壳聚糖改性膨润土及其对水中Pb2+的吸附性能

用壳聚糖改性膨润土,制备了一系列不同原料配比的改性膨润土,运用扫描电镜、红外光谱和X-衍射对其结构进行表征,表征结果表明,壳聚糖吸附在膨润土的表面,形成了复合吸附剂.考察了壳聚糖改性膨润土对水中Pb2+吸附性能,通过单因素影响吸附实验,确定了壳聚糖改性膨润土吸附水中Pb2+的适宜反应条件.实验结果表明:当Pb2+初始浓度为20mg/L时,膨润土和壳聚糖质量比为1︰0.01,反应时间为45min,pH值为5.5,吸附剂用量为1g/L,Pb2+去除率达到90%以上.与膨润土相比,吸附性能得到了很大的提高.运用Langmuir和Freundlich方程对该吸附过程进行拟合,吸附行为符合Langmuir和Freundlich吸附等温式.经多次再生,吸附容量基本不变.通过计算不同温度下各热力学参数△G,△H,△S的值,表明该吸附过程是一个自发的吸热过程.     

膨润土负载壳聚糖对水中Cu(II)的吸附特性研究

通过水热振荡法制备了膨润土-壳聚糖复合吸附剂,并对废水中铜(Cu(II))进行吸附。通过傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对复合吸附剂进行了表征。研究结果表明,膨润土-壳聚糖复合吸附剂对铜的吸附性能优于单一膨润土。与膨润土相比,膨润土-壳聚糖复合吸附剂的形状不规则,表面粗糙疏松。在Cu(II)初始浓度为50 mg/L、pH值为7、吸附温度为30℃、接触时间为15 min的条件下,膨润土-壳聚糖复合吸附剂对Cu(II)的去除效率可达95%以上,吸附量可达到20.12 mg/g。此外,Langmuir和Freundlich模型都能很好地拟合Cu(II)在两种吸附剂上的等温吸附。膨润土壳聚糖复合吸附剂对Cu(II)的吸附过程符合准二级动力学方程。     

城市污泥-膨润土颗粒吸附剂的制备及其处理含铅废水的研究

通过焙烧实验和振荡吸附实验,研究了城市污泥.膨润土颗粒吸附剂的制备及其在含铅离子废水中的吸附特性.结果表明,颗粒吸附剂制备的最佳组合条件为城市污泥:膨润土=6:4(质量比),粒径为1.2mm,在550℃下焙烧2h;在温度为25℃左右,pH值为4,Pb~(2+)初始浓度为30mg/L、吸附剂用量为10g/L、吸附时间为30min条件下,吸附剂对废水中的Pb~(2+)的去除效率可达92.55%.吸附剂对Pb~(2+)的吸附符合Langmuir吸附方程.     

改性吸附剂对水中Cu(Ⅱ)的去除效果研究

以改性有机肥为吸附剂吸附水中Cu(Ⅱ),探究了Cu(Ⅱ)初始浓度、吸附时间、吸附温度、吸附剂用量、转速和溶液初始pH值等因素的影响。结果表明,pH=5、温度30 ℃、转速150 r/min时,改性吸附剂吸附Cu(Ⅱ)在2 h达到吸附平衡;吸附剂用量为8 g/L时,吸附量最大;吸附过程符合准二级动力学方程,等温吸附曲线符合Langmuir方程,说明其吸附为单层吸附。     

粉煤灰/膨润土复合除砷吸附剂的制备及应用

利用粉煤灰、膨润土和硅酸钠制备复合除砷吸附剂,研究原料配比、固化温度、固化时间、吸附时间、p H值等对其除砷性能的影响。试验结果表明:制备的除砷吸附剂可将废水中砷浓度从0.51mg/L降低到0.025mg/L,砷去除率为95.28%,出水达到GB3838-2002《地表水环境质量标准》中Ⅰ类水质的砷浓度限值要求。动态吸附试验的出水砷浓度最低降到0.059mg/L,砷去除率最高达88.43%。吸附剂对砷的吸附等温线能够用Langmuir吸附模型很好的描述,为单分子层吸附。     

钠化膨润土的制备及其对含油废水吸附性能的研究

以碳酸钠为改性剂制备了钠化膨润土,研究了模拟含油废水在改性膨润土上的吸附行为.XRD分析表明,钠离子已进入膨润土层间,改性膨润土层间距由1.527nm减小到1.241nm.吸附实验表明,吸附剂用量2.5g/L,pH值为5.04,吸附时间为60min,油在Na-Bt上的吸附符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程.     

膨润土吸附丙烯酰胺的研究

针对水处理过程中使用聚丙烯酰胺后残留丙烯酰胺的问题,以膨润土为吸附剂,研究了膨润土对丙烯酰胺的吸附规律.结果表明,膨润土对丙烯酰胺的吸附过程符合拟一级动力学方程和Langmuir等温吸附方程,最大饱和吸附量Qmax为232.558 mg/g,吸附热为3.92 kJ/mol,主要为物理吸附.通过XRD和FT-IR表征,分析丙烯酰胺主要通过-NH2和-C=O基团与膨润土产生氢键作用,并发生插层吸附.     

铁改性蛭石-腐殖酸复合吸附剂对As（Ⅲ）吸附条件的响应面优化与吸附机理研究

采用响应面法研究了铁改性蛭石-腐殖酸复合吸附剂去除As(Ⅲ)的影响因素(吸附时间、吸附剂量、pH、腐殖酸含量在吸附剂中的占比、As(Ⅲ)初始浓度),得到了影响因素对去除率的二次多项式模型和最佳吸附条件,并对吸附行为的吸附动力学与热力学进行了探讨。结果表明,5个因素均对复合吸附剂吸附As(Ⅲ)的行为有显著影响;吸附最佳条件是:时间235min,吸附剂剂量8.48g·L~(-1),pH6.4,腐殖酸占比20%,As(Ⅲ)初始浓度11mg·L~(-1),此条件下的最大去除率为96.06%;用Langmuir、Freundlich方程拟合表明,Langmuir拟合结果最好,最大吸附量为3.94mg·g~(-1)(313K);吸附动力学研究结果表明,该吸附过程符合准二级动力学模型;对吸附过程热力学函数ΔG、ΔH、ΔS的计算表明,吸附过程是自发的吸热过程,吸附过程增加了体系的混乱度。     

矿物材料对含Cu~(2+)酸性矿山废水的吸附-聚沉效果

采用碱性及吸附性强的环境矿物材料膨润土、钢渣及其混合物对含Cu2+酸性矿山废水进行对比处理试验研究,结果表明:膨润土、钢渣混合后比单一膨润土和单一钢渣的处理效果更好,膨润土、钢渣混合后可发生吸附-聚沉协同作用,更有利于Cu2+的去除。对于p H值为3.5~4,Cu2+质量浓度为50 mg/L的含Cu2+酸性矿山废水,当膨润土、钢渣质量混合比分别为5∶5和8∶2时,在投加量为2 g/L时,去除效果较好。吸附反应120 min时,可使废水p H值分别达到8.67和7.21,Cu2+去除率分别为95.80%和93.94%;膨润土、钢渣复合吸附剂对铜离子的吸附过程符合伪二级动力学方程,相关系数均可达到0.998以上,其吸附过程以化学吸附为主,并伴有液膜扩散及颗粒内扩散。膨润土、钢渣混合材料可作为处理含Cu2+酸性矿山废水的优良吸附材料,5∶5膨润土-钢渣复合吸附材料效果更好。     

膨润土-壳聚糖复合吸附剂处理苯酚有机废水的研究

以膨润土和壳聚糖为原料,制备了膨润土和壳聚糖复合吸附剂,研究了该复合吸附剂对有机废水中苯酚的吸附性能,结果表明:在温度为25℃,酸性环境(pH值为2)中,废水初始浓度为50mg/L,复合吸附剂用量为5g/L,吸附时间为1h,苯酚的去除率可达到93%以上.     

矿物材料/PAM吸附-混凝处理含Mn2+酸性矿山废水

采用环境矿物材料膨润土、钢渣、膨润土-钢渣复合粉末及复合颗粒对含Mn2+酸性矿山废水进行对比处理试验,确定最佳吸附剂及其与聚丙烯酰胺（PAM）联用技术的最佳反应条件。结果表明,5∶5膨润土-钢渣复合粉末对含Mn2+酸性矿山废水处理效果最好;对于pH值为3~3.5、Mn2+质量浓度为50 mg/L的酸性矿山废水,当复合吸附剂用量为3 g/L、PAM投加量为0.4 mg/L、吸附时间为120 min时,Mn2+去除率可达96.12%,处理后溶液pH值为8.91,浊度为4.0 NTU,可达标排放。膨润土-钢渣复合粉末与PAM吸附-混凝联用对含Mn2+酸性矿山废水的处理效果比单独吸附有较大程度提高,可实现泥水分离,且处理成本较低,值得推广应用。     

广西田东天然钙基膨润土对Cu(Ⅱ)的吸附性能研究

为开发天然钙基膨润土在处理含铜废水和铜污染土壤修复方面的应用,以广西田东天然钙基膨润土为原料,采用批式吸附试验考察不同温度下膨润土用量、初始pH和溶液初始浓度对Cu~(2+)吸附效果的影响,研究膨润土对Cu~(2+)的吸附过程动/热力学特征。当膨润土用量为5 g/L、初始pH值为5,温度为35℃和Cu~(2+)初始质量浓度为300 mg/L时,膨润土对Cu~(2+)饱和吸附量为42.84 mg/g;热力学计算结果表明,吸附是自发、吸热的过程;准二级吸附动力学方程和Langmuir吸附等温线拟合结果表明,膨润土对Cu~(2+)的吸附为单分子层吸附、以化学吸附为主;结合平衡时溶液中Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~+、K~+浓度变化规律及吸附前后层间距变化,证实主要吸附类型为离子交换吸附。天然钙基膨润土对Cu~(2+)的吸附效果较好,在含铜废水处理和铜污染土壤修复领域是一种经济环保且有应用前景的非金属矿物材料。     

改性膨润土处理含油废水的试验研究

以3种改性后的鄂州膨润土为吸附剂,通过固液接触时间、吸附剂用量、溶液初始浓度、乳化剂含量等因素,系统研究了改性膨润土对废水中油的吸附效果,并通过红外光谱分析了吸附剂的变化特征。结果表明,1831-膨润土的吸附效果最好,其吸附最佳工艺是吸附时间1 h,投加量3 g/L,溶液浓度50 mg/L,乳化剂用量0.1mL/L,油去除率可达95%以上。     

钠型煤基吸附剂对废水中Zn~(2+)的吸附研究

以新疆风化煤(XWC)为原料,硝酸钠溶液为浸渍液,采用浸渍联合微波辐照制备出钠型煤基吸附剂(SCA)。通过考察溶液pH值、吸附剂用量、反应时间及溶液初始质量浓度等因素,研究了SCA对Zn~(2+)的吸附特性。结果表明:在溶液pH值为5~11,加入量为0.3 g,溶液温度为室温的条件下,20 min内对质量浓度小于等于800 mg/L的含Zn~(2+)废水去除率达99.00%以上。经过改性后的SCA最大吸附容量为188.7 mg/g,是改性前XWC的4.2倍。改性前后的风化煤对Zn~(2+)吸附动力学均符合准二级动力学方程,吸附等温线均符合Langmuir等温模型。     

阴-阳离子有机膨润土对甲基橙的吸附性能

以阴、阳离子表面活性剂复合改性膨润土制备出了阴—阳离子有机膨润土;研究了甲基橙在阴—阳离子有机膨润土上的吸附行为,结果表明:阴—阳离子有机膨润土吸附染料甲基橙的速率和吸附量均较大,其吸附动力学行为遵循Langmuir方程所描述的规律。平衡吸附量qe与平衡浓度ce之间的关系符合Freundlich和Langmuir等温吸附方程,且阴—阳离子有机膨润土对染料甲基橙的吸附效果要优于粉末活性炭。     

壳聚糖改性硅藻土对水中As（Ⅴ）的吸附特性

采用间歇吸附试验探究壳聚糖改性硅藻土对废水中As (Ⅴ)的吸附性能。结果表明,壳聚糖改性硅藻土对As (Ⅴ)具有良好的吸附性。在As (Ⅴ)质量浓度为5 mg/L、p H值为3.0、吸附剂添加量为0.4 g/L、温度为25℃条件下,40 min即可达到吸附平衡,吸附效果显著,As (Ⅴ)去除率为92.96%。等温吸附过程符合Langmuir模型,理论最大吸附量为11.78 mg/g,吸附动力学过程符合准二级动力学方程,吸附速率主要受限于化学吸附。     

CTMAB/SDS/石墨烯复合改性膨润土对苯酚的吸附

在微波条件下,采用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)、十二烷基磺酸钠(SDS)、石墨烯为改性剂,制备CTMAB/SDS/石墨烯复合改性膨润土(CSGMB),研究了改性膨润土对苯酚废水的吸附效果,并通过XRD、SEM、N_2吸附-脱附等手段进行了表征。结果表明,苯酚模拟废水初始质量浓度50 mg/L,pH值为3,吸附剂用量2 g/L,吸附时间120 min时,溶液中苯酚的去除率可达79.1%;利用1.5 mol/L NaOH溶液对复合改性膨润土解吸再生,4次再生后对苯酚的去除率为53.88%。复合改性膨润土孔隙结构优于原土,层间距由1.287 nm增大至1.578 nm,比表面积增大至32.998 m~2/g。     

酸和微波改性沸石对锌离子的吸附及动力学研究

利用微波辐射技术和HCl对天然沸石进行改性,在单因素试验的基础上对改性条件进行了优化,得出沸石改性的较优试验条件为:HCl改性液浓度为1.5 mol/L、微波功率640W、微波辐射时间6 min。研究了改性沸石对废水中Zn2+的吸附性能、影响因素及动力学过程,结果表明:当废水p H=7.0、常温、吸附时间为75 min、改性沸石用量为10 g/L时,对质量浓度为50 mg/L的Zn2+的去除率达98.52%。Langmuir吸附模型能较好地模拟改性沸石对Zn2+的吸附过程,吸附动力学方程以准二级动力学方程的拟合效果最优。     

钠基蒙脱石对水体中Cd~(2+)的大容量吸附实验研究

系统研究了在不同固液比、p H值、温度、初始浓度等条件下钠基蒙脱石(Na-MMT)对水溶液中Cd2+的吸附。结果表明,吸附过程在60 min达到平衡,在室温、初始质量浓度为1081.91 mg/L、p H值为6.5、固液比为2 g/L的条件下,其吸附量可达到130.9 mg/g。溶液的p H值和初始浓度是主要影响因素,高的p H值和高质量浓度有利于吸附。吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir等温方程,热力学参数计算表明Cd2+吸附到Na-MMT上是一个自发的吸热过程。     

膨润土-钢渣复合材料处理含Zn~(2+)酸性矿山废水

通过震荡吸附试验,对比研究膨润土、钢渣、膨润土-钢渣复合粉末状材料、膨润土-钢渣复合颗粒材料对含Zn2+酸性矿山废水处理效果,确定最佳吸附材料及其最佳反应条件,结果表明:8∶2膨润土-钢渣复合粉末状材料对含Zn2+的酸性矿山废水处理效果最好;对于p H值为3~4、Zn2+质量浓度为50 mg/L的酸性矿山废水,当复合吸附剂用量为7 g/L、吸附时间为120 min时,对酸性矿山废水中Zn2+去除率可达98.43%,处理后水的p H值为7.8,可达标排放;膨润土-钢渣复合材料既释放碱度中和酸,同时又对Zn2+发生了吸附、沉淀、絮凝聚沉协同作用。