稀土吸附剂除磷实验研究

以开发新型高效除磷吸附剂为目的,以沸石为载体,分别以氧化镧和复合氧化镧、氧化铈为活性组份,对所选的两种吸附剂除磷的性能进行评价。实验表明,以沸石为载体,复合氧化镧和氧化铈为活性组份的吸附剂除磷效果优于以纯氧化镧为活性组份的吸附剂。同时对复合氧化镧和氧化铈为活性组份的吸附剂在不同的实验条件下除磷效果进行研究。结果表明,当吸附剂用量为1g/L,溶液pH为4,接触时间为2.5 h,磷的去除效率可以达到95%以上。     

微波稀土改性无机有机膨润土的制备及除磷的研究

通过浸渍微波辐射法制备镧和CTMA改性的稀土吸附剂,探讨了吸附剂对磷的吸附性能。实验表明:①制备无机稀土吸附剂的适宜条件为:硫酸浓度15%,镧浓度0.4%,浸渍pH值10,微波功率340 W,辐射时间为5 min;②制备有机稀土吸附剂的适宜条件为:表面活性剂浸泡浓度为5%,微波功率为166 W,微波辐射时间为6 min;③无机稀土吸附剂当溶液的pH值为3~6,振荡时间为45 min时,对磷去除率为99%以上,吸附量达到了41 mg/g以上,有机稀土吸附剂当溶液的pH为3~4,振荡时间为45 min时,其效果比原来镧改性的无机吸附剂吸附量提高了30%,磷去除率为99%以上,吸附量达到了60 mg/g以上。从而为含磷废水的深度处理提供了一条高效、经济的新途径。     

改性稀土沸石吸附剂的脱氮除磷性能研究

以沸石为载体、稀土元素为活性组分,通过浸渍、干燥、焙烧、筛分等工序后制成了污水脱氮除磷的稀土吸附剂。结果表明：稀土吸附剂对磷的吸附容量由沸石的2mg/g提高到25mg/g,而对氨氮的吸附容量提高较小（1～3mg/g）。当进水氨氮10mg/L、磷5mg/L、pH 4～7时,经稀土吸附剂处理后的出水pH 6～9、氮磷的去除率分别达到80%和99%。当稀土吸附剂再生10次时,脱氮效率是新鲜稀土吸附剂的90%,除磷效率则为80%。     

镧改性材料对水中磷酸盐去除的研究进展

在各种除磷技术中,吸附法因其成本低、操作简单、设计简单而受到广泛关注;稀土镧由于对磷酸盐具有特异性而被广泛运用于复合吸附剂中,以增强吸附磷酸盐的能力。文中综述了近几年来用于磷酸盐去除的镧改性复合材料吸附剂的研究进展,主要包括镧氧化物/氢氧化物、镧改性铝/铁、镧改性黏土矿物、镧改性碳材料和镧改性其他材料,考虑了镧改性后吸附剂的吸附容量、pH及回收情况等。在进一步的研究中,应考虑镧改性复合材料吸附剂在复杂条件下的稳定性和潜在风险,以及其高效分离和再生的能力。     

微波稀土改性膨润土制备吸附剂除磷的研究

通过浸渍微波辐射法制备镧改性的稀土吸附剂,探讨改性吸附剂对磷的吸附性能。实验表明制备稀土吸附剂的适宜条件为:硫酸的浓度为15%、镧的浓度为0.4%、浸渍的pH值为10、微波功率为340 W、辐射时间为5 m in。同时为了探讨含磷溶液对改性膨润土吸附磷的效果的影响,控制不同的溶液条件进行实验。结果表明:当溶液的pH值为3~6、接触时间为45 m in的时候对磷去除率为99.97%,吸附量大于41 mg/g,从而为处理含磷废水开辟了一条高效、经济的新途径。     

改性沸石氨氮吸附剂的制备及其在生活污水处理中的应用

针对部分地区污水厂常规处理工艺排水氨氮超标的问题,通过制备改性沸石氨氮吸附剂,结合吸附试验、表征分析和中试试验对改性沸石去除城市生活污水中氨氮的性能进行深入研究,考察了改性沸石氨氮吸附剂最佳的制备工艺与氨氮去除特性。结果表明:改性沸石氨氮吸附剂有着更多的钠型沸石与孔道;在NaCl浓度为1.5 mol/L,搅拌时间为3 h,加热温度为75 ℃时,平均氨氮去除率与吸附量分别达到83.51%和0.840 mg/g;中试试验结果显示,经改性沸石氨氮吸附剂过滤后的水中氨氮含量稳定在2.0 mg/L以下,且吸附剂可再生后重复使用。该研究可为城市生活污水氨氮处理提供理论依据。     

稀土吸附剂处理含铬微污染水研究

本文采用以分子筛为载体、负载镧制成复合吸附剂处理微污染水体中的铬（Ⅵ）.结果表明：研制的稀土吸附剂适于处理弱酸性废水,稀土吸附剂最大静态吸附容量达到2.1651mg/g,升高温度不利于吸附除铬.在含铬浓度为12mg/L、pH值4～6、吸附剂投加量20mg/L、水力停留时间为30min条件下,铬的去除率达99%以上,且出水pH在6～9之间.     

矿化垃圾吸附-Fenton-NaClO氧化深度处理垃圾渗滤液

采用矿化垃圾吸附-Fenton-NaClO氧化联合深度处理垃圾渗滤液。吸附实验在矿化垃圾粒径为2 mm,用700℃焙烧改性的矿化垃圾作为吸附剂,投加量为60g/L、pH=9的条件下进行,COD和氨氮的去除率分别达到最大的53.15%和78.77%;吸附出水在初始pH为6、H_2O_2投加量为60 mmol/L、n(H_2O_2):n(Fe~(2+))为4:1、反应时间为75 min的条件下进行Fenton氧化,COD和氨氮的去除率分别达到最大的52.37%和11.5%;Fenton氧化出水在NaClO,投加量为60 mmol/L、pH为6、温度为50℃和反应时间为60 min的条件下进行NaClO氧化,NaClO对COD和氨氮的去除率分别达到最高的81.86%和98.96%,此时COD为78 mg/L,氨氮的质量农度为0.42mg/L,均可满足GB16889-2008规定的排放标准。     

添加稀土镧对吸附分离乙烯/乙烷的影响

考察了添加稀土镧, 氧化镧、硝酸镧和氯化镧,对载铜活性炭吸附剂分离乙烯/乙烷的影响.测定了乙烯,乙烷40℃吸附等温线.乙烯选择性实验结果表明,氯化镧的添加效果最佳.合适的添加量在11.2%(wt)附近,可使乙烯的选择性提高到原来的两倍以上. 比表面及孔径分布数据表明, 添加适量稀土镧增大了吸附剂孔的比表面和孔体积, 特别是对微孔,因而更有利于提高吸附剂表面的利用率.通过SEM对稀土络合吸附剂的形貌观察可知,稀土分散于未被活性组分CuCl利用的活性炭表面.由于稀土对乙烷吸附量极小,从而极大抑制了活性炭载体对乙烷的物理吸附,这是此复合吸附剂提高乙烯乙烷分离性能的主要原因.     

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。     

Characterization of adsorbent materials supported on polyurethane foams by nitrogen and toluene adsorption

Different composite adsorbent materials were obtained by supporting three activated carbons, one zeolite and one pillared clay, in a polyurethane foam. Adsorption isotherms of nitrogen and toluene were determined to evaluate the influence of the supporting process in the adsorption capacity of the different adsorbent materials. The results indicate that the activated carbons in form of pellets presented the best results with a decrease of about 20% in the nitrogen adsorption capacity but maintaining the same toluene adsorption capacity. The inorganic adsorbents presented a decrease of about 73% for the zeolite and 97% for the pillared clay in the nitrogen adsorption capacity and also a pronounced decrease in the toluene adsorption capacity. Two materials, one activated carbon and one zeolite, with different particle sizes were supported in the polyurethane foam. The decrease in the adsorption capacity of nitrogen and toluene was more pronounced when solids with smaller particles were used. This was an indication that the decrease in the adsorption capacity is related to the impregnation of the surface of the solid particles by the polyurethane during the synthesis of the composite material, which was observed by scanning electron microscopy. Nevertheless, the supporting method, in a one step procedure, presented itself with good possibilities for applications with activated carbons in the form of pellets.     

煤灰基沸石电场辅助吸附Ni^2+研究

以热电厂固体废弃物粉煤灰为原料合成了1种高效的Ni^2+沸石吸附剂,研究了在电场辅助作用下,电场强度、溶液pH和电解质NaCl含量对沸石吸附Ni^2+性能的影响。结果表明,当电场强度为0.8 V/cm,NaCl的质量浓度为1 g/L,溶液pH为6时,阴极室中沸石对Ni^2+的吸附量可达到64.44 mg/g,比开路时提高了53.17%,饱和吸附时间缩短了50%。吸附剂经过5次循环使用后,Ni^2+饱和吸附量仍保持原来的94.49%,具有较好的稳定性、吸附/解吸附和再生性。辅助电场不仅可以附加Ni^2+的电迁移作用,还可以对沸石吸附剂产生扩孔作用,增大其比表面积,进而提高沸石的Ni^2+吸附性能。     

磷酸铵镁沉淀与沸石吸附组合工艺处理海水中的氨氮

大量陆源营养物质的输入是导致我国近岸海域富营养化问题的主要原因, 传统生化法对海水中氮磷处理能力有限, 天然沸石凭借较强的选择性离子交换性能已成为一种较为经济和高效的水处理材料。本研究通过穿透实验考察了天然沸石对海水中氨氮的动态吸附性能, 采用磷酸铵镁(MAP)沉淀和沸石吸附组合工艺对海水中氨氮进行处理。实验结果表明, 天然沸石吸附氨氮达平衡时间随过滤速度的增大而减小, 随滤层高度的增加而增大, Logistic模型能较好反映天然沸石对海水中氨氮的动态吸附过程。MAP沉淀法与沸石吸附法联用可以将海水中氨氮含量降低至较低水平, 适宜的滤柱过滤条件为:滤速20L/h, 滤层高度100cm。通过焙烧或NaCl浸洗处理能够恢复天然沸石对海水中氨氮的吸附能力, 300℃焙烧2h和1.5mol/L NaCl溶液浸洗24h条件下的再生率分别为99.38%和122.22%。     

沸石-炭复相材料对氨氮吸附性能研究

研究以沸石粉为主要原料,添加木屑、淀粉等有机物为碳化结合剂,通过造粒、氮气气氛低温热处理制备得到了粒度为0.5~1 cm的沸石-炭复相材料水处理剂颗粒,研究了不同碳化结合剂含量和不同热处理温度等氨氮超标污水的吸附性能影响。采用场发射扫描电镜对沸石-炭复相材料进行了显微形貌观察。通过氨氮吸附实验得出,相同质量条件下沸石-炭复相材料水处理剂颗粒在吸附速率上弱与沸石粉体,在足够吸附时间下对氨氮的吸附量同沸石粉体吸附量接近。5%碳化结合剂添加量样品有最优氨氮吸附性能,起始浓度为15 mg/L氨氮溶液被吸附24 h后氨氮溶液浓度降为4.69 mg/L,氨氮吸附量为1.03 mg/g;吸附100 h后氨氮溶液浓度降为1.35 mg/L,氨氮吸附量为1.36 mg/g。     

陶瓷球吸附污水中低含量氨氮性能研究

针对污水中低含量的氨氮,考察在陶瓷生产过程中产生的陶瓷球的吸附性能.用静态吸附法测定氨离子在陶瓷球上的吸附等温线、了解动力学特性,并探讨pH、改性等方法对陶瓷球吸附氨氮的影响规律.结果表明,随着溶液中吸附质含量的上升,吸附剂的吸附容量明显上升,达到动态平衡的时间为7h;陶瓷球吸附氨氮的最佳pH在6～9,吸附方式有离子交换作用和物理吸附作用;使用NaCl溶液浸泡振荡的改性方法可明显提高陶瓷球对氨氮的吸附性能,成为一种有效且廉价的改性方法.证明陶瓷厂排出的废料陶瓷球可以应用于污水中低含量氨氮的吸附去除.     

氯化钠对改性沸石微波脱除氨氮效果的影响

通过添加助剂NaCl在微波下对天然沸石进行加热制备环境材料,研究了微波后沸石对再生水中氨氮的去除效果。研究发现,助剂预处理可以大大提高微波沸石的脱氮效果。在沸石与NaCl溶液固液比1:50,NaCl溶液浓度4%,343 W的微波功率加热4 min的条件下,微波沸石环境材料对氨氮的去除效果最好,最佳去除率可达99.70%;单独进行343 W、4 min的微波加热沸石对氨氮的去除率为76.46%;相对于天然沸石,上述两种微波沸石对氨氮去除率分别提高了39%、15.76%。通过SEM、EDS、XRD等表征手段对微波前后的沸石分析发现,在微波加热过程中助剂氯化钠的加入使沸石颗粒表面更加松散,出现了更多的孔道,同时天然沸石Ca、Mg、P、S峰消失,主衍射峰强度有所减弱,出现了部分非晶化特征。     

改性凹凸棒石和沸石对氨氮废水吸附性能的研究

采用焙烧、钠化、酸化和碱化4种改性方法对天然凹凸棒石和沸石进行改性,其中碱化改性对氨氮吸附能力提高最大,研究了碱化样品的结构及对氨氮废水的吸附性能。结果表明,碱改性品在氨氮溶液初始浓度300 mg/L,pH值2.5~8.0时,对氨氮的吸附量较高;对氨氮的吸附等温线符合Freund lich和Langmu ir方程式。同时,对氨氮的吸附动力学符合准二级吸附动力学模型,并以化学吸附为主。用于畜禽废水处理中,对氨氮去除率最高达到87.6%。     

沸石吸附去除污水中磷的研究

研究了沸石对水溶液中磷素的等温吸附特征,考察了初始溶液浓度、沸石粒径和温度三种因素对吸附作用的影响,分析了不同条件下沸石磷素吸附动力学过程。结果表明：Langmuir方程能很好地描述沸石对磷素的等温吸附特征,其磷素最大饱和吸附量为101mg／kg。初始溶液浓度越高,沸石对磷素的吸附量越大,吸附平衡时间越长。随着沸石粒径的减小,对磷素的吸附量增大,吸附平衡时间缩短。升高温度,沸石对磷素的吸附量增大,吸附平衡时间增长。沸石对水溶液中磷素的吸附动力学过程符合准二级动力学模型,由该模型可以估算出沸石磷素平衡吸附量,误差小于5％。     

Fractionated Vacuum Swing Adsorption Process for Air Separation

Abstract

A novel adsorptive process for air separation using a zeolitic adsorbent is described. The process essentially consists of three simple cyclic steps, and it can be used for simultaneous production of an 80—90% oxygen-enriched gas and a 98 + % nitrogen-enriched gas from ambient air. Successful operation of the process requires the use of a zeolite which exhibits high nitrogen adsorption capacity and selectivity from air. The role of nitrogen adsorption selectivity of the zeolite in the vacuum desorption process is examined, and experimental performance data for the air separation process are reported.