水厂脱水污泥吸附污水中磷的性能

介绍了利用自来水厂脱水污泥作为吸附除磷的吸附剂,研究其等温吸附特性,考察共存阴阳离子、pH值、吸附剂投加量及温度对除磷效果的影响。试验结果表明:自来水厂脱水污泥具有显著的吸附除磷效果,其对磷的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,理论饱和吸附容量达16.56 mg/g;共存CO_3~(2-)对吸附过程产生明显抑制,与PO_3~(4-)存在竞争吸附;共存阳离子对吸附过程影响不大;吸附容量和去除率均随pH值升高而降低;温度升高使吸附容量与除磷效果均有提升。     

高铝粉煤灰基NaP1型沸石/水合金属氧化物的制备及其对亚甲基蓝的吸附

以高铝粉煤灰为原料,通过水热法制备沸石,然后在室温下,采用沉淀法在其表面负载水合金属氧化物,分别得到了沸石/水合氧化锆和沸石/水合氧化铁.通过XRD、SEM、BET对吸附剂进行表征,并对沸石及负载型沸石吸附亚甲基蓝的吸附动力学和吸附等温线进行研究.结果 表明,粉煤灰基沸石为NaP1型,比表面积为50.88 m2/g,平均孔径为8.01 nm.沸石及负载型沸石吸附亚甲基蓝过程均符合准二级动力学模型,以化学吸附为速率控制步骤,吸附等温线均更符合Langmuir方程.其中,沸石/水合氧化铁的理论饱和吸附量高达185 mg/g,并且在无需调节溶液的pH值条件下,再生后的样品对亚甲基蓝的去除率仍然达到90％以上.因此,高铝粉煤灰基沸石原位负载水合金属氧化物材料是一种新型高效、绿色环保的吸附剂.     

粉煤灰负载水合氧化铁处理含磷(V)废水

对粉煤灰负载水合氧化铁去除水中HPO42-的性能进行了实验研究,考察了吸附剂用量、HPO42-浓度、溶液pH值、溶液共存离子等因素对吸附的影响,分析了其在不同温度下的吸附等温线及对HPO42-的吸附动力学,结果表明,Langmuir和Freundlich方程能较好地描述吸附平衡,其吸附动力学符合Lagergren二级方程. 粉煤灰经过改性对HPO42-有很强的去除能力,在吸附剂用量8.0 g/L,pH=3的条件下,粉煤灰负载水合氧化铁对HPO42-的去除率可达97%. 共存离子浓度在5~30 mg/L时,SO42-, NO32-, CO32-和Cl-等对HPO42-的去除几乎没有影响,而SiO32-的存在则明显抑制HPO42-的去除.     

纳米四氧化三铁沸石微球吸附废水中铅离子研究

采用纳米Fe_3O_4对人造沸石(NZ)进行改性,研究了吸附剂投加量、废水pH、不同交联剂、离子含量等对改性磁性沸石微球去除废水中Pb~(2+)性能的影响,分析了改性沸石的吸附动力学和吸附等温线。结果表明,在Pb~(2+)溶液pH=3,吸附剂投加量为0.6 g/L条件下,钙交联纳米Fe_3O_4改性沸石微球(Ca-MZS)对溶液中Pb~(2+)的去除率达93.4%,最大吸附量为77.1 mg/g,较NZ的最大吸附量8.02 mg/g有明显提高。Ca-MZS比铁交联纳米Fe_3O_4改性沸石微球(Fe-MZS)的最大吸附量高2.57 mg/g。Ca-MZS对Pb~(2+)的吸附过程符合准2级动力学模型和Freundlich模型。Pb~(2+)溶液分别加入Na~+、K~+时,Ca-MZS对Pb~(2+)去除率分别下降了9.3个、16.1个百分点。     

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。     

镧改性磁性介孔二氧化硅对磷酸盐的吸附性能研究

针对高浓度含磷废水排放加剧水体富营养化的问题,制备了一种吸附容量高易于磁分离回收的镧改性磁性介孔二氧化硅纳米粒子(MMSNPs-La),考察投加量、pH值、初始浓度和吸附时间对磷酸盐吸附过程的影响。结果表明,MMSNPs-La对磷酸盐最佳投加量为0. 1 g/L,吸附pH为7. 0,吸附平衡时间为120 min,最大吸附容量为55. 8 mg/g;吸附符合Langmuir等温模型,拟合所得理论吸附容量qemax为57. 1 mg/g,吸附动力学过程遵循准二级动力学;吸附饱和MMSNPs-La可以用3 mol/L的Na OH溶液很好地解吸,5次吸附-脱吸后仍保持较好的吸附性能。     

镧改性磁性介孔二氧化硅对磷酸盐的吸附性能研究

针对高浓度含磷废水排放加剧水体富营养化的问题,制备了一种吸附容量高易于磁分离回收的镧改性磁性介孔二氧化硅纳米粒子(MMSNPs-La),考察投加量、pH值、初始浓度和吸附时间对磷酸盐吸附过程的影响。结果表明,MMSNPs-La对磷酸盐最佳投加量为0. 1 g/L,吸附pH为7. 0,吸附平衡时间为120 min,最大吸附容量为55. 8 mg/g;吸附符合Langmuir等温模型,拟合所得理论吸附容量qemax为57. 1 mg/g,吸附动力学过程遵循准二级动力学;吸附饱和MMSNPs-La可以用3 mol/L的Na OH溶液很好地解吸,5次吸附-脱吸后仍保持较好的吸附性能。     

NaHCO_3处理胶乳生产污泥制备吸附剂对阳离子染料的吸附

以胶乳生产厂脱水污泥为原料、1.40mol/L的NaHCO_3作膨胀剂,60℃浸渍并超声处理30min,污泥烘干后再经高温炭化制备吸附剂,将其用于吸附阳离子兰X-GRRL染料溶液,考察炭化温度、炭化时间、吸附剂粒径、吸附剂投加量、吸附时间及溶液pH对吸附效果的影响,并对其吸附动力学和吸附等温线类型进行了探讨。结果表明:污泥在炭化温度700℃、炭化时间120min的条件下,制备的吸附剂(粒径0.75mm)的比表面积为118.95m~2/g,孔隙结构较为发达,对染料溶液吸附效果最佳;在振荡频率150r/min、吸附温度为25℃±0.10℃、初始染料质量浓度为250mg/L、吸附剂投加量为1.20g/L、溶液pH为5.47、吸附时间为300min时,溶液脱色率可达98.30%,染料吸附量为204.80mg/g;其吸附动力学可用准二级动力学方程进行描述;符合Langmuir型吸附等温线,属于单分子层吸附;吸附剂浸出液及吸附处理后的染料溶液的COD值分别为4.00mg/L和20.00mg/L,不会对水体造成二次污染。     

NaOH改性活性白土对低浓度氨氮的吸附研究

以NaOH溶液对活性白土进行改性,研究改性白土对低浓度氨氮的吸附性能。使用扫描电镜、傅里叶红外光谱、Zeta电位对吸附剂的表征结构进行分析。考察了pH、投加量、接触时间对氨氮去除率的影响,研究了改性吸附剂对氨氮的吸附动力学、热力学、吸附等温线的特性,并对吸附机理进行探讨。结果表明：改性白土对氨氮的吸附符合准二级动力学模型。Langmuir吸附等温线模型能更好拟合改性白土吸附行为,拟合后的最大吸附量为5.463 2 mg/g。改性后白土表面明显变得粗糙,孔径减小,氨氮吸附容量得到提升。当pH值为9.0,吸附剂投加量为2.5 g/L,吸附时间为2 h时效果最好,平衡时氨氮的吸附容量为5.213 8 mg/g,去除率约为24%。傅里叶光谱表征了改性后的白土含有—OH,吸附后白土内部存在NH⁺₄。     

改性沸石/聚合氯化铝造粒复合材料对水中氨氮和磷的吸附性能研究

以改性沸石（MZ）和聚合氯化铝（PAC）为原料,添加粘结剂聚乙烯醇（PVA）和造孔剂碳酸氢钠（NaHCO3）,制备出可同步脱氮除磷的复合颗粒材料（MZP）,并探究了投加量和pH等因素对氨氮和磷吸附性能的影响。结果表明,在MZP投加量为7 g/L,pH为6～8条件下,MZP对氨氮和磷的去除率均高于84%。MZP对氨氮和磷的吸附符合Freundlich吸附等温线模型,且吸附过程受液膜扩散和颗粒内扩散共同控制,符合准二级动力学模型,吸附过程MZP对氨氮和磷的最大理论吸附量分别为5.92、2.25 mg/g。共存离子对MZP吸附氨氮和磷有一定影响。经过5次吸附-解吸再生循环利用后,MZP仍能保持74%的氨氮去除率和52.6%的磷去除率。结合材料表征分析结果,MZP对氨氮的吸附主要为离子交换,对磷的吸附主要为静电吸附和配体交换。     

改性柚子皮生物炭吸附亚甲基蓝性能研究

采用硝酸-高锰酸钾活化法对制备的柚子皮生物炭进行改性处理，并将其作为吸附剂探究了其对亚甲基蓝的吸附性能。通过静态吸附实验考察了亚甲基蓝溶液的pH、初始浓度、吸附时间、吸附温度、吸附剂投加量等条件对吸附效果的影响，并确定了该吸附过程的吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学。实验结果表明，在改性生物炭投加量为0.6 g/L、pH 7、亚甲基蓝溶液浓度为100 mg/L、50℃吸附180 min的条件下，改性生物炭对亚甲基蓝的吸附容量为68.28 mg/g。通过准二级动力学方程和Freundlich方程更好的描述了该吸附过程，同时吸附热力学表明该吸附过程是一个自发吸热过程。     

改性钢渣陶粒对低浓度磷的吸附特征

为了阐明改性钢渣陶粒应用于水体除磷的可行性,通过吸附实验研究了镧铁复合氧化物改性钢渣陶粒对低浓度磷的吸附特性,考察了投加量、pH、共存离子等因素对除磷率的影响,并研究其吸附动力学特性。采用NaOH作为再生剂,比较了吸附饱和的改性钢渣陶粒经不同条件再生处理后的除磷效果。结果表明,对于初始磷浓度1 mg/L的溶液,吸附剂投加量5 g/L,pH为7时,除磷率高达99.07%;HCO_3^-和SO_4-和SO_4^(2-)对除磷的抑制作用较强。吸附动力学过程符合准二级动力学模型。使用1.5 mol/L NaOH浸泡60 min是较为合理的再生条件,一次再生后的除磷率仍可达98.51%。     

Cu Al-LDHs/生物质炭的制备及对水中磷的去除

采用水热法制备铜铝层状双金属氢氧化物,负载在剑麻生物质炭上,得到CuAl-LDHs/生物质炭,通过SEM、BET、XRD和FTIR等对结构进行表征,考察了初始pH值、投加量、吸附时间和温度等对吸附除磷的影响,并讨论了吸附动力学与等温吸附特性。结果表明,制备的材料结晶度高、粒径小,平均孔径为4.37 nm;吸附动力学和吸附等温线分别符合准二级动力学方程和Langmuir吸附等温方程。在pH为8.0,温度25℃时,对磷的最大吸附容量可达78.56 mg/g。     

纳米纤维活性炭用于对氯苯酚吸附

通过氨气活化细菌纤维素制备纳米活性炭并探究其对水中对氯苯酚的吸附性能和初始溶液pH和时间等影响因素。采用Langmuir和Freundlich等温线模型拟合。采用SEM和BET等方法对纳米活性炭进行了表征。结果表明:Act-BC活性炭微孔和介孔结构丰富,对p-CP最大吸附容量251.2mg/g,吸附容量高于市售活性炭。吸附数据符合Langmuir吸附等温线。     

蜂巢石改性及其对Mn~(2+)吸附试验研究

为探讨硫酸对蜂巢石吸附材料改性的影响因素,以及改性蜂巢石对Mn~(2+)的吸附特性,采用正交试验法研究了硫酸改性条件对蜂巢石比表面积、孔容、孔径的影响;对改性蜂巢石和未改性蜂巢石做了SEM和XRD对比分析;通过静态吸附试验探讨了硫酸改性蜂巢石对Mn~(2+)的最佳吸附条件。试验结果表明,硫酸浓度为0.50mol/L,改性时间为30 min,温度为35℃时改性最佳,改性后蜂巢石比表面积、孔容分别达到21.15 m2/g、0.053cm3/g左右,平均孔径为5 nm;SEM和XRD对比分析发现,改性后蜂巢石表面变得粗糙蓬松,微孔增加,空隙率和孔道通透性提高,出现了Ca SO4·2H2O单斜晶体;改性蜂巢石投加量和溶液的p H值是影响吸附效果的重要因素,当溶液p H值为5,改性蜂巢石投加量为4 g/L,Mn~(2+)初始质量浓度为5 mg/L时,对Mn~(2+)的去除率达85%以上,吸附量超过10.0 mg/g。     

改性钢渣陶粒对低浓度磷的吸附特征

为了阐明改性钢渣陶粒应用于水体除磷的可行性,通过吸附实验研究了镧铁复合氧化物改性钢渣陶粒对低浓度磷的吸附特性,考察了投加量、pH、共存离子等因素对除磷率的影响,并研究其吸附动力学特性。采用NaOH作为再生剂,比较了吸附饱和的改性钢渣陶粒经不同条件再生处理后的除磷效果。结果表明,对于初始磷浓度1 mg/L的溶液,吸附剂投加量5 g/L,pH为7时,除磷率高达99.07%;HCO_3~-和SO_4~(2-)对除磷的抑制作用较强。吸附动力学过程符合准二级动力学模型。使用1.5 mol/L NaOH浸泡60 min是较为合理的再生条件,一次再生后的除磷率仍可达98.51%。     

改性花生壳吸附剂对阴离子染料的吸附作用

以天然花生壳为原料,选用环氧氯丙烷作为醚化剂,再接枝二乙烯三胺得到改性花生壳。用扫描电镜等手段进行改性花生壳的表征,同时研究其对两种阴离子染料酸性橙(AO)和活性艳蓝(KN-R)的吸附去除情况。在系统研究初始pH、吸附剂投加量、初始染料浓度和吸附时间对吸附效率影响的基础上,通过吸附等温线和吸附动力学模型解析改性花生壳对阴离子染料的吸附机理。结果表明,改性后的花生壳孔道增多,且胺基成功地接枝到改性花生壳上。当AO和KN-R初始浓度为200 mg/L,改性花生壳投加量为0.5 g/L,溶液pH值为2时,吸附120 min后,改性花生壳对AO和KN-R的吸附容量分别为273.3 mg/g和313.6 mg/g。吸附符合Langmuir吸附等温模型和准二级动力学模型,通过计算确定改性花生壳对AO和KN-R的理论吸附容量与试验结果一致。该吸附剂原料广泛、制备方法简单,在染料废水去除方面具有良好的应用前景。     

灭活酿酒酵母对水中Ni2+的吸附去除

以灭活酿酒酵母菌为生物吸附剂,研究吸附剂对水中的镍离子吸附。考察了溶液初始pH、菌体投加量、温度等因素对吸附镍离子的影响,并对灭活酿酒酵母菌吸附镍离子的吸附动力学和吸附等温线进行了研究。通过动电电位分析,表明实验用的灭活酿酒酵母等电点介于3～4之间。当溶液的pH为7,吸附能力较好,灭活酵母菌对镍离子吸附量可达128.33 mg/g。随着酵母菌投加量增加,其对镍离子吸附量也随之下降。对灭活酵母吸附Ni~(2+)的数据进行动力学分析,发现灭活酵母菌对Ni~(2+)的吸附符合准二级动力学吸附模型,吸附量理论值q_(cal)为133.33 mg/g。对酵母菌吸附镍离子的等温吸附数据进行分析,表明灭活酵母菌对Ni~(2+)的吸附符合Langmuir等温模型。在30℃时,酵母菌对镍离子的饱和吸附量可达83.33 mg/g。     

纳米腐殖酸对重金属铬的吸附热力学及动力学

采用静态吸附法系统研究了纳米腐殖酸对重金属铬的吸附, 考察了吸附剂用量、吸附温度、振荡时间、溶液pH值等因素对纳米腐殖酸吸附含铬废水的影响;用N₂吸附-脱附实验表征吸附剂的比表面积及孔径;绘制了静态吸附等温线及吸附动力学曲线。实验结果表明:最优吸附条件为纳米腐殖酸加入量50g/L, 吸附温度30℃, 振荡时间20min, 溶液pH=5.0, 得到吸附率及吸附量分别为97.5%和157.52mg/g;其比表面积及平均孔径分别为150.6m²/g和6.5nm;纳米腐殖酸对铬离子的吸附符合Langmuir模型, 为单分子层吸附, 吸附过程是自发且放热过程;吸附过程动力学符合准一级动力学方程;连续循环使用4次后, 对铬离子的吸附量无明显改变, 表明吸附剂具有重复使用性。     

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。