铁改沸石处理含铬废水的实验研究

采用改性沸石处理含铬废水,研究沸石的最佳改性工艺以及处理废水的最佳条件,通过吸附热力学研究探讨改性沸石的吸附行为。实验结果表明:原沸石的最佳改性浓度为0.4mol/L的氯化铁溶液,最佳投加量为1.5g,最佳pH值为5。原沸石对铬的平衡吸附量为0.2873mg/g,而改性沸石对铬的平衡吸附量为0.7492mg/g,Langmuir方程比Freundlich方程更好地描述铬在原沸石和改性沸石上的吸附行为。     

氢氧化钙改性沸石对磷酸盐的吸附特性

采用氢氧化钙对天然沸石进行改性,考察了沸石投加量、初始pH值和吸附时间等对改性沸石吸附磷酸盐的影响,分析了等温吸附及吸附动力学特性,探讨了改性沸石吸附磷酸盐的机理。结果表明,沸石在氢氧化钙浓度为0.25 mol/L,改性时间为24 h的条件下对磷酸盐去除效果最佳;在初始磷酸盐浓度为10 mg/L,沸石投加量为60 g/L,吸附时间为24 h的条件下,改性沸石对磷酸盐的去除率可达97%;改性沸石对磷酸盐的吸附过程符合准一级动力学方程;在20℃时,Freundlich等温方程式能更好地描述改性沸石对磷酸盐的吸附行为,而在30℃时Langmuir等温方程式更适合;改性沸石吸附磷酸盐的主要机理是化学吸附。     

天然沸石处理含铅、镉废水的试验研究

天然沸石经改性后对铅、镉有较好的吸附能力，当铅的浓度为2mg／L，沸石用量30g，动态变换3小时，吸附效率达90％以上，吸附容量达5mg／g；当镉的浓度为l00mg／L，沸石用量l0g，动态交换24小时，吸附效率可达99．8％以上。在450℃时处理的沸石吸附效果最佳，改性后的沸石对铜的吸附具有较好的选择性。     

改性Zr-Na/Zeolite双功能沸石脱除水溶液中氨氮和磷性能研究

采用氯化钠离子交换和氯氧化锆沉积沉淀两步法改性天然沸石,得到具有脱除水中氨氮和磷的双功能锆钠改性天然沸石（Zr-Na/Zeolite）,考察了不同pH、溶液初始质量浓度和温度下Zr-Na/Zeolite对氨氮溶液、含磷溶液及氮磷共存溶液的吸附情况。结果表明,Zr-Na/Zeolite能够在保持Na改性沸石（Na/Zeolite）优良的吸附氨氮性能的基础上,极大地提高吸附磷的能力。在不同pH下,Zr-Na/Zeolite 吸附氨氮和磷的效果呈现不同的规律。对于氨氮,水溶液pH在4~8时具有最佳吸附性能,最高吸附量达到4.5 mg/g。对于含磷阴离子,脱磷能力随pH的升高而降低,吸附容量从pH=2时的4.71 mg/g降到pH=10时的2.20 mg/g。溶液初始质量浓度从10 mg/L提高到200 mg/L时,氨氮和磷的单位吸附容量分别从1.42和2.46 mg/g提高到11.6和11.8 mg/g,去除率分别从57.0%和98.2%降低到23.2%和23.6%。溶液温度从25 ℃升高到45 ℃,氨氮的吸附容量提高了10%,磷的吸附容量提高了11%。磷和氨氮的吸附过程符合准二级动力学模型。0.1 mol/L NaOH和1.0 mol/L NaCl混合溶液可以再生Zr-Na/Zeolite,循环吸附14次,吸附效率几乎保持不变。     

改性沸石对水中氨氮的吸附性能研究

利用氢氧化钠对天然沸石进行改性以增加沸石的吸附能力,将天然沸石和改性沸石用于吸附去除水中的NH_4-N~+,分析了沸石投加量、pH、温度、吸附时间对NH_4-N~+吸附性能的影响。结果表明,改性沸石对NH_4-N~+的吸附性能明显优于天然沸石,pH的对沸石吸附NH_4-N~+的效果有显著影响;NH_4-N~+在pH为5以下时升高pH对NH_4-N~+吸附起促进作用,pH大于7则会产生抑制作用,最佳pH为5.5。随着温度的升高,NH_4-N~+的吸附量一直增加,温度为40℃其吸附量为mg/L。当沸石投加量5 g/L,pH为5.5,温度为40℃时吸附60 min,天然沸石和改性沸石对NH_4-N~+的去除率分别为78%、51.5%。     

改性玉米秸秆对Cu~(2+)废水的吸附

采用改性玉米秸秆对含Cu2+废水进行吸附处理。研究了改性玉米秸秆吸附剂投加量、pH、温度对废水中Cu2+吸附作用的影响。结果表明:对质量浓度≤50mg/L的Cu2+废水,在秸秆投加质量为0.3g(质量浓度6g/L)、pH为6.5~7.0、吸附温度298K、吸附平衡时间35min条件下,对Cu2+的吸附率约97.2%,吸附量约10mg/g。改性玉米秸秆对Cu2+的吸附量随溶液中Cu2+平衡浓度、温度及吸附时间的增加而增加;吸附过程可用Langmuir、Freundlich和Temkin方程很好地拟合,其中Langmuir方程拟合得最好,最大饱和吸附量为12.195mg/g。吸附是一个自发吸热的快速反应过程,在35min内能达到稳定平衡,Elovich方程能更好地拟合该动力学特征。     

改性Zr-Na/Zeolite双功能沸石脱除水溶液中氨氮和磷性能

采用氯化钠离子交换和氯氧化锆沉积-沉淀两步法改性天然沸石,得到具有脱除水中氨氮和磷的双功能锆钠改性天然沸石(Zr-Na/Zeolite)。考察了Zr-Na/Zeolite在不同pH、氨氮和磷初始质量浓度和温度下对氨氮溶液、含磷溶液及氮磷共存溶液的吸附情况。结果表明,Zr-Na/Zeolite能够在保持Na改性沸石(Na/Zeolite)优良的吸附氨氮性能的基础上,极大地提高吸附磷的能力。在不同pH下,Zr-Na/Zeolite吸附氨氮和磷的效果呈现不同的规律。对于氨氮,水溶液pH在4~8时Zr-Na/Zeolite具有最佳吸附性能,最高吸附量达到4.5 mg/g。对于含磷阴离子,脱磷能力随pH的升高而降低,吸附量从pH=2时的4.71 mg/g降到pH=10时的2.20 mg/g。当Zr-Na/Zeolite投加量为0.2 g,氨氮和磷初始质量浓度从10 mg/L提高到200 mg/L时,氨氮和磷的吸附量分别从1.42和2.46 mg/g提高到11.60和11.80 mg/g。溶液温度从25℃升高到45℃时,氨氮的吸附量提高了10%,磷的吸附量提高了11%。磷和氨氮的吸附过程符合准二级动力学模型。0.1 mol/L Na OH和1.0 mol/L Na Cl混合溶液可以再生Zr-Na/Zeolite,循环吸附14次后,吸附效率几乎保持不变。     

斜发沸石对NH_4~+-N的吸附解吸及其改性方式研究

通过实验研究了斜发沸石对模拟废水中氨氮的吸附解吸特性及其改性方式。结果表明,采用Langmuir模型更利于描述斜发沸石对氨氮的吸附行为(R~2=0.9991),最大吸附量为5.96 mg/g;沸石吸附呈现"快速吸附,缓慢平衡",其过程符合准二级吸附动力学方程(R~2=0.9992)。沸石吸附越接近饱和越利于解吸,在0.1 mol/L的盐酸溶液中解吸率高达54%。盐改性更利于提高沸石对氨氮的去除,沸石在0.1 mol/L的NaCl溶液中改性2 h后,其对NH_4~+-N的去除率达83.3%,是天然沸石的1.32倍。     

微波辅助改性沸石对水中铜的吸附研究

用氯化钠作改性剂,在微波的辅助下对沸石进行改性,制得改性沸石。研究各种因素对改性沸石吸附水中铜的影响,并研究其吸附等温方程。结果表明:在改性沸石投加质量浓度为6 g/L,吸附时间为80 min,温度为30℃,pH=5时其吸附效果较好,且改性沸石对铜离子的吸附符合Freundlich吸附等温方程模型。与天然沸石相比,其吸附性能有明显提高,且沸石经过5次再生,吸附性能仍然较佳。     

载铝改性沸石除氟的热力学和动力学机理研究

本文依次采用1.0 mol/L的氢氧化钠和10％的硫酸铝改性天然沸石,然后经过焙烧得到载铝改性沸石样品.对天然沸石和改性沸石的吸附性能做了比较,考查了溶液pH值和温度对改性沸石吸附容量的影响,并对吸附过程进行了动力学和热力学研究.结果表明:改性沸石的吸附容量远远大于天然沸石,在溶液pH值为6,温度为室温时改性沸石的吸附容量达到最佳为1.44 mg/g;改性沸石对氟离子的吸附动力学符合准二级动力学方程,吸附热力学过程符合Freundlich模型,不同温度下的吸附热力学的吉布斯自由能以及焓变和熵变均为负值表明该吸附过程为自发放热反应;初步探讨了载铝改性沸石对氟离子吸附过程的反应机理.     

超声与改性沸石强化处理高浓度氨氮废水

在对人造沸石进行NaCl溶液浸泡改性处理的基础上,采用超声强化吸附氨氮的传质过程。通过氨氮吸附试验、表征分析和吸附等温线拟合,进一步考察了改性沸石在超声和非超声条件下对氨氮的吸附特性,叠加超声作用后,溶液中氨氮去除效果更显著。试验结果表明,浓度为0.8 mol/L的NaCl溶液对人造沸石改性效果最佳;当改性沸石投加量为50g/L、吸附时间为40 min、常温为25℃、pH呈中性、超声功率为240 W时,氨氮去除效果最好。Langmuir和Freundlich吸附等温曲线皆可较好描述改性沸石对氨氮的吸附过程。     

天然与改性沸石对磷酸盐吸附效能及机理研究

对天然沸石和Fe Cl3改性沸石的物化特性进行表征,并研究其对磷酸盐的吸附效能和机理。结果表明:改性后沸石的晶体形貌、表面性能和化学成分发生变化。在粒径为0.3~0.6 mm、投加量为50 g/L、磷酸盐初始质量浓度为50 mg/L、温度为25℃、p H=7、吸附时间为10 h的条件下,天然沸石和改性沸石对磷酸盐的去除率分别为24.3%、98.45%。改性沸石的再生能力较强。Freundlich、热力学模型和再生实验结果表明改性沸石对磷酸盐的吸附以物理吸附为主。     

天然沸石对高浓度NH4+吸附机理研究

为快速降低高NH₄⁺水源中的NH₄⁺浓度,便于后续生化工艺处理,本研究选用天然沸石作为吸附剂,并考察了影响天然沸石对高浓度NH₄⁺吸附性能的因素;通过研究天然沸石对高浓度NH₄⁺的吸附动力学、等温线和热力学特性,并结合分子动力学模拟,探究了天然沸石对高浓度NH₄⁺的吸附机理。结果表明,当天然沸石投加量为50 g/L、NH₄⁺-N初始质量浓度为4 000 mg/L、温度为35℃、吸附时间为3 h时,天然沸石对NH₄⁺-N的吸附量可达26.94 mg/g。吸附动力学和等温线分析表明,天然沸石对高浓度NH₄⁺的吸附过程更适合用准二级动力学模型和Freundlich模型描述。理论计算和红外光谱表征佐证了氢键和化学吸附作用的存在。天然沸石吸附高浓度N...     

用磁改性海泡石处理含镍废水

以天然海泡石为原料,Fe SO4·4H2O和Fe Cl3·6H2O为改性剂,制备了磁改性海泡石并用于处理含Ni2+废水。考察了吸附时间、反应温度、p H和Ni2+初始质量浓度对磁改性海泡石对Ni2+吸附量的影响。结果显示,磁改性海泡石对Ni2+的吸附量随吸附时间、温度、p H与Ni2+初始质量浓度的增加而提高,吸附行为与二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型拟合较好。对于Ni2+质量浓度为50 mg/L的废水,在25°C、p H=5的条件下,0.5 g磁改性海泡石对Ni2+的吸附量为2.95 mg/g。通过正交试验优选出适用于处理Ni2+质量浓度为68.48 mg/L的某镀镍车间漂洗废水的最佳条件为:温度65°C,p H 4.2,吸附剂投加量1.5 g,时间为1.5 h。最终Ni2+去除率为99.65%,出水Ni2+质量浓度为0.24 mg/L,远低于GB 21900–2008中表2规定的排放限值(0.5 mg/L)。     

改性沸石去除废水中Zn2+的试验研究

采用Nacl-MnO2联合的方式对天然斜发沸石进行改性,在静态条件下,对改性沸石处理模拟含锌废水进行了试验研究,考察了吸附时间,吸附剂投量、Zn2+初始浓度和pH对改性沸石吸附Zn2+的影响.结果表明,在温度为25℃,pH为5.0～6.0,Zn2+初始质量浓度≤50 mg·L-1,按锌与改性沸石质量比为1.40投加改性沸石进行处理,Zn2+去除率可迭90%以上,模拟含锌废水经改性沸石处理后,水中锌含量低于国家排放标准.采用Langmuir吸附等温线和准二级动力学模型拟合改性沸石对Zn2+的吸附,结果表明,改性沸石对Zn2+的吸附能较好地符合Langmuir吸附等温线和准二级动力学模型,相关系数分别为0.927 5和0.9992.     

沸石吸附城市有机废弃物厌氧发酵沼液氨氮研究

采用天然沸石、NaCl改性沸石和氯化十六烷基吡啶(CPC)改性沸石吸附沼液中的氨氮,考察了沸石投加量、沼液pH和吸附时间等因素对沼液中氨氮吸附效果,分析了3种沸石对沼液中氨氮的吸附动力学过程。结果表明,对100 m L沼液,NaCl改性沸石对沼液氨氮的吸附性能大于天然沸石和CPC改性沸石,在投加量为20 g、沼液pH为6～8、吸附时间为120 min时,吸附效果为佳;天然沸石投加量为25 g、沼液pH为8、吸附时间为180 min时效果为佳;而CPC改性沸石一直处于较低的吸附水平,不适用于沼液氨氮的吸附。准1级反应动力学方程模型能较好的描述3种沸石吸附沼液中氨氮的过程。     

改性沸石处理含镍废水的研究

用丁二酮肟(DMG)修饰经十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性的人造沸石吸附模拟废水中的Ni2+。结果表明,吸附时间为50 min,改性沸石用量为1.1 g,Ni2+初始浓度为20 mg/L,pH值为7.0,温度为35℃,溶液体积为25 mL时,吸附率达98%以上,且受其他干扰离子(Cu2+、Pb2+)的影响不大。     

厌氧颗粒污泥对水中铅离子的吸附与解吸附

采用厌氧颗粒污泥对废水中的Pb2+进行了吸附和解吸附研究. 结果表明,影响Pb2+吸附的主要因素是溶液pH、污泥投加量、Pb2+的初始浓度及接触时间. 处理25 mL Pb2+浓度为100 mg/L的(pH 4~5)模拟废水时,投加0.1 g污泥,污泥吸附容量为121.1 mg/g,对废水中Pb2+的吸附率可达99.5%. 未经烘干处理的颗粒污泥有更强的吸附能力,其吸附过程符合Lagergren二级动力学方程,吸附等温线可由Langmuir和Freundlich方程很好地拟合,相关性良好. 吸附Pb2+后的厌氧颗粒污泥用0.1 mol/L硝酸经3次解吸后,解吸率可达93.11%.     

响应曲面优化改性沸石的制备及其对水中氨去除特性

采用柠檬酸钠联合高温煅烧制备改性沸石，利用响应曲面法优化制备参数，通过批次吸附实验探究了改性沸石去除水中氨的特性及机理。结果表明：柠檬酸钠质量分数为2.24%，煅烧温度为395.72℃，煅烧时间为3.58 h条件下制备的改性沸石效果最佳；在投加量为10 g/L条件下处理20 mg/L氨，去除率达到80.21%，较天然沸石提高35.62%。SEM和BET表明改性后沸石孔径增大了1.48倍。吸附氨的最佳pH为6，阳离子共存对吸附氨的影响顺序为：K⁺>Ca²⁺>Mg²⁺>Na⁺；拟二级动力学和Langmuir模型可更好地描述氨吸附过程，改性沸石循环5次后的氨去除率依然可达70.49%。本研究制备的改性沸石可作为吸附剂用于水中氨的高效去除。     

松果对废水中Cu~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)的吸附特性研究

以松果作为吸附剂进行了去除废水中Cu2+、Pb2+、Zn2+的吸附及解吸试验,研究了溶液pH值、吸附剂投加量、反应时间、溶液初始浓度对吸附效果的影响,以及不同pH值对达到吸附平衡的松果的解吸影响。结果表明:当pH值为5.0～5.5,Cu2+、Pb2+、Zn2+初始质量浓度约为25 mg/L时,吸附剂的最佳投加量分别为3、1.5、3 g/L,去除率分别为55.32%、86%、39.96%。3种重金属离子的吸附动力学方程符合Lagergren准二级动力学方程,R2均大于0.998。等温吸附研究表明:Freundlich方程能较好地描述Cu2+的等温吸附过程,Langmuir方程则能更好地描述Pb2+和Zn2+的吸附过程,用Langmuir方程拟合等温吸附数据得出松果对Cu2+、Pb2+、Zn2+的最大吸附量分别为9.10、31.65和9.60 mg/g。强酸是一种理想的Cu2+和Zn2+解吸剂。