吸附-磷酸铵镁结晶耦合法去除低浓度氨氮

摘要：以活性白土为原料，通过复合改性制得载镁活性白土（AC-Mg），作为高效吸附剂，与模拟废水中的低浓度氨氮和磷反应，通过对改性活性白土和反应后的回收产物进行BET、XRD、SEM、FTIR和粒径进行分析。探究该方法对低浓度氨氮去除和回收的机理，反应温度和溶液初始pH对效果的影响。结果表明氧化镁负载量为0.85%的AC-Mg，在氨氮浓度为60mg/L，磷源浓度为60mg/L，温度为25℃条件下，反应2.5h，达到去除平衡。对氨氮的去除过程符合准二级动力学模型（R2＞0.98），氨氮的吸附受到表面扩散和内部扩散共同作用。吸附过程符合Langmuir模型（R2=0.9983），最大单位去除量为37.05mg/g，其中吸附去除为5.56 mg/g，结晶反应去除为31.49mg/g；该方法去除氨氮的最佳pH为9.0，对氨氮的去除率为54.57%。     

响应面法优化改性砂吸附海水中氨氮的条件

采用石英砂负载壳聚糖吸附去除污染海水中的氨氮,并进行SEM、FTIR表征分析。在单因素实验的基础上,采用Box-Behnken响应面法考察pH值、改性砂投加量、改性砂粒径3个因素对氨氮去除率的影响及交互作用,并建立改性砂吸附氨氮的多元二次响应面回归模型。结果表明：各因素对氨氮去除率的影响主次顺序为：改性砂投加量>溶液pH值>改性砂粒径,最适宜吸附条件为：pH=7.08,投加量77.4 g/L,粒径0.8 mm,此条件下氨氮的去除率为78.86%,与预测值相符。     

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。     

煤粉对选矿废水中乙硫氮的吸附特性研究

为探究煤粉吸附剂对选矿废水中有机污染物的吸附过程,利用煤粉作为吸附剂用于选矿废水中乙硫氮污染物的吸附。研究煤粉吸附剂自身物理化学性质特点,并通过配制乙硫氮污染物模拟废水,研究煤粉投加量、吸附时间等吸附条件对吸附过程的影响,重点研究煤粉吸附剂吸附乙硫氮污染物的吸附等温线、吸附速率控制过程等。结果表明煤粉吸附剂表面结构复杂,具有丰富的孔隙结构和含氧官能团,是一种天然吸附剂。煤粉投加量和吸附时间是影响吸附效果的重要因素,随着煤粉投加量增加,溶液中乙硫氮去除率先增加后趋于稳定,吸附量不断减少;随着吸附时间延长,乙硫氮去除率和吸附量开始时增加比较迅速,吸附时间达到30 min后,去除率和吸附量均趋于稳定。乙硫氮溶液初始浓度50 mg/L,煤粉投加量5 g/L,振荡吸附时间30 min条件下,乙硫氮去除率达86.53%,吸附量为8.65 mg/g。利用Langmuir和Freundlich等温吸附模型拟合煤粉对乙硫氮的吸附行为,Freundlich等温吸附模型更加符合该吸附过程,说明其吸附行为是以表层为主的多层吸附。利用准一级动力学方程、准二级动力学方程和颗粒内部扩散模型进行吸附动力学研究,结果表明该吸附过程更加符合准二级动力学模型,吸附速率的控制步骤同时包含外部液膜扩散、表面扩散以及颗粒内部扩散过程,但以表面扩散为主导作用。     

热改性铝污泥对水中磷的吸附性能

考察了接触时间、pH、投加量对热改性铝污泥吸附磷的影响,确定了其最佳吸附条件和影响因素顺序。结果表明,除磷影响因素依次为磷溶液初始浓度接触时间溶液pH投加量,改性铝污泥吸附除磷的最佳条件:初始磷浓度为60.00 mg/L,pH值为3.0,投加量为4 g/L,振荡反应时间为4 h,改性铝污泥对磷的最高去除率达77.2%。     

改性沸石处理低浓度氨氮水的实验研究

在对NaCl改性沸石吸附处理模拟氨氮水单因素研究基础上,对该吸附过程的吸附等温线及动力学模型进行了分析。实验结果表明:在最佳改性条件下得到的NaCl改性沸石在室温(27℃),初始氨氮浓度30 mg/L,溶液pH值6,投加量5 g/L以及反应时间90 min时,氨氮去除率高达90.7%,吸附剂的吸附容量为8.97 mg/g。且吸附过程更符合Langmuir等温吸附模型,其相关系数为0.9973。吸附动力学分析表明,NaCl改性沸石吸附模拟氨氮水更符合准二级动力学模型,其相关系数为0.9988。     

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。     

介孔生物炭的合成、改性及其对染料的吸附性能研究

以菠萝叶子为原材料,磷酸作活化剂,通过热处理合成介孔生物炭,再利用十六烷基三甲基溴化铵进行改性,采用扫描电镜、比表面积测试和傅里叶转换红外光谱表征改性前后材料的结构,研究其作为吸附剂处理染料废水的性能。室温下,藏红T的初始浓度150 mg/L,pH 11,吸附时间50 min,未改性吸附剂投加量0.6 g/L,去除率和吸附量分别达到96.33%和234.1 mg/g。胭脂红的吸附实验中,当初始浓度100 mg/L,pH 2,吸附时间50 min,改性吸附剂投加量0.5 g/L,去除率95.17%,吸附量为194.8 mg/g。分析数据表明,改性前后材料吸附染料的过程符合拟二级动力学模型和Langmuir等温线模型。     

改性磁铁矿粉对焦化废水的深度处理

采用易分离、再生的磁铁矿粉对焦化污水进行深度处理,考察了pH值、吸附剂投加量、温度等对处理效果的影响,并对吸附行为和扩散机理进行动力学研究。结果表明,磁铁矿粉对焦化废水中有机物的最佳吸附条件为:pH=4.0,吸附剂投加量5.0%,温度303 K,停留时间15 min,吸附量可达2.5 mg/g。吸附过程符合伪二级动力学模型,受到颗粒内扩散和膜扩散的双重控制。而且吸附活化能为1.61 k J/mol,表明吸附过程以物理吸附为主。     

硅藻土对废水中氨氮的吸附影响因素研究

利用硅藻土对氨氮废水的吸附进行实验研究,分别考察了硅藻土投加量、搅拌反应时间、静置时间、pH和沸石投加量对氨氮去除率的影响.试验结果表明,采用硅藻土处理氨氮废水的最佳运行条件为:硅藻土的投加量为0.8 g/L,pH为7.0左右,搅拌反应时间为15 0 min,静置时间为15 0 min,以及沸石的投加量为3.0 g/L...     

改性磁铁矿粉对焦化废水的深度处理

采用易分离、再生的磁铁矿粉对焦化污水进行深度处理,考察了pH值、吸附剂投加量、温度等对处理效果的影响,并对吸附行为和扩散机理进行动力学研究。结果表明,磁铁矿粉对焦化废水中有机物的最佳吸附条件为:pH=4.0,吸附剂投加量5.0%,温度303 K,停留时间15 min,吸附量可达2.5 mg/g。吸附过程符合伪二级动力学模型,受到颗粒内扩散和膜扩散的双重控制。而且吸附活化能为1.61 k J/mol,表明吸附过程以物理吸附为主。     

给水污泥对水中磷的去除性能研究

以给水污泥为吸附剂,采用单因素实验,考察了多种因素对含磷废水中磷去除效果的影响.在磷初始浓度为50mg·L-1、吸附剂投加量20 g·L-1、pH值为4.5、吸附时间10h的条件下,磷去除率达93.15％.采用Lagergren一级动力学模型、伪二级动力学模型、颗粒内扩散模型、双常数模型,对吸附效果进行拟合分析.动力学...     

负载型TiO_2光催化去除氨氮的研究

研究负载型TiO2光催化法去除氨氮的规律。采用溶胶-凝胶（sol-gel）法制备TiO2/天然沸石光催化剂。讨论温度、pH值、曝气量、催化剂投加量等因素对氨氮去除率的影响。结果表明,反应时间为3 h,pH值为10,光催化剂投加量为7 g/L、曝气量为0.2 m3/h、温度为32℃时,具有最佳氨氮去除效果,最大去除率为58.32%。     

煤基吸附剂处理焦化废水试验研究

利用CK煤基吸附剂与焦煤、长焰煤、肥煤3种吸附材料处理焦化厂蒸氨废水与二沉池出水,探究吸附剂投加量、吸附时间、pH值对COD去除率的影响。结果表明,CK型煤基吸附剂对蒸氨废水与二沉池出水的处理效果明显优于其他3种吸附材料。在pH=2,吸附时间30 min的条件下,10 g/L的投加量蒸氨废水COD去除率为59.75%,2 g/L的投加量,二沉池出水的COD去除率为72.39%。     

核桃壳吸附水中总铁的特性研究

采用废弃核桃壳作为吸附剂处理水中的总铁,研究核桃壳投加量、吸附时间、溶液初始pH对总铁去除率的影响。结果表明,最佳投加量为50 g/L,最佳吸附时间为180 min;溶液初始pH为7~9时去除率可达80%以上。Freundlich吸附等温线模型与实验数据的符合程度要比其他的等温模型更好,这表明发生的是物理吸附。     

改性橘子皮对重金属铅离子的吸附性能研究

以橘子皮、碱性氧化橘子皮的吸附废水中Pb⁽²⁺⁾,研究吸附剂投加量、pH、吸附时间等对Pb(2+),研究吸附剂投加量、pH、吸附时间等对Pb⁽²⁺⁾去除率的影响吸附。结果表明,在初始离子浓度50 mg/L,投加量为1.0 g/L,pH 5.5,温度30℃,吸附时间2 h时,碱性氧化改性的橘子皮比普通橘子皮对Pb(2+)去除率的影响吸附。结果表明,在初始离子浓度50 mg/L,投加量为1.0 g/L,pH 5.5,温度30℃,吸附时间2 h时,碱性氧化改性的橘子皮比普通橘子皮对Pb⁽²⁺⁾的吸附效果更佳,去除率达到98.52%。准二级动力学方程和Langmuir吸附等温模型更加符合吸附过程。吸附过程是单分子层吸附,以化学吸附为主。     

片沸石处理氨氮废水的实验研究

以片沸石为吸附剂处理氨氮废水,研究了吸附剂粒径、反应时间、废水pH、氨氮初始含量、沸石投加量对吸附的影响,分析了片沸石的吸附动力学和热力学特征。结果表明,在298K下,当投加沸石质量为8g、粒径为74μm、废水用量为100 mL,初始氨氮质量浓度为50 mg/L、pH为7、吸附时间3 h时,废水中氨氮的去除率可达到70.83%,天然片沸石吸附氨氮符合准2级动力学方程。在温度为298~318 K时,吸附等温线更好地符合Freundlich方程;热力学计算发现ΔH0、ΔG0、ΔS0,表明氨氮在片沸石上的吸附是自发吸热过程,以物理吸附为主。     

膨润土-钢渣复合颗粒制备及其对铜离子吸附

为改善粉体膨润土-钢渣成型条件,以钙基膨润土、钢渣为原料,借助海藻酸钠与氯化钙交联作用,制备复合吸附颗粒,并利用SEM-EDS、XRD等分析手段对复合吸附颗粒吸附后形貌及元素、物相进行了表征。通过静态吸附实验探究了复合吸附颗粒对Cu(Ⅱ)在不同土渣质量配比、投加量、pH、温度和初始浓度条件下吸附效果的影响。结果表明,在复合颗粒投加量为30 g/L,pH为5.2,初始Cu(Ⅱ)浓度为100 mg/L时,对Cu(Ⅱ)去除率达92.95%。复合颗粒对Cu(Ⅱ)吸附动力学符合拟一级动力学模型,吸附热力学符合Langmuir吸附等温模型,热力学相关参数表明,复合颗粒对Cu(Ⅱ)吸附是自发、吸热过程。     

磺化腐植酸-壳聚糖交联吸附剂制备及对Pb(Ⅱ)吸附性能

以腐植酸和壳聚糖为原料,通过固相交联法制备磺化腐植酸-壳聚糖交联共聚物（SHACTS）,对Pb (Ⅱ)的吸附性能进行研究,考察吸附过程中pH值、吸附时间、SHA-CTS投加量对水中Pb(Ⅱ)的去除率和吸附量的影响,采用扫描电子显微镜（SEM）和红外光谱（FT-IR）对SHA-CTS进行表征。结果表明,25℃时,在初始浓度为20 mg/L、pH值为5的50 mL Pb(Ⅱ)溶液中加入SHA-CTS 50 mg,SHA-CTS对Pb(Ⅱ)的去除率达到100%。SHA-CTS对Pb(Ⅱ)吸附符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Freundlich模型,属于以化学吸附为主的多分子层吸附,最大吸附量为90.09 mg/g。