化学预氧化强化铁锰复合氧化物混凝除污染效能

通过混凝杯罐试验,研究了化学预氧化与铁锰复合氧化物(FeMnO)联用对有机物的去除效果,考察了氧化剂投量、预氧化时间对有机物的去除效果的影响.结果表明,FeMnO对有机物有一定的去除效果,高锰酸钾、过氧化氢及次氯酸钠作为预氧化剂可以提高FeMnO混凝对有机物的去除效果,最佳投药量分别为15、20、30 mg/L,最佳预氧化时间为20 min,在最佳投量和最佳预氧化时间下,对TOC的去除率分别为6510%、5515%及5631%;对UV254去除率分别为5105 %、5305 %及6040 %.化学预氧化强化了FeMnO混凝对有机物的去除效果,是一种良好的除微污染技术.     

活化凹凸棒石联合Fenton试剂处理水中苯酚

采用Fenton试剂联合活化凹凸棒石处理模拟微污染水中苯酚。在Fenton试剂氧化处理的最佳条件下对活化凹凸棒石吸附苯酚的最佳条件进行了研究,考察了pH值、吸附时间、投加量等因素对苯酚去除效果的影响.结果表明：使用Fenton试剂氧化处理后再用活化凹凸棒石对微污染水中苯酚具有较好的去除效果,在苯酚浓度为10mg/L、pH8、温度为25℃、投加量为8g/L、吸附时间30min的条件下,苯酚去除率达94.40%;     

5A沸石和Al-SBA-15分子筛对Cd~(2+)吸附性能比较研究

目的研究5A沸石和Al-SBA-15分子筛处理含Cd~(2+)废水的效果,确定处理含Cd~(2+)废水的最佳工艺条件.方法以三嵌段共聚物(EO20PO70EO20)为模板剂,合成了Al-SBA-15介孔分子筛;采用XRD,N2吸附-脱附对样品进行了表征;考察分子筛用量、溶液p H值、溶液初始浓度和吸附时间对分子筛吸附性能的影响.用Langmuir和Freundlich等温吸附方程拟合了吸附材料对Cd~(2+)的吸附过程,并探讨了吸附过程的吸附动力学模型.结果 5A和Al-SBA-15分子筛在投加量为0.24 g/L和6 g/L、p H值为6和7、吸附时间为20 min和45 min时,对Cd~(2+)初始质量浓度分别为20 mg/L和30 mg/L废水溶液的去除率达到99.87%和92.10%;5A和Al-SBA-15分子筛对Cd~(2+)的吸附过程均符合Langmuir吸附等温模型,最大理论吸附量分别为176.367 mg/g和9.066 mg/g.结论两种分子筛对Cd~(2+)的吸附过程符合准二级动力学速率方程.5A沸石分子筛对Cd~(2+)处理效果优于Al-SBA-15介孔分子筛,分子筛的孔道结构和表面性质对Cd~(2+)去除效果有重要影响.     

粉末活性炭净化微污染水库水中有机物影响因素研究

以粉末活性炭(PAC)吸附去除微污染水库水中有机物为研究目标,考察投加量、吸附时间和pH值等因素对吸附效果的影响。结果表明:PAC投量30mg/L、吸附时间30分钟时,CODMn、UV254的去除率分别为39.8%和40.9%。调节原水pH值至弱酸性(pH=5.5),可以进一步提高粉末活性炭对CODMn、UV254的去除效果。根据生产实际情况,在水源本底pH值、粉末活性炭投量30mg/L和吸附时间30分钟条件下可以保证良好的出水水质。     

水杨醛希夫碱功能化介孔硅基吸附剂制备及其对水体中Cu(Ⅱ)离子的吸附性能研究

采用后嫁接法制备了水杨醛希夫碱功能化介孔硅基吸附材料SA-SBA-15,对Cu(II)离子的饱和吸附量为60.0 mg/g,最佳溶液pH值为5.动力学研究表明,合成的SA-SBA-15对Cu(II)离子的吸附40 min达到平衡.吸附Cu(II)离子后形成的Cu-SA-SBA-15具有良好的杀菌性能,对大肠杆菌的最小抑菌浓度为160μg/mL,对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为120μg/mL.     

磁性离子交换树脂去除水源水中有机物的研究

采用动力学和静态循环试验考察磁性离子交换树脂(MIEX)对3种不同特征水源水中有机物的去除率及有机物特性对MIEX处理效能的影响.研究结果表明:在动力学试验确定的最佳投加量(水源水A,B和C含量分别为10,10和5 mL/L)和反应时间为(15 min)时,水源水A,B和C的UV254去除率分别为 71.5%,81.5%和69.2%,溶解性有机物(DOC)去除率分别为50.4%,65.3%和45.9%;当MIEX投加量10 mL/L时,3种水源水的通水倍数(BV)可达1 500,而不发生离子交换吸附饱和现象;有机物各种特性中,相对分子质量分布可为确定MIEX处理工艺参数提供参考;当水源水中有机物构成以大分子有机物为主时,MIEX投加量需在动力学试验确定的最佳投加量基础上有所增加,才能提高BV且不使MIEX发生离子交换吸附饱和现象.     

有序介孔炭固相萃取-毛细管电泳联用测定水样中抗生素残留

建立了固相萃取-毛细管电泳联用测定河水水样中四环素类抗生素残留的分析方法.以有序介孔炭(OMC)作为固相萃取吸附剂,考察了有序介孔炭对四环素类抗生素(四环素、土霉素和多西环素)的吸附性能,探讨了影响固相萃取效率的因素,得到最佳萃取条件为:水样2.00 mL(pH 10.0),有序介孔炭5.0 mg,V(甲醇)∶V(乙腈)=1∶1的洗脱液4.00 mL,洗脱速度0.7 mL/min,此时富集倍数达50倍.在最佳的毛细管电泳分离条件下,各组分含量在3 000~11 000μg/L呈良好的线性关系,且各组分峰面积的日内相对标准偏差低于8.5%(n=5).四环素、土霉素和多西环素的最低检测限和平均回收率分别为1.96~2.14μg/mL和46.7%~93.6%.研究表明,有序介孔炭可作为环境样品中多西环素和土霉素的高效吸附材料.     

生物模板辅助水热合成介孔氧化镁及其除氟性能

针对水中氟离子污染问题,提出利用生物模板辅助水热合成介孔氧化镁脱氟材料。以香蒲绒为生物模板,MgCl₂为镁源,尿素为沉淀剂,通过水热-煅烧后,得到介孔氧化镁脱氟材料。对材料进行SEM、BET、XRD、FT-IR等表征,考察吸附剂用量、溶液pH值、共存阴离子等因素对脱氟效果的影响。结果表明,当氟离子浓度为50 mg/L时,在吸附剂用量为1.2 g/L、反应时间为90 min、pH=2～11、25℃条件下,脱氟效果均能达到98%以上,受共存离子Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-、HCO₃^-、CO₃^2-影响不大,受PO₄^3-影响较大。吸附过程符合Langmuir吸附等温线和准二级动力学,饱和吸附量为109.82 mg/g,属于单分子层的放热过程。经5次循环吸附实验后,氟离子的去除率降至55.65%。     

A/O-混凝-BDD组合工艺处理垃圾渗滤液的研究:Ⅰ.参数优化

研究组合工艺"A/O-混凝-BDD"对垃圾渗滤液中有机物和氨氮的处理效果,优化各段工艺的运行参数。结果表明,各工艺最佳运行条件:A/O工艺水力停留时间(HRT)为10.7 d,回流比为3.5;混凝剂工艺氯化铁为混凝剂,pH=5.5,添加量为0.4 g/L;BDD工艺电流密度为60 m A/cm~2,电极面积/反应体积为4 m~(-1)。最佳工艺条件下进、出水COD_(Cr)平均浓度分别为13375和60 mg/L,去除率为99.5%;进、出水TOC平均浓度分别为6893和12 mg/L,去除率为99.8%。进、出水氨氮平均浓度分别为1889和0 mg/L,去除率为100.0%。A/O、混凝和BDD对COD_(Cr)去除贡献分别为59.0%,32.9%和7.6%,对TOC去除贡献分别为50.5%,46.1%和13.2%,对氨氮去除贡献分别为84.3%,2.5%和3.2%。     

介孔分子筛Fe-MCM-41和Cu-MCM-41吸附U（Ⅵ）的试验研究

以介孔硅基材料(MCM-41)为基底,以Cu、Fe为改性材料,利用体积浸渍法和蒸氨法分别合成了Fe-MCM-41和CuMCM-41两种复合材料。通过静态序批实验,考查了p H、吸附时间、投加量以及U(Ⅵ)初始浓度等因素对Fe-MCM-41和CuMCM-41吸附U(Ⅵ)的影响。试验结果表明,当溶液p H为5,温度为30℃,吸附时间为180 min,Fe-MCM-41和Cu-MCM-41的投加量各自为0.2 g/L,U(Ⅵ)初始浓度为10 mg/L时,Fe-MCM-41和Cu-MCM-41对U(Ⅵ)的最大吸附率分别为93.0%和84.2%。Langmuir吸附等温模型和准二级动力学能较好的拟合Fe-MCM-41和Cu-MCM-41对U(Ⅵ)的吸附过程,理论饱和吸附量分别为211.94 mg/g和185.94 mg/g。FTIR和BET等分析手段表明,Fe-MCM-41和Cu-MCM-41对U(Ⅵ)的吸附为单分子层吸附,以化学吸附为主。用0.1 mol/L的HCl作解析剂,循环5次后吸附率仍高达90%和80%以上,说明Fe-MCM-41和Cu-MCM-41具备较好的重复利用特性。     

固定化WAS吸附剂净化Pb(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)污染水体影响因素研究

采用固定化WAS吸附剂,净化Pb(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)污染水体影响,结果表明:该吸附剂吸附2种重金属离子时呈现出不同的规律,吸附Pb(Ⅱ)的最佳条件为在25℃,200 mL,质量浓度为99.23 mg/L,pH值为5,WAS与固化剂的包埋比例(质量比)为1∶5,振荡吸附1 h,最大吸附率为71.00%,吸附量为14.20 mg/g;吸附Hg(Ⅱ)的最佳条件为在25℃,质量浓度为99.87 mg/L,pH值为4,WAS与固化剂的包埋比例(质量比)为1∶5,振荡吸附1 h后,最大吸附率为60.60%,吸附量为12.12 mg/g。在所实验的质量浓度范围内,基本符合经典Langmuir等温吸附模型,固定化WAS吸附Pb(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)的表观最大吸附量分别为88.50 mg/g和66.67 mg/g,为固定化WAS吸附剂净化Pb(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)污染水体应用研究提供可靠依据。     

以甲酸溶液为介质的磁性介孔硅纳米材料的制备及其吸附性能

以甲酸溶液为介质,采用溶剂热法、改良的Stober法,用聚乙烯-聚乳酸共聚物做模板剂制备磁性介孔硅纳米材料,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、综合物性测量系统(PPMS)、比表面积及孔径分布测量仪等分析测试手段对所得磁性介孔硅纳米材料进行表征,并研究了其吸附性能。结果显示,以0.2mol/L甲酸溶液为介质制备的磁性介孔材料孔径为8.2nm、比表面积为258m2/g、孔体积为0.32cm3/g,饱和磁化强度达53A·m2/kg。这种磁性介孔硅纳米材料对牛血清蛋白、中性红、亚甲基蓝等物质有良好的吸附能力,其饱和吸附量分别达到53.6、24.1、66.8mg/g,表明制备的磁性介孔硅纳米材料在复杂环境样品的分离和富集方面具有一定的应用前景。     

镧、锆改性氢氧化铝在硫酸锌电解液中的除氟性能

针对目前工业吸附剂除氟效果差、吸附容量低等问题,通过共沉淀法制备出了一种介孔Al-La-Zr复合吸附材料有效地去除硫酸锌溶液中的氟离子。首先,探究了掺杂金属的种类及比例对除氟率的影响,获得了制备最佳掺杂比例;其次,采用BET、XRD、SEM等手段对吸附剂进行了表征,了解吸附剂的主要物相、比表面积和形貌;再次,研究了吸附剂用量、吸附温度、接触时间和p H对吸附效率及吸附容量的影响,明确了工艺优化条件;最后,对吸附过程进行动力学和热力学分析,并结合吸附前后吸附剂的表征结果进一步揭示介孔Al-La-Zr复合吸附剂的吸附机理。研究结果表明：材料的主要物相为Al(OH)₃,材料表面具有丰富的孔径结构,这有利于提升材料的比表面积(127.16 m²/g),增加吸附容量;当吸附温度为30℃,p H为4.7,吸附时间为3 h,吸附剂用量为5 g/L时,吸附平衡脱氟效率为78.32%,平衡容量为15.66 mg/g;吸附过程符合拟二阶动力学模型,线性Freundlich可以很好描述吸附等温线,吸附过程为自发放热过程。吸附机理涉及离子交换、静电吸附以及金属对氟的...     

活性炭纤维、二氧化氯及其联用工艺去除 2-MIB

采用液液萃取与气相色谱-质谱联用技术研究二氧化氯、活性炭纤维及二氧化氯与活性炭纤维联用3种方法对2-MIB的去除效果,考察二氧化氯和活性炭纤维投加量、溶液pH和底物初始质量浓度对目标物去除效果的影响。研究结果表明:ClO2单独去除的最佳投加量为8 mg/L,pH7时效果较好。ACF最佳投加量和最佳pH分别为20 mg/L和6.14。2-MIB的去除率都随其初始质量浓度增大而降低。ACF与ClO2联用工艺中二者投加量分别为1 mg/L和14 mg/L时,2-MIB的去除率可达88.2%,比单独吸附去除效果提高4.6%,同时降低30%的ACF投加量,此外,联用工艺对于处理低质量浓度的2-MIB更为有效。ACF吸附2-MIB符合伪二级反应动力学模型,粒子内部扩散是吸附过程的主要控制步骤,吸附可能是个复杂的非均相固液反应。     

香烟过滤嘴烧结碳材料对亚甲基蓝的吸附性能

将香烟过滤嘴在低温和氩气气氛中烧结制得碳材料(记为CFC),采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积测定等手段对CFC的结构和表面形貌进行表征.将CFC作为废水中亚甲基蓝(记为MB)的吸附剂,采用单因素法研究废水pH值、CFC投加量、MB初始质量浓度、吸附时间、吸附温度等对MB吸附效果的影响规律.结果表明,CFC由多孔的无定形碳颗粒组成,其比表面积高达1 648 m2/g,总孔容达到0.815cm3/g.最佳吸附工艺条件:pH值9.0,CFC投加量0.3g/L,MB的初始质量浓度140mg/L,吸附时间180min,吸附温度35℃.在此条件下,CFC对MB的吸附率达到93.44%,吸附量达到360.06mg/g,说明利用CFC可有效去除废水中MB.     

改性花生壳粉对Mn2+的吸附

以花生壳为原料,用甲醛和环氧氯丙烷为改性剂制备了甲醛和环氧氯丙烷改性花生壳粉吸附剂,并考察了其吸附Mn^2＋的影响因素即吸附溶液的pH、金属离子初始质量浓度、吸附时间等.结果表明：在10 g花生壳粉中分别加入1.25 mol/L的NaOH溶液80 mL和环氧氯丙烷30 mL,置于水浴锅中于40℃搅拌反应1 h,水洗干燥后得到环氧氯丙烷改性花生壳粉,用此改性的花生壳粉吸附Mn2＋的最佳条件为：pH值5.0、吸附30 min,用0.2 g环氧氯丙烷改性花生壳粉处理10.0 mg/L的Mn^2＋溶液25 mL吸附率可达100%,最大吸附量不低于29 mg/g;未改性花生壳粉和甲醛改性花生壳粉对Mn^2＋的吸附率仅为53%和43%,最大吸附量分别为5.96 mg/g和1.32 mg/g.     

有序含氮介孔碳对金属离子的吸附性能

以SBA-15为硬模板,吡咯为含氮碳源,通过硬模板法合成了有序含氮介孔碳(NMC).该材料具有高度有序开放的介孔结构,比表面积和孔容分别为647m2/g和0.8cm3/g,最可几孔径为3.5nm,碳氮比为11.3,其表面具有多种含孤对电子或带正、负电子的官能团,且具有良好的热稳定性.对Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)和Mn(Ⅶ)等离子的吸附研究表明:在50ml/L稀溶液中,该材料对各金属离子的平衡吸附量依次为Cu(Ⅱ)>Cr(Ⅵ)>>Ni(Ⅱ)～Zn(Ⅱ)>>Mn(Ⅶ),对Cu(Ⅱ)离子表现出选择性吸附,溶液中98%以上Cu(Ⅱ)离子可被吸附.NMC对Cu(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)离子的吸附行为遵循Langmuir等温吸附方程,且有高饱和吸附容量,分别高达120.7mg/g和322.6mg/g,为有序介孔碳(CMK-3)的1.4和2.1倍.该材料循环使用3次后,依然保持很好的吸附性能.     

高锰酸钾和混凝剂联用处理微污染水源水试验

以中国北方典型低温微污染水源—白石水库为研究对象,采用烧杯静态试验,进行了高锰酸钾单独氧化及高锰酸钾与混凝剂联用处理微污染水源水的研究.试验结果表明:高锰酸钾与混凝剂混合投加对高锰酸盐指数(CODMn)和氨氮(NH3-N)去除效果明显,并起到良好的除浊作用.最佳运行条件为先投加高锰酸钾2.5 mg/L,氧化15 min后投加PAC30 mg/L、PAM3 mg/L.     

大孔树脂吸附饮用水中甲基蓝的研究

以有机污染物甲基蓝为研究对象,通过单因素试验和正交试验设计,优化两种大孔树脂对其吸附的性能,研究结果表明,AB-8型大孔树脂最佳吸附条件为,树脂添加量0.2 g,吸附温度30℃,吸附时间3 min,平均吸附量为0.055 74 mg/g;X-5型大孔树脂最佳吸附条件为:大孔树脂添加量0.2 g,吸附温度60℃,吸附时间5 min,平均吸附量为0.059 04 mg/g.建议选用X-5型大孔树脂吸附去除饮用水中的甲基蓝.     

茶叶资源化利用及对染料废水的去除

采用紫外可见分光光度法研究经2.0 mol/L HCI预处理的茶叶粉末对甲基紫溶液的吸附作用,探讨在不同pH值、初始浓度和吸附时间条件下,不同用量的吸附剂对甲基紫溶液的吸附效果.结果表明,当pH为10.0时,250mg预处理的茶叶粉末对20mg/L,50mL的甲基紫吸附20min,去除率达98%,饱和吸附量为180.6mg/g.