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.     

PRB修复多组分与单组分污染地下水的实验

目的为膨润土资源的开发利用和PRB的工程实践提供新的途径和可行的技术参数.方法以多组分垃圾渗滤液污染地下水和单组分苯酚污染地下水为研究对象,以改性膨润土—阴/阳离子有机膨润土（Na-ACOMMT）作为反应介质,进行了污染地下水修复研究.结果阴、阳离子表面活性剂已进入膨润土的层间结构中,使阴/阳离子有机膨润土（Na-ACOMMT）的层间距由0.949 nm（提纯膨润土）增大到1.988 nm;Na-ACOMMT对水中有机物产生协同去除效果,对Cr6＋的吸附是物理吸附和化学吸附联合作用的结果,对NH4＋的吸附主要是离子吸附和交换作用;在实验稳定阶段,Na-ACOMMT对多组分污染地下水中COD和Cr6＋的去除率在50%左右,对NH4＋的去除率在40%左右,对单组分苯酚污染地下水的去除率在70%左右.结论以Na-ACOMMT作为PRB的反应介质修复污染地下水是可行,且对单组分污染地下水的修复明显好于对多组分污染地下水的修复.     

PRB修复多组分与单组分污染地F水的实验

目的 为膨润土资源的开发利用和PRB的工程实践提供新的途径和可行的技术参数.方法 以多组分垃圾渗滤液污染地下水和单组分苯酚污染地下水为研究对象,以改性膨润土-阴/阳离子有机膨润土(Na-ACOMMT)作为反应介质,进行了污染地下水修复研究.结果 阴、阳离子表面活性剂已进入膨润土的层间结构中,使阴/阳离子有机膨润土(Na-ACOM-MT)的层间距由0.949 nm(提纯膨润土)增大到1.988 nm;Na-ACOMMT对水中有机物产生协同去除效果,对Cr6+的吸附是物理吸附和化学吸附联合作用的结果,对NH4+的吸附主要是离子吸附和交换作用;在实验稳定阶段,Na-ACoMMT对多组分污染地下水中COD和Cr6+的去除率在50%左右,对NH4+的去除率在40%左右,对单组分苯酚污染地下水的去除率在70%左右.结论 以Na-ACOMMT作为PRB的反应介质修复污染地下水是可行,且对单组分污染地下水的修复明显好于对多组分污染地下水的修复.     

羟基铁柱撑膨润土吸附剂去除水中甲基橙的研究

以硝酸铁为原料制备柱化剂,对钙基膨润土进行柱撑改性,制备了羟基铁柱撑膨润土吸附剂.利用扫描电子显微镜(SEM)对铁柱撑膨润土进行了表征.实验研究其对模拟废水中甲基橙的吸附性能和影响因素,分析其在不同温度下的吸附等温线及其对甲基橙的吸附动力学,结果表明:柱撑后羟基铁能够进入到膨润土的层间,且羟基铁柱撑膨润土对甲基橙有更好的吸附效果.在常温、吸附剂用量1.2g/L、溶液pH=7、吸附时间20 min、甲基橙质量浓度25 mg/L的条件下,吸附剂对甲基橙的去除率可达84%以上.Langmuir等温吸附方程能较好地描述羟基铁柱撑膨润土对甲基橙的吸附平衡,其吸附动力学符合准二级动力学方程.     

现代农业氨氮污染的PRB原位控制技术

为了降低现代农业的氨氮污染风险,运用PRB原位控制技术,优化改良介质,分别添加性价比较高的陶粒膨润土和火山灰,对其控制地下水氨氮污染进行可行性和有效性实验研究。通过室内填装模拟可渗透反应墙,测定不同运行时间的污染物浓度,分析污染物在流经墙体介质前后的浓度变化,从而对不同介质的PRB控制效果进行比较。给出了添加陶粒膨润土介质和火山灰介质的等温吸附曲线图,并分析两种介质条件下的吸附机理和吸附过程。实验证明,相比火山灰介质,添加了陶粒的膨润土介质达到最大饱和吸附量的时间更长,作用持续时间更长。说明添加陶粒膨润土介质的PRB原位控制技术对氨氮污染的控制效果更好,为今后在机械化运营的农庄附近构设可渗透反应墙的氨氮污染控制工作打下基础。     

Al-柱撑蒙脱石的制备及其特性研究

以辽宁某地的钙基膨润土为原料，钠化改型后，制备了Al—柱撑蒙脱石，并运用X射线衍射分析(XRD)、化学分析、比表面积测定、煅烧及吸附试验等手段研究了Al—柱撑蒙脱石的形成条件、微结构变化和特性。结果表明：当粘土悬浮液浓度为1．5％(以质量计)时，可得到层间距d（001）值、比表面积分别为1．962nm和180．5m^2／g的产物，500℃煅烧后其层间距稳定在1.7313nm，具有较强的热稳定性；钠基膨润土经柱撑反应后，柱化荆主要以离子交换方式进入蒙脱石层闻；吸附试验表明：Al—柱撑蒙脱石较膨润土原土对水溶液中的Cr(Ⅵ)具有更强吸附去除能力。     

改性煤基活性炭对Cr(Ⅵ)吸附性能的试验

研究以改性煤基活性炭为吸附剂对Cr（Ⅵ）进行静态吸附试验,探讨了吸附时间、溶液pH、吸附剂质量、Cr（Ⅵ）起始质量浓度对吸附剂吸附性能的影响．试验表明,煤基活性炭经改性后,对Cr（Ⅵ）具有良好的吸附性能;在室温时酸性条件下能快速迭到吸附平衡,Cr（Ⅵ）去除率可迭99％以上．改性煤基活性炭对Cr（Ⅵ）吸附效率明显提高。     

Fe/Cu双金属可渗透反应墙体系对Cr(VI)的去除研究

基于零价铁可渗透反应墙技术,采用化学沉积法制备了Fe/Cu双金属颗粒材料,对Fe/Cu材料进行表征,发现其表观非均匀,化学组成为Cu涂覆在铁颗粒表面;通过静态试验系统地考察了反应温度、溶液pH值、平均流速、等温吸附、双金属材料与河砂的配比等条件对Cr（Ⅵ）去除效果的影响,同时调节进水流速,实现了动态试验的模拟。Cr（Ⅵ）去除的静态试验表明,当mFe：mCu=10：2、投加量40 mg/mL、Cr（Ⅵ）初始浓度50 mg/L、pH=7.5、反应温度298 K时,对水中Cr（Ⅵ）的去除效果最佳,在反应15 min左右时,对Cr（Ⅵ）去除率高达99.4%;动态试验表明,快流速组（104 mL/h）的Cr（Ⅵ）的平均吸附量为0.869 mg/g,慢流速组（28 mL/h）的Cr（Ⅵ）平均吸附量为0.920 mg/g,慢流速组的总吸附量较高。采用Langmuir和Freundlich模型拟合表明,该吸附反应属于单层吸附过程,且升温有利于该吸附反应的进行。实现了Fe/Cu双金属颗粒材料的制备,并对Cr（Ⅵ）有很好的去除效果,结合PRB技术,有望实现地下水等水体中Cr（Ⅵ）的有效去除。     

H_2O_2对铁负载膨润土吸附铀（VI）影响的试验研究

系统研究了过氧化氢（H2O2）影响铁负载膨润土吸附铀（Ⅵ）的效果与机理.通过改变pH、H2O2浓度、初始U（Ⅵ）浓度,探讨了加入H2O2的条件下铁负载膨润土对U（Ⅵ）的吸附过程,并采用扫描电镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）等对吸附U（Ⅵ）前后的铁负载膨润土进行了表征.试验结果表明,溶液初始pH为3～6时,H2O2能使铁负载膨润土对U（Ⅵ）的吸附率达到98%以上;H2O2浓度对反应平衡时的吸附性能影响不大;随着U（Ⅵ）浓度的增大,H2O2对铁负载膨润土吸附U（Ⅵ）的促进作用也随之增强,U（Ⅵ）浓度为0.64 mmol/L时,吸附量从1.74 mmol/g（铁负载膨润土）增至3.13 mmol/g（H2O2和铁负载膨润土的复合体系）.     

垃圾污染地下水的PRB修复数学模型及模拟

基于渗流和溶质运移理论,建立了垃圾渗滤液污染物运移的动力学耦合模型,将所建的模型在充分考虑土壤水环境吸附解吸、生物降解作用基础上,用于被垃圾渗滤液污染的PRB修复模拟研究,同时对比分析了有无PRB修复墙的两种情况下污染物的迁移规律和时空分布曲线,模拟结果较真实地反映了污染物的迁移特性,证明了所建模型的有效性,该模型可为定量预测PRB修复垃圾污染地下水中污染物的时空分布提供一定的理论依据.     

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.     

香蕉皮对重金属六价铬吸附性能研究

用香蕉皮作吸附剂,对含有Cr(VI)的模拟重金属废水进行了吸附研究.分别考察了温度、pH、吸附剂粒径、吸附剂量、溶液初始浓度及震荡时间等因素对吸附效果的影响.结果表明,0.1g香蕉皮在pH为2左右、温度30℃、吸附7h、初始浓度为30mg/L的Cr(Ⅵ)溶液,吸附量可达20mg/g.吸附可以用Langmuir等温线很好的描述,且符合准二级动力学方程.热力学数据表明,该吸附反应为吸热过程,且以物理吸附为主.香蕉皮处理含铬废水具有很好的应用前景.     

铬（Ⅵ）-溴酸钾-偶氮胂I催化光度法测定水中痕量铬（Ⅵ）

基于在乙酸-乙酸钠缓冲介质中,铬（Ⅵ）对溴酸钾氧化偶氮胂I的催化作用,建立了测定水中微量铬的新方法,研究了影响催化褪色反应速度的最佳条件,方法的检出限4．8×10^-7g/L,线性范围为0．12—2．2μg/25mL铬（Ⅵ）。多数常见的离子均不干扰测定。用于水中微量铬的测定,快速、准确、简便。     

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%.     

电动修复技术处理铬污染黏土试验研究

利用电动修复技术对红星化工厂铬渣污染黏土进行修复,试验电压分别为20,30,40,50,60V,以0.1mol/L KCl为两极电解液,阴极采用乙酸控制pH值在6左右,试验周期为5d.结果表明：电动修复能够去除土样中的铬,最高去除率可达58.26%;本试验50V即1.25V/cm电压梯度为经济有效的去除电压;Cr（Ⅵ）以含氧阴离子的形式向阳极迁移,Cr（Ⅲ）迁移较复杂,在沉淀态和游离态之间转换;阳极电解液中Cr（Ⅵ）的浓度易达到饱和,对Cr（Ⅵ）的去除产生抑制.     

蛋白质增敏钼-邻苯二酚紫体系的研究及应用

在pH=2.8的clark-lubs缓冲介质中,牛血清白蛋白能显著增敏钼-邻苯二酚紫的显色体系,据此建立了分光光度法测定钼的新方法。仔细考察了反应酸度、邻苯二酚紫浓度、牛血清白蛋白浓度及反应时间等因素对测定的影响。最大吸收波长在680 nm处,与钼-邻苯二酚紫体系相比,红移了120 nm。10 mL溶液中,钼质量在0～40μg范围内服从比尔定律,测定的表观摩尔吸光系数为2.11×104L/(mol.cm)。所拟方法简便、快速、灵敏度高,用于合金钢样品中微量钼的测定,结果与认定值一致。     

氧化偶氮胂M褪色光度法测定微量铬的研究

在H2SO4介质中,Cr(VI)具有强的氧化性,对偶氮胂M有褪色作用,且褪色的程度与Cr(VI)的含量呈线性关系,本文借此建立了分光光度法测定铬的新方法.在选定的条件下,有色物的最大吸收波长为550 nm,表观摩尔吸光系数为2.33×104L.mol-1.cm-1,Cr(V1)的测定范围为0~1.2 mg/L.本法用于测定土壤中的微量铬时,结果满意.     

萘酚蓝黑褪色分光光度法测定水样中Cr（Ⅵ）

在盐酸介质中,依据六价铬离子氧化萘酚蓝黑褪色的原理提出了测定Cr（Ⅵ）的新方法,考察了测定的最佳条件。实验结果表明,该测定方法的最大吸收波长λmax为618nm,Cr（Ⅵ）在1～8μg／10mL范围内符合比尔定律,测定的线性回归方程为A618=0．00882ρ（mg／L）＋0．0855l,相关系数为0．99897,表观摩尔吸光系数为3．7×10^4L／（mol·cm）。该法用于水样中的微量Cr（Ⅵ）测定,RSD小于3．0％。     

碱性铬溶胶原位交联剂制备

选用氯化铬和醋酸为主要原料,采用改变分散介质方法合成了一种溶胶型有机铬交联剂。通过与聚丙烯酰胺（HPAM）制备的调剖体系进行交联性能评价。结果表明,在n（Cr3+）/n（Ac-）=（1∶2.5）^1∶3.0,交联剂Cr3+质量浓度为197³28mg/L,pH为7⁹,与HPAM形成强度较高、稳定性较好的凝胶,且所制备铬溶胶原位交联剂在高矿化度、碱性溶液中具有良好的交联稳定性,适合油层深部原位交联,达到提高原油采收率目的。