MgO-PAL回收模拟养猪废水中的氮磷研究

利用制备氧化镁改性凹凸棒土(MgO-PAL)同步回收模拟养猪废水中的氮磷,并考察pH、阳离子、有机酸对氮磷回收的影响。结果表明,当pH为9、MgO-PAL投加量为0.6g/L、反应时间为180min时,氮、磷最高回收量分别达到42.6、69.8mg/g。MgO-PAL材料可以在一个宽泛的pH条件下(3～9)实现氮磷的同步回收。当K+与Ca2+分别存在于污水中时,2种阳离子均不利于氮回收。柠檬酸和腐殖酸的存在抑制了氮磷回收产物的形态。     

氧化改性橡椀单宁对铜离子溶液的吸附性

以橡椀栲胶为原料,通过双氧水氧化降解改性,研究水解类橡椀单宁改性后对铜离子溶液的吸附沉淀以及pH值、金属溶液初始浓度对铜离子吸附沉淀容量的影响和规律。结果表明,氧化橡椀单宁对Cu2+的吸附平衡符合Freundlich方程。改性后吸附沉淀容量受初始浓度影响较大,初始浓度为20 mg/L时基本不发生吸附沉淀,试验最大初始浓度100 mg/L时吸附量达到39.300 mg/g。     

鸟粪石炭质黏土复合材料对废水中Cu的去除

使用一种沼液氮磷回收产物,鸟粪石炭质黏土复合材料(HMCC)对模拟废水中的Cu~(2+)离子进行钝化去除。结果表明,当溶液初始pH为5.0时,初始Cu~(2+)的质量浓度为60 mg/L,HMCC投加量为0.3 g/L时,其对Cu~(2+)的吸附量可达182.8 mg/g,对Cu~(2+)的去除率可达93.04%。HMCC对Cu~(2+)的吸附符合准2级动力学模型,吸附表现为化学吸附;HMCC对Cu~(2+)的吸附Langmuir等温吸附模型(R~20.997 0),吸附表现为单层吸附,在25℃下,其Langmuir拟合所得最大吸附量可达186.2 mg/g。HMCC对废水中Cu~(2+)的去除机制主要包括化学沉淀、离子交换、表面络合及络合沉淀等。其中以化学沉淀为主。     

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。     

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。     

柠檬酸改性活性炭对水中Cr(VI)的吸附性能研究

为使养猪废水中的氮磷等以植物营养液的形式得以资源化利用,并有效去除其中重金属污染物,对木质、煤质、杏壳和椰壳4种活性炭进行柠檬酸改性,并考察对养猪废水厌氧发酵液中Cr(VI)的吸附效果。结果表明,4种改性活性炭中椰壳活性炭对Cr(VI)的吸附率最高。在常温、p H为4、吸附6 h、0.6 g的改性椰壳活性炭处理质量浓度50mg/L的Cr(VI)溶液,吸附率为100%,是原椰壳活性炭对Cr(VI)吸附率的2.3倍。吸附过程遵循Langmuir等温吸附方程,最大吸附容量7.933 mg/g,是原活性炭5.9倍;且改性活性炭对Cr(VI)的吸附符合准2级动力学模型。优化吸附条件下,改性椰壳活性炭对实际养猪废水厌氧发酵液中吸附Cr(VI)去除率提高近50个百分点,达到了61.32%。     

改性火山岩颗粒吸附处理含Cu2+和Zn2+重金属废水影响因素研究

以改性火山岩颗粒作为吸附材料,处理含Cu2+和Zn2+重金属废水,探讨了pH、温度、改性火山岩投加量、吸附时间对吸附性能的影响。结果表明,当pH在3～6之间时,随着pH的增大,改性火山岩颗粒对Cu2+和Zn2+去除率显著提高,当pH大于6后,改性火山岩颗粒对Cu2+和Zn2+去除率增速变缓,并伴有沉淀出现;温度的影响表明:随温度升高改性火山岩颗粒对Cu2+和Zn2+去除效率升高,分析认为该过程是吸热反应,且为自发过程;对Cu2+吸附去除,改性火山岩颗粒最佳投加为10 g/L,对Zn2+吸附去除,改性火山岩最佳投加量为6 g/L;改性火山岩颗粒对Cu2+和Zn2+吸附去除过程属于快吸附过程,饱和吸附时间为8 h。     

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。     

锌铁水滑石类及改性吸附剂吸附K2CrO4研究

采用共沉淀法制备锌铁水滑石类(LDH),并使用十二烷基硫酸钠(SDS)对其进行改性。利用比表面积与孔径分析、扫描电镜与透射扫描电镜、X射线衍射、傅立叶变换红外光谱和多功能电子能谱等手段分析材料,研究材料的改性机制,通过动力学和热力学实验,验证材料的吸附效果。结果表明,锌铁LDH材料孔隙结构发达,层状结构清晰,改性后的材料层间距扩大,吸附容量进一步提高,是更为优秀的吸附材料。对于Cr(Ⅳ)的质量分数30 mg/g的溶液,改性后的锌铁LDH吸附剂优化投加量为0.2～0.4 g/L;溶液pH对除铬效果影响较大,pH为4时吸附效果最好;反应温度较高时除铬效果较好。改性后的锌铁LDH吸附剂对Cr(Ⅳ)的最大吸附容量可达到117 mg/g。     

改性铁锰结核对水中氟离子的吸附作用研究

我国高氟地下水分布广泛,经济、高效的饮用水除氟技术受到广泛关注。而海底铁锰结核具有很大的比表面积和很好的吸附性能,可作为潜在的除氟材料。本文利用不同剂量的改性剂三氯化铁溶液对铁锰结核进行改性。结果表明,当改性剂剂量大于0．5mmol/g后,吸附剂的除氟效率达到最大且较稳定,约为91％,因此,确定改性剂的最佳剂量为0．5mmol/g。研究了吸附反应时间、氟离子初始浓度、PH值对改性吸附剂除氟性能的影响,并探讨了改性材料的除氟机理。结果表明,改性吸附剂对氟离子的吸附符合Lagergren二级吸附动力学方程。Langmuff吸附等温模型可以很好地描述氟离子的吸附特性,溶液中氟离子是通过单层模式吸附到改性材料表面的。改性材料在pH值3．5-6时具有较好的吸附稳定性。三氯化铁改性的铁锰结核是一种较为理想的除氟材料。     

不同改性沸石强化去除雨水径流氮磷机制

为了更有效地去除初期雨水径流中氮磷等营养类污染物,文中采用钠铁、钠镧和钠锆作为改性材料制备3种不同类型的改性沸石,即钠锆改性沸石(Z/Na/Zr)、钠镧改性沸石(Z/Na/La)和钠铁改性沸石(Z/Na/Fe),并通过吸附等温线、动力学和热力学对比考察不同改性沸石对雨水径流中氨氮和磷酸盐吸附规律的影响。结果表明,3种改性沸石都可以很有效地吸附雨水中的氨氮和磷酸盐,且Z/Na/Zr对水中磷酸盐的吸附性能明显优于Z/Na/La和Z/Na/Fe。3种改性沸石对磷酸盐和氨氮的吸附过程符合准二级动力学模型,吸附过程是吸热反应,温度的升高有利于进行吸附反应。从吸附动力学和吸附热力学角度来看,钠锆联合改性沸石可作为控制雨水径流氮磷污染的良好材料。     

氢氧化镁改性活性炭对铜离子的吸附

采用反应结晶技术制备了改性活性炭材料(Mg-GAC)，并采用 SEM、XRD表征手段对改性前后活性炭进行微观分析，进而研究了 GAC 和 Mg-GAC随吸附时间、溶液pH值和温度变化对废水中铜离子的吸附效果影响。结果表明，GAC经改性后，大大增加了其比表面积，增至738.01m2/g。在Mg-GAC 投加量为0.3g，铜离子浓度为40mg/L，温度为25℃，pH为7的条件下反应2 h，其吸附量达到11.66mg/g。另外，铜离子的吸附过程符合 Langmuir 等温模型。     

硅藻土改性及其吸附性能的研究

对硅藻土进行酸洗改性、钡盐沉积改性、溴化十六烷基三甲胺改性,探讨了改性硅藻土作为吸附剂对甲基橙染料的吸附影响。实验结果发现：在酸洗改性中,当溶液p H=2、硅藻土投放量5 g、吸附时间为70 min,改性硅藻土对甲基橙溶液的去除率达到最佳;在钡盐沉积改性中,当溶液p H=2、钡盐质量浓度为0.15 mol·L^-1、振荡时间为60 min,改性硅藻土对甲基橙溶液的去除率达到最佳;在溴化十六烷基三甲胺改性中,当溶液p H=2、改性硅藻土投入量为0.07 g、吸附时间为2 h的情况下,改性硅藻土对甲基橙的去除率达到最高。     

硝酸镧改性文冠果活性炭对汞离子的吸附

采用硝酸镧对文冠果活性炭进行改性,利用扫描电镜分析、红外光谱分析、X射线衍射分析等手段对改性前后的活性炭进行表征,考察了Hg⁽²⁺⁾初始浓度、吸附温度、时间对吸附的影响,并研究了吸附过程的吸附等温线、热力学性质和动力学特性。研究表明,当50 mL Hg(2+)初始浓度、吸附温度、时间对吸附的影响,并研究了吸附过程的吸附等温线、热力学性质和动力学特性。研究表明,当50 mL Hg⁽²⁺⁾溶液初始浓度为250 mg/L,吸附时间为150 min,温度为35℃,改性文冠果活性炭添加量为1.0 g/L时,吸附量最大可达78.9 mg/g。硝酸镧改性文冠果活性炭吸附Hg(2+)溶液初始浓度为250 mg/L,吸附时间为150 min,温度为35℃,改性文冠果活性炭添加量为1.0 g/L时,吸附量最大可达78.9 mg/g。硝酸镧改性文冠果活性炭吸附Hg⁽²⁺⁾符合二级动力学方程及Freundlich等温线模型,吉布斯自由能ΔG(2+)符合二级动力学方程及Freundlich等温线模型,吉布斯自由能ΔG^o<0、焓变ΔHo<0、焓变ΔH^o<0、熵变ΔSo<0、熵变ΔS^o<0,表明该吸附是一个自发的放热过程。     

改性蛭石对HgCl2吸附性能研究

采用H2O2和微波联合技术对蛭石进行膨胀,并利用改性剂进行改性,以提高蛭石对HgCl2的吸附性能。分别用单因素试验和正交试验讨论了改性蛭石吸附HgCl2的最优条件,并对改性蛭石吸附HgCl2的吸附热力学进行研究。结果表明,蛭石经H2O2微波高火膨胀改性后膨胀率达46.78倍,经1.5 mol/L的Na2S进一步改性,在蛭石用量为0.2 g,溶液pH为6,吸附时间为30 min,室温条件下对HgCl2最大吸附量可达到6.31 mg/g。吸附热力学结果表明,改性蛭石吸附HgCl2的吸附等温线符合Freundlich吸附等温方程。膨胀改性蛭石是一种廉价、性能好的HgCl2吸附剂,这对环境保护技术具有重要意义,同时丰富了吸附理论。     

托贝莫来石改性及其对亚甲基蓝的吸附性能

对托贝莫来石(TOB)进行加热与酸化复合改性,成功制备出比表面积为570 m~2/g的酸化改性托贝莫来石(AHTOB),并用X射线衍射、N_2吸附-脱附对改性托贝莫来石进行了结构表征和表面积及孔径分析。通过静态吸附实验探讨了3种吸附剂对亚甲基蓝溶液(MB)的吸附性能,分析改性TOB对MB的吸附机制。考察了不同吸附剂及其加入量、溶液p H值、MB初始浓度、吸附时间及温度对吸附行为的影响,研究了AHTOB对MB溶液吸附的热力学和动力学行为。结果表明:对50 m L,浓度为10 mg/L的MB进行吸附,未改性TOB、热改性HTOB以及酸化改性AHTOB对MB的吸附率分别达到50、53.72%和97.35%。对于不同初始浓度的MB,TOB和HTOB的最大吸附量可达102.36 mg/g和113.80 mg/g,AHTOB的吸附量达到248.01 mg/g,经过加热与酸化复合改性的AHTOB对MB的吸附效率有了明显的提升,得到了吸附MB溶液的最佳外界条件:p H值为5～7,震荡时间为30 min,温度为20～25℃。     

酸改性粉煤灰对罗丹明B的吸附研究

采用盐酸改性粉煤灰为吸附材料,以罗丹明B的模拟废水为吸附对象,研究了改性粉煤灰的投入量、吸附时间、温度及溶液pH值对吸附效果的影响。研究表明,对50 mL浓度2 mg/L的罗丹明B模拟废水,酸改性粉煤灰的最佳吸附条件是：在50℃下,加入0.09 g的粉煤灰,调节pH值为1.77,搅拌30 min。改性粉煤灰对罗丹明B吸附的脱色率可达98.19%。     

响应曲面法优化改性漂珠对水中三氯乙烯的吸附性能

本文对工业废弃物漂珠进行煅烧改性,制备易回收的吸附材料。以三氯乙烯作为目标污染物,研究改性漂珠吸附污染物的可行性和不同改性参数对去除污染物的影响。通过Box-Behnken设计-响应曲面法以煅烧温度、煅烧时间及粒径为影响因素,建立以三氯乙烯吸附量为响应值的预测模型,对改性漂珠进行XRD、SEM-EDS、BET等表征分析以探讨材料的吸附性能。结果表明,煅烧改性后的漂珠表面疏松多孔,比表面积增大2.4倍左右,影响改性漂珠吸附水中三氯乙烯的因素顺序依次为:煅烧时间＞煅烧温度＞粒径。模型优化的最优吸附条件为:粒径为0.25~0.38 mm,煅烧温度为640 ℃,煅烧时间为80 min,预测吸附最大值为1 326 μg/g,试验值为1 344 μg/g,两者仅相差1.4%。通过高温煅烧改性的漂珠具备更优良的吸附性能,是一种可大规模生产、以废治废、易回收的环保材料。     

SiO_2硫化改性及对Cu~(2+)的吸附性能

以自制SiO_2为基底材料,用甲醇钠活化SiO_2表面羟基基团,在CS2、镁盐体系中合成了接枝-CSS-基团的改性SiO_2,研究对Cu~(2+)的吸附性能。结果表明,改性后的SiO_2在红外谱图在1 525 cm-1处显示有C-S的变形振动,热失量分析改性后的SiO_2总质量损失比未改性的多4个百分点,DTG曲线在450℃多了1个羟基接枝改性的放热峰,且扫描电镜图像显示改性SiO_2的分散性较好。优化的吸附条件为溶液温度55℃、溶液p H为7、吸附平衡时间为45 min、吸附溶液的Cu~(2+)初始质量浓度为50 mg/L,在此条件下,改性SiO_2对Cu~(2+)吸附容量为99.05 mg/g。改性SiO_2对Cu~(2+)的吸附行为符合Langmuir等温方程,吸附过程符合准2级动力学方程。     

十六烷基三甲基溴化铵改性沸石对水中Cr(Ⅵ)的吸附去除率

以十六烷基三甲基溴化铵改性沸石为吸附材料,采用搅拌吸附方法研究了其对废水中Cr(Ⅵ)的吸附去除效果,并利用X射线衍射和红外光谱分析了其吸附特征。结果表明:在改性沸石粒度(-0.25+0.15)mm、用量30g/L、溶液初始pH=6,在25℃搅拌吸附30min,水中Cr(Ⅳ)的吸附云除率达到91%以上。改性沸石对水中Cr(Ⅵ)的吸附可用Langmuir吸附等温线描述,每100g改性沸石对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量为26.53 mg。