响应面法优化铁尾矿砂对铜(II)的吸附条件

以铁尾矿砂作为水体沉积物污染修复覆盖材料,研究了不同pH值、转速下铁尾矿砂对水相中Cu~(2+)去除情况,得出水相pH值在3～5时有利于Cu~(2+)去除率的提高;静态吸附与动态吸附相比有显著差异,转速为180 r/min时,铁尾矿砂对水相中Cu~(2+)去除率最高。使用Box-Behnken设计了响应面试验,研究了水相pH值、温度、Cu~(2+)初始浓度以及铁尾矿砂投加量4个因素对水相中Cu~(2+)去除作用,建立了铁尾矿砂对水中Cu~(2+)去除率的回归模型。其中各因素对响应值的影响次序为:温度>投加量>初始浓度>pH值。模型验证结果预测去除率与试验值偏差仅为0.08%,能够很好预测去除率变化情况。     

广西田东天然钙基膨润土对Cu(Ⅱ)的吸附性能研究

为开发天然钙基膨润土在处理含铜废水和铜污染土壤修复方面的应用,以广西田东天然钙基膨润土为原料,采用批式吸附试验考察不同温度下膨润土用量、初始pH和溶液初始浓度对Cu~(2+)吸附效果的影响,研究膨润土对Cu~(2+)的吸附过程动/热力学特征。当膨润土用量为5 g/L、初始pH值为5,温度为35℃和Cu~(2+)初始质量浓度为300 mg/L时,膨润土对Cu~(2+)饱和吸附量为42.84 mg/g;热力学计算结果表明,吸附是自发、吸热的过程;准二级吸附动力学方程和Langmuir吸附等温线拟合结果表明,膨润土对Cu~(2+)的吸附为单分子层吸附、以化学吸附为主;结合平衡时溶液中Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~+、K~+浓度变化规律及吸附前后层间距变化,证实主要吸附类型为离子交换吸附。天然钙基膨润土对Cu~(2+)的吸附效果较好,在含铜废水处理和铜污染土壤修复领域是一种经济环保且有应用前景的非金属矿物材料。     

焙烧联合碳酸钠改性尾煤基吸附剂的制备及其对Cu(Ⅱ)的吸附

尾煤基吸附剂的开发不仅可以降低重金属离子废水的处理成本,还能够解决尾煤堆积造成的环境生态问题,实现尾煤高附加值利用。以浮选尾煤(TC)为原料,通过氮气氛下焙烧联合碳酸钠改性制备了一系列尾煤基吸附剂,研究了各种尾煤基吸附剂对Cu~(2+)的吸附性能,并采用XRD、FTIR及SEM等分析手段对吸附剂的吸附性能进行表征。结果表明:当焙烧温度为800℃,焙烧时间为1 h, Na_2CO_3溶液浓度为1.0 mol/L,Na_2CO_3溶液改性时间为2 h时,制得的吸附剂CNTC对水体中Cu~(2+)去除的效果最好;当CNTC投加量为3 g/L,25℃下吸附时间为4 h时,对初始浓度为50 mg/L的废水中Cu~(2+)的去除率可达99.8%,实现了废水中Cu~(2+)的有效去除;对Cu~(2+)的吸附主要包括物理吸附,以及Na~+与Cu~(2+)的离子交换,含氧官能团—OH、Si—O与Cu~(2+)的化学吸附。     

赤泥复合颗粒去除Fe~(2+)、Mn~(2+)影响因素及吸附性能

为了探究赤泥复合颗粒处理重金属酸性矿山废水的最佳反应条件,本研究对复合颗粒处理酸性矿山废水中Fe~(2+)、Mn~(2+)的影响因素及竞争吸附特性进行了深入研究,结果表明:赤泥复合颗粒投加量3 g/L、吸附时间120 min、pH值为4.0时反应条件最佳,对Fe~(2+)、Mn~(2+)的去除率可达99.41%、94.27%;Fe~(2+)、Mn~(2+)共同存在时,Fe~(2+)、Mn~(2+)存在竞争吸附,其中Fe~(2+)优先被去除。赤泥复合颗粒是处理重金属酸性矿山废水的优良水处理功能材料。     

电气石在环境工程中应用的基础研究

介绍了电气石在环境工程中应用的研究现状,并以内蒙赤峰黑电气石为吸附剂,系统研究了吸附时间、温度、用量、pH值、金属离子初始浓度等条件对电气石吸附Cu2+、Pb2+、Zn2+效果的影响;用Langmuir和Freundlich吸附等温线描述了吸附剂的吸附特性;探讨了电气石在实际废水中对重金属离子的吸附规律;最后研究了电气石的红外发射特性。     

膨润土吸附剂制备工艺及吸附性影响因素研究

针对矿山废水酸度高、重金属离子处理成本过高的问题,采用膨润土、钢渣复合颗粒吸附重金属离子,从去除率、质量散失率、碱度释放量对复合颗粒制备工艺进行探讨,并研究其吸附性能影响因素,用此颗粒处理模拟酸性矿山废水(AMD)。结果表明:膨润土、钢渣配比5∶5,Na_2CO_3用量5%,焙烧粒径2 mm,500℃下焙烧60 min,吸附剂投放量10.5 g/L,反应时间240 min,振荡速率100 r/min,反应温度25℃,对Fe~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)去除率分别为98.84%、94.93%、99.26%、96.85%,出水pH值为8.42,该复合颗粒既能去除重金属离子又能降低AMD酸度,是一种高效、环保、经济的AMD处理吸附剂。     

城市污泥-膨润土颗粒吸附剂的制备及其处理含铅废水的研究

通过焙烧实验和振荡吸附实验,研究了城市污泥.膨润土颗粒吸附剂的制备及其在含铅离子废水中的吸附特性.结果表明,颗粒吸附剂制备的最佳组合条件为城市污泥:膨润土=6:4(质量比),粒径为1.2mm,在550℃下焙烧2h;在温度为25℃左右,pH值为4,Pb~(2+)初始浓度为30mg/L、吸附剂用量为10g/L、吸附时间为30min条件下,吸附剂对废水中的Pb~(2+)的去除效率可达92.55%.吸附剂对Pb~(2+)的吸附符合Langmuir吸附方程.     

大洋富钴结壳对重金属阳离子吸附性能的研究

研究考察了大洋富钴结壳对/几种重金属阳离子的吸附行为。结果表明,在pH 1.5～2.0的范围内,大洋富钴结壳对Pb~(2+)具有较强的选择性吸附作用,而对Co~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)Ni~(2+)和Mn~(2+)的吸附均较弱;当pH>2.0以后,大洋富钴结壳对上述重金属阳离子均具有较强的吸附作用。人工模拟混合废水的吸附试验也验证了单一废水的试验结果。大洋富钴结壳对Ph~(2+)、Co~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)、Ni~(2+)和Mn~(2+)的吸附容量(mg/g富钴结壳)分别约为232、39、61、85、52、48和39。     

粉煤基沸石对Cu~(2+)吸附行为的实验研究

研究了粉煤基沸石对水溶液中重金属铜离子的吸附特性。结果表明,在温度35℃,pH值在3~5,液固比200∶1,初始浓度800 mg/L条件下,粉煤基沸石对Cu~(2+)基本达到吸附饱和,饱和吸附量122 mg/g;Langmuir模型和Freundlich模型可描述粉煤基沸石对Cu~(2+)的吸附特性;粉煤基沸石对铜离子的吸附行为是氢氧化铜沉淀和离子交换吸附共同作用的结果。     

电气石超细粉体对废水中Pb2+离子吸附的研究

研究电气石超细粉体吸附水中Pb2+的过程,讨论了吸附时间、温度、用量、pH值、Pb2+浓度等条件对吸附效果的影响,分析了电气石对含Pb2+废水的吸附机理.电气石本身的化学组成和晶体结构,使其具有特殊性能,可使Pb2+溶液的pH值升高,生成羟基化表面(≡MeOH),吸附的Pb2+在电气石表面发生反应形成沉淀.研究结果表明,电气石超细粉体对Pb2+有较好的吸附效果.     

电气石净化处理含Pb~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)废水的研究

主要探讨了电气石对含Pb2+、Cu2+、Cd2+废水净化处理的适宜条件。研究了电气石颗粒的粒径、电气石用量、吸附时间以及pH值对吸附率的影响。实验结果表明,随着电气石粒径的减小其吸附重金属离子的效果增强,电气石吸附铅、铜、镉离子的最佳条件为:电气石粒径500 nm;对处理含Pb2+、Cu2+、Cd2+浓度为50μg/mL的工业废水,电气石用量分别为0.5 g、0.8 g、1.0 g;吸附时间为60~70 min;pH值为6.5;吸附容量的顺序为Pb>Cu>Cd。     

含铜、铁和硫酸根离子酸性矿山废水处理的研究

本文研究了含铜、铁和硫酸根离子酸性矿山废水的中和沉淀性质以及沉淀产物的沉降行为,测定了有关沉淀物的粒度组成及其表面电性质。研究结果表明,采用“阶段中和沉淀法”能使虚水中Cu~(2+)和Fe~(3+)分离,便于分别回收铜和铁。文中还根据胶体化学原理,分析了中和pH值对沉淀产物沉降体积的影响。     

膨润土-钢渣复合颗粒对Zn~(2+)的去除机理

为了探索酸性矿山废水中重金属离子的高效协同处理方法和开发新型多功能处理材料,采用自行研制的膨润土-钢渣复合颗粒对含Zn~(2+)酸性矿山废水的去除效果和实验现象进行对比实验研究,并利用SEM和XRD进行微观分析,结果表明:该复合颗粒不仅可以释放碱度中和酸,而且对Zn~(2+)的吸附、化学沉淀作用发生于整个反应过程,对Zn~(2+)的平衡去除量可达8.01 mg/g;SEM表面微观分析揭示了复合颗粒表面吸附Zn~(2+)并形成沉淀后还会继续吸附Zn~(2+)并发生聚沉作用,即发生了吸附-聚沉协同作用;XRD微观分析进一步揭示了Zn~(2+)在复合颗粒表面的赋存状态主要以Zn-SiO相结合的矿物相以及Zn_(12)(CO_3)_3SO_4(OH)_(16)聚合沉淀存在。膨润土-钢渣复合颗粒可发挥吸附-聚沉协同作用,是处理含重金属离子酸性矿山废水的优良多功能矿物环保材料。     

Cr-Al柱撑蒙脱石对矿坑水中重金属离子的吸附试验研究

针对某露天矿矿坑水中重金属离子含量较高的特点,采用天然钠基膨润土制备Cr-Al多金属复合柱撑蒙脱石,并开展了对矿坑水中重金属离子的吸附试验研究,探讨吸附时间、Cr-Al柱撑蒙脱石添加量、溶液pH值等3种因素对重金属离子去除率的影响,确定了Cr-Al柱撑蒙脱石对矿坑水中重金属离子吸附处理的最佳反应条件及去除率。研究表明:Cr-Al柱撑蒙脱石能够与矿井水中重金属离子Zn~(2+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)发生离子交换反应,当设置反应时间为10h、溶液pH值为6、采用80～100目Cr-Al柱撑蒙脱石添加量为10.0g/L时,重金属离子Zn~(2+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)的去除率分别达到83.9%、84.2%、84.4%,去除率最大,吸附效果最佳,为该露天矿矿坑水处理和再利用提供参考。     

沸石吸附7-ACA废水中CODCr和NH3-N的试验研究

以抗生素原料中间体( 7-ACA)废水为研究对象,天然沸石及改性沸石为吸附材料,考察了废水初始pH值、沸石粒径、沸石投加量、吸附时间及沸石酸、碱、盐改性对废水中CODCr和NH3-N去除效果的影响.单因素实验结果表明,天然沸石处理废水的适宜条件为:废水初始pH值7.5,沸石投加量20g/L,沸石粒径1～2 mm,吸附时间150min.此条件下天然沸石对废水中CODCr和NH3-N去除率分别为35.3％和23.0％.盐酸改性沸石对废水中CODCr和NH3-N去除效果明显优于氢氧化钠改性沸石和氯化钠改性沸石.1 mol/L盐酸改性沸石投加量为15g/L,对废水中CODCr和NH3-N去除率均大于改性前,分别为48.4％和40％.     

氯化铁改性活性氧化铝的制备和表征及其除磷效果研究

为提高活性氧化铝对废水中磷的去除效果,以氯化铁为改性剂,采用碱性沉积法对其进行改性,测定了改性前后活性氧化铝的比表面积及孔容,考察了吸附时间、pH值、废水初始浓度、改性剂投加量等因素对去除废水中磷的影响,探讨了改性活性氧化铝对磷的吸附机理。结果表明,改性后活性氧化铝的比表面积为430.582 m2/g,提高了23.5%;吸附时间为4 h时,吸附达到平衡,磷吸附量比改性前提高了10.2%;当pH值在5~7时,磷去除效果最好;随着废水中磷初始浓度的提高,磷去除率降低;随着改性活性氧化铝投加量的增加,磷去除率升高,当投加量为5.0g/L时,吸附效果最好;Freundlich和Langmuir 2种等温线模型均能较好反映改性活性氧化铝对磷的吸附行为,其中Langmuir模型更为理想。     

钠型煤基吸附剂对废水中Zn~(2+)的吸附研究

以新疆风化煤(XWC)为原料,硝酸钠溶液为浸渍液,采用浸渍联合微波辐照制备出钠型煤基吸附剂(SCA)。通过考察溶液pH值、吸附剂用量、反应时间及溶液初始质量浓度等因素,研究了SCA对Zn~(2+)的吸附特性。结果表明:在溶液pH值为5~11,加入量为0.3 g,溶液温度为室温的条件下,20 min内对质量浓度小于等于800 mg/L的含Zn~(2+)废水去除率达99.00%以上。经过改性后的SCA最大吸附容量为188.7 mg/g,是改性前XWC的4.2倍。改性前后的风化煤对Zn~(2+)吸附动力学均符合准二级动力学方程,吸附等温线均符合Langmuir等温模型。     

膨润土-壳聚糖复合吸附剂处理苯酚有机废水的研究

以膨润土和壳聚糖为原料,制备了膨润土和壳聚糖复合吸附剂,研究了该复合吸附剂对有机废水中苯酚的吸附性能,结果表明:在温度为25℃,酸性环境(pH值为2)中,废水初始浓度为50mg/L,复合吸附剂用量为5g/L,吸附时间为1h,苯酚的去除率可达到93%以上.     

弱酸改性粉煤灰空心微珠用于处理铅锌选矿废水吸附试验研究

提出将粉煤灰空心微珠作为吸附剂应用于铅锌选矿废水治理。首先采用BET、SEM、XRD、Zeta电位等测试方法,考察了微珠的弱酸活化机制,然后对实际废水中残留的选矿药剂以及重金属离子开展了吸附试验研究。结果表明:微珠经弱酸活化后,其表面电位由-1.797 6mV增加到-15.538 7mV,大幅度提高了静电吸附能力;对实际废水中的COD有很好的去除效果,但四种药剂呈现不同的吸附行为。饱和吸附量方面:腐植酸钠(6.492mg/g)乙硫氮(2.250mg/g)丁基黄药(1.680mg/g)BK-906(0.024mg/g);吸附速率方面:腐植酸钠(K=0.330 2min~(-1))丁基黄药(K=0.312 1min~(-1))BK-906(K=0.020 1min~(-1))乙硫氮(K=0.008 1min~(-1))。对废水中低浓度的Zn~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)离子也呈现出一定的去除效果,重金属离子与残留的选矿药剂的络合共吸附是其主要去除机理。     

泥岩-水淬渣复合吸附材料对Cu~(2+)的吸附特性研究

以富含高岭石和伊利石的泥岩为原料与水淬渣协同利用,制备一种Cu~(2+)的吸附材料。通过吸附试验研究泥岩土与水淬渣的混合比例、pH值范围、材料用量、吸附时间等条件。采用3种动力学方程拟合分析,得到准二阶动力学方程更好地表述吸附过程。通过吸附等温曲线试验确定吸附模型属于Langmuir模型,确定最大单位吸附量约为11.5 mg/g。最后采用扫描电镜和显微CT分析对泥岩-水渣吸附材料的表面和内部结构进行分析,并解释吸附材料对溶液中的Cu~(2+)有很好吸附效果的原因。