活性炭/粉煤灰处理含铜废水的研究

采用活性炭/粉煤灰处理模拟含铜废水,考察pH、吸附时间、吸附温度、投加量、质量比、活性炭、粉煤灰粒径、铜离子浓度等对吸附效果的影响。结果表明,单纯粉煤灰的吸附效果较差,但100目的粉煤灰与100目的活性炭混合,其吸附效果接近于纯活性炭。活性炭/粉煤灰处理100 m L、30 mg/L模拟含铜废水的最佳吸附条件为:吸附时间3 h,pH 6,吸附温度45℃,活性炭/粉煤灰(质量比1∶1)投加量2.5 g,活性炭和粉煤灰粒径均为100目。在此条件下,铜离子去除率可达97.33%,处理后水中铜离子浓度(0.811 4 mg/L)低于国家二级排放标准(1.0 mg/L)。     

活性炭/粉煤灰处理含铜废水的研究

采用活性炭/粉煤灰处理模拟含铜废水,考察pH、吸附时间、吸附温度、投加量、质量比、活性炭、粉煤灰粒径、铜离子浓度等对吸附效果的影响。结果表明,单纯粉煤灰的吸附效果较差,但100目的粉煤灰与100目的活性炭混合,其吸附效果接近于纯活性炭。活性炭/粉煤灰处理100 m L、30 mg/L模拟含铜废水的最佳吸附条件为:吸附时间3 h,pH 6,吸附温度45℃,活性炭/粉煤灰(质量比1∶1)投加量2.5 g,活性炭和粉煤灰粒径均为100目。在此条件下,铜离子去除率可达97.33%,处理后水中铜离子浓度(0.811 4 mg/L)低于国家二级排放标准(1.0 mg/L)。     

木质素生物炭磺酸对水中阳离子染料的吸附性能与机制

以木质素磺酸钠(LS)为原料,采用浓硫酸一步氧化碳化的方法在60℃和210℃下分别制备了木质素生物炭磺酸SLBC-60和SLBC-210。SLBC-60磺酸基、羧基和酚羟基含量分别为1.66,1.40,4.41 mmol/g,而SLBC-210磺酸基、羧基和酚羟基含量分别为0.34,3.22,5.41 mmol/g。对比评价了它们对亚甲基蓝(MB)的吸附效果,结果显示,在pH=1～10溶液中,SLBC-60对MB保持高吸附量(>463.9 mg/g)和高去除率(>91.9%),而SLBC-210对MB吸附量<231.5 mg/g、去除率<45.8%,结合生物炭结构和Zeta电位分析,这可能与SLBC-60富含磺酸基官能团及其在pH=1～10溶液中表面均富集负电荷有关;优化pH、吸附剂加入量、吸附时间等参数,得到SLBC-60对MB、罗丹明B和孔雀石绿饱和吸附量分别为755.1,926.1,1 008.2 mg/g,且吸附性能不受一价金属离子影响。此外,SLBC-60对MB的吸附等温线符合Langmuir模型(R²=0.998 9),吸附动力学符合准二级动力学方程(R2=0.998 9),吸附动力学符合准二级动力学方程(R²=0.999 5),说明该吸附以单层化学吸附为主。因此,改性制备的木质素生物炭磺酸可作为高效的阳离子染料吸附剂,有望应用于印染废水治理。     

磷酸法玉米秸秆基活性炭的制备及其表征

以成型、烘焙处理后的玉米秸秆为原料,磷酸作为活化剂制备了玉米秸秆基活性炭,并对活性炭样品进行表征。同时以碘吸附值、亚甲基蓝吸附值和焦糖脱色率为指标测定其吸附性能,并对制备条件进行优化。实验结果表明:玉米秸秆制备活性炭的最佳工艺条件为浸渍比即m(55%H₃PO₄)∶m(玉米秸秆)为4∶1、活化温度400℃、活化时间100 min,此条件下活性炭的得率为47.78%,制得的活性炭具有良好的吸附性能,碘吸附值、亚甲基蓝吸附值及焦糖脱色率分别达到864 mg/g、 210 mg/g和100%。活性炭比表面积可达1 105 m²/g,总孔容积为0.745 cm³/g,微孔孔容为0.287 cm³/g,中孔孔容为0.354 cm³/g,孔径分布集中于5 nm以内,约占73.56%,平均孔径为2.697 nm。FT-IR分析显示:在活化过程中磷酸与玉米秸秆发生交联作用,生成的活性炭损失了玉米秸秆的部分官能团。     

松香基磁性微球的结构表征及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能

以马来松香乙二醇丙烯酸酯和甲基丙烯酸为单体,Fe₃O₄为磁源,通过悬浮聚合和酰胺化反应制备出松香基磁性微球。利用热重分析仪、红外光谱、比表面积与孔隙度分析仪、扫描电镜及磁天平对磁性微球进行表征,并通过静态吸附法研究了其对Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果显示：松香基磁性微球既具有顺磁性(磁化率为9.123×10^-4 cm³/g),又具有功能基团(氨基),比表面积、孔体积和平均孔径分别为29.73 m²/g、0.396 cm³/g和18.023 nm,表面和内部均有大量孔洞。当磁性微球粒径为72~108 μm时,在50 mL质量浓度为0.5 g/L Cr(Ⅵ)溶液中,调节pH值为2,吸附剂用量为0.8 g,25 ℃下振荡吸附,吸附平衡时间为4 h时,平衡吸附量为67.5 mg/g。动力学方程拟合结果显示吸附速率符合准一级动力学方程,吸附过程受液膜扩散和颗粒内部扩散共同影响。磁性微球循环使用5次,去除率仍达第一次吸附的85%以上,具有很好的循环使用性能。     

木薯淀粉磁性微球的结构表征及其对溶菌酶的吸附性能

磁性微球是高分子材料与磁性物质通过一定作用复合而成的一类具有特殊功能的磁性高分子微球。以木薯淀粉为原材料,复合共沉淀法制备的改性磁流体Fe₃O₄,采用两步法(化学交联法)制备木薯淀粉磁性微球。利用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、同步热分析仪、扫描电镜、激光粒度仪、磁天平等对其性能及结构进行表征并研究其对溶菌酶的吸附行为。通过单因素法考察磁性微球用量、溶液pH值、吸附温度、吸附时间对吸附率的影响,并采用准一级动力学模型和准二级动力学模型研究其吸附动力学。结果表明:制备的木薯淀粉磁性微球Fe₃O₄含量为19.71%,D₅₀(中位径)为15.40μm,磁化率为1.571×10^-3cm³/g,形貌规整;在微球用量为1.25g,溶液pH=10,吸附温度为25℃,吸附时间为80min时,微球对溶菌酶的吸附率最高,达到84.67%。以相关系数R²为参考,准二级动力学模型(R²=0.99993)较准一级动力学模型(R²=0.99174)、颗粒内扩散模型(R²=0.69996)能更好描述木薯淀粉磁性微球对溶菌酶的吸附行为。     

碳酸钾法制备茶渣活性炭工艺优化及吸附性能

以牡丹花茶饮料生产末端残渣(以下简称"茶渣")为原料,以2 mol/L碳酸钾溶液为活化剂,制备茶渣活性炭。研究了剂料比、活化温度、活化时间对茶渣活性炭吸附性能的影响。结果表明,碳酸钾法制备残渣活性炭的最佳工艺参数为:碳酸钾/茶渣剂料比1∶1.5(质量比)、活化温度500℃、活化时间1 h,所得活性炭水分、灰分、得率、碘吸附值分别为4.67%,3.10%,9.89%,931.93 mg/g。接近于国家一级活性炭对碘吸附值的要求标准1 000 mg/g。pH=5时,茶渣活性炭对于苯酚最大吸附量和吸附率分别达到9.35 mg/g,吸附率94%。     

碳酸钾法制备茶渣活性炭工艺优化及吸附性能

以牡丹花茶饮料生产末端残渣(以下简称"茶渣")为原料,以2 mol/L碳酸钾溶液为活化剂,制备茶渣活性炭。研究了剂料比、活化温度、活化时间对茶渣活性炭吸附性能的影响。结果表明,碳酸钾法制备残渣活性炭的最佳工艺参数为:碳酸钾/茶渣剂料比1∶1.5(质量比)、活化温度500℃、活化时间1 h,所得活性炭水分、灰分、得率、碘吸附值分别为4.67%,3.10%,9.89%,931.93 mg/g。接近于国家一级活性炭对碘吸附值的要求标准1 000 mg/g。pH=5时,茶渣活性炭对于苯酚最大吸附量和吸附率分别达到9.35 mg/g,吸附率94%。     

向日葵制活性炭对亚甲基蓝的吸附研究

含有亚甲基蓝（MB）的废液直接排放会造成严重的水体污染。为研究生物质活性炭对MB的吸附性能,以农业废弃物向日葵为原料、磷酸（H₃PO₄）为活化剂,制备粉状活性炭（PAC）和块状活性炭（BAC）,并研究PAC对MB的吸附性能。利用比表面积测试（BET）、X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）和扫描电镜（SEM）等方法解析活性炭的孔结构和表面特性。结果表明：活性炭前驱体的形状对活性炭的微观结构有较大的影响。PAC比BAC具有更大的比表面积（分别为701.95 m²/g和566.49 m²/g）和总孔体积（分别为2.23 cm³/g和1.04 cm³/g）;PAC和BAC的平均孔径分别为7.31 nm和12.66 nm,均具有介孔材料的结构特性。两种活性炭表面均分布着丰富的含氧官能团和大量疏松的无定形碳,而存在的偏磷酸盐对孔隙起到支撑作用,这为MB的吸附提供了更多的活性位点和吸附通道。在25 ℃、pH为8、PAC用量为50 mg条件下,PAC对100 mL质量浓度为200 mg/L的MB溶液的吸附效果最好,吸附率达到72.2%。吸附过程符合伪二级动力学模型、颗粒内扩散模型和Langmuir等温吸附模型。     

混凝+铁炭微电解/H2O2+活性炭处理化学清洗废水

利用混凝+铁炭微电解/H2O2+活性炭吸附法对高浓度的化学清洗废水进行联合处理,同时简单分析了反应机理及影响因素。通过实验确定了混凝最佳条件(pH=8、PAC投加量为50 mg/L、PAM投加量2 mg/L、沉淀时间40 min),铁炭微电解/H2O2最佳条件〔pH=2、(Fe+C)总投加量60 g/L、m(Fe)∶m(C)为1∶1、H2O2投加量4 mL/L、反应时间60 min〕,活性炭吸附最佳条件(吸附时间120 min、pH=6、活性炭投加量20 g/L)。结果表明,在上述最佳工艺条件下对化学清洗废水进行处理,COD去除率可达98%以上,达到国家一级排放标准(GB 8978—1996)要求。     

氯化锌-水蒸气协同活化玉米芯制活性炭的研究

以宁夏农业废弃物玉米芯为原料，制备对亚甲基蓝(MB)吸附性能最优条件下的氯化锌活性炭(ZnAC)，并在此条件基础上利用氯化锌-水蒸气来协同活化制备不同活化温度下的活性炭(ZnHAC)。利用BET、XRD、FT-IR和SEM分析ZnAC和ZnHAC的结构和表面特性，阐释活化机理。结果表明：ZnCl₂单独活化玉米芯的最佳条件为活化温度为500℃、活化时间为1 h、锌料质量比为1.5∶1；所制活性炭的比表面积为2 299.75 m²/g，累积总孔容为1.28 cm³/g，对MB吸附量为531.56 mg/g；此活性炭介孔率高达95%以上，且随着温度的升高，介孔率都有所增加，说明提高温度有利于介孔的形成。相对于ZnAC_T-1.5-1，通入水蒸气之后ZnHAC_T-1.5-1的比表面积和孔容都有明显增大，其中ZnHAC_800-1.5-1的比表面积比ZnAC_800-1.5-1增加了349 m²/g，而介孔孔容、总孔容及孔径近乎...     

粉煤灰基地质聚合物微球吸附水中铜（Ⅱ）的研究

以粉煤灰为原料,以氢氧化钾溶液为碱激发剂,将二者按照优化配比（氧化钾与氧化铝物质的量比为1.5、水与氧化钠物质的量比为18）混合均匀后,采用悬浮固化法制备粉煤灰基地质聚合物微球,将微球用于吸附含铜废水中的铜（Ⅱ）。通过X射线衍射（XRD）仪、比表面积与孔径分析仪、BT-99型水质分析仪对微球进行了表征,探究了吸附时间、微球用量、吸附温度、铜（Ⅱ）溶液pH、铜（Ⅱ）溶液质量浓度等因素对微球吸附铜（Ⅱ）的影响。结果表明,粉煤灰基地质聚合物微球较粉煤灰原料具有更大的孔径和比表面积,具有更好的对铜（Ⅱ）的吸附效果,在最优条件下[微球用量为0.20 g、溶液pH为5、铜（Ⅱ）初始质量浓度为100 mg/L、溶液体积为100 mL、吸附温度为40℃、吸附时间为24 h]微球对铜（Ⅱ）的吸附量为45.62 mg/g、去除率达到91.46%,吸附过程遵循准二级动力学方程。     

改性果胶-Fe3O4磁性微球制备及对Pb 2+吸附性能

合成了一种琥珀酸酐改性果胶-四氧化三铁（Fe₃O₄）磁性微球吸附剂,分别采用扫描电镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）等手段对样品进行了表征,并研究了其吸附铅离子（Pb ²⁺）的性能。研究结果表明：成功制备了琥珀酸酐改性果胶-Fe₃O₄磁性微球,改性果胶包覆四氧化三铁几乎没有改变Fe₃O₄的尖晶石结构,其表面疏松多孔;改性果胶-Fe₃O₄磁性微球对铅离子的吸附符合准二级动力学方程、Langmuir等温吸附方程,吸附过程主要为化学吸附。最佳吸附条件：吸附时间为600 min,吸附温度为40 ℃,溶液pH为5,吸附剂添加量为20 mg,溶液中Pb ²⁺质量浓度为800 mg/L。改性果胶-Fe₃O₄磁性微球吸附剂用于脱除毛蚶子、扇贝酶解液中的Pb ²⁺,Pb ²⁺去除率分别为76.47%和80.34%,效果良好。     

污泥生物炭/凹凸棒土的制备及其吸附性能研究

利用凹凸棒土(ATP)和污水污泥(SS)慢速共热解制备污泥生物炭/凹凸棒土(SBC/ATP)，并开展其对亚甲基蓝(MB)吸附性能的研究。通过扫描电镜、X射线衍射光谱、红外光谱、X射线光电子能谱等表征对污泥生物炭及其复合材料的微观形貌和理化性质进行了分析。探究了热解温度和原料配比对污泥生物炭/凹凸棒土吸附性能的影响，同时考察了吸附剂投加量、pH、MB溶液初始质量浓度及吸附时间等因素对MB去除率的影响。实验结果表明，500℃下制备的SBC/ATP₍(50%))在吸附剂投加量为1.2 g/L、pH=11、MB溶液初始质量浓度为100 mg/L、吸附时间为180 min时，吸附容量最大为53.74 mg/g。SBC/ATP₍(50%))对MB的吸附更符合Langmuir等温线模型和准二级动力学模型，说明该吸附过程主要为化学吸附控制的单分子层吸附。     

DTPA/Sn4+阳离子复合淀粉微球的制备及工艺优化

为探索新的制革废水处理方法，选择可溶性淀粉为原料，采用乳液聚合法制备表面和内部聚集大量活性基团的DTPA/Sn⁴⁺阳离子复合淀粉微球(CSM)。利用单因素优化出CSM的最佳合成条件，对其进行SEM、FT-IR和TGA表征，并利用模拟含Cr(Ⅵ)废水进行静态吸附实验。结果表明，最佳工艺合成条件为：n(DTPA)∶n(SnCl₄)=1.1∶1.0、K₂S₂O₈/NaHSO₃质量为0.6 g、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)质量为0.6 g、复合乳化剂质量分数为51%、反应温度为60℃;常温条件下，pH为3、吸附时间为120 min、Cr(Ⅵ)初始质量浓度为200 mg/L时达到最佳饱和吸附，此时Cr(Ⅵ)吸附量为39.58 mg/g;模拟Cr(Ⅵ)质量浓度为40 mg/L的皮革废水的Cr(Ⅵ)去除率高达99.9%。     

粉煤灰的活化及其对活性深蓝K-R的吸附

以粉煤灰(FA)经碱熔融和酸处理制得活性粉煤灰(AFA),并将其用于模拟废水中活性深蓝K-R的吸附,探讨了AFA的制备条件和影响吸附的因素。结果表明:在m(Na2CO3)∶m(FA)为1∶5,焙烧温度为850℃,HCl浓度为4mol/L,搅拌溶解温度为80℃的制备条件下,所制得的AFA对3500mg/L活性深蓝K-R的吸附量为335.98mg/g,活性深蓝K-R去除率达94.5%;染料起始浓度、pH、吸附时间和温度均对吸附效果产生影响;吸附动力学可用准二级吸附动力学方程进行描述(R2=1.000);等温吸附符合Langmuir方程。AFA可有效去除水溶液中高浓度的活性深蓝K-R。     

磁性荷叶吸附剂的制备及其对亚甲基蓝的吸附

以干燥荷叶粉末(LLP)为基材,FeCl₂·4H₂O和FeCl₃·6H₂O为铁前体,通过化学共沉淀法制备纳米磁性荷叶粉末吸附剂(MLLP),用于亚甲基蓝(MB)染料废水处理。结果表明,纳米Fe₃O₄的负载使粒径增大,其亲水性好,可快速分散。在MB初始浓度100 mg/L,温度25℃,自然pH条件下,MLLP对MB吸附的最大去除率为96.28%,略高于LLP。MLLP对MB的吸附符合Langmuir模型和伪二级动力学方程,且吸附速率由表面扩散和颗粒内扩散共同控制。MLLP表面具有磁性纳米Fe₃O₄,易于通过外加磁场实现回收,回收率高于90%,且吸附性能稳定。     

酯化淀粉接枝马来酸酐共聚物微球制备及对Mn2+的吸附

首先以淀粉为原料、多聚磷酸钠为酯化剂制得磷酸酯淀粉,然后采用反相乳液聚合法制备磷酸酯淀粉微球,并用马来酸酐对微球进行改性。通过单因素试验法探讨了m(淀粉)∶m(多聚磷酸钠)配比、乳化剂含量、交联剂含量和温度等因素对微球的形成和产率等影响,并对微球的结构、溶胀性和吸附性等进行了分析。结果表明:当m(淀粉+多聚磷酸钠)=10 g、m(淀粉)∶m(多聚磷酸钠)=60∶40、环氧氯丙烷(ECH)交联剂为5 g、乳化剂为0.10 g和反应时间为5.0 h时,微球产率相对最高;当Mn2+浓度为0.03 g/L时,磷酸酯淀粉微球、马来酸酐改性淀粉微球对Mn2+的常温吸附量分别为0.616、0.793 mg/g。     

Rb-Sr-Fe共掺杂纳米TiO2的制备及可见光诱导下的光催化性能

利用溶胶-凝胶法成功制备了Rb-Sr-Fe-TiO₂光催化剂,并通过扫描电子显微镜、X射线衍射、傅里叶红外光谱对其进行表征。在可见光诱导下,利用亚甲基蓝(MB)评价其光催化性能。结果表明,在RbCl、Sr(NO₃)₂和FeCl₃的最佳掺杂比m_RbCl∶m_(Sr(NO3)2)∶m_FeCl3∶m_TiO2=2∶1∶0.2∶100,最优催化剂浓度1.0 g·L^-1条件下,Rb-Sr-Fe-TiO₂对4 mg·L^-1的亚甲基蓝溶液进行光催化降解,3 h内降解率达到98.56%。Rb-Sr-Fe-TiO₂克服了传统TiO₂吸附能力差和可见光响应性差的缺陷,提高了材料的光催化活性,有望在废水处理方面得到广泛的应用。     

粉煤灰吸附与溶剂抽提在废润滑油再生中的工艺研究

以油品的运动粘度(40℃)、酸值、机械杂质和水分为衡量指标,考察了粉煤灰吸附与溶剂(乙酸乙酯、异丙醇、异丁醇、苯、四氢呋喃等)抽提再生废润滑油的效果。结果表明,溶剂抽提-粉煤灰吸附工艺的废润滑油再生效果优于粉煤灰吸附-溶剂抽提工艺,其中m(异丙醇)∶m(异丁醇)=1∶1(质量比)的再生效果最优,再生废润滑油指标为:40℃运动粘度43. 28 mm²/s,酸值0. 13 mg KOH/g,机械杂质0. 12%和水分114μg/g。