含量低于国家排放标准时,树脂吸附总量达50mg/g-R,饱和吸附量在45—95mg/g-R之间。     

锰氧化物改性离子交换树脂对甲醛的吸附研究

对D072型离子交换树脂进行了负载改性处理,并将之应用于含甲醛废水的吸附。分析了不同盐类改性对离子交换树脂吸附甲醛性能的影响,并考察了溶液p H、温度、固液比等因素对改性离子交换树脂吸附能力的影响。研究了改性离子交换树脂对甲醛废水的吸附等温线和动力学过程。结果表明:D072型离子交换树脂经负载锰盐改性后,对甲醛的吸附容量显著提升,在25℃、甲醛溶液p H为7.0、底液质量浓度为50 mg/L、固液质量体积比为4 g/L的条件下,对甲醛的吸附容量为4.867 mg/g。吸附平衡实验表明该等温吸附过程符合Langmuir方程,甲醛饱和吸附量为7.582 mg/g,吸附动力学研究表明,该吸附过程符合准二级动力学方程,准二级吸附速率常数为0.002 3 g/(mg·min)。     

改性酒糟对电镀废水中Cr~(6+)、Ni~(2+)的吸附研究

酒糟采用1 mol/L硫酸和2 mol/L盐酸混合溶液(体积比1∶1)室温下改性6 h,冷冻干燥,进行FTIR表征,研究其对电镀废水中Cr~(6+)、Ni~(2+)吸附特性及作用机理。结果表明,经酸改性后酒糟有效官能团数目增多;对于初始浓度20 mg/L的Cr~(6+)、Ni~(2+)的溶液,在Cr~(6+)pH=5.0、Ni~(2+)pH=7.0,改性酒槽投加量30 g/L,在20℃吸附30 min时,改性酒糟吸附Cr~(6+)、Ni~(2+)的效果最好;准二级动力学方程很好的反映吸附过程;Langmuir方程能更好地描述改性酒糟对Cr~(6+)、Ni~(2+)的等温吸附。     

羽毛纤维对废水中重金属离子的吸附性能研究

利用禽类羽毛纤维作为吸附剂,吸附溶液中的重金属离子Cu~(2+)、Zn~(2+)、Ni~(2+)、Pb~(2+)、Cr~(6+)。考察温度、pH值、吸附剂投加量、重金属离子初始浓度等对羽毛纤维吸附效果的影响并建立吸附等温线。结果表明,羽毛纤维能吸附重金属离子,随着温度、吸附剂投加量的增大,重金属离子初始浓度的降低,羽毛纤维对重金属离子的吸附率逐渐提高。随着pH值的升高,羽毛纤维对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Ni~(2+)、Pb~(2+)的吸附率提高,对Cr~(6+)的吸附率降低。羽毛纤维对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Ni~(2+)、Pb~(2+)吸附符合Freundlich吸附等温模型。羽毛纤维对重金属离子的吸附能力顺序为Pb~(2+)>Cu~(2+)>Zn~(2+)>Ni~(2+)>Cr~(6+)。     

凹凸棒土滤料对浓缩液中镍离子的吸附研究

考察了一种新型凹凸棒土滤料对Ni~(2+)的吸附性能。以吸附量、吸附率为评价指标,探究了吸附剂粒径、吸附剂投加量、pH值、温度对吸附效果的影响;通过在不同温度下拟合吸附等温线,研究凹凸棒土滤料对Ni~(2+)的吸附作用。实验结果表明,当吸附剂为粉末状,投加量为0.5 g, pH值在5～6之间时,凹凸棒土滤料对Ni~(2+)的吸附率达到93.7%,且温度越高,平衡吸附量越大;Ni~(2+)吸附过程更符合准二级动力学方程;等温吸附过程更符合Freundlich模型。     

粉煤灰合成沸石对重金属铅与镍的吸附性能研究

利用粉煤灰合成的沸石吸附混合重金属Ni~(2+)与Pb~(2+),考察吸附剂量、初始p H、反应温度与反应时间对其竞争吸附效果的影响,探讨沸石吸附Ni~(2+)与Pb~(2+)的吸附动力学。结果表明:随着吸附剂量的逐渐增大,沸石对Ni~(2+)与Pb~(2+)的吸附去除率不断提高,而单位质量吸附剂对Ni~(2+)与Pb~(2+)的吸附容量不断下降。在整个吸附过程中两种离子竞争吸附去除顺序是PbNi。初始p H值对沸石吸附Ni~(2+)与Pb~(2+)去除效果影响显著。酸性环境中沸石对混合重金属中Pb~(2+)的吸附抑制了其对Ni~(2+)的吸附。随着反应温度的上升与反应时间的延长,沸石对Ni~(2+)与Pb~(2+)的吸附去除率不断提高。沸石对Pb~(2+)的吸附去除率在各个反应温度均高于其对Ni~(2+)的去除率。沸石对混合重金属Ni~(2+)与Pb~(2+)的吸附动力学均符合准二级动力学模型。     

钛柱撑蒙脱石对镍离子和锰离子的吸附机理

以钠基蒙脱石(Na-MMT)、钛酸四丁酯作基质材料,通过溶胶-凝胶法制备了钛柱撑蒙脱石(Ti-MMT)。利用XRD、FTIR及SEM对Ti-MMT进行了结构表征,考察了不同吸附条件对Ti-MMT吸附Ni~(2+)和Mn~(2+)的影响,并重点分析水溶液pH对Ti-MMT Zeta电位及吸附的影响,探究了Ti-MMT吸附Ni~(2+)和Mn~(2+)的机理。结果表明:Ti-MMT具有较大的晶面间距(d001=2.94 nm);pH对吸附Ni~(2+)与Mn~(2+)有较大影响,去除率随初始水溶液pH增加而提高。在pH=7,Ni~(2+)和Mn~(2+)初始质量浓度为50 mg/L,Ti-MMT投加量分别为5和9 g/L时,Ni~(2+)在318 K下吸附120 min,吸附量可达9.46 mg/g,去除率可达94.59%,Mn~(2+)在328 K下吸附180 min,吸附量可达4.82mg/g,去除率可达86.73%。此外,Ti-MMT对两种离子的吸附都更符合Temkin等温吸附模型及拟二级动力学模型,吸附过程受液膜扩散、颗粒内扩散等环节控制,且以离子交换的化学吸附为主。热力学分析表明,Ti-MMT对Ni~(2+)的吸附属于自发吸热熵增过程,而Mn~(2+)属于吸热熵增的非自发过程。     

磷酸二氢铵的提纯工艺研究

研究了用离子交换法提纯磷酸二氢铵的方法。以树脂的三价铁离子、二价钴离子、二价镍离子、二价铜离子吸附容量和再生性能为考查指标，从3种树脂中选出了性能最佳的一种——亚氨基二乙酸螯合树脂D401，并探讨了溶液pH、温度等因素对该树脂吸附容量的影响。结果表明提纯磷酸二氢铵的最佳条件为：pH4．0～4．5，温度30～40℃。在该实验条件下，D401可将分析纯磷酸二氢铵中三价铁离子、二价钴离子、二价镍离子、二价铜离子的总质量分数降至2．3×10^-6。[第一段]     

活性污泥对重金属离子吸附特性的研究

利用活性污泥作为吸附剂,吸附废水溶液中重金属离子。研究了pH值、重金属离子初始浓度对活性污泥吸附效果的影响,以及吸附重金属离子前后废水pH值的变化情况,同时探讨了pH值、 Cu~(2+)和Cd~(2+)初始浓度对活性污泥中可溶性有机物产生量的影响。结果表明,活性污泥对重金属离子具有良好的吸附效果,活性污泥对Pb~(2+)、 Cd~(2+)、 Cu~(2+)、 Zn~(2+)、 Ni~(2+)的最佳吸附pH值在7～9之间。随着初始浓度的增大,活性污泥对Zn~(2+)、 Ni~(2+)的吸附率降低,对Cd~(2+)的吸附率升高,对Cu~(2+)的吸附率先升高后降低,对Pb~(2+)的吸附率无显著影响。活性污泥吸附重金属离子后溶液的pH值均向中性区域变化。溶解性有机物的产生量随着pH值的增大呈先降低后缓慢升高的趋势。在相同的pH值下溶解性有机物的产生量随着重金属离子浓度的增大而增大。