固定化蟹壳生物炭制备及吸附Pb2+的研究

以废弃的蟹壳为原料制备蟹壳生物炭(BC),采用海藻酸钠固定制备复合凝胶球。结合成球形态和对Pb²⁺的去除率发现,在BC与海藻酸钠质量比为1∶2的条件下制备的蟹壳生物炭-海藻酸钠凝胶球(BC-SA)的性能最佳。探究了影响BC-SA吸附Pb²⁺的因素及其再生能力,通过扫描电镜和傅里叶红外光谱仪对未添加BC的凝胶球和吸附Pb²⁺前后的BC-SA进行表征。结果表明,Pb²⁺溶液初始pH、BC-SA投加量、Pb²⁺初始浓度和反应时间都会对BC-SA吸附Pb²⁺产生显著影响。吸附过程符合拟二级动力学模型,表明吸附以化学吸附为主,Langmuir等温线可以更好地拟合实验数据,Pb²⁺最大去除率为91.06%。再生结果表明,经5次解吸-吸附循环后,BC-SA对Pb²⁺的去除率为82%,展现出良好的可重复利用性。BC得以成功地固定且BC-SA表面的羟基和羧基与Pb²⁺之间发生了官能团的络合作用。     

碳化处理对再生微粉吸附Pb2+行为与机理的影响

随着工业的发展,大量含铅废弃物被排放到环境中,给水体带来了严重的污染。本研究采用经碳化处理的再生混凝土微粉(CRCF)作为吸附剂,针对硝酸铅配制的铅污染溶液开展吸附试验,并测试分析了吸附剂的物相、微观结构和稳定性。研究表明,CRCF对Pb²⁺具有良好的吸附效果,24 h后可达到93.1%(质量分数,下同)的去除率;CRCF对Pb²⁺的吸附稳定性较高,吸附后仅有极少量的Pb²⁺浸出;吸附反应中,Pb²⁺静电吸附在CRCF表面,与CRCF发生离子交换并在表面形成碳酸盐沉淀,最终主要以碳酸盐的形式固定在CRCF中;CRCF可作为一种低成本的Pb²⁺高效吸附剂,可有效应用于含铅废水的治理,实现废物资源化再利用。     

膨化稻壳对铀及伴生重金属离子的吸附机理

对粮食生产中的大量废弃的米稻壳经膨化技术加以改性,通过研究新型吸附对于放射性废水中的核素U⁶⁺及伴生重金属Pb²⁺的吸附特性,考察pH、吸附剂用量、温度、时间和初始浓度等影响吸附的因素,揭示新型吸附剂在吸附过程中的各种离子在溶液中的反应动力学、热力学参数以及等温吸附规律。通过实验证明稻壳经膨化改性后对核素U⁶⁺及伴生重金属Pb²⁺吸附效果明显,当pH分别为3、5时,吸附时间为40min时,溶液中U⁶⁺和Pb²⁺的去除率分别可达到89.10%、96.58%;通过吸附理论拟合研究证明新型吸附剂对U⁶⁺和Pb²⁺的吸附行为符合Langmuir等温单分子层吸附模型理论。     

生物基吸附材料在金堤河水体生态污染治理中的应用

针对金堤河水体存在较为严重的重金属离子污染的现象，以玉米秸秆为原料，通过添加氯甲烷、环氧氯丙烷、四乙烯五胺、三丙胺和叔丁醇钾等处理剂，制备了一种新型生物基吸附材料SXF-1，并评价了其对重金属离子Cr⁶⁺和Pb²⁺的吸附效果。实验结果表明，当生物基吸附材料SXF-1的加量为0.5%、水样pH值为5、水样中重金属离子的浓度为50mg·L^-1、吸附时间为12h、实验温度为20℃、干扰离子浓度为5000mg·L^-1时，Cr⁶⁺和Pb²⁺的去除率分别能够达到96.15%和90.04%。研究结果认为，生物基吸附材料SXF-1对重金属离子Cr⁶⁺和Pb²⁺的吸附处理效果较好，能够满足金堤河水体生态污染治理的要求。     

木质素磺酸钙对Pb2+污染土固化效果的研究

文中以受铅污染的杨凌黄土为研究对象,以木质素磺酸钙为改良剂,通过无侧限抗压强度试验、崩解试验和渗透试验,以及对土体浸提液的pH和电导率进行测试,揭示木质素磺酸钙对Pb²⁺重金属污染土稳定固化的效果。结果表明：随着木质素磺酸钙掺量的增加,固化土的无侧限抗压强度和水稳性均先增大后减小,渗透系数先减小后增大,pH值和电导率值均不断增大;木质素磺酸钙对Pb²⁺污染土改良的最佳比例范围是0.5%～1.0%,在此范围内,木质素磺酸钙对于提高污染土的无侧限抗压强度、水稳性以及减小土的渗透性均有明显效果。     

聚丙烯酸钠包覆Fe3O4磁性交联聚合物的制备及其对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附性能

采用溶液分散聚合和Ca²⁺表面交联制备了聚丙烯酸钠包覆Fe₃O₄的磁性交联聚合物（CPAANa@Fe₃O₄）,对其进行了XRD、FT-IR、SEM和TGA等表征。以CPAANa@Fe₃O₄为吸附剂研究了CPAANa@Fe₃O₄对水溶液中Pb²⁺、Cd²⁺的静态吸附,考察了溶液pH、吸附剂投加量、金属离子初始浓度对吸附的影响。结果表明：CPAANa@Fe₃O₄在pH 2～6范围内均具有较好的吸附性能,当吸附剂投加量分别为1.0 g·L^-1和1.6 g·L^-1时对初始浓度分别为200 mg·L^-1的Pb²⁺和100 mg·L^-1的Cd²⁺的去除率达到最大,可使Pb²⁺实现达标排放（GB 8978-1996）;CPAANa@Fe₃O₄对Pb²⁺和Cd²⁺的吸附动力学符合准二级模型,吸附等温线符合Langmuir模型,对Pb²⁺和Cd²⁺的最大吸附量分别为454.55 mg·g^-1和275.48 mg·g^-1。将CPAANa@Fe₃O₄用于处理实际电解矿浆废水,发现能有效吸附其中的Pb²⁺和Cd²⁺,具有潜在实用价值。     

槐木活性炭净化废水中Pb2+的工艺研究

低成本高效活性炭吸附剂在废水处理中起着至关重要的作用。可再生的树枝是制备高效吸附剂的“零”成本原料。以刺槐树枝为原料,采用水蒸气活化法制备槐树活性炭,并优化活性炭吸附废水重金属离子Pb²⁺的工艺。结果表明：3 cm×10 cm左右槐树枝段,在110℃下干燥3天后在500℃恒温炭化30 min的槐木炭,再在650℃下恒温活化80 min,水蒸气流量为30 g·h^-1,制备的槐木活性炭对废水中的Pb²⁺有着较好的吸附能力和去除能力,最大吸附量202.0mg·g^-1,最大净化率大于95%。通过单因素实验获得活性炭对Pb²⁺吸附最佳的工艺参数：Pb²⁺初始质量浓度为0.5 mg·mL^-1,吸附时间60 min,吸附温度20℃。Pb²⁺在槐木活性炭上的吸附更适合Freundlich吸附模型。在低于70℃时,吸附是放热过程,槐树活性炭对Pb²⁺的吸附能力大于对溶剂的吸附,吸附是自发过程。     

固定化耐酸曲霉对Pb2+的去除及机理研究

固定化微生物技术凭借处理效率高、投入成本低的优势在重金属废水处理领域应用颇为广泛,然而相关的重金属去除机理尚不明确。以从酸性矿山废水中筛出的耐酸曲霉Aspergillus sp. MF1作为研究对象,对其进行固定化处理,运用亚细胞分离技术以及五步提取法并通过SEM、FTIR表征初步揭示固定化Aspergillus sp. MF1去除Pb²⁺的机理。研究结果表明,在pH为3.5,初始Pb²⁺质量浓度为10 mg/L时,固定化Aspergillus sp. MF1对于Pb²⁺的去除率最高可达78.26%。固定化Aspergillus sp. MF1去除Pb²⁺的机理可归纳为两点,一是源于固定化Aspergillus sp. MF1载体的高比表面积、聚乙烯醇和海藻酸钠等材料表面活性基团对Pb²⁺的吸附,二是归于Aspergillus sp. MF1细胞壁对于Pb²⁺的螯合、吸附和离子交换作用,以及液泡和其他细胞器的隔室化作用。此外,固定化Aspergillus ...     

碱溶透析和酸析处理对碱木质素物化性质和Pb2+去除性能的影响

采用XPS、静态接触角、颗粒表面电荷、扫描电镜、官能团分析等方法来研究碱木质素经过碱溶透析和碱溶酸析处理后的物化性质的差异，探讨碱木质素分子聚集程度对Pb²⁺去除性能的影响。结果表明，碱溶透析木质素的比表面积是碱溶酸析木质素的4.77倍，碱溶透析样品较酸析样品的表面氧含量高48%、水/木质素薄膜的静态接触角低13°，反映出碱溶透析处理后的木质素比碱溶酸析处理后的木质素分子聚集程度低、分子链疏松、羧基和羟基等含氧官能团裸露程度增加。碱溶透析处理后的木质素与Pb²⁺的静电作用增强，对Pb²⁺的去除能力显著提高。Pb²⁺浓度为100 mg·L^-1时，碱溶透析木质素对Pb²⁺的去除量达136 mg·g^-1，去除率为81.8%，且去除性能受体系pH的影响小。与化学改性和表面功能化相比，利用碱溶透析处理以提高木质素对Pb²⁺的去除性能具有操作简单、无毒、能耗低的优点。     

黄磷渣制备二氧化硅吸附Pb2+的性能研究

为了探究水体中Pb²⁺有效去除方法，以黄磷渣为原料实现二氧化硅的制备、纯化及表征，以其为媒介探究不同因素下对Pb²⁺的吸附性能。结果表明：SiO₂表面成功接枝KH570,传质动力随吸附时间的增加逐渐减弱，吸附缓慢，吸附容量在30 min时饱和达到9.51 mg/g; 60 min后发生解析，导致吸附容量下降至9.38 mg/g。随着温度升高和溶液Pb²⁺浓度的增大，活性位点与Pb²⁺有效碰撞的机率增大，吸附容量达到12.3 mg/g;随着pH值升高吸附容量增大。笔者采用Langmuir和Freundlich模型探索吸附剂对Pb²⁺的吸附行为发现：Langmuir模型等温吸附适合描述吸附剂对Pb²⁺的吸附行为，且SiO₂对Pb²⁺的吸附符合二级动力学行为。     

花生壳生物炭的改性及其吸附Pb2+性能研究

以花生壳为原料热解制备生物炭,并分别采用NaOH和KMnO₄进行改性,经表征发现改性后生物炭微观结构较为疏松、孔径变小、稳定性增强,NaOH改性花生壳生物炭（AB）和KMnO₄改性花生壳活性炭（MnB）的比表面积分别增至花生壳生物炭（B）的3.178倍和5.065倍,以KMnO₄作为改性剂时,锰氧化物成功地固定在生物炭上,B、AB和MnB的零电荷点（pH_PZC）分别为2.193、2.888和2.466。探究改性前后生物炭对Pb²⁺的吸附性能发现：B、AB和MnB吸附Pb²⁺的适宜pH值分别为4.5~6.5、5.5~6.5和5.0~6.5,达到相同Pb²⁺去除率时,生物炭用量MnB 2+的吸附平衡时间较B吸附Pb²⁺的吸附平衡时间（1 080 min）分别缩短了180和480 min。通过吸附动力学模型和等温线模型分析可知,3种生物炭吸附Pb²⁺的过程均受化学吸附控制,吸附速率MnB>AB>B,AB和MnB的最大理论吸附量分别是53.19和80.65 mg/g,分别提高至B的1.38倍和2.10倍。     

净水功能型透水混凝土的组成设计研究

为净化雨水和补充地下水,设计了一类净水功能型偏高岭土基地聚合物透水混凝土。通过研究壳聚糖掺量、碱激发剂模数与碱当量对偏高岭土基地聚合物浆体力学、吸附特性的影响,制备了一种可用于透水混凝土的高吸附性浆体材料。基于此,进一步探讨了透水混凝土骨料堆积孔隙率、浆集比(P/A)等体积结构参数对其净水、透水与力学性能的影响。结果表明:随着壳聚糖掺量的增加,偏高岭土基地聚合物的强度呈先提高后降低的趋势,Pb²⁺的吸附量呈增大趋势;随着骨料堆积孔隙率的增大,透水混凝土的力学和净水性能均减弱,透水性增强;随着浆集比的增大,透水混凝土力学与净水性能增大,透水性减小。最终设计出净水、透水与力学性能协调的透水混凝土,其28 d抗压强度、透水系数和Pb²⁺去除率分别为20.1 MPa、0.67 cm/s和90.5%。     

某填埋厂垃圾渗滤液“化学软化+TUF+板框压滤”的应用研究

某填埋场圾渗滤液采用“预处理+卷式物料膜+DTRO/STRO+MTRO”工艺,为减低各工艺单元的结垢风险,采用“化学软化+管式超滤膜设备(TUF)+板框压滤”工艺进行预处理,并考察泥饼成型效果。通过小试及中试实验,探究最优化学加药方案、除硬效果、COD 去除率、TUF 运行参数、膜污染的种类以及回流管路优化。结果表明,化学软化的最优加药方案为投加 5 000 mg/L 的 Ca(OH)₂、4 000 mg/L 的 Na₂CO₃,其中总硬、Ca²⁺、Mg²⁺、COD 的去除率为51.7%、85.7%、20.0%、30%;TUF 运行时控制 83.3% 的回收率,稳定膜通量为 75～85 L/(m²·h),污染周期大于 3.2 d,超滤膜污染主要为有机物污染,其超滤膜外排的浓缩液能有效通过板框压滤形成泥饼,残渣量为15.0 kg/t水;污泥罐上清液回流至 TUF 进料罐会加速膜通量衰减,板框滤液回流至 TUF 进料罐能提高膜通量。该研究结果可为垃圾渗滤液预处理...     

城市径流有机微污染物污染状况及生物渗滤单元对其处理效果的模拟的进展

雨水径流是城市受纳水体非点源污染的重要污染源。城市径流中已检出多种微量有机污染物,如多环芳烃,烷基酚等。这些污染物因其生物毒性、在环境中可持续存在等特性,对受纳水体、土壤甚至地下水造成潜在威胁。由于径流中有机微污染物的浓度低,检测方法复杂,因此在实验室分析方法的基础上,国外相继采用数值模拟方法来研究径流就地处理设施对有机微污染物的效果。在常用的雨水处理方法中,生物渗滤被认为是最具潜力的方法之一。本文基于国内外的径流水质数据,总结了城市雨水径流中部分有机微污染物的含量、来源,并介绍分析了几种有潜力用于雨水生物渗滤单元对微污染物的处理效果的模型。     

污泥复合玉米芯碳化吸附剂对Pb~(2+)的吸附特性

采用城市污水处理厂脱水污泥和玉米芯复合碳化制备吸附剂,利用BET、SEM和FTIR对吸附剂进行表征,通过吸附因素影响实验、解吸实验、选择性吸附实验、吸附动力学和等温模型拟合考察其对废水中Pb⁽²⁺⁾的吸附特性,并对实际废水进行了吸附研究。结果表明,污泥复合玉米芯碳化吸附剂比表面积为991.20 m(2+)的吸附特性,并对实际废水进行了吸附研究。结果表明,污泥复合玉米芯碳化吸附剂比表面积为991.20 m²/g,以中孔为主,其对模拟废水中Pb2/g,以中孔为主,其对模拟废水中Pb⁽²⁺⁾的较佳吸附条件:初始pH、吸附温度和吸附时间分别为4.0～5.5、25℃和4.0 h,当Pb(2+)的较佳吸附条件:初始pH、吸附温度和吸附时间分别为4.0～5.5、25℃和4.0 h,当Pb⁽²⁺⁾初始浓度为10 mg/L、较佳吸附剂投加量为6 g/L时,Pb(2+)初始浓度为10 mg/L、较佳吸附剂投加量为6 g/L时,Pb⁽²⁺⁾去除率为90.10%,吸附量为1.50 mg/g。经0.5 mol/L的HCl解吸6次,吸附剂对Pb(2+)去除率为90.10%,吸附量为1.50 mg/g。经0.5 mol/L的HCl解吸6次,吸附剂对Pb⁽²⁺⁾的去除率仍达92%以上。污泥复合玉米芯碳化吸附剂对Pb(2+)的去除率仍达92%以上。污泥复合玉米芯碳化吸附剂对Pb⁽²⁺⁾的吸附符合准二级动力学模型(R(2+)的吸附符合准二级动力学模型(R²为0.997 1～0.999 5)和Freundlich吸附等温模型(R2为0.997 1～0.999 5)和Freundlich吸附等温模型(R²为0.992 0～0.996 6),为非均匀化学吸附,羟基和羧基起主要作用。Cu2为0.992 0～0.996 6),为非均匀化学吸附,羟基和羧基起主要作用。Cu⁽²⁺⁾、Cd(2+)、Cd⁽²⁺⁾和Ni(2+)和Ni⁽²⁺⁾对Pb(2+)对Pb⁽²⁺⁾产生竞争吸附作用,选择性吸附顺序为:Cu(2+)产生竞争吸附作用,选择性吸附顺序为:Cu⁽²⁺⁾>Pb(2+)>Pb⁽²⁺⁾>Ni(2+)>Ni⁽²⁺⁾>Cd(2+)>Cd⁽²⁺⁾。实际废水(COD、Pb(2+)。实际废水(COD、Pb⁽²⁺⁾和Cu(2+)和Cu⁽²⁺⁾初始浓度分别为563,23.20,29.86 mg/L)处理结果表明,当吸附剂投加量为32 g/L时,Pb(2+)初始浓度分别为563,23.20,29.86 mg/L)处理结果表明,当吸附剂投加量为32 g/L时,Pb⁽²⁺⁾去除率达96.10%,剩余浓度为0.90 mg/L,达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)第一类污染物最高允许排放浓度限值,此时Cu(2+)去除率达96.10%,剩余浓度为0.90 mg/L,达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)第一类污染物最高允许排放浓度限值,此时Cu⁽²⁺⁾几乎被完全吸附。     

牛血清白蛋白纳米球接枝杨梅单宁的制备以及吸附去除水体中Pb2+的性能

采用去溶剂法和杨梅单宁-戊二醛固化接枝制备得到杨梅单宁（BT）接枝牛血清白蛋白（BSA）纳米球（BSA-BT-NSs）吸附材料，并系统探讨了其在不同吸附条件下对水体中Pb²⁺的吸附去除性能。研究结果表明：50%用量杨梅单宁（基于BSA-NSs量）接枝固化得到的BSA-BT-NSs具有较好的球形结构和良好的分散性。在吸附实验中，Pb²⁺初始浓度为250mg/L、pH 5.0、温度为298K 条件下吸附20min，BSA-BT-NSs（0.4g/L）对Pb²⁺的吸附效果最佳，最大吸附容量为76mg/g，优于多数同类型吸附材料。BSA-BT-NSs对Pb²⁺吸附过程符合Langmuir方程和准二级吸附动力学模型，且吸附后的BSA-BT-NSs经0.1mol/L 硝酸进行解吸取得了92.04％的良好解吸效果，并可再次重复使用。进一步分析其Pb²⁺吸附机理，表明BSA-BT-NSs中的氨基氮原子、羟基和羧基氧原子作为电子供体参与了与Pb²⁺的空轨道发生配位作用。     

初期雨水污染特征及截流量分析

为研究初期雨水径流污染特征和截留量，对某汇水区的雨水径流污染指标(COD、 SS、 NH₄⁺-N、 TN、TP)进行监测，分析各污染指标随降雨时间的变化特征，并通过无量纲曲线和质量比率曲线判断降雨对该区域的冲刷效应，最后根据无量纲曲线分析结果确定截流量。研究结果表明，初期雨水径流污染与降雨强度和雨前晴天数有关，降雨强度越大，雨前晴天数越多，初期雨水所产生的污染越严重；降雨对于该区域的冲刷效应不仅与降雨强度有关，还受降雨雨型密切影响；经过无量纲曲线分析，确定其截流量为雨水径流体积的45%～50%。     

磁性水热炭对重金属离子铅的吸附性能研究

研究磁性水热炭对Pb⁽²⁺⁾的吸附,采用原子吸收光谱仪测定Pb(2+)的吸附,采用原子吸收光谱仪测定Pb⁽²⁺⁾的浓度,控制单因素变量法研究了投加量、pH、时间和初始离子浓度等对Pb(2+)的浓度,控制单因素变量法研究了投加量、pH、时间和初始离子浓度等对Pb⁽²⁺⁾的吸附研究。结果表明,在初始离子浓度50 mg/L,投加量为0.05 g、pH 5.0,温度30℃以及吸附时间2 h时,吸附去除率达到93.88%,吸附量为46.94 mg/g。用准二级动力学方程模拟实验数据,相关系数可达到0.999 9,吸附过程可用Langmuir吸附等温模型来描述,说明磁性水热炭对Pb(2+)的吸附研究。结果表明,在初始离子浓度50 mg/L,投加量为0.05 g、pH 5.0,温度30℃以及吸附时间2 h时,吸附去除率达到93.88%,吸附量为46.94 mg/g。用准二级动力学方程模拟实验数据,相关系数可达到0.999 9,吸附过程可用Langmuir吸附等温模型来描述,说明磁性水热炭对Pb⁽²⁺⁾的吸附过程为单分子层的化学吸附。     

IL/GO/PVP/PVDF改性膜处理重金属离子的研究

将离子液体（IL）1-乙基-3-甲基咪■六氟磷酸盐（[EMIM]PF₆）、氧化石墨烯（GO）、聚乙烯吡咯烷酮K30（PVP）、聚偏氟乙烯（PVDF）、二甲基甲酰胺（DMF）共混制备IL/GO/PVP/PVDF改性超滤膜。以IL/GO复合添加剂为变量,测试了膜对Cd²⁺、Pb²⁺、Hg²⁺ 3种重金属离子的截留率和抗污染率,并探究了离子浓度和pH对膜截留性能的影响。结果表明,IL/GO的添加降低了超滤膜接触角,有效提高了膜表面的亲水性。当IL/GO复合添加剂质量分数为4%/0.6%时膜的综合性能最佳,对Cd²⁺、Pb²⁺、Hg²⁺的截留率可达96.31%、97.72%、96.47%,受污染后通量恢复率为79.24%、85.70%、82.28%。     

煤矸石螯合改性后对选矿废水中重金属离子吸附研究

选取贵州省某6个矿区煤矸石进行均匀混合，通过700℃煅烧后获得热活化的样品。采用螯合剂次氮基三乙酸(NTA)与羧甲基淀粉(CMS)对热活化的样品进行改性，制备低成本的改性煤矸石吸附剂。通过单因素静态吸附实验分别研究了pH、CMS与NTA固液比、吸附剂投加量、吸附时间等对改性煤矸石吸附废水中Cu²⁺和Pb²⁺的影响。结果表明，在焙烧温度为700℃、CMS与NTA最佳固液质量比(简称固液比)为1∶15、溶液pH=9、吸附时间为2 h、投放量为0.8 g/L条件下，改性煤矸石能够吸附选矿废水中大量Cu²⁺和Pb²⁺，最佳去除率分别为69.34%和79.98%。结合吸附等温模型拟合分析，吸附剂对Pb²⁺的吸附过程以单层的化学吸附为主。