活性污泥中提取的藻酸作为铜吸附剂的研究

采用实验室培养的活性污泥提取藻酸并制备藻酸钙吸附剂,用于去除污水中的Cu2+,考察了其吸附和解吸性能及影响因素,并采用城市污水处理厂的剩余污泥进行验证.结果表明:pH值和藻酸钙投量对其吸附Cu2+有明显影响,当pH值为4、Cu2+初始浓度为100 mg/L、藻酸钙投量为0.7 g/L时,对Cu2+的平衡吸附量为41.96 mg/g;藻酸钙对Cu2+的吸附过程符合Langmuir模型;以盐酸为解吸剂,藻酸钙的解吸率可达到90%.实际剩余污泥可制备(203±11)mg/g的藻酸钙,对Cu2+的吸附量可达51.44 mg/g,而解吸率可达到94%.采用剩余污泥制备藻酸钙吸附剂,操作简单、成本低、对Cu2+的吸附高效、易于再生,具有工业应用前景.     

生物玻璃纳米球制备及对亚甲基蓝的吸附研究

制备了一种新型生物玻璃纳米球(BGN),研究了该材料对水中亚甲基蓝的吸附性能。结果表明,在p H值为7~12时,吸附效果均较好。亚甲基蓝去除率在反应前30 min急剧增加,在100 min时达到平衡。吸附反应符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型。在30℃时,材料的饱和吸附量为80 mg/g,且吸附量随温度的升高而增大,为吸热反应。材料可有效分离、回收和再生,是一种优良的吸附剂。     

骨炭吸附砷的平衡及动力学研究

研究了骨炭吸附去除砷离子的可行性和影响因素.砷的去除受pH值、吸附剂剂量以及反应时间的影响较大.平衡研究表明,砷离子在pH值为10时与骨炭有很强的亲和力.骨炭吸附砷同时符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型.动力学研究显示在初始的30 min砷离子的吸附非常快,而且达到吸附平衡的时间与砷的初始浓度无关.结果表明骨炭能有效去除水中的砷离子.     

厌氧颗粒污泥对纳米TiO_2的吸附特性研究

分析了厌氧颗粒污泥吸附nano-TiO_2的过程,探讨了不同p H值及离子强度下厌氧颗粒污泥吸附nano-TiO_2的动力学和热力学特征。结果表明,厌氧颗粒污泥对nano-TiO_2的吸附符合准二级动力学方程。相较于p H值,离子强度对吸附过程的影响更显著,且nano-TiO_2在高离子强度下的扩散和吸附速率更低。液相离子强度升高或p H值接近等电点都会增加nano-TiO_2的吸附量。Langmuir吸附等温线模型能够更好地拟合吸附过程,且该吸附可自发进行,随着p H值接近等电点,吸附自发性逐渐增加。厌氧颗粒污泥对nano-TiO_2的吸附以化学吸附为主,同时存在多种机制共同作用。另外,环境条件对水中纳米颗粒的归趋有显著影响,其在活性污泥中的富集对污水处理效能可能产生潜在危害。     

pH值对活性炭吸附水中磺胺类抗生素的影响研究

近年来水源水中磺胺类抗生素的污染问题日益受到关注。活性炭吸附可有效去除水中的磺胺类抗生素,但吸附行为受p H值影响大。选取F-400型煤质活性炭作为吸附剂,在不同p H值(p H值=2、4、7、11)下开展对4种典型磺胺类抗生素的吸附特性研究。结果表明,磺胺类抗生素在活性炭上的吸附动力学可用拟二级动力学方程表征;在试验平衡浓度条件下,其吸附容量可用Freundlich等温式和Langmuir等温式表征。4种磺胺类抗生素的吸附量随p H值的变化与其中性分子的百分含量变化有相同的规律,推测其吸附量随p H值的改变是由π-π色散力作用、疏水作用以及静电力作用的改变引起的。     

参杂有PbO的Fe_3O_4对Pb~(2+)的吸附研究

制备、表征了参杂有Pb O的Fe3O4,研究并优化了参杂有Pb O的Fe3O4的合成条件并用于研究其对Pb2+的吸附去除。探究了该吸附随着时间推移而引起的吸附动力学变化;分析了p H值、温度以及Pb2+初始浓度等因素对吸附的综合影响,探究了不同Pb2+初始浓度下吸附的平衡特性。结果表明,Pb2+在参杂有Pb O的Fe3O4上的吸附符合准二级动力学吸附方程和Langmuir等温模式。     

磁性离子交换树脂对水中双酚-A的吸附特性研究

研究了磁性离子交换(MIEX)树脂对双酚-A(BPA)的吸附过程,考察了初始浓度、温度、p H、共存离子和天然有机物等因素对吸附过程的影响,对试验结果进行了动力学和热力学分析。结果表明,MIEX树脂对BPA有很好的吸附效果,但是吸附量受BPA初始浓度的影响,随着初始浓度的增加,吸附量也增加;p H值小于8.0时,MIEX对BPA的吸附效果较好;共存阴离子的竞争吸附能力顺序为NO-3SO2-4HCO-3HPO2-4;腐殖酸的存在会减少BPA在MIEX树脂上的吸附量。该吸附过程更符合Langmuir模型,最大吸附容量为48.98 mg/g,温度越高最大吸附容量越低;伪二级动力学可以很好地描述BPA在MIEX树脂上的吸附;热力学分析说明MIEX树脂对BPA的吸附是自发进行的,吸附过程放热,因此升温不利于反应进行。     

花生壳生物炭对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附及影响因素分析

以花生壳生物炭为吸附材料,通过批量试验探究了pH值、生物炭投加量、初始重金属离子浓度、吸附时间对生物炭吸附Pb~(2+)和Cu~(2+)的影响,并利用Langmuir和Freundlich等温吸附模型、准一级和准二级吸附动力学模型分别进行等温吸附和吸附动力学分析。结果表明,花生壳生物炭吸附Pb~(2+)和Cu~(2+)的适宜pH值分别为4. 5～5. 5和5～6。在Pb~(2+)和Cu~(2+)的初始浓度分别为100和75 mg/L,花生壳生物炭投加量分别为2和6. 25 g/L,吸附时间分别为480和900 min条件下,Pb~(2+)和Cu~(2+)达到吸附平衡时的吸附量分别为49. 32和11. 35 mg/g,且吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级吸附动力学模型。同时发现,花生壳生物炭能更快更好地吸附Pb~(2+)。     

初始pH值、ORP、振荡速率对剩余污泥厌氧酸化的影响

污水处理厂产生的大量剩余污泥通过厌氧酸化能转化为挥发性脂肪酸(VFAs),可作为生物脱氮除磷的碳源加以利用。研究了不同初始p H值、氧化还原电位(ORP)和振荡速率对污泥中温厌氧产酸过程中SCOD、VFAs产量及其组分的影响,并确定各因素的最佳值。结果表明,初始p H值为6.0或8.0时能达到良好的水解和产酸效果;适当的振荡有利于加快污泥的水解和产酸速率,但其大小对丙酸形成影响不大,较高的振荡速率则有利于乙酸的积累。初始ORP对VFAs产量影响很小,但调节初始ORP有利于乙醇和戊酸的形成,不利于乙酸的积累。     

改性木屑对尿液废水中氨氮的吸附性能研究

采用热解+NaOH浸泡改性处理杨木屑和杉木屑,用于吸附处理尿液废水中的氨氮,对比木屑改性前后对氨氮的吸附效果。结合吸附动力学与吸附等温线模型分析,考察了吸附剂与废水接触时间、水温、废水pH和吸附剂投加量等因素对氨氮去除效果的影响。结果表明,木屑改性后比表面积增大,孔洞结构明显,对氨氮的吸附效果较改性前有显著提升;吸附反应的最佳运行条件为投加量40 g/L,温度25℃,初始pH=8,吸附反应120 min,此时改性杨木屑、改性杉木屑对氨氮的吸附率分别达到95.32%和76.21%。     

热活化水化高铝水泥颗粒吸附氟化物行为研究

对水化高铝水泥颗粒(ALC)进行热活化改性,制备成活化温度t不同的吸附剂(ALCt),研究了热活化温度、pH值、共存离子和离子强度等因素对ALCt吸附氟化物性能的影响,同时利用热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)、傅里叶转换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等分析了其表面形态、内部结构特征和吸附机理.结果表明:在25℃、pH=7、初始氟浓度100mg/L条件下,热活化温度为600℃的吸附剂ALC600平衡吸附量高达17.42mg/g,且能在较宽的pH值范围(5~9)具有良好的除氟性能;共存离子Cl^-、NO3^-、SO4^2-和离子强度对ALC600的吸附效果影响不明显;ALC600的吸附过程遵循准二级动力学模型,符合Langmuir等温线模型,其理论最大吸附容量为223.72mg/g.结合吸附氟化物前后ALC600的晶体结构、化学键、表面形态的变化,确定其吸附机理是以化学吸附为主,通过内部络合和表面沉淀来实现氟离子的去除,同时也涉及离子交换和静电作用.     

废水中孔雀绿染料的吸附研究

为探知鸡蛋膜作为吸附剂对水中孔雀绿染料的去除效果,研究了不同p H值、反应时间、吸附剂用量及孔雀绿浓度等对孔雀绿吸附作用的影响。结果表明,鸡蛋膜对孔雀绿有较好的吸附作用,最佳吸附条件为:p H=5.0,吸附时间为160 min,吸附剂用量为2 g/L,孔雀绿质量浓度为100 mg/L时,去除率最大,达97%。     

好氧颗粒污泥吸附Zn2+的研究

以不同粒径的好氧颗粒污泥作为吸附剂吸附水中的重金属Zn2+,分析了颗粒污泥的粒径在不同初始Zn2+浓度和初始污泥浓度下对吸附效果的影响;同时以活性污泥为对照,对比研究了两种吸附剂对重金属Zn2+的吸附效果.研究发现,好氧颗粒污泥具有多孔结构,吸附过程满足一级可逆反应方程;小颗粒的吸附容量较大颗粒的高;颗粒污泥的解吸率均低于普通活性污泥的.可见,好氧颗粒污泥可作为含Zn2+废水的生物吸附剂.     

改性粉煤灰吸附沼液中氨氮的动力学和热力学研究

以自制改性粉煤灰为吸附剂,在静态吸附条件下,研究了其对沼液中氨氮的吸附性能,并对其吸附过程进行了动力学和热力学分析。结果表明,改性粉煤灰对沼液中氨氮的等温吸附可较好地采用Langmuir方程来描述,此吸附过程可用二级吸附动力学方程较好地表征;在30~50℃的范围内,吸附过程为吸热过程,反应的吉布斯自由能变小,同时伴随着熵值的增加。     

MWNTs及MWNTs/TiO_2对水中氧乐果的吸附特性

通过平衡试验分析了多壁碳纳米管(MWNTs)及MWNTs/TiO_2复合材料对氧乐果的吸附行为,探讨了两种材料的吸附热力学与动力学特性。结果表明,p H值对两种材料吸附性能的影响不大,在相同条件下,MWNTs和MWNTs/TiO_2对水中氧乐果的吸附量随初始浓度的增加而增大,对100 mg/L氧乐果溶液的最大吸附量分别为74.9和5.4 mg/g。两种材料的吸附过程均符合假二级动力学模型,且MWNTs/TiO_2对氧乐果的吸附速率为0.012 7 g/(mg·min),约为MWNTs的10倍,说明MWNTs/TiO_2具备更强的吸附能力。两种材料的吸附等温线均可用Freundlich等温吸附模型描述。     

一株高效重金属吸附工程菌的廉价培养研究

为了使生物吸附剂能更好地在实际中得到应用,研究了1株对中低浓度含Cr废水具有高效吸附能力的工程茵的廉价培养方法.研究表明,利用3%的制糖厂废弃糖蜜结合20 g/L的城市污水厂回流污泥作为工程菌的廉价发酵底物能很好地生产生物吸附剂.工程茵对碳源的需求量大,能在较宽的偏酸性环境下生长,在pH值为3.0～7.0时生物吸附剂的产量为43.3～38.7g/L.发酵效果基本不受接种液种龄的限制,发酵启动稳定.底物初始pH值对生物吸附剂吸附能力的影响较大,最优pH值为3.0,此时对总Cr的去除率为99.9%;当pH值增加到5.0后,对总Cr的去除率仅为pH值为3.0时的一半.发酵时间在一定程度上影响生物吸附剂的产量,但其吸附性能在整个发酵过程中均能保持较高水平(去除率＞80%),具有良好的稳定性.     

超声改性沸石去除微污染原水中氨氮的研究

采用超声强化NaCl对天然沸石进行改性,考察了改性沸石对氨氮的吸附去除特性。结果表明,在超声功率为560 W、改性时间为40 min、NaCl浓度为0.8 mol/L的条件下制备的改性沸石对氨氮的去除效果最佳;在氨氮初始浓度为10 mg/L、改性沸石投加量为5 g/L的条件下,吸附40 min后改性沸石对氨氮的去除率可达到86.9%,120 min后达到吸附平衡,此时对氨氮的去除率为91.11%,相比天然沸石提高了86.3%;准二级反应动力学模型可以较好地描述改性沸石的吸附行为,R2=0.991;改性沸石对氨氮的吸附符合Langmuir模型(R2=0.961 2),其最大吸附量可达到12.56 mg/g。     

污泥吸附剂的制备及其对亚甲基蓝的去除研究

以城市污水厂脱水污泥、锯末和焦油的混合物为原料,选择ZnCl2为活化剂制备出过渡孔发达、强度大的优质污泥吸附剂(S-AC),借助BET、FTIR、DT等现代分析测试方法对污泥吸附剂进行表征,并通过吸附动力学、吸附等温线来研究污泥吸附剂的吸附性能;同时,将吸附剂应用于亚甲基蓝溶液的处理,并选择商品活性炭(AC)进行对照试验。结果表明,制得的污泥吸附剂的BET比表面积为358.0 m2/g;在试验浓度范围内,污泥吸附剂在温度分别为20、30和40℃时对亚甲基蓝的最大吸附量分别为57.13、59.37和61.79 mg/g,试验数据均符合Freundlich吸附等温方程;吸附剂的动力学数据均符合液膜扩散方程,液膜扩散为吸附过程的主控步骤。     

给水厂铝污泥对磷的吸附特性及陈化时间的影响

以给水处理厂产生的铝污泥为研究对象,考察其对磷的吸附特性及陈化时间的影响。结果表明,铝污泥对磷的吸附容量主要受p H值的影响,当p H值由4.3升至9.0时,磷吸附容量由3.57 mg/g降为0.74 mg/g;水解试验结果显示,铝污泥中含有羟基、氯离子、硫酸根离子及腐殖质等;吸附过程中,伴随着磷酸根浓度的下降,p H值、氯离子、硫酸根离子及腐殖质呈上升趋势,表明铝污泥对磷的吸附机理主要是配位体交换。在540 d的陈化过程中,傅里叶红外光谱、X射线衍射及SEM分析结果表明,铝污泥的结构、官能团和表面形貌均未发生明显变化,表明陈化时间对铝污泥吸附磷的性能并无显著影响。     

膜吸收法分离回收废水中氨氮的研究

膜吸收法处理高浓度氨氮废水能够实现氨的回收利用。正交试验表明,废水p H值是影响氨氮去除率的主要因素。氨氮传质系数K分别与废水p H值和废水流速呈良好的线性关系,提高废水p H值和流速可以提高氨氮的去除率。废水中氨氮浓度对氨氮去除率和K值影响不大,故而膜吸收法可适用于不同浓度的氨氮废水。当硫酸吸收液浓度0.10 mol/L时,提高硫酸浓度对氨氮的去除效果影响较小,因而可适当提高硫酸浓度;同时,为了抑制伴生膜蒸馏现象,可向废水中投加盐或提高吸收液温度,从而提高硫酸铵的回收浓度。