膨润土对废水中Ni2+的吸附特性研究

为考察膨润土作为吸附剂对含Ni²⁺废水的处理效果,配制不同Ni²⁺初始浓度的溶液作为模拟废水,以山东莱阳鑫达矿业有限公司的天然钙基膨润土为吸附剂进行吸附试验。结果表明：随着Ni²⁺初始浓度的增加,膨润土对Ni²⁺的吸附率逐渐降低;膨润土对Ni²⁺的吸附率随固液比的增加而提高,但增加固液比降低了单位吸附剂的利用率,还提高了后续处理的难度;振荡速度对于膨润土吸附效果影响不大,可以忽略;随着pH值的提高,膨润土对Ni²⁺的去除率逐渐提高;Ni2+的初始浓度为100 mg/L、固液比为12.5 g/L、无振荡,自然pH时,Ni²⁺去除率可达95%以上。为考察溶液pH对膨润土吸附Ni²⁺的影响,考察了不同pH条件下膨润土对Ni²⁺的饱和吸附量,并对其机理进行了分析,结果表明：当溶液pH<7时,H+会与Ni²⁺发生竞争吸附从而降低Ni²⁺吸附率;pH值的提高有利于Ni²⁺的去除,但pH>7.5后Ni²⁺的水解成为主要去除机制;不同pH下,Ni²⁺的不同存在形态也对吸附率产生了影响。试验结果对膨润土作为吸附材料的工业化应用具有指导意义。     

膨润土吸附水中Zn2+的影响因素研究

研究了邯郸钙基膨润土及其钠化土对Zn²⁺的吸附行为,考察了溶液中Zn²⁺的初始浓度、液固比、pH值、吸附时间、搅拌速度、温度、膨润土粒度等因素对膨润土吸附的影响。结果表明：钙基膨润土及其钠化土对Zn²⁺的吸附在2 h时都基本达到平衡;提高溶液的pH值、吸附温度和搅拌速度,延长吸附时间,降低膨润土的粒度、Zn²⁺的初始浓度和液固比,都能不同程度地提高膨润土对Zn²⁺的吸附率;在混合体系中,共存离子Pb²⁺对两种膨润土吸附Zn²⁺的效果都几乎没有影响,而Cr⁶⁺却会降低?街峙蛉笸炼訸n2+的吸附率。     

重金属对膨润土膨胀性的影响

针对膨润土在重金属离子溶液中膨胀性能的变化,导致膨润土防水毯失效问题,论文以新疆某地膨润土为研究对象,选择Cu~(2+)、Zn~(2+)和Pb~(2+)三种离子进行系统试验。结果表明:膨润土用量5g,Cu~(2+)、Zn~(2+)和Pb~(2+)初始溶液浓度为3.55 mmol/L,pH值为6.5,搅拌时间分别为20 min、30 min和30 min,膨胀容分别为7.6 mL/g、8.0 mL/g、9.0 mL/g,膨胀指数分别为3.5 mL/g、4.0 mL/g、4.6 mL/g,和原矿膨胀容21 mL/g,膨胀指数15 mL/g相比,膨润土膨胀性发生显著降低;XRD和FTIR分析揭示Cu~(2+)、Zn~(2+)和Pb~(2+)与膨润土中蒙脱石矿物的层间离子发生交换,金属离子进入蒙脱石层,增大了蒙脱石的层面间距,破坏了蒙脱石层间水分子与蒙脱石层的键连作用,从而导致膨润土对水的吸附能力减弱,膨润土膨胀性降低,但是没有改变膨润土的结构。     

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。     

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。     

电气石去除常温废水中Cu~(2+)的试验研究

研究了电气石对酸性废水中Cu~(2+)的吸附作用。考察了试验配水的初始pH值、吸附时间、Cu~(2+)起始浓度等对电气石去除Cu~(2+)的影响。结果表明:电气石能有效地从酸性废水中去除Cu~(2+)吸附速率快,去除率较高。温度为25℃,废水初始pH值为4.0时,采用朗缪尔吸附等温式计算出电气石对Cu~(2+)的最大吸附量为2.49 mg/g。准二级模型较好地拟合了电气石吸附Cu~(2+)的动力学数据。电气石吸附Cu~(2+)过程中存在物理吸附和化学吸附。为今后电气石在酸性重金属废水方面研究及应用提供依据。     

膨润土吸附水中Cr(Ⅵ)的影响因素研究

研究了钙基膨润土(M-1)及其改性土(M-2)对模拟废水和实际废水中Cr6 的吸附行为。结果表明,钙基膨润土及其改性土对Cr6 的吸附,在1h基本达到吸附平衡,吸附量随溶液pH值的增大、温度的升高、膨润土粒度的变粗以及溶液中Cr6 的初始浓度的增高而降低;改性土的吸附效果明显好于钙基膨润土,去除率可达95%以上;用改性土处理后,实际废水中Cr6 的浓度低于国家标准规定。     

4A沸石基磁性吸附剂对Sr~(2+)、Cs~+的吸附性能

以高岭石型硫铁矿烧渣为主要原料,制备可快速磁分离回收的4A沸石基磁性吸附剂,结合静态吸附试验研究吸附剂用量、背景电解质浓度、溶液pH值对Sr~(2+)、Cs~+吸附效果的影响,以及吸附剂对Sr~(2+)、Cs~+的吸附动/热力学特征。结果表明,吸附剂用量对吸附效果的影响与Sr~(2+)、Cs~+的电价及原子量相关,背景电解质中Na~+存在竞争吸附,pH值也显著影响吸附效果。吸附剂对Sr~(2+)、Cs~+的吸附符合准二级吸附动力学方程,对Sr~(2+)的饱和吸附量低于Cs~+,但吸附速率却高于Cs~+。磁性吸附剂对Sr~(2+)的吸附为单层吸附,对Cs~+则为多层吸附。     

新疆膨润土对Sr~(2+)、Cs~+的吸附性能的研究

采用间歇法研究在不同环境条下(浓度、固液比、温度、pH值、介质),新疆膨润土(简称XJ)对Sr~(2+)、Cs~+'的吸附性能影响.结果表明:XJ对Sr~(2+)、Cs~+的吸附性能比较好,当Sr~(2+)、Cs~+浓度为0.01mol/L时,XJ对Sr~(2+)、Cs~+的吸附平衡时间约在7天左右,平衡吸附量分别为40mg/g、129mg/g.Sr~(2+)、Cs~+的浓度和不同固液比对XJ的吸附性能影响比较大,其次是不同介质、溶液的pH值和溶液的温度.     

纳米气泡气浮应急修复铜离子污染土壤的工艺研究

模拟突发含铜离子溶液泄露事件导致土壤重金属污染,基于"硫化?浮选"原理,利用自制纳米气泡气浮装置修复铜离子污染土壤.试验结果表明,若污染土壤中铜离子含量为10 kg/t,当硫酸铵用量30 kg/t、硫化钠用量为其理论值3倍、丁基黄药用量2500 g/t、2#油用量1500 g/t、溶液pH=8.0时,采用一粗一精二扫闭...     

宁明膨润土对水中铜离子的吸附行为

为开发广西宁明膨润土资源在重金属离子废水治理方面的用途,研究了该膨润土对水溶液中Cu2+的吸附行为。静态吸附试验结果表明,该膨润土对Cu2+的吸附速率快,吸附平衡时间短,单位质量吸附量随温度、溶液初始Cu2+浓度及一定范围内溶液初始pH值的提高而增加;试验数据与有关数学模型的拟合结果表明,吸附动力学特性符合准二级动力学方程,等温吸附特性更符合Langmuir等温式;热力学参数计算结果表明,吸附过程为自发的吸热过程。     

制红霉素废渣吸附水中Pb2+的试验研究

以某制药公司制红霉素废渣为生物吸附材料,对模拟含Pb²⁺废水进行了吸附试验,并进行了吸附过程热力学分析。结果表明：氢氧化钠改性可明显提高制红霉素废渣的吸附能力;用经氢氧化钠改性的制红霉素废渣处理初始浓度为11.8 mg/L的模拟含Pb²⁺废水的适宜条件为室温、溶液pH=3.5、吸附时间15 min、废渣用量2 g/L;Langmuir等温方程可以很好地描述制红霉素废渣对Pb²⁺的吸附行为。     

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。     

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。     

膨润土对煤矸石溶出重金属Zn2+的吸附研究

采用淋溶吸附试验,考察煤矸石淋溶液pH值、膨润土用量、吸附时间、重金属浓度4个指标,研究膨润土对煤矸石淋溶液中重金属Zn²⁺的吸附效果。结果表明,吸附过程在96 h后达到平衡状态;最佳膨润土掺量为30%,该掺量下吸附达到平衡时Zn²⁺吸附率均大于72%;吸附平衡状态下,膨润土对煤矸石淋溶液中Zn²⁺吸附量随pH值增加而减小;吸附过程符合双常数模型。     

高岭土对废水中Cu~(2+)吸附性能的试验研究

研究高岭土用量、pH值、吸附时间以及初始Cu2+质量浓度等因素对吸附效果的影响。正交试验结果表明,影响Cu2+去除率的因素排序为:pH吸附时间高岭土用量初始Cu2+质量浓度。最优的试验方案:废液量为100 mL,pH=7.0,吸附时间为2 h,高岭土用量为6.0 g,初始Cu2+质量浓度为25 mg/L。在此条件下,Cu2+去除率可达到98.9%,Cu2+的最大吸附量为23.26 mg/g。吸附等温线符合Langmuir吸附等温方程,说明高岭土对铜离子是典型的单分子层吸附。     

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。     

膨润土对溶液中阴离子态Cr(Ⅵ)的吸附特性及机理研究

本文研究了阴离子态Cr(Ⅵ)在膨润土中的吸附行为,并对吸附机理进行了分析。结果表明,pH=2~12,膨润土表面ζ电位均为负值,随着溶液pH值提高,膨润土对Cr(Ⅵ)的吸附效率明显下降。膨润土对Cr(Ⅵ)的吸附符合准2级动力学模型,吸附传质速率主要受膜扩散过程影响。Freundlich方程能够更精确的描述膨润土对Cr(Ⅵ)的吸附行为。热力学分析结果说明膨润土吸附Cr(Ⅵ)是一个自发的吸热反应,低pH值条件下少量Cr(Ⅵ)会发生还原反应从而生成Cr~(3+),导致部分Cr(Ⅵ)以Cr~(3+)的形式被去除。综合分析认为Cr(Ⅵ)的初始浓度较低时,内界表面配合是主要去除机制;初始浓度较高时,同时存在物理吸附以及内界表面配合作用。     

朝阳某钙基膨润土有机改性及吸附性能研究

以朝阳某天然钙基膨润土为原料,以十二烷基三甲基溴化铵为改性剂,通过超声辅助法制备有机改性膨润土,利用X射线衍射分析(XRD)、红外吸收光谱(FTIR)、比表面积(BET)和zeta电位等技术手段对改性膨润土进行表征,研究改性膨润土对甲基橙和苯酚的吸附性能,考察反应时间、污染物初始质量浓度及pH值对吸附效果的影响规律。结果表明,改性剂成功插入钙基膨润土层间,致其层间距增大,zeta电位升高;改性膨润土对甲基橙和苯酚的吸附行为均符合准二级动力学和Langmuir等温吸附模型,饱和吸附量分别为197.63 mg/g和10.34 mg/g,吸附机理以物理吸附和电荷吸附为主。     

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.