印迹与交联壳聚糖吸附水中微量Cr（Ⅵ）的对比试验研究

本研究以壳聚糖为原料,戊二醛为交联剂,分别采用直接交联的方法和分子印迹技术制备交联壳聚糖和Cr（Ⅵ）印迹壳聚糖,并对这两种吸附剂对Cr（Ⅵ）的吸附性能进行了研究,考察了pH、反应时间、吸附剂投加量、Cr（Ⅵ）初始浓度、温度对Cr（Ⅵ）去除率的影响.实验结果表明：酸性环境有利于壳聚糖类吸附剂对Cr（Ⅵ）的吸附,pH为6.0时吸附效果最佳.交联壳聚糖和印迹壳聚糖对Cr（Ⅵ）的吸附速率在前20 min较快,90 min即可达到吸附平衡.对30 mg/L的Cr（Ⅵ）溶液,交联壳聚糖与印迹壳聚糖对Cr（Ⅵ）的去除率随投加量增加而增加,在投加量为3.5 g/L时,对Cr（Ⅵ）的去除率最高可达到92.4%和97.8%.相同实验条件下,印迹壳聚糖对Cr（Ⅵ）的吸附较交联壳聚糖有明显提高,其幅度最高可达7.3%.     

锰氧化物改性硅藻土对水中As(V)的吸附性能

以硅藻土精土为基体,用锰氧化物作为改性剂制备了改性硅藻土。采用SEM、FT-IR、XRD对锰氧化物改性的硅藻土进行表征。采用静态吸附试验考查了吸附剂用量、溶液初始浓度、反应温度、溶液初始p H值、反应时间等因素对改性硅藻土吸附模拟废水中As(V)的影响。结果表明:环境温度为25℃、溶液p H为2、投加量为5 g/L时,改性硅藻土对2 mg/L的As(V)吸附效果最佳,去除率可达到98.5%以上,处理后的废水中As(V)浓度小于30μg/L,低于《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)中总砷的排放标准。吸附过程符合Langmuir等温模型和伪二阶动力学模型。     

廉价高分子吸附剂处理含Cr(Ⅵ)电镀废水

在静态条件下用改性的壳聚糖、海带、泥炭吸附电镀废水中重金属离子Cr(Ⅵ),探讨了废水pH、吸附时间、吸附剂用量、铬液初始质量浓度对去除Cr(Ⅵ)效果的影响。结果表明,在废水pH为1.0-2.0,吸附时间为120 min,按Cr(Ⅵ)与吸附剂质量比1∶200投加吸附剂进行处理,Cr(Ⅵ)去除率可达99%以上。含Cr(Ⅵ)的电镀废水经改性壳聚糖吸附后,废水中Cr(Ⅵ)的含量均低于国家排放标准。     

磁性功能吸附剂的制备及吸附Cr(Ⅵ)的行为

以1,6-己二胺、柠檬酸钠和三氯化铁为前驱物,借助溶剂热法制备了磁性功能吸附剂(FMS),通过调控1,6-己二胺的量制备出3种磁性功能吸附剂,用于处理含铬(Cr(Ⅵ))废水,探索了吸附时间、初始浓度和p H值对去除Cr(Ⅵ)的影响,得到了最佳的磁性功能吸附剂(FMS_3),并借助场发射扫描电子显微镜(FESEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和Zeta电位表征了磁性功能吸附剂的微观形态.结果表明:在25℃、p H=2.0和吸附剂投加量为1.0 g/L等条件下,吸附在120 min内可达到饱和,FMS_3最大吸附量为63.78 mg/g.该吸附规律较好地符合二阶动力学吸附方程和Langmuir等温吸附模型,从热力学参数值ΔG°、ΔH°和ΔS°说明此吸附为自发、吸热的熵增加过程,升温益于吸附发生,且可重复使用.此外,所制备的磁性功能吸附剂为球形颗粒,平均粒径为45~65 nm,表面呈现较强的正电性.     

新型改性膨润土制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能

目的研究加碳焙烧改性新方法制备改性膨润土(Modified Bentonite,MB)作为Cr(Ⅵ)吸附剂的条件,探讨MB对Cr(Ⅵ)吸附的影响因素及吸附机理,旨在研发一种无害且经济的修复Cr(Ⅵ)污染土壤和地下水的可渗透反应墙(PRB)的反应介质.方法以Al2(SO4)3为改性剂对辽宁黑山钙基膨润土进行加碳焙烧改性.结果通过试验确定最佳改性条件:改性剂Al2(SO4)3投加量为25%,加碳量为2%,焙烧温度为420℃,焙烧时间为2 h.在13.5℃,溶液pH为6.5,MB投加量为20 g/L,搅拌45 min的条件下试验,MB对质量浓度为1 mg/L的Cr(Ⅵ)去除率达到98.21%,处理后Cr(Ⅵ)质量浓度达到地下水水质Ⅲ类标准,且表现出固液分离容易、处理土无解吸等优点.结论将改性膨润土MB作为PRB反应介质应用于修复Cr(Ⅵ)污染的土壤和地下水是可行的.     

玉米皮渣制备生物炭吸附含Cr(Ⅵ)废水研究

采用玉米皮渣为原料,在300、400、500和600℃炭化温度下制备生物炭。考察温度对生物炭特性影响,研究了溶液p H、初始Cr(Ⅵ)浓度和生物炭使用量对Cr(Ⅵ)除去率影响。随着炭化温度升高,生物炭收率降低。生物炭红外光谱显示,生物炭富含羧基、酚羟基等表面含氧官能团,低温生物炭还含有饱和的烃基和长链烃基。随温度升高,生物炭中脂肪性烷基链消失,而芳香性逐渐增加。玉米皮渣及其生物炭在Cr(Ⅵ)溶液p H为1~2时对Cr(Ⅵ)除去效果最好,这说明p H会影响Cr(Ⅵ)在水溶液中的离子形态,并对吸附剂的稳定性与化学官能团活性产生影响。Cr(Ⅵ)初始浓度为50~500 mg/L时,玉米皮渣和生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附能力范围为8.2~86.5mg/g。与生物炭相比,玉米皮渣富含还原性基团如SO_3~(2-),对Cr(Ⅵ)去除率达到96%。Freundlich、Langmuir和Dubinin-Raduskevich模型拟合结果说明,玉米皮渣和生物炭对Cr(Ⅵ)除去能力还与吸附剂特性相关,且去除机理以物理吸附与还原作用为主。     

蒙脱石/粉煤灰复合材料吸附含锌废水的研究

以蒙脱石、粉煤灰为原料,添加一定量的粘结剂混合造粒制成复合颗粒吸附剂,用于处理含Zn2+废水,实验研究了吸附反应时间、吸附剂投加量、废水初始浓度及介质pH值对吸附性能的影响。研究结果表明:蒙脱石/粉煤灰复合颗粒吸附剂的最佳吸附工艺条件为:在室温下,吸附反应时间50 min,吸附剂投加量5.0 g/L,初始浓度40 mg/L,溶液pH值为5。在此条件下处理含Zn2+废水,吸附去除率为95.77%,处理后残余浓度为1.69 mg/L,达到国家一级排放标准(2.0 mg/L)。     

改性花生壳对重金属含铬废水的吸附研究

对改性花生壳处理含Cr6＋废水进行研究,考察吸附时间、改性花生壳投加量、pH值、Cr6＋溶液初始浓度对吸附效果的影响。实验结果表明,在吸附时间100min、改性花生壳投加量为5.0g/L、pH值2.0、Cr6＋溶液初始浓度25mg/L、常温的优化实验条件下,硝酸改性花生壳比盐酸改性花生壳吸附效果好,硝酸改性花生壳吸附率达到87%,盐酸改性花生壳为71%。改性花生壳是一种较高效的重金属离子吸附剂。     

交联阳离子淀粉对重金属离子的吸附性能研究

对常规的阳离子淀粉先进行交联,制得交联阳离子淀粉.研究了pH,金属离子的初始质量浓度、药剂投加量、接触时间对重金属离子(主要是Cr3 ,Cu2 ,Pb2 和Cd2 )吸附性能的影响,发现当重金属离子初始质量浓度＝50 mg/L、吸附剂投加量＝0.5 g/L,接触时间＝30 min时,Pb2 ,Cu2 ,Cr3 在pH＝6时吸附容量达到最大,分别为97.94%,99.46%,84.30%,而Cd2 在pH＝7时达到最大,其值为99.36%,交联阳离子淀粉对Cr(Ⅵ)的吸附效果不大,仅为29.38%.此外,运用红外光谱对反应机理初步进行了探索.     

硫化亚铁处理含Cr（Ⅵ）废水试验研究

目的 采用硫化亚铁(FeS)处理含Cr(Ⅵ)废水,达到降低污水毒性的目的 .方法 采取化学氧化还原方法 ,把毒性很强的Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ),以便通过沉淀、吸附加以去除.结果 随着投加的FeS粒径减小,水的pH下降,Cr(Ⅵ)去除率增加.在10～35℃范围内,FeS对Cr(Ⅵ)去除率随着温度的升高而增加,而在35～40℃时,FeS对Cr(Ⅵ)去除率却随着温度的升高而降低.试验条件下,pH4.5,粒径0.08～0.11 mm,温度25～30℃,是去除水中Cr(Ⅵ)含量的适宜条件.该条件下,当FeS投加量≥2 g/L时,Cr(Ⅵ)去除率99%以上.结论 Fes可显著降低含Cr(Ⅵ)废水的浓度.     

二氧化锰改性多壁碳纳米管吸附水中Sb(Ⅲ)

采用液相氧化还原法制备二氧化锰/多壁碳纳米管（MnO2/MWNTs）复合材料,利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、激光粒度仪和N2吸附-脱附对改性前后MWNTs的物化性能进行表征.通过对水中Sb(Ⅲ)的静态吸附试验考察改性碳纳米管的吸附容量,同时还考察pH值、锑的初始浓度、吸附剂投加量、吸附时间和温度对吸附效果的影响.结果表明,在Sb(Ⅲ)初始浓度为1.5 mg/L、吸附剂投加量为0.5 g/L、温度为298 K、pH值为2.00的条件下,二氧化锰改性后的碳纳米管对锑的去除率可达到97.72%,比未改性碳纳米管的去除率提高51.29%,吸附容量也从原始CNT的3.01 mg/g增大到6.00 mg/g.最后发现该吸附过程较好地符合Freundlich吸附等温线,pH值对吸附效果的影响较大.     

高锰酸钾改性活性炭对水中Sb(Ⅲ)的吸附

为了提高活性炭对锑的去除效果,以颗粒活性炭为基础,采用不同浓度的高锰酸钾溶液对颗料活性炭进行冷凝回流,并利用扫描电镜(SEM)、激光粒度仪、全自动比表面、孔隙分析仪(BET)和傅里叶红外光谱仪(FTIR)对改性前后的物化性能进行表征.通过对水中Sb(Ⅲ)的静态吸附试验,考察pH值、原溶液中锑的浓度、吸附剂投加量、吸附时间和温度对吸附效果的影响.结果表明,在Sb(Ⅲ)初始质量浓度为1.5 mg/L、吸附剂投加量为1.5 g/L、温度为298 K、pH值为3.00的条件下,用0.01、0.05和0.1mol/L的高锰酸钾溶液改性的活性炭对锑的去除率分别为87.38％、97.85％和99.04％,吸附过程较好地符合Freundlich吸附等温线.在实验中,pH值对吸附效果的影响较大.     

离子交换树脂对模拟氨氮废水的吸附研究

采用钠型D113离子交换树脂对模拟氨氮废水进行吸附处理研究,分析了不同的吸附条件及等温吸附模型对吸附效果的影响.静态吸附表明,30℃条件下,p H值为5~7、树脂投加量为5 g/L、接触时间为10 min,氨氮去除率最大可达84.8%;正交试验得出各因素对氨氮去除率影响的大小关系为:树脂投加量接触时间初始氨氮浓度;树脂对氨氮的吸附符合Langmuir吸附等温式,吸附主要发生在树脂的表层,为单分子层吸附;使用1 mol/L的HCl对树脂进行解吸,再生后树脂重复2次试验去除率基本保持不变.     

Fenton试剂+活性炭吸附处理焦化废水的试验研究

探讨Fenton氧化阶段H2O2投加量、Fe2+投加量、初始pH值、反应时间和温度,以及吸附阶段吸附剂投加量和pH值等因素,对焦化废水COD、氨氮、色度去除率的影响,确定了最佳处理条件.结果表明:Fenton氧化+活性炭处理方法处理焦化废水具有良好效果,COD、氨氮和色度的去除率分别达97.74%,83.76%,97.33%,该试验结果为实际工艺处理焦化废水提供了实验依据.     

花生壳和小麦秸秆处理废水中Cd2+的试验研究

以废弃花生壳和小麦秸秆为原料,对模拟废水进行了Cd2+吸附试验研究.结果表明,溶液pH值、溶液温度、Cd2+初始质量浓度、花生壳粉和秸秆粉的用量、吸附时间等因素均对吸附效果有一定影响.在Cd2+初始质量浓度为25mg/L、pH值为6、吸附剂投加量0.25g、恒温振荡120min的条件下,花生壳粉和小麦秸秆粉对Cd2+的去除率分别为63.2%和52.4%.     

球形螯合吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附热力学行为研究

以腈纶废丝为原料制得含羧基、酰胺基和咪唑啉基等多种官能团的球形螯合吸附剂,研究其对Cr(Ⅵ)的吸附热力学行为。实验结果表明,吸附剂吸附效果与溶液的pH值、吸附时间以及吸附温度密切相关。在一定浓度范围内,该球形螯合吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附符合Langmuir吸附等温式和Freundlich吸附等温式。吸附为吸热过程,吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附容量随吸附温度的升高而增大;当实验温度一定时,随着吸附质初始浓度的增加,吸附势降低。     

胶原纤维固化杨梅单宁对Cr(Ⅵ)的吸附

研究了胶原纤维固化杨梅单宁(IBT)对Cr(Ⅵ)的吸附特性及机理.实验表明,Cr(VI)吸附容量随pH值降低而增加,低温更有利于Cr(Ⅵ)的吸附.当吸附剂用量为0.100 g,温度为303 K,pH为2.0,溶液体积为100 ml,Cr(Ⅵ)初始浓度为100mg·L~(-1)时,IBT对Cr(Ⅵ)吸附容量为78.5 mg·g~(-1). Freundlich方程可以很好地描述吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附等温线.动力学研究表明,初始吸附进行得很快,当吸附进行到500 min时,吸附达平衡.吸附动力学可以很好地用拟二级速率方程来描述,计算所得平衡吸附量与实测值误差很小.IBT对Cr(Ⅵ)的吸附是氧化还原吸附.Cr(Ⅵ)被IBT还原成Cr(Ⅲ)后,再与吸附剂结合而被吸附.     

HDTMA改性沸石对铬酸盐的吸附作用研究

以溴化十六烷基三甲基铵(HDTMA-Br)和浙江缙云产天然沸石为原料制备了HDTMA改性沸石,并通过实验考察了HDTMA改性沸石对Cr(Ⅵ)的吸附性能.结果表明:HDTMA改性沸石对Cr(Ⅵ)的吸附能力随粒径的减小而增强.粒径≤0.15 mm HDTMA改性沸石吸附Cr(Ⅵ)较优的改性剂投加量为300 mmol/kg.HDTMA改性沸石对Cr(Ⅵ)的吸附能力随溶液pH值的增加而降低.共存的HCO3-和SO42-等阴离子会抑制HDTMA改性沸石对Cr(Ⅵ)的吸附.改性剂投加量为300 mmol/kg条件下制备得到的粒径≤0.15 mm HDTMA改性沸石对初始质量浓度5~25 mg/L Cr(Ⅵ)的吸附过程满足Langmuire等温吸附模型.     

羟丙基壳聚糖对Cr（Ⅵ）的吸附性能研究

研究了羟丙基壳聚糖对Cr（Ⅵ）的吸附作用,探讨了溶液的pH值、反应时间、温度、初始Cr（Ⅵ）浓度和离子浓度等因素对其吸附性能的影响.实验表明：pH是羟丙基壳聚糖吸附Cr（Ⅵ）的主要影响因素.在pH等于5时,对Cr（Ⅵ）初始浓度为15 mg/L的溶液,可控制温度在20℃左右吸附2 h,吸附剂羟丙基壳聚糖用量为1%（g/mL）时具有一定的吸附效果,且发现离子浓度对吸附性能也有影响.     

稻壳对废水中铬的去除效果研究

利用稻壳作为吸附剂,进行稻壳对废水中Cr(Ⅵ)吸附效果的实验究,通过对稻壳的粒度、溶液的pH、吸附时间、温度及稻壳用量等因素对铬吸附去除率的影响,确定了稻壳对废水中铬的吸附去除的最优条件为:温度为35℃,pH值=2,稻壳的粒径为80-100目,吸附振荡时间控制在3h,投加量(稻壳和铬的质量比)为30g/0.2g.在这个条件下,稻壳对废水中的铬的去除率能达到91%左右.