重金属离子吸附剂的研究进展

本文介绍了水处理中重金属离子吸附剂的种类、吸附容量、吸附机理和研究概况。     

赤泥基吸附剂的应用研究进展

赤泥是氧化铝生产过程中所排放的一种强碱性固体废弃物,每年排放量巨大且利用率低,造成了严重的资源浪费和环境污染,如何有效资源化回收利用赤泥是亟须解决的问题。从赤泥的危害、理化性质和综合利用现状出发,对赤泥基吸附剂的应用研究进展进行了详细综述。赤泥粒度细、比表面积和孔隙率较高,含有多种活性成分,适合制备吸附剂以处理含污废水。然而,赤泥若直接应用于污水处理,处理能力有限,并且高碱性的赤泥若直接用于处理污水,会使溶液p H值升高。为此,常采用一系列的活化工艺对赤泥进行活化,制备赤泥基吸附剂。活化工艺不仅可以提高赤泥基吸附剂的吸附性能,还在一定程度上可以预防赤泥造成二次污染。目前常用的赤泥活化工艺主要有酸活化工艺、热活化工艺以及中和活化工艺。酸活化工艺可明显提升赤泥对阴离子的吸附效果;热活化工艺可减少传质阻力、高温造孔并使矿物转化,但成本较高;中和活化赤泥常用于处理金属阳离子。联合活化技术能综合利用单一活化技术的优点,使活化后的赤泥有更好的吸附性能,但联合活化技术操作较为复杂,成本也更高,导致现有的联合活化技术在工业上很难被大规模应用。目前,赤泥基吸附剂已被研究用于处理污水中的非金属阴离子、金属...     

活性白土对溶液中重金属离子的吸附性能研究

本文用膨润土经改性制得活性白土，并用活性白土吸附水溶液中的Pb^2＋和Cr（Ⅵ）。实验结果表明：改性膨润土对重金属离子Pb^2＋和Cr（Ⅵ）有比较强的吸附性能，在pH值=5，吸附15min就可以达到吸附平衡。     

硅藻土吸附重金属离子Cd2+的动力学研究

介绍了微孔结构材料硅藻土,提纯后吸附重金属离子Cd2 的影响因素及吸附动力学。特定条件下,提高吸附温度、增加溶液的pH值、增大溶液中Cd2 初始浓度、延长吸附作用时间、提高搅拌速度等,均能不同程度地提高硅藻土对Cd2 离子的吸附量及相应的吸附率。     

赤泥颗粒吸附剂吸附水中磷酸根离子动态研究

采用拜耳法赤泥为原料,针对传统烧结法耗能大、成本高的问题,采用非烧结的方法制备颗粒吸附剂,考察以及吸附剂投加量、初始磷酸根浓度、pH值和温度因素对吸附除磷的赤泥颗粒吸附剂对磷酸根的吸附性能影响,吸附实验结果显示对磷酸根的吸附量达到了67.68 mg/g,优于其他文献报道的吸附剂。基于试验结果,对赤泥颗粒吸附剂对磷酸根的吸附行为进行等温吸附、动力学的数学拟合,伪二级动力学和Langmuir-Freundlich吸附等温式能较好描述赤泥颗粒吸附剂对磷酸根的吸附行为,其相关系数R2均大于0.98,赤泥颗粒吸附剂对磷酸根的吸附过程既存在多层吸附,也存在单层吸附且符合化学吸附的特点。      

赤泥负载铈吸附剂的制备及其应用

将赤泥通过盐酸改性,得到改性赤泥,以改性赤泥为载体,氧化铈为活性组分,制备了赤泥负载铈吸附剂.在25℃和静态条件下,对赤泥负载铈吸附剂处理含磷废水进行了研究,探讨了赤泥负载铈吸附剂的制备条件、赤泥负载铈吸附剂用量、废水pH值、吸附时间及磷的浓度对除磷效果的影响.结果表明,赤泥负载铈吸附剂的制备条件为:盐酸浓度为6mol/L,赤泥负载铈的反应时间为16h,四水硫酸铈浓度为0.4g/L,焙烧温度为500℃;在废水pH值为5.0,磷浓度0～100mg/L范围内,吸附时间为90min,按磷与赤泥负载铈吸附剂质量比为1︰80投加赤泥负载铈吸附剂进行处理,磷的去除率可达97%以上.利用Langmuir吸附等温式对吸附数据进行拟合,得到25℃下的线性相关性R2=0.9919,吸附剂的饱和吸附量为44.65mg/g.磷在吸附剂表面的吸附是单分子层吸附.     

重金属离子在改性蛭石表面的竞争吸附及其动力学研究

分别利用蛭石原矿和改性蛭石为吸附剂,对水溶液中的Cu2+、Zn2+、Cd2+进行等温吸附试验,研究了吸附剂用量、溶液pH值、重金属离子浓度、吸附时间、吸附温度等环境因素对单一离子在蛭石表面吸附性能的影响,分析了蛭石吸附三种金属离子动力学机理。试验结果表明,蛭石原矿经900℃的高温膨胀及2%的CTMAB改性后,其吸附容量较蛭石原矿有明显增加。当吸附剂用量为0.3 g、pH值为5~6、金属离子初始浓度为150 mg/L、吸附时间60 min、吸附温度为室温时,改性蛭石对Cu2+、Zn2+、Cd2+三种金属离子的最大吸附率均可达90%以上。      

赤泥负载镧新型吸附剂的制备及其除氟性能

以盐酸活化的赤泥为载体,氧化镧为活性组分,制备了赤泥负载镧的新型吸附剂.探讨了新型吸附剂制备最佳的条件对除氟效果的影响.结果表明在盐酸浓度为6 mol/L,赤泥负载镧的反应时间为20 h,镧离子浓度为0.25 g/L,焙烧温度为500℃的条件下制备的吸附剂对氟离子具有较强的吸附能力;当吸附时间为60 min,pH值为6.0,氟的初始浓度为40 mg/L,氟与吸附剂的质量比为l:100时,氟去除率可达98%以上.在25℃下,吸附除氟过程符合Langmuir吸附等温式,线性方程为:c_e/q_e=0.015 9c_e+0.049 5,线性相关系数为:R~2=0.992 5,其饱和吸附量为62.89 mg/g.单分子层吸附氟是吸附的主要形式.     

非金属矿物材料吸附重金属离子的研究进展

综述了非金属矿吸附材料处理污水中重金属离子的研究，主要介绍了非金属矿作为吸附材料的条件、种类；预` 附的方法及试剂，详细介绍了影响非金属矿吸附剂吸附重金属离子的各种因素，并探讨了吸附机理。     

改性膨润土的制备及其对电镀废水中Pb2+、Cr3+、Ni2+的吸附性能研究

对天然膨润土进行热处理、酸化处理、离子交换处理等改性处理后，制备出改性膨润土。在静态条件下，研究了改性膨润土和天然膨润土对重金属离子Pb^2 、Cr^3 、Ni^2 的吸附效果对比，同时探讨了改性膨润土对重金属离子Pb^2 、Cr^3 、Ni^2 的吸附条件及吸附机理。含Pb^2 、Cr^3 、Ni^2 的电镀废水经改性膨润土吸附后，废水中Pb^2 、Cr^3 、Ni^2 的含量显著低于国家排放标准。     

壳聚糖基吸附剂制备及其对重金属离子的吸附性能研究

以壳聚糖(CS)为原材料、戊二醛为交联剂,制备了吸附材料壳聚糖/石墨烯(CS/GO)、壳聚糖/纳米二氧化硅(CS/SiO₂)复合微粒。研究了吸附剂CS/GO、CS/SiO₂、交联CS对Cu²⁺、Pb²⁺、Ni²⁺的吸附去除性能。结果表明,3种材料对重金属离子的最大吸附容量顺序为: CS/GO>CS/SiO₂>交联CS; 3种吸附剂材料中CS/GO网络结构最发达,孔隙最多,比表面积最大,吸附性能最好。在模拟废水实验中,当pH=7、吸附剂用量6 g/L、时间30 min条件下,复合颗粒CS/SiO₂对Cu²⁺、Pb²⁺、Ni²⁺的吸附率分别达到99.48%、98.50%和98.49%; CS/GO对Cu²⁺、Pb²⁺、Ni²⁺的吸附率分别达到99.20%、96.76%和99.40%。     

高密度泥浆法处理重金属酸性废水连续试验研究

采用高密度泥浆法(HDS)处理某冶炼厂酸性重金属废水,在底泥回流比15∶1左右,中和反应pH值10左右,PAM用量4 mL/L,出水水质达到国家一级排放标准。试验发现浓密机结构是决定底流浓度的关键因素之一,通过对浓密机结构优化改造,最终稳定获得了底流浓度大于25%的中和渣,大大降低了中和渣的体积量并改善了污泥的过滤性能。     

凹凸棒石负载壳聚糖吸附废水中Cd^2＋的研究

根据凹凸棒石的离子交换特性和壳聚糖在酸性溶液中带有正电荷.以90%脱乙酰度壳聚糖为原料,对不同温度活化的凹土作表面改性.按壳聚糖溶胶与凹土质量比2:1的比例,制备了凹土负载壳聚糖复合吸附剂.通过对壳聚糖包覆率的测定,确定凹土活化温度在700℃时.其负栽率最大为32.6%.吸附废水中Cd2 最佳工艺条件是:凹凸棒石-壳聚糖颗粒吸附刺用量为15g/L,废水中Cd2 质量浓度不大于200mg/L,DH值为6～8,吸附平衡时间为5min,废水中Cd2 去除率为97%.     

改性甘蔗渣吸附剂的制备及其对废水中铬的吸附

采用乙醇、氢氧化钠对甘蔗渣进行预处理,再以N,N?二甲基甲酰胺为溶剂,环氧氯丙烷、二乙烯三胺和三乙胺为改性剂对甘蔗渣进行改性,制备了吸附剂——改性甘蔗渣,并将其用于铬离子吸附.采用红外光谱仪、扫描电镜对改性前后的甘蔗渣进行表征,证实甘蔗渣改性后官能团和表面微观结构发生了显著变化.甘蔗渣最佳改性条件为:甘蔗渣5 g、N,...     

有色金属矿山酸性废水处理技术发展趋势

在分析矿山酸性废水水质特点和排放特征的基础上,对近10年间矿山酸性废水处理的相关论文进行查阅和统计分析,对相关应用案例进行分析.结果表明,近年来我国矿山酸性废水处理的相关研究稳定增长,将中和法和微生物法作为矿山酸性处理的主要研究方向,同时,一些新技术也逐渐成为新的研究热点.     

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。     

吸附等温式在重金属吸附性能研究中的应用

研究氨基淀粉（CAS）、二硫代氨基改性淀粉（DTCS）、壳聚糖（CTS）、二硫代氨基改性壳聚糖（DTC-CTS）4种吸附剂对铜、铅、锌3种重金属离子的吸附性能．应用吸附等温式考察4种吸附剂对重金属的吸附选择性。结果表明，对于4种吸附剂，Langmuir-Freundlich等温式的计算结果与试验结果可以较好地吻合．与单因素Langmuir等温式的计算结果联合．可以预计多组分体系的吸附选择性，从而在实际工艺中可以大大节省试验步骤。     

粘土矿物对重金属镉的吸附研究

通过等温吸附试验,研究了粘土矿物膨润土、海泡石、凹凸棒石对Cd^2 的吸附情况,并与土壤对Cd^2 的吸附情况进行了对比。试验表明,几种粘土矿物对Cd^2 有很好的吸附作用,可用于重金属污染土壤的治理。pH值是影响吸附效果的一个重要因素。     

Preparation of Lignite Cheap Adsorbent and Its Adsorption Performance for Coal Gasification Wastewater

煤气化废水污染物组分复杂、COD值高,含有多种有毒有害物质,煤气化废水的处理问题一直是我国煤气化工业发展的重要问题之一。文章研究了胜利(SL)和昭通(ZT)热处理褐煤(TTL)对煤气化废水中有机物的吸附。研究结果表明：两个TTL中的残留水分对COD去除效率有很大影响,与有效的吸附孔呈负相关。其中SL TTL吸附效果明显优于ZT TTL,SL TTL在300℃下热处理2min显示出最高的COD去除效率,当吸附剂用量为100.0g/L且pH值为2.0时,去除率可达64.5%。     

Preparation of Lignite Cheap Adsorbent and Its Adsorption Performance for Coal Gasification Wastewater

煤气化废水污染物组分复杂、COD值高,含有多种有毒有害物质,煤气化废水的处理问题一直是我国煤气化工业发展的重要问题之一。文章研究了胜利(SL)和昭通(ZT)热处理褐煤(TTL)对煤气化废水中有机物的吸附。研究结果表明：两个TTL中的残留水分对COD去除效率有很大影响,与有效的吸附孔呈负相关。其中SL TTL吸附效果明显优于ZT TTL,SL TTL在300℃下热处理2min显示出最高的COD去除效率,当吸附剂用量为100.0g/L且pH值为2.0时,去除率可达64.5%。