给水厂污泥对Cr(Ⅵ)的吸附特性研究

为探讨给水厂污泥（WTR）作为Cr(Ⅵ)吸附剂的可能性,探讨了pH、初始浓度、污泥粒径和温度对WTR吸附Cr(Ⅵ)的影响。结果表明,污泥对Cr(Ⅵ)的吸附量随pH的增大而减小,吸附平衡时间为9 h,吸附量随污泥粒径的减小而增加;在15～35℃范围内,饱和吸附量随温度的升高而增加,35℃时饱和吸附量达到45.59 mg/g。准二级动力学方程（R2>0.99）能够很好地拟合给水厂污泥对Cr(Ⅵ)的吸附过程,吸附平衡符合Langmuir模型。利用X射线光电子能谱分析（XPS）对吸附机理探究表明,WTR对Cr(Ⅵ)的去除不仅包括吸附作用,还存在着氧化还原反应。     

磁性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附等温线测定

以磁性活性炭为吸附剂吸附溶液中的Cr(Ⅵ)。采用二苯碳酰二肼分光光度法测定吸附前后溶液中Cr(Ⅵ)的质量浓度,计算吸附量,绘制不同温度下的吸附等温线。研究了温度、金属离子的质量浓度等因素对吸附量的影响。结果表明:磁性活性炭对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量为90.09mg/g,吸附效果远高于国内部分商品活性炭的;磁性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程为自发吸热过程,在研究温度范围内吸附量随温度的升高而增大。     

零价铁、铜改性生物炭及其对Cr(Ⅵ)吸附性能的影响

针对纳米零价铁（nanoscale zero valent iron,nZVI）易团聚的特性,本文用鸡骨生物炭（BC）作载体,制备出生物炭-零价铁（Fe-BC）去除Cr(Ⅵ),并与铜改性的生物炭-零价铁（Fe-Cu-BC）和BC对Cr(Ⅵ)的吸附性能进行了对比。通过扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）、X射线衍射（XRD）、N₂吸脱附等温线和傅里叶红外光谱（FTIR）对材料表面形貌及结构性质进行分析,同时考察了溶液pH、接触时间等条件对吸附剂吸附容量的影响,通过吸附动力学和吸附等温线分析了吸附特性。结果表明,在pH=2的条件下去除Cr(Ⅵ)效果较好;吸附平衡遵从Langmuir吸附等温式;吸附动力学符合准二级动力学方程。Fe-BC材料吸附水体污染物后可用磁分离技术加以回收。Fe-Cu-BC缩短了对Cr(Ⅵ)的吸附平衡时间。制备出的吸附剂对Cr(Ⅵ)的理论最大吸附量顺序为 Fe-BC>Fe-Cu-BC>BC;同时, Fe-BC吸附量为153.60mg/g,对比于先前报道的nZVI对Cr(Ⅵ)的吸附容量85mg/g左右,有了很大的提升,说明BC作载体成功解决了nZVI易团聚的缺点,拓展了实际应用。     

正电纳米材料--氢氧化铝镁对Cr(Ⅵ)的吸附

介绍了一种新型水处理剂－－氢氧化铝镁正电纳米材料（AMH）。研究了AMH对水溶液中Cr(Ⅵ）的吸附性能，考察了吸附时间、pH值、SO4^2-、Cr(Ⅵ）浓度对吸附的影响。静态吸附实验结果表明，吸附可以在４min之内达到平衡；在pH值5－7时吸附效果最好；随着Cr(Ⅵ）浓度的增大吸附量逐渐增大，最大吸附量达110mg/g；吸附不受SO4^2-的影响。吸附等温线符合Freundlich模式，吸附机理主要为离子交换吸附，Cr(Ⅵ）主要以Cr2O7^2-的形式被吸附。AMH可以用硅凝胶法造粒。动态吸附实验表明，对于100mg/L的含铬废水，颗粒吸附剂的饱和吸附量为1．96mg/g（以Cr计）。吸附剂用0．2mol/L FeCl2的酸性溶液进行再生，再生效率达100％。     

改性香蕉皮对Cr(Ⅵ)的吸附研究

以香蕉皮(BP)为原料,脱色后通过3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵改性制备新型香蕉皮生物吸附剂MBP。采用扫描电镜对吸附剂进行表征。经改性后,同等条件下MBP比BP的吸附量提高。考察溶液pH、吸附剂用量、金属离子浓度和吸附时间对其从水溶液中吸附Cr(Ⅵ)的吸附性能的影响。结果表明,最佳的溶液pH值为2.0,最佳吸附剂用量4-5 g/L。MBP对Cr(Ⅵ)的吸附量随溶液中金属离子浓度的增加而增加,吸附等温线符合Langmuir单分子层吸附模型,MBP在40℃对Cr(Ⅵ)的最大吸附量为58.82 mg/g;MBP对Cr(Ⅵ)的吸附,在150 min时基本上达到吸附平衡,吸附动力学符合准二级动力学方程。     

沉水植物菹草改性后对Cr(Ⅵ)的吸附研究

为开发廉价高效去除水中重金属Cr(Ⅵ)污染的生物吸附剂,在以沉水植物菹草固形物作为吸附剂研究的基础上,对菹草进行改性以提高吸附性能,并以其为吸附剂进行吸附实验。改性菹草对Cr(Ⅵ)的去除率最高为99.6%,其对Cr(Ⅵ)的吸附动力学符合准二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir吸附等温线,最大吸附量可达64.5 mg/g,与未改性的菹草相比,最大吸附量提高了84.3%。     

超声波对硝酸改性活性炭吸附Cr（Ⅵ）的影响

用硝酸对活性炭进行了表面改性,并在静态条件下,考察了超声波对改性活性炭吸附Cr（Ⅵ）的影响。结果表明,改性使活性炭表面酸性官能团数量显著增加;有/无超声作用下,活性炭对Cr（Ⅵ）的去除率均随pH值的升高而下降;无超声作用时Cr（Ⅵ）去除率随接触时间的延长持续上升至平衡,而超声作用下去除率先快速上升至近平衡,再小幅下降后又缓慢升至平衡;Cr（Ⅵ）去除率随超声波功率的增大而降低;Freundlich模型能更好描述该吸附过程,超声波的引入对活性炭吸附Cr（Ⅵ）有一定抑制作用。     

土壤理化性质对土壤动电修复过程影响研究

研究了土壤的一些理化性质对土壤动电修复过程的影响,结果表明该土壤的酸碱缓冲能力较强,在动电过程不易被酸化或碱化,该零电位点约为pH=3．3,动电过程土壤pH的改变将影响电渗流的大小和方向,进而影响污染物迁移方向和去除效率,同时Cr（Ⅵ）在土壤上的解吸率随pH增大而增大,吸附量随着pH的增加而变小且在pH〉5．5吸附量急剧下降。因此提高Cr（Ⅵ）动电去除效率可考虑尽量提高土壤中的pH值。     

改性绿豆壳对工业废水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

用绿豆壳作吸附剂,通过改性后对工业废水中铬离子Cr(Ⅵ)进行吸附试验,分别考察了吸附时间、pH、离子浓度、样品用量以及温度对吸附效果的影响。结果表明:吸附率与样品投加量成正相关系,随Cr(Ⅵ)初始浓度的增加而降低;随温度的增加而增大,1. 0000 g改性绿豆壳在pH=2. 0、T=25℃对初始浓度为70 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液吸附6 h,吸附率可达95. 40%。因此,改性绿豆壳对六价铬Cr(Ⅵ)具有较好的吸附效果,可作吸附剂用于工业废水中铬Cr(Ⅵ)污染的治理。     

粉煤灰合成沸石对Cr3＋的吸附性能研究

利用粉煤灰合成沸石吸附重金属Cr3＋,探讨吸附剂量、初始pH值以及反应温度对Cr3＋吸附效果的影响,同时进行吸附等温线和吸附动力学的数据模拟。结果表明：沸石投加量、初始pH值以及反应温度均对Cr3＋的去除效果影响显著。随着吸附剂投加量的不断增大,Cr3＋去除效果不断提高,饱和吸附量逐渐减小。初始pH值为4时沸石吸附Cr3＋的去除率为100％。反应温度的上升不利于沸石对Cr3＋吸附,沸石对Cr3＋的吸附效果随着反应温度的升高逐渐降低。沸石吸附Cr3＋的过程符合Freundlich吸附等温式;准二级反应动力学方程能较好描述沸石对Cr3＋的吸附行为。     

铝镁铁三元类水滑石对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

采用共沉淀法合成了铝镁铁三元类水滑石,考察了该类水滑石对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能.结果表明:在温度为20℃,初始pH值为7的条件下,吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附平衡时间约为15 min,平衡时吸附量为8.37mg/g;吸附量随初始pH值的降低而增大,当初始pH值为2.8时吸附量达到9.55mg/g;吸附量还随着初始质量浓度的增加而增大,但当初始质量浓度超过20mg/L后吸附量反而下降.     

改性杂色曲霉对水中Cr(Ⅵ)的吸附特性研究

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性杂色曲霉菌粉(AVB)作为吸附剂去除水中的Cr(Ⅵ),考察了CTAB浓度、废水pH、初始浓度、吸附剂投加量和反应时间对吸附效果的影响。结果表明最佳的CTAB浓度为1.5%,当pH等于2,吸附剂投加量为1.5 g/L,初始浓度为25 mg/L时,Cr(Ⅵ)的去除率达到79.40%。改性AVB吸附Cr(Ⅵ)的过程符合伪二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir模型,理论最大吸附容量qm为26.45 mg/g。通过SEM、BET和FTIR技术对吸附剂进行表征,表明改性AVB具有较大的比表面积和丰富的功能基团如氨基、羧基和羟基。     

赤泥/煤基铁炭材料的制备及其脱除废水Cr(Ⅵ)的性能

以脱钠赤泥、粉状褐煤为原料,羧甲基纤维素钠为黏结剂,采用碳热还原法制备了可替代商业铁炭微电解填料的廉价铁炭材料,用于去除废水中的Cr（Ⅵ）。考察了不同的制备参数（炭化温度、炭化时间、赤泥/煤质量比）和吸附条件（溶液pH、浓度）,以提升Cr（Ⅵ）去除效果。结果表明质量比（赤泥/煤）为1/3、800℃炭化1h的赤泥/煤基铁炭材料,可达到最大Cr（Ⅵ）吸附量（4.03 mg·g^-1）、最低铁溶出量（< 0.19 mg·g^-1）和最大比吸附量（12.97 mg·g^-1,由Langmuir吸附等温线模型算出）。赤泥/煤基铁炭材料对Cr （Ⅵ）的吸附等温线符合Freundlich方程,其吸附动力学可用准一级或准二级动力学方程来描述。多种表征（XRD、XRF、BET和SEM等）结果进一步表明赤泥/煤基铁炭材料比商业铁炭填料具有更高的铁还原度、更大的比表面积和孔容以及更好的颗粒分散度,使其具有更好的Cr（Ⅵ）的去除效果。     

改性蜂窝煤渣对Cr（Ⅵ）的吸附性能

利用氢氧化钙对蜂窝煤渣进行改性,并通过粉末X射线衍射光谱（XRD）对改性前后蜂窝煤渣的物质组成进行表征,研究了改性蜂窝煤渣对模拟含铬废水中Cr（Ⅵ）的吸附性能。探讨了吸附剂用量、吸附时间、pH值、振荡速率、温度以及Cr（Ⅵ）初始浓度等对吸附效果的影响。改性蜂窝煤渣吸附处理Cr（Ⅵ）的最佳工艺条件是：吸附剂用量40 g/L,室温下以150 r/min振荡速率吸附处理40 min,当Cr（Ⅵ）初始浓度为30 mg/L时,Cr（Ⅵ）的去除率能达到98.84%。改性蜂窝煤渣对Cr（Ⅵ）具有良好的吸附能力,吸附过程符合二级吸附动力学模型并且可用Langmuir吸附等温线来描述。改性蜂窝煤渣对模拟废水中Cr（Ⅵ）的吸附是煤渣组分和新生分子筛组分共同作用的结果。     

GO@MIL-101的制备及其对水中Cr（Ⅵ）的去除

通过水热法制备了掺杂氧化石墨烯（GO）的金属有机框架GO@MIL-101,并考察了GO掺杂量对GO@MIL-101形貌和性质的影响规律。GO的掺杂影响了MIL-101晶体的形成过程。随着GO掺杂量的增加,GO@MIL-101晶体的完整性降低、粒径减小,团聚现象越发显著。GO@MIL-101能够有效去除溶液中的Cr（Ⅵ）,该过程符合拟二级动力学方程。由Langmuir吸附等温线拟合得到的最大吸附量与GO掺杂量有关,在2%[相对于Cr（NO₃）₃·9H₂O质量]时达到最大,这与此时GO@MIL-101同时具有较大的比表面积和较大的孔体积有关。Cr（Ⅵ）的去除过程伴随着溶液中NO₃^-浓度的升高以及pH的下降,电荷平衡计量分析表明MIL-101和GO@MIL-101对Cr（Ⅵ）的去除机制相同,主要依靠MIL-101的离子交换作用,并且所去除的Cr（Ⅵ）以CrO₄^2-形式存在于固相中。     

硫酸盐修饰的含钛高炉渣吸附去除水溶液Cr(Ⅵ)

由高能低温煅烧制备了硫酸盐修饰的含钛高炉渣(sulfate-modified titanium-bearing blast furnace slag,STBBFS)吸附剂.用X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)、Fourier转换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、X射线衍射和扫描电镜对吸附剂的成分、物相以及表面结构进行了表征.研究了STBBFS的初始质量浓度、溶液pH值、温度对溶液中Cr(Ⅵ)吸附过程的影响.结果表明:Cr(Ⅵ)在STBBFS吸附剂表面上的吸附遵循Langmuir吸附等温线模型;最大吸附容量在pH=1.5时最大,为8.25mg/g.不同吸附温度和初始浓度下,Cr(Ⅵ)的吸附过程都遵循二级吸附动力学模型.通过计算Cr(Ⅵ)吸附过程中的热力学参数:焓变化△H°、自由能变化△G°、熵变化△S°,得出Cr(Ⅵ)吸附至STBBFS吸附剂表面具有自发性,且升高温度易于Cr(Ⅵ)的吸附.根据XPS和FTIR分析结果,可以认为Cr(Ⅵ)先吸附至吸附剂表面,然后被还原为Cr(Ⅲ).     

磷酸改性柚子皮对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

比较改性前后柚子皮吸附Cr(Ⅵ)的能力差异,并对吸附原理进行分析。采用生物吸附法,研究其在不同条件下对Cr(Ⅵ)的吸附效果。结果表明,当含Cr(Ⅵ)废水中投加未经处理的柚子皮时,在pH为2,Cr(Ⅵ)的初始浓度在1.0 mg/L,吸附剂投加量为1.0 g,反应温度为25℃,吸附10 min基本达到平衡,该吸附过程符合二级动力学公式和Freundlich吸附等温线。当含Cr(Ⅵ)废水中投加经磷酸改性的柚子皮时,在pH为2,Cr(Ⅵ)的初始浓度在50.0 mg/L,吸附剂投加量为1.0 g,反应温度为25℃,吸附20 min基本达到平衡,该吸附过程符合二级动力学公式和Langmuir吸附等温线。磷酸改性的柚子皮吸附能力更强,可作为新型吸附材料加以开发和利用。     

磷酸改性柚子皮对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

比较改性前后柚子皮吸附Cr(Ⅵ)的能力差异,并对吸附原理进行分析。采用生物吸附法,研究其在不同条件下对Cr(Ⅵ)的吸附效果。结果表明,当含Cr(Ⅵ)废水中投加未经处理的柚子皮时,在pH为2,Cr(Ⅵ)的初始浓度在1.0 mg/L,吸附剂投加量为1.0 g,反应温度为25℃,吸附10 min基本达到平衡,该吸附过程符合二级动力学公式和Freundlich吸附等温线。当含Cr(Ⅵ)废水中投加经磷酸改性的柚子皮时,在pH为2,Cr(Ⅵ)的初始浓度在50.0 mg/L,吸附剂投加量为1.0 g,反应温度为25℃,吸附20 min基本达到平衡,该吸附过程符合二级动力学公式和Langmuir吸附等温线。磷酸改性的柚子皮吸附能力更强,可作为新型吸附材料加以开发和利用。     

生物炭负载铁锰氧化物吸附去除Cr(Ⅵ)的试验研究

采用热解法制备负载铁锰氧化物的改性生物炭,并用于去除水中的Cr（Ⅵ）。通过SEM, XRD, FTIR等表征手段对材料进行分析,同时探究材料投加量、 Cr（Ⅵ）初始浓度、初始pH值对Cr（Ⅵ）去除的影响。在铁锰物质的量比为1∶3,香蒲质量为5 g的条件下,经600℃热解2 h制得改性生物炭F1M3BC5。改性后的香蒲草生物炭孔隙丰富,比表面积显著增大,更有利于材料对Cr（Ⅵ）的吸附。批量吸附试验结果表明,对于100 mL初始质量浓度为20 mg/L的含Cr（Ⅵ）废水,F1M3BC5的最佳吸附条件为pH值为3、投加量为0.15 g、温度为25℃、吸附时间为5 h。吸附过程与准二级动力学模型拟合,最大吸附量可达18.24 mg/g。     

原位固化黑荆树皮对Cr（Ⅵ）吸附性能的研究

通过甲醛的交联作用使单宁分子在黑荆树树皮内形成相互交联的大分子,低成本地制成原位固化黑荆树皮,用于吸附溶液中的Cr（Ⅵ）。结果表明,原位固化黑荆树皮对Cr（Ⅵ）的吸附量随体系pH值的增加而减小,随Cr（Ⅵ）初始浓度和温度的升高而增加。在284K、吸附4h条件下,pH=1．96时,原位固化黑荆树皮对Cr（Ⅵ）的吸附容量是pH=5．10时的2。7倍;pH=2．0时,Cr（Ⅵ）初始质量浓度从30mg／L升高到120mg／L,