废棉纺织物制备生物炭材料及其对印染废水的应用

以废棉纺织物为研究对象,对其进行改性处理,分析原样和改性样的元素组成和表面形态,确定出废棉纺织物制备生物炭材料的方法,研究生物炭材料对亚甲基蓝印染废水的吸附特性。实验表明,棉纺织废物经改性后,表面形态呈现粗糙且疏松的结构;改性样生物炭的pH值为9.51时,生物炭中碳质量分数为67.5%,生物炭得率为43.2%,生物炭碘吸附值为2 493 mg/g,生物炭材料表面官能团非常丰富,具有吸附能力;当亚甲基蓝印染废水初始质量浓度为300、400 mg/L时,平衡吸附量为112.1、119.4 mg/g,吸附过程是快速吸附,吸附量大,有较好的吸附作用。废棉纺织物改性后可以促进生物炭孔结构的形成,具有吸附能力,为废纺织物的资源化利用、吸附剂的制备和印染废水的处理提供了一种新方法。     

核桃壳基磁性生物炭对亚甲基蓝的吸附特性研究

以核桃壳为生物质原料,FeCl_3为赋磁剂,采用浸渍-热解法在厌氧条件下制备磁性生物炭MB,并将其作为一种易分离、可再生的吸附剂应用于模拟印染废水中亚甲基蓝的去除。结果表明,MB吸附亚甲基蓝是一个符合Freundlich模型和拟二级动力学模型的自发吸热过程,并在298.15 K、pH=12、C_0=2 100 mg/L、8 h的吸附体系中对亚甲基蓝的吸附效果为710 mg/g,远大于原始生物炭对亚甲基蓝的吸附容量(84.66 mg/g),是一类在印染废水处理方面具备广阔应用前景的吸附材料。     

污泥生物炭的制备及其对印染废水的处理研究

利用剩余污泥分别在300、350、400℃下热处理制备了生物炭S300、S350、S400,对其进行了物性表征,并分析了对实际印染废水的吸附特性。结果表明,随着反应温度的升高,污泥发生了炭化反应,污泥网络结构逐渐被破坏,生物炭表面呈现粗糙不平且不规则的空间结构,其比表面积与孔容积逐渐增大,S400的比表面积达到157.4 m2/g。在28℃,投加量为1 g/L,吸附时间为60 min的条件下,S400对印染废水的脱色率为75%,COD去除率为45%,出水COD为36.4 mg/L,达到了GB 18918-2002的一级A标准。生物炭对印染废水的准2级吸附动力学拟合度更高,其吸附行为更符合准2级吸附动力学,并均以化学吸附为主。     

核桃壳基磁性生物炭对亚甲基蓝的吸附特性研究

以核桃壳为生物质原料,FeCl_3为赋磁剂,采用浸渍-热解法在厌氧条件下制备磁性生物炭MB,并将其作为一种易分离、可再生的吸附剂应用于模拟印染废水中亚甲基蓝的去除。结果表明,MB吸附亚甲基蓝是一个符合Freundlich模型和拟二级动力学模型的自发吸热过程,并在298.15 K、pH=12、C_0=2 100 mg/L、8 h的吸附体系中对亚甲基蓝的吸附效果为710 mg/g,远大于原始生物炭对亚甲基蓝的吸附容量(84.66 mg/g),是一类在印染废水处理方面具备广阔应用前景的吸附材料。     

牛粪生物炭对废水中Cu(Ⅱ)的吸附效果及机理研究

为了有效去除废水中Cu²⁺,以牛粪为原料,制取生物炭,采用等温吸附法及动力学吸附法研究生物炭对废水中的Cu²⁺的吸附效果,并通过XRD、FTIR、BET与元素分析等进行表征。结果表明：热解温度、时间、pH是影响生物炭产率及吸附量的因素。700℃制备的牛粪生物炭(CDB700[2h])对废水中的Cu²⁺吸附量是最高,达到了0.623 mg·g^-1,去除率达到了99.7%。说明,CDB700[2h]具有作为废水中Cu²⁺吸附材质的潜力,本研究为生物炭去除废水中重金属污染的修复提供了理论依据与应用参考。     

污泥基生物炭制备及其对活性黑5染料的吸附研究

以污水处理厂剩余污泥为原料制备生物炭是富有潜力的剩余污泥资源化途径。利用剩余污泥制备了生物炭，将其用于处理废水中的有机染料活性黑5,通过调整制备工艺参数，考察了粒径、反应温度和投加量对污泥基生物炭吸附性能的影响，并对其结构和形貌进行了研究，结果表明：原料污泥粒径、反应温度对污泥基生物炭吸附性能均有明显影响，最佳制备工艺条件为采用0.074 nm(200目)粒径污泥颗粒、反应温度450℃经马弗炉焚烧制取；污泥基生物炭投加量为7 g/L时，对50 mg/L模拟废水中活性黑5染料的去除率可达到79.66%,吸附量为5.7 mg/g,对100 mg/L模拟废水中活性黑5染料的去除率可达到68.76%,吸附量为9.8 mg/g。     

污泥基生物炭的水热法制备及吸附性能研究

以城镇污水处理厂剩余污泥为原料,通过水热法制备生物炭,并研究所得生物炭在不同条件(吸附剂投入量、溶液浓度、pH值和温度)下对刚果红废水的吸附效果。研究结果表明,所得生物炭产率高,且在酸性条件下对刚果红具有较好的吸附性能;温度对污泥基生物炭吸附性能的影响很小;当体系反应温度为25℃,溶液pH值为3时,投加2 g/L生物炭,可将20 mg/L的刚果红废水吸附完全。     

改性生物炭对废水中重金属的吸附

简述了生物炭的制备条件,讨论了生物炭的主要改性方法(化学法、添加改性剂法及改变外界条件),分析了各改性方法的主要优点,总结了改性生物炭对废水中重金属的吸附效果。实验结果表明,改性生物炭对废水中重金属吸附效果较好,重金属的最大去除率可达99.81%。另外,探讨了改性生物炭的吸附机理、影响因素和吸附等温式,并提出了未来生物炭吸附废水中重金属需要研究的方向以及改性生物炭的应用前景。     

炭膜处理印染废水的研究

以海南椰壳为原料,一次炭化后,加入粘结剂成型,再炭化,制得植物基炭膜,研究了所制炭膜处理印染废水的过程。重点考察了炭膜制备了工艺条件对炭膜分离性能的影响以及不同炭膜改性方法的效果,并且初步探讨了炭膜处理印染废水的机理。     

钙改性花生壳生物炭对废水中四环素的吸附研究

生物质废弃物的处理和四环素污染物的去除是环境修复的重要问题。以花生壳为原料，通过浸渍-焙烧的方法制备了钙改性花生壳生物炭（CaBC）。采用X射线衍射仪（XRD）、红外光谱仪（FT-IR）、扫描电镜（SEM）和氮气吸附-脱附仪对所制备的生物炭进行了表征，考察了溶液pH、共存离子等因素对生物炭去除废水中四环素（TC）性能的影响，并研究了该过程的吸附动力学和吸附等温线。结果表明，所制备的生物炭具有丰富的介孔结构，有利于对四环素的吸附。在pH为7.0条件下，CaBC-800对TC具有最好的吸附效果。共存离子的存在对生物炭的吸附能力影响不显著。动力学研究表明CaBC-800对TC的吸附过程符合准二级动力学方程，二级动力学常数为0.001 3 g/（mg·min）。吸附等温线符合Langmuir方程，且最大理论吸附量为72.251 mg/g。该研究为四环素的去除提供了一种新型吸附剂，显示了CaBC-800在废水修复中的应用潜力。     

磁性生物炭对二价重金属离子吸附性能的研究进展

近年来,国内外的研究学者致力于寻找和制备高吸附性和稳定性的磁性生物炭吸附剂,以更有效地治理重金属污染。本文从磁性生物炭吸附剂的制备、吸附机理、对二价重金属离子的吸附性能、再生和利用等方面,综述了磁性生物炭吸附剂对废水中二价重金属吸附处理的最新研究进展,并指出了目前研究的不足之处,以及将来磁性生物炭处理二价重金属废水的研究方向和重点。     

微波热解技术制备的生物炭在废水处理应用的研究进展

水体污染是当今重大的环境问题，吸附法是一种清洁高效的废水处理方法，生物炭因具有良好的吸附能力常被作为吸附剂进行应用。生物炭制备技术有多种，其中微波热解技术因效率高、原料受热均匀、成炭率高、制得的生物炭比表面积大、官能团丰富而被应用。通过介绍微波热解生物炭的制备方法，探讨了微波热解温度、微波功率及停留时间等参数对生物炭制备和吸附的影响，总结了微波热解生物炭对废水中重金属、有机污染物和染料污染物的处理研究现状，阐明了微波热解生物炭所具备的优势，并对其在水中污染物去除的后续研究及推广应用进行了展望，以期为废水处理的研究应用提供思路。     

低共熔溶剂改性椰壳活性炭吸附印染废水研究

利用低共熔溶剂改性椰壳活性炭吸附印染废水,采用单因素方法探究出了最佳改性工艺：改性温度为115℃、改性时间为4 h、低共熔溶剂与炭的质量比为3.5∶1。最佳吸附条件为：加炭量0.2 g、pH值为5、加盐量为0.4 g。活性炭的最佳吸附率可达96.25%,改性炭对直接湖蓝5B的吸附与伪二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型相符。探索了同样条件下改性炭与未改性炭在吸附不同的时间时对印染废水吸附效果对比,改性炭在任何时间下的吸附率均优于未改性炭,吸附时间在10 min时二者的吸附率差值达到最大为13.13%。吸附率数据显示,与改性前的炭相比,改性后的活性炭对印染废水的吸附性有很好的提升。     

水热制生物炭对含Cr(Ⅵ)废水吸附特性的研究

用废弃生物质制备生物炭以期提供处理含重金属废水的低成本、环境友好的材料。实验探讨了生物质炭的制备及生物质炭处理含Cr(Ⅵ)废水的影响因素。结果表明,相同的制备条件下,玉米芯生物炭的吸附效果优于松子壳生物炭。对于200mL50mg/L的含Cr(Ⅵ)废水,当pH=2,转速为100r/min时,室温下0.2g生物质炭在10min内对Cr(Ⅵ)的吸附率可达99.20%。吸附反应较好地符合拟二级动力学。在功率为800W的定频微波中对吸附后的样品进行解吸,30min后样品中基本不存在Cr(Ⅵ)。     

花生壳生物质炭对废水中对硝基苯酚的吸附性能研究

对硝基苯酚在各个领域中都有着重要的作用,但由于其本身属于酚类,具有较强的毒性,使用不当会造成严重的污染。本研究以花生壳为原料,采用热解法在400、500、600℃下制备花生壳生物炭,研究不同操作条件下花生壳生物炭对废水中对硝基苯酚的吸附能力。研究结果表明,在不同热解温度下的花生壳生物炭对对硝基苯酚溶液的吸附能力随热解温度的升高而增强。生物质炭吸附能力随对硝基酚的投加量增加而降低,随着花生壳生物质炭的投加量的增加而增加。600℃下所制得的生物炭对浓度为10 mg/L的对硝基苯酚溶液的吸附能力最强,且在中性环境下,去除率可以达到100%。     

生物质热解制备多孔吸附材料的研究进展

综述了生物质热解制备生物炭过程中前驱体的选择、原料粒径、热解方式、热解温度、升温速率、停留时间和热解压力等工艺参数对其物化性能的影响,通过采用各种改性方法来改变生物炭的表面结构、官能团及元素种类数量和形态结构来提高其结构的稳定性、吸附的高效性以及可重复利用性,以期用生物炭来解决废水环境中各类污染物的污染问题。分析了生物炭在制备过程中仍然存在的问题和不足,目前作为吸附材料在应对污水处理、土壤修复和气体净化等方向的吸附性能需要改进和提高,也对未来的制备过程的优化、改性方法的合理选取、使用过程中各种因素的交互影响、成本估算以及可循环利用等研究方向提供科学依据和理论基础。     

生物炭负载锰掺杂纳米四氧化三铁吸附除锑研究

为提升晶态铁系金属氧化物的吸附容量、提高对印染废水中高溶解度和稳定性的Sb(OH)₆^-去除效果,制备生物炭负载锰掺杂纳米四氧化三铁,探究其吸附效果与联用生物炭负载提升吸附容量的机理。吸附实验表明,在初始pH为7.0±0.5、温度25℃、初始锑浓度200μg/L条件下,吸附剂除锑的最优条件为锰铁比0.3、负载比0.2、投加量0.3 g/L,此时模拟废水中锑含量可降至38μg/L,在更低投加量、更温和pH、室温条件下有更高的吸附容量。且吸附剂的循环使用性能较好,经三个吸附-脱附循环后吸附量仍达86%。吸附容量机理研究发现,生物炭负载提升吸附容量的机理为缓解团聚、提高吸附剂表面带正电强度、增强其对Sb(OH)₆^-的离子交换吸附作用。     

污泥生物炭对水中对氯硝基苯的吸附性能研究

对氯硝基苯(p-CNB)是一种难降解的有机污染物,具有“三致”效应。对污泥制备污泥生物炭吸附p-CNB模拟废水进行了研究,探究了污泥生物炭热解温度、污泥生物炭投加量、模拟废水初始pH、水中常见阴阳离子、腐殖酸以及污泥生物炭重复使用次数对p-CNB吸附的影响,并探究了吸附动力学、吸附等温线和吸附机理。结果表明,污泥生物炭对p-CNB有较好的吸附去除效果和循环使用性;初始pH和水中常见阴阳离子对WB700吸附p-CNB几乎没有影响,但随着腐殖酸浓度的增加,去除率逐渐降低;WB700对p-CNB的吸附符合准二级吸附动力学和Langmuir模型,吸附机理主要为氢键和π-πEDA互相作用。     

沼渣制备生物炭吸附沼液中氨氮

以生物产甲烷的副产物沼渣为原料,用5种不同的方法通过化学活化法制备生物炭,实验结果表明5种生物炭对沼液中的氨氮都有吸附效果,而氢氧化钾活化制备的生物炭(KOH-CC)对氨氮的吸附效果相对较好,吸附剂对氨氮的吸附符合准二级吸附动力学,吸附等温线表现为Langmuir型,通过拟合计算最大吸附容量能达到120 mg·g-1。对生物炭进行BET、扫描电镜及红外等表征,分析了KOH-CC生物炭吸附氨氮过程的作用机理。     

沼渣制备生物炭吸附沼液中氨氮

以生物产甲烷的副产物沼渣为原料,用5种不同的方法通过化学活化法制备生物炭,实验结果表明5种生物炭对沼液中的氨氮都有吸附效果,而氢氧化钾活化制备的生物炭（KOH-CC）对氨氮的吸附效果相对较好,吸附剂对氨氮的吸附符合准二级吸附动力学,吸附等温线表现为Langmuir型,通过拟合计算最大吸附容量能达到120 mg·g^-1。对生物炭进行BET、扫描电镜及红外等表征,分析了KOH-CC生物炭吸附氨氮过程的作用机理。