生物吸附剂处理含镍废水的吸附参数和机理研究进展

近年来对重金属的生物吸附进行了大量研究,然而,大部分研究则关注于优化生物吸附参数以获得最高的吸附效率、关于生物吸附机理的研究较少.结合红外(FTIR)、扫描电镜(SEM-EDX),透射电镜(TEM)和一些经典的方法如滴定法等对表征生物吸附剂的表面吸附是非常有效的.不同的功能团如羧基、羟基和胺基等基团在生物吸附过程中起着重要的作用,溶液pH对生物吸附性能有较大的影响,离子交换和螯合被认为是大多数重金属的生物吸附中最常见的机理.     

改性麦秸对U(VI)的吸附性能及机理

通过静态吸附实验,研究了麦秸改性剂、溶液pH值、吸附时间、麦秸投加量、U(VI)初始浓度、温度对麦秸吸附U(VI)的影响,并对吸附机理进行了探讨. 结果表明,经NaOH改性后的麦秸吸附率有了显著提高,改性后比改性前吸附率提高约52%;在303 K、pH值3.0时,吸附于120 min左右趋于平衡,平衡吸附量为1.20 mg/g;吸附过程为自发进行的吸热反应,符合Freundlich方程;吸附动力学过程可用准二级吸附速率方程来描述;改性麦秸对U(VI)的吸附表现为配位络合吸附机理.     

膨润土对溶液中镍离子的吸附特性及机理

研究了膨润土对Ni 2+的吸附动力学和吸附热力学,并对吸附机理进行了分析。结果表明:膨润土对Ni 2+的吸附符合准2级动力学模型,吸附速率受颗粒内扩散和膜扩散机制共同影响;膨润土对Ni 2+的吸附符合Langmuir等温方程,吸附过程是一个自发的吸热反应。吸附过程中溶液中的Na+、K+、Ca2+、Mg2+的浓度明显上升,说明离子交换属于去除机制之一;主要吸附机制是离子交换和外表面络合。     

活性炭对Cr(VI)吸附机理的探讨

根据焦作电厂粉煤灰堆放场引起地下水中Cr(VI)污染的实际情况,在实验室里模拟配制水样,使其接近当地地下水中Cr(VI)浓度,进行活性炭对Cr(VI)的吸附试验。对所得的试验数据进行分析,探讨活性炭的吸附机理。这些工作为处理和修复被污染的地下水提供理论依据,此外,还对去除地下水中Cr(VI)提出合理建议。     

氧化锰改性树脂吸附剂的制备及重金属吸附性能

针对当前饮用水水源重金属检测精度问题,提出一种复合吸附剂的制备。实验首先对制备的复合吸附剂环保性能进行测试,然后对吸附条件进行优化,最后在优化条件下,研究了复合吸附剂的吸附性能。实验结果表明,投加0.5g·L^-1的吸附剂处理的废水初始浓度为4μg·L^-1,吸附420min后,吸附剂Mn溶出量约为12.5μg·L^-1,对重金属去除率约为95%,体系内残余重金属离子始终低于0.5μg·L^-1,满足国标GB 5749-2022对饮用水中重金属含量的要求;以NaClO为再生剂处理的复合吸附剂,经过3次循环后,对重金属的去除率仍超过98%,表现出良好的吸附性能和再生性能。     

改性香蕉皮吸附剂对六价铬的吸附

采用改性香蕉皮吸附剂对含六价铬废水进行吸附处理,考察了吸附条件对改性香蕉皮吸附剂吸附六价铬的影响,初步探讨了其吸附机理。试验结果表明,改性香蕉皮对六价铬吸附的最佳条件是:吸附剂粒径为90目,投加量为1.8 mg/L,废水pH值为3,六价铬初始质量浓度约为5 mg/L,振荡时间为40 min,振荡速率为150r/min,在此条件下改性香蕉皮对六价铬的吸附率为91.5%,处理后废水中的残余六价铬浓度小于GB 8978—1996《污水综合排放标准》中第一类污染物的允许排放浓度。改性香蕉皮对六价铬的吸附机理与亨利吸附等温式能较好地拟合。     

噻吩硫化物深度脱除中的反应吸附脱硫机理及吸附剂的研究进展

对反应吸附脱硫(RADS)机理及其所用吸附剂进行了归纳总结.结果表明,Ni/ZnO和Cu/ZnO是RADS应用最广泛的吸附剂,ZnO载体较小的晶粒尺寸、较大的比表面积、适宜的活性组分含量有利于吸附剂脱硫性能的提高;RADS过程中,噻吩类含硫化合物先吸附在镍、铜活性位上,生成中间产物镍、铜硫化物,随后被H2还原将S转化为...     

蟹壳生物吸附剂对水中镍离子的吸附研究

采用颗粒状蟹壳(0.25～0.80mm)对水中Ni2 的去除进行了静态吸附试验.考察了搅拌强度、吸附剂投加量、溶液初始pH值以及Zn2 或Cu2 的存在对Ni2 吸附效果的影响.试验结果表明,为保证Ni2 的去除率,搅拌强度应不小于350r/min,溶液初始pH值宜控制在4～7;Cu2 的存在对Ni2 的吸附有较大影响.经过5级静态吸附后,Ni"的吸附量达到43.4mg/g.蟹壳对Ni2 的吸附符合Freundtich吸附等温模型.     

HNO3改性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附性能及机理

活性炭的吸附性能与其表面化学密切相关,本研究为讨论活性炭表面氧化改性对其Cr(Ⅵ)吸附特性的影响,分析了Cr(Ⅵ)吸附过程与活性炭表面化学性质的关系,阐释吸附机理。结果表明,与未改性活性炭相比,硝酸氧化改性后活性炭对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能提高,且改性后活性炭的比表面积和孔容积降低,表面的羧基、内酯基和酚羟基等酸性含氧官能团的数量增多。改性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程可用Langmuir、Freundlich、D-R和Temkin4种吸附模型模拟,吸附动力学数据与拟二级动力学模型吻合。采用X射线光电子能谱(XPS)表征了改性前后活性炭的表面化学性质。Cr(Ⅵ)在活性炭上的吸附机理主要为静电吸引、还原和配位络合等,与Cr(Ⅵ)发生络合作用的是活性炭表面含氧官能团。     

从红土镍矿镍铁渣中分离浸取镍铬工艺

将镍铁渣破碎、球磨后磁选富集Ni于精矿中,富集Cr于尾矿中. 磁选后Ni从0.26%富集至2.57%(w),Cr从4.55%富集至4.61%(w). 考察了H2SO4常压酸浸精矿时Ni的浸出规律. 结果表明,在酸浸温度110℃、酸浓度220 g/L、酸浸时间2 h、液固质量比5的优化酸浸条件下,Ni浸出率为91.5%. 在80~120℃内,Ni浸出反应活化能为19.6 kJ/mol. Ni浸出反应主要受扩散控制. 用Na2CO3碱熔焙烧尾矿,在温度1000℃、Na2CO3/渣质量比0.65、时间1 h、镍铁渣尾矿粒度<74 mm的优化条件下,Cr浸出率为94.1%.     

钢渣颗粒对水中Cr(VI)的吸附与还原作用

以钢渣颗粒为水处理剂,分析了其组成和结构,研究了钢渣颗粒直接吸附去除水中Cr(VI)的工艺过程及机理. 结果表明,钢渣颗粒在适当的粒度与用量下,经10 min搅拌处理,水中Cr(VI)浓度由200 mg/L降低到0.5 mg/L,达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的要求. 钢渣颗粒对水中Cr(VI)的吸附符合Langmuir等温吸附过程,对Cr(VI)的饱和吸附量达6.878 mg/g. 化学分析和XPS分析均表明,钢渣颗粒对水中Cr(VI)具有吸附与还原的联合作用,吸附后钢渣颗粒中Cr(III)含量由0.0985%提高到0.39%,而FeO含量由9.20%下降到8.35%. 吸附后钢渣颗粒表面形成了Cr(OH)3,说明钢渣颗粒中FeO充当了还原剂,将水中Cr(VI)吸附于钢渣颗粒表面并还原成了低毒的Cr(OH)3随钢渣颗粒沉降直接从水中去除.     

钢渣吸附活化动力学机理分析

为了深化研究钢渣活化动力学,研制高效活化剂,以钢渣粉作为吸附剂,利用振荡吸附方法,试验研究了钢渣粉对单体碱性活化剂的吸附作用.同时,采用气相色谱分析,测试了钢渣内[SiO4]4-单体含量,据此分析了钢渣的水化活性及机理.结果表明:钢渣的化学组成和结构与活化剂之间具有某种程度的匹配性,钢渣的活性一部分来自于定量解聚,即决定于[SiO4]4-单体的数量与活化剂种类及掺量多少,以及钢渣自身是否存在较多C3S、C2S矿物成分而具备一定水化能力;另一部分产生于钢渣的定性缩聚,即在适宜的活化剂及掺量作用下,Si-O-Al间的“焊接”键能得到了增强,使钢渣胶凝活性得到提高.     

汽油脱硫吸附剂的制备及性能评价

以微孔-介孔复合分子筛ZSM-5-MCM-41为载体,采用等体积浸渍法制备复合型吸附剂Ni-Co/MCM-41-ZSM-5.结果表明复合型吸附剂的活性组分为Co3O4和NiO,比表面积为545m2/g.最佳制备条件为：Ni、Co的负载量10％,浸渍时间12h,450℃焙烧4h;在上述制备条件下,吸附剂的饱和吸附量为37.08mgS/g吸附剂.     

羧甲基壳聚糖-膨润土复合吸附剂吸附重金属的试验研究

研究了羧甲基壳聚糖-膨润土复合吸附剂在不同参数下对Cu2+、Ni2+和Cr3+吸附的影响,分析比较了复合吸附剂在单组分和多组分溶液的吸附情况。结果表明,复合吸附剂对Ni2+的吸附可以很快达到吸附平衡,而对Cu2+和Cr3+的吸附分别在30 min和180 min时达到平衡;且pH对吸附容量的影响很显著。在多组分吸附体系中,单位复合吸附剂吸附的重金属离子的总毫摩尔数与单组分体系相比有所增加,但每种金属离子的吸附量与单组分体系相比均有下降。     

生物吸附剂处理含重金属废水研究进展

如何消除重金属的危害并有效地回收废水中的贵重金属是环境保护工作面临的突出问题.生物吸附技术作为新兴的重金属去除技术,愈来愈受到人们的关注.介绍了生物吸附剂的种类特征,综述了生物吸附剂在处理方法、吸附机理、应用等方面的研究进展,同时阐述了生物吸附剂处理含重金属废水研究的发展趋势和应用前景.     

Removal of Cu(II), Cr(III), and Cr(VI) from Aqueous Solution using a Novel Agricultural Waste Adsorbent

A novel adsorbent, chufa corm peels (CCP), is used for removing Cu(II), Cr(III), and Cr(VI) from aqueous solutions. The adsorption ability and characteristics of the CCP are thoroughly investigated. The adsorption capability for three heavy metal ions is in the order of Cu(II) > Cr(III) > Cr(VI). The morphology and elemental distribution on the biomass of CCP were evaluated by scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectrometry (EDS). Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis revealed that oxygen-containing functional groups, especially carboxylic and hydroxyl groups were responsible for chemical coordination between ionizable functional groups and metal ions. The adsorption features were evaluated based on the batch biosorption experiment. The results showed that the adsorption well meets the Freundlich adsorption isotherm models and pseudo-second-order kinetics model. In summary, this work demonstrated that CCP is an attractive, efficient, and low-cost adsorbent biomaterial that can be used for the removal of heavy metals from environmental contaminations.     

Effect of Adsorbent Diameter on the Performance of Adsorption Refrigeration

Adsorbents are important components in adsorption refrigeration. The diameter of an adsorbent can af-fect the heat and mass transfer of an adsorber. The effect of particle diameter on effective thermal conductivity was investigated. The heat transfer coefficient of the refrigerant and the void rate of the adsorbent layer can also affect the effective thermal conductivity of adsorbents. The performance of mass transfer in the adsorber is better when pressure drop decreases. Pressure drop decreases with increasing permeability. The permeability of the adsorbent layer can be improved with increasing adsorbent diameter. The effect of adsorbent diameter on refrigeration output power was experimentally studied. Output power initially increases and then decreases with increasing diameter under different cycle time conditions. Output power increases with decreasing cycle time under similar diameters.     

镍铁渣砂对泡沫混凝土孔结构及收缩开裂性能的影响

本文采用镍铁渣机制砂(简称镍铁渣砂)制备泡沫混凝土,研究镍铁渣砂对泡沫混凝土抗压强度、变形及收缩开裂的影响,并采用SEM、X-CT研究泡沫混凝土微观结构。结果表明,镍铁渣砂掺量为5%(质量分数,下同)时泡沫混凝土的抗压强度最高,而镍铁渣砂掺量超过10%时会引入界面缺陷,降低混凝土的强度。镍铁渣砂能够约束基体的变形,减少水泥用量,降低泡沫混凝土的收缩,提高其抗裂性能。当镍铁渣砂掺量由0%增加到20%时,泡沫混凝土的抗裂等级由V级提高到II级。镍铁渣砂具有作为泡沫混凝土生产原料的潜力。     

竹屑基吸附材料的制备及吸附行为研究

以竹加工废屑为原料,采用汽爆碱煮法制备了一种竹屑基吸附材料（Bamboo-basedadsorbent-BA）。通过吸附实验研究了BA对三种碱性染料废水的吸附脱色效果并探究其吸附行为及其机理。吸附和解吸实验表明,BA对染料分子的吸附是基于分子间静电引力和氢键的共同作用,脱色效果随体系pH和温度的上升而提高。热力学参数显示该吸附是一个自发、吸热和熵增过程。吸附行为可以很好地用准二级动力学方程描述,而吸附等温线用Langmuir方程拟合效果最优。BA对亚甲基蓝、结晶紫和孔雀石绿三种染料的最大吸附量分别为135．9、129．2和83.3mg／g。