改性玉米芯生物碳对氨氮的吸附特性

以农业废弃物玉米芯为原料,采用限氧热解法(600℃)制备生物碳,分别采用盐酸、双氧水和硝酸对其进行改性。通过元素分析、FTIR、BET-N2、Boehm滴定法及扫描电镜等手段表征了生物碳的组成与结构。通过序批实验,研究了生物碳对氨氮的吸附性能及影响因素,探讨了其吸附机理,为生物碳在污水处理中更好的应用提供参考。结果表明,未改性生物碳和经过盐酸、硝酸和双氧水改性的生物碳其比表面积分别为17.74、212.89、208.74和209.15 m2·g?1;表面酸性含氧官能团数量分别为0.11、0.95、5.73和2.15 mmol·g?1。等温吸附曲线符合Freundlich方程。动力学研究表明,生物碳对氨氮吸附行为符合准二级动力学方程。且经硝酸改性生物碳由于表面酸性含氧官能团的增加,其对氨氮的吸附能力显著提高。     

硫酸改性小麦秸秆生物炭对氨氮吸附特性研究

以小麦秸秆制备生物炭(550℃)、并以硫酸作为改性剂制备得到改性生物炭材料,通过SEM、BET、元素分析、FTIR、Boehm滴定等材料学方法,发现改性后,表面出现显著的规则孔穴结构,孔径分布在0.6~1.0 nm出现集聚;比表面积较未改性组增加54%,达189.2 m~2/g;酚羟基类酸性官能团增加522%,达0.56 mmol/g。吸附性能实验显示,经济改性条件是70%硫酸反应24 h;等温吸附曲线更符合Langmuir模型,吸附量增加69%,达19.12 mg/L,吸附能力显著提高。     

改性玉米芯生物碳对氨氮的吸附特性

以农业废弃物玉米芯为原料,采用限氧热解法（600℃）制备生物碳,分别采用盐酸、双氧水和硝酸对其进行改性。通过元素分析、FTIR、BET-N₂、Boehm滴定法及扫描电镜等手段表征了生物碳的组成与结构。通过序批实验,研究了生物碳对氨氮的吸附性能及影响因素,探讨了其吸附机理,为生物碳在污水处理中更好的应用提供参考。结果表明,未改性生物碳和经过盐酸、硝酸和双氧水改性的生物碳其比表面积分别为17.74、212.89、208.74和209.15 m²·g^-1;表面酸性含氧官能团数量分别为0.11、0.95、5.73和2.15 mmol·g^-1。等温吸附曲线符合Freundlich方程。动力学研究表明,生物碳对氨氮吸附行为符合准二级动力学方程。且经硝酸改性生物碳由于表面酸性含氧官能团的增加,其对氨氮的吸附能力显著提高。     

生物炭吸附法处理氨氮废水的研究进展

综述了生物炭吸附处理氨氮废水的研究现状,介绍了物理改性、酸碱改性、金属离子改性和生物改性生物炭,光催化与生物炭联合技术,生物炭固定化微生物技术,生物炭三维电极技术在氨氮废水处理领域的应用进展,详细地介绍了各种方法对氨氮废水的处理效果及其优缺点。展望了生物炭吸附法在氨氮废水处理领域未来的研究重点和发展趋势。     

核桃壳生物炭的制备及对废水中Ni2+的吸附

生物炭因其比表面积大和孔隙结构丰富等的特点,可作为一种天然吸附材料,目前被广泛应用于农业、环境和能源等多方面领域。本实验利用丢弃的核桃壳在不同温度条件下制备成生物炭,并探究将其用以吸附废水中重金属镍离子的吸附效果。实验结果表明:核桃壳基生物炭在700℃热解温度下的比表面积最大;静态吸附实验中,生物炭对镍离子有良好的吸附性能,并且对镍离子的吸附过程符合Langmuir吸附等温模型。     

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。     

改性玉米秸秆生物炭对化粪池出水中氨氮的吸附

生物炭是通过生物材料热解制备的富含炭的固体产品。实验以玉米秸秆生物炭为原料,在使用碱溶液进行预处理后,用KMnO₄、H₂O₂和HNO₃分别改性,得到三种不同的改性生物炭。通过SEM、FTIR和XPS等材料学方法表征后发现改性后的生物炭表面出现明显的孔穴结构且比表面积明显增加。此外,改性后的生物炭具有更丰富的表面官能团和更多的不饱和键,氨氮以NH4+形式与表面官能团结合。吸附性能实验显示,改性后的生物炭可在短时间内达到吸附平衡,最大平衡吸附量可达23.80 mg/g,吸附能力明显提升。将改性生物炭应用于粪污分离液的结果表明,改性玉米秸秆生物炭可以有效去除其中的氨氮,最大去除率可达50.6%。本研究为开展农业废弃物的回收与资源化利用提供了理论支撑。     

改性生物炭吸附废水中磷的研究进展

水体中磷的去除意义重大,吸附除磷因具有成本低,效果高,操作简单等优点而备受关注.生物炭作为一种具有多孔结构,对环境友好的吸附材料已被广泛应用,但是生物质直接制备的生物炭的磷吸附能力却十分有限.以原始生物炭为基础,将生物炭通过不同方法改性发现与原始生物炭相比,吸附能力显著提高.本文章分析近年来酸碱、金属、氧化剂改性生物炭...     

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。     

柠檬酸改性柚子皮纤维素对废水中铜离子的吸附

采用静态平衡吸附法用柠檬酸纤维素(Cell-CA)吸附废水中Cu2+,考察了溶液的初始浓度、吸附剂颗粒大小、pH值、吸附时间和温度对吸附的影响,分析了吸附过程的热力学、动力学和等温吸附规律.结果表明,在pH值为5.5时Cell-CA对废水中Cu2+的吸附率为92.7%,吸附容量高达18.54mg/g;对不同温度下的吸附等温线采用Freundlich和Langmuir方程进行拟合,结果显示Langmuir方程的拟合效果更好.模拟吸附动力学实验数据符合准一级和准二级动力学模型,Cell-CA对Cu2+的吸附是放热反应.     

磁性三乙烯四胺氧化石墨烯对Cu2+的吸附行为

为了提高氧化石墨烯(GO)的吸附能力和分离效果,采用恒温搅拌法和水热法制备磁性三乙烯四胺氧化石墨烯(M-T-GO)复合吸附剂。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和透射电镜(TEM)测试方法对其进行表征,并对M-T-GO对Cu²⁺的pH、吸附动力学、吸附等温线和吸附热力学进行研究。结果表明,M-T-GO对Cu²⁺的吸附符合二级反应动力学和Langmuir吸附等温式描述,吸附反应为自发吸热过程,饱和吸附量为245.09 mg·g^-1,同时具有快速分离和易再生的优点。采用X射线光电子能谱(XPS)推测M-T-GO对Cu²⁺的吸附机理,结果表明M-T-GO主要通过螯合作用和静电引力对Cu²⁺进行吸附。     

改性橙皮对Cu^2＋吸附性能的研究

以橙子皮为原料,磷酸为改性剂,经化学改性手段制备改性橙子皮生物吸附剂,并研究了其吸附性能。通过单因素试验考察了吸附剂用量、p H、初始浓度和吸附时间对吸附性能的影响,并通过正交试验优化吸附条件。结果表明：吸附剂用量为0.12 g、p H=7、初始浓度为4 mol·L^-1、吸附时间为80 min时吸附性能最佳,吸附率可达91.2%。     

乙酸锌改性稻壳生物炭电容及电吸附Cu2+性能

以稻壳为原料制备生物炭,利用不同浓度的乙酸锌对稻壳炭改性,制得产物分别命名为RHC和MRHC。通过SEM、BET、XRD对制备的生物炭理化特性进行表征。分析表明,改性炭孔隙结构丰富,比表面积较大,且锌以氧化物颗粒状存在于生物炭表面。将改性前后的稻壳生物炭制成电极,测试其电化学性能。结果表明,与未改性生物炭相比,改性后的炭电极比电容大大提高,电阻显著减小,循环性能和倍率性能均有提升。MRHC-0.3（乙酸锌浓度为0.3 mol/L时的改性生物炭）比表面积为495 m2/g,孔容为0.214 cm3/g,该电极在2 A/g下充放电2000次后,其电容保持率为92.16%。将MRHC-0.3电极用于电吸附Cu2+实验,发现在0.9 V,pH为5时吸附效果最好,吸附量为9.57 mg/g。在0.9 V,pH为5,Cu2+初始质量浓度为50 mg/L时,去除率可达63.82%。     

Enhanced Mn2+ solidification and NH4+-N removal from electrolytic manganese metal residue via surfactants

Electrolytic manganese metal residue (EMMR) harmless treatment has always lacked a low-cost and quick processing technology. In this study, surfactants, namely tetradecyl trimethylammonium chloride (TTC), sodium dodecyl benzene sulfonate (SDBS), sodium lignin sulfonate (SLS), and octadecyl trimethylammonium chloride (OTC), were used in the solidification of Mn²⁺ and removal of NH₄⁺-N from EMMR. The Mn²⁺ and NH₄⁺-N concentrations under different reaction conditions, Mn²⁺ solidification and NH₄⁺-N removal mechanisms, and leaching behavior were studied. The results revealed that the surfactants could enhance the Mn²⁺ solidification and NH₄⁺-N removal from EMMR, and the order of enhancement was as follows: TTC > SDBS > OTC > SLS. The NH₄⁺-N and Mn²⁺ concentrations were 12.3 and 0.05 mg·L^-1 with the use of 60.0 mg·kg^-1 TTC under optimum conditions (solid–liquid ratio of 1.5:1, EMMR to BRM mass ratio of 100:8, temperature of 20 ℃, and reaction duration of 12 h), which met the integrated wastewater discharge standard (GB8978-1996). Mn²⁺ was mainly solidified as Mn(OH)₂, MnOOH and MnSiO₃, and NH₄⁺-N in EMMR was mostly removed in the form of ammonia. The results of this study could provide a new idea for cost-effective EMMR harmless treatment.     

钢渣对Ni2+与Cu2+的竞争吸附研究

将转炉钢渣磨碎筛分,从钢渣投加量、吸附时间、酸性条件等方面探究其对水溶液中Ni²⁺的吸附性能及吸附机理,并讨论Cu²⁺对钢渣吸附Ni²⁺的影响。研究结果表明,100 mL浓度为50 mg·L^-1的Ni²⁺溶液,用200目(0.074 mm)0.15 g的钢渣处理30 min,Ni²⁺的吸附率为99.88%。钢渣吸附Ni²⁺的过程符合准二级动力学模型和Freundlich等温模型。钢渣吸附Cu²⁺与吸附Ni²⁺属于竞争吸附,且钢渣对Cu²⁺的吸附能力优于对Ni²⁺的吸附能力。钢渣吸附Ni²⁺的过程以化学吸附为主,伴随着物理吸附,且随着钢渣表层吸附位点的减少,钢渣对Ni²⁺的物理吸附作用会逐渐减弱。该研究对处理工业含Ni²⁺与Cu²⁺的废水具有一定的指导意义。     

甲基丙烯酸接枝改性玉米芯对Cd2+的吸附及机理

以甲基丙烯酸为单体、高锰酸钾/浓硫酸为引发体系对玉米芯进行接枝改性,成功引入羧基官能团,结合扫描电镜、红外光谱和zeta电位等分析手段研究了吸附条件对玉米芯吸附Cd²⁺过程的影响及其吸附机理。结果表明,吸附过程符合Langmuir模型和准二级动力学方程,改性玉米芯对Cd²⁺的吸附主要是化学吸附过程,吸附速率是颗粒内扩散速率和膜扩散速率共同影响的结果;在pH 7、投加量为5 g·L^-1、温度为30℃、吸附时间为6 h的条件下,接枝改性玉米芯和原玉米芯对Cd²⁺的最大吸附容量分别为28.00 mg·g^-1和5.96 mg·g^-1,提高了近4倍;玉米芯对Cd²⁺的吸附是一个自发的吸热反应,温度越高,自发程度越大;接枝改性玉米芯对Cd²⁺的吸附过程中,参与反应的主要官能团有羧基、羟基、酰胺基和甲基等,吸附Cd²⁺后的接枝改性玉米芯表面出现褶皱和白色小颗粒,孔隙消失,电负性增大。     

Biological treatment of high NH4+-N wastewater using an ammonia-tolerant photosynthetic bacteria strain (ISASWR2014)

Wastewaterwith high NH₄⁺-N is difficult to treat by traditional methods. So in this paper, a wild strain of photosynthetic bacteria was used for high NH₄⁺-N wastewater treatment together with biomass recovery. Isolation, identification, and characterization of the microorganism were carried out. The strain was inoculated to the biological wastewater treatment unit. The impacts of important factorswere examined, including temperature, dissolved oxygen, and light intensity. Results showed that photosynthetic bacteria could effectively treat high NH₄⁺- Nwastewater. Forwastewaterwith NH₄⁺-N of 2300 mg · L^-1, COD/N=1.0, 98.3% of COD was removed, and cell concentration increased by 43 times. The optimal conditions for the strain's cell growth and wastewater treatment were 30 ℃, dissolved oxygen of 0.5-1.5 mg · L^-1 and a light intensity of 4000 lx. Photosynthetic bacteria could bear a lower C/N ratio than bacteria in a traditionalwastewater treatment process, but the NH₄⁺-N removal was only 20%-40% because small molecule carbon source was used prior to NH₄⁺-N. Also, the use of photosynthetic bacteria in chickenmanurewastewater containingNH₄⁺-Nabout 7000mg· L^-1 proved that photosynthetic bacteria could remove NH₄⁺-N in a real case, finally, 83.2% of NH₄⁺-N was removed and 66.3% of COD was removed.     

交联壳聚糖对废水中Cu2+的吸附性能

以壳聚糖为原料制备交联壳聚糖吸附剂,并将其用于吸附废水中的Cu2+,考察了交联剂的用量、溶液中Cu2+初始浓度、pH、温度和时间等对交联壳聚糖吸附性能的影响。结果表明,壳聚糖与交联剂的用量比为m(壳聚糖)∶V(甲醛)∶V(戊二醛)=1.5g∶6mL∶4.5mL、溶液pH为6,溶液中Cu2+初始浓度为5mmol/L时吸附效果最佳,且吸附量随着温度升高而增加,吸附表现为吸热过程。     

生物炭/过一硫酸盐体系同时去除Cu2+和对硝基苯胺

目前,重金属离子和有机污染物共存的废水处理是一个世界性的重大问题,对环境保护具有重要的意义。本研究以农业废弃物向日葵秸秆为原料,制备了一种生物炭（BC）,用以活化过一硫酸盐（PMS）。BC/PMS体系实现了对水中重金属Cu²⁺和有机污染物对硝基苯胺（PNA）的同时去除。探究了pH、BC投加量和PMS浓度等反应条件对同时去除Cu²⁺和PNA的影响。研究表明,在BC=2.0g/L、PMS=1.0mmol/L、PNA=20.0mg/L、Cu²⁺=2.0mg/L和pH=3.0条件下,60min时Cu²⁺和PNA同时去除效率分别为90.00%和100.00%;Cu²⁺被BC/PMS体系吸附去除的同时也显著地促进了PNA的降解去除。自由基猝灭实验和电子顺磁共振光谱（EPR）实验表明,BC/PMS/Cu²⁺/PNA体系降解PNA为自由基反应和非自由基反应共存过程,且以非自由基反应为主导;自由基反应是基于Cu²⁺活化PMS产生SO{}_{\mathrm{4}}^{·-}和?OH,非自由基反应可归因于BC活化PMS产生活性物种¹O₂。