核桃壳活性炭的制备及其吸附苯酚特性

采用氯化锌-软锰矿活化法制备核桃壳活性炭并研究其对废水中苯酚的吸附特性,结果表明:软锰矿的投加量占原料的5%、氯化锌浓度为3 mol/L、剂料比为1、活化温度600℃、活化时间10min是活性炭的最佳制备条件。在此条件下亚甲基蓝脱色力是123mL/g,碘吸附值945mg/g。在18℃、pH=2条件下,0.5g核桃壳活性炭对50mL的50mg/L苯酚溶液吸附240min吸附效果最佳,吸附效果优于市煤质活性炭。     

柚皮基活性炭的微波制备及其对U(VI)的吸附

为探究U(VI)溶液初始浓度、溶液pH、活性炭投加量、吸附时间对U(VI)去除效果的影响,以农业废弃物柚子皮为原料、氯化锌为活化剂、微波为热源,制备了柚皮基活性炭,将制得的最优活性炭进行U(VI)吸附实验,并分析了其吸附动力学方程,探讨了其吸附U(VI)的机理。实验结果表明:在活化浓度为30%、活化剂浸渍时间为24 h、微波功率为700 W、辐照时间为90 s的条件下,柚皮基活性炭对碘的吸附值最高,达到769.9 mg/g;在U(VI)溶液初始质量浓度为5 mg/L、溶液pH为7、活性炭投加量为0.6 g/L、吸附时间为24 h时可以达到吸附平衡,U(VI)的饱和吸附容量为8.25 mg/g,吸附率为99.01%;其吸附U(VI)的行为符合准二级动力学模型,吸附U(VI)前后自身结构发生较大变化,柚皮基活性炭对U(VI)的吸附是一种以化学吸附为主、活性炭表面的羰基、CC、羟基和羧酸等官能团与U(VI)水解后的离子作用并存的吸附方式。     

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。     

海带吸附镉离子的研究

采用多细胞褐藻海带对镉离子进行吸附，研究溶液的pH值，初始镉离子浓度对镉离子的吸附特性的影响．发现pH值对镉离子的吸附影响很大，在pH值为1～6时，pH值越高，镉的吸附量越大．在本研究实验条件下，海带吸附镉离子适宜的浓度为小于500mg／L，海带的最高吸附量为125mg／g(干态)．溶液中的镉离子与海带上的钙离子发生离子交换作用，交换率占总吸附量的33％．pH=5．93时得到的吸附等温线可用Dubinin-Radushkevich方程拟合．     

黄麻基活性炭对亚甲基蓝溶液的吸附性能

以黄麻纤维和黄麻杆为原料,采用磷酸活化法制得两种黄麻基活性炭作为吸附剂,以亚甲基蓝染料溶液为吸附质,探讨了染料溶液初始质量浓度、活性炭投加量、吸附时间、水浴温度、染料溶液pH值等因素对黄麻基活性炭吸附性能的影响.结果表明:随着染料溶液初始质量浓度的增加,亚甲基蓝去除率逐渐降低,吸附量逐渐增大;随着活性炭投加量的增加、吸附时间的延长或染料溶液pH值的增加,亚甲基蓝去除率和吸附量均呈现逐渐增大的变化趋势;水浴温度对亚甲基蓝去除率和吸附量影响较小.黄麻杆活性炭因具有较大的比表面积和总孔容,其对亚甲基蓝的去除率和吸附量高于黄麻纤维活性炭.     

中药材废渣基活性炭对含Cr(Ⅵ)废水的吸附性能初步研究

采用中药材废渣基活性炭处理含Cr(VI)废水,考察了pH、离子浓度、活性炭投加量、吸附时间对其吸附性能的影响,并对其吸附过程进行初步研究。结果表明,在pH=2、离子浓度80mg/L、活性炭投加量0.1g以及吸附时间为1h下吸附性能最佳。活性炭对Cr(VI)的吸附等温线符合Freundlich模型,采用准二级动力学模型能更好的描述活性炭对Cr(VI)吸附动力学过程。     

水葫芦活性炭对亚甲基蓝吸附的动力学与热力学研究

以水葫芦活性炭为吸附剂吸附亚甲基蓝染料废水,探讨吸附剂投加量、振荡时间、pH值、温度及初始质量浓度对亚甲基蓝吸附的影响,考察水葫芦活性炭吸附亚甲基蓝的吸附等温线、动力学和热力学.结果表明,在水葫芦活性炭投加量为1 g·L-1、吸附时间为16 min、pH值为9、反应温度为30℃、亚甲基蓝初始质量浓度为160 mg·L-1的条件下,亚甲基蓝染料废水去除率最佳可达99. 7%;水葫芦活性炭对亚甲基蓝吸附符合Langmuir等温模型,且是自发的吸热过程,吸附过程与准二级动力学模型拟合较好.     

改性柚子皮对镉离子的吸附及动力学研究

以生物质废弃物柚子皮为原料对工业废水中的镉离子进行吸附.考察金属离子初始浓度、吸附剂用量、溶液pH、吸附温度和吸附时间对镉离子的吸附情况,从而确定最佳的吸附条件,并对吸附性能进行动力学研究.结果表明,吸附温度为25 ℃、溶液pH=5、吸附剂的用量为7 g·L -1 、吸附时间为120 min、镉离子的初始浓度100 mg·L -1 条件下,柚子皮对镉离子的吸附率达到96.45%以上;通过用准一级动力学模型和准二级动力学模型进行数据拟合,结果显示吸附反应符合准二级动力学方程;红外光谱结果显示,参与吸附反应的主要官能团为羟基、羰基和羧基.     

芬顿-臭氧组合处理柠檬酸镍废水的实验研究

以初始镍质量浓度为50 mg/L的柠檬酸镍废水为研究对象,第一段采用芬顿法进行破络,第二段采用“O₃/Fe²⁺”臭氧组合工艺进一步处理。探讨了芬顿段H₂O₂投加量和臭氧组合工艺中pH、臭氧投加量、Fe²⁺投加量、干扰离子对于镍离子去除效果的影响。实验结果表明,芬顿段最佳条件:H₂O₂投加量为0.15 mL/L,初始pH为5.0,Fe²⁺投加量为111.11 mg/L,反应时间为12 min;臭氧组合工艺段最佳条件:维持O₃质量浓度为30 mg/L,反应时间为18 min,在两段工艺的最佳条件下,柠檬酸镍废水中约99.8%的柠檬酸镍得以去除,出水镍浓度达到国家排放标准。     

油茶壳基活性炭的微波制备及其对U(Ⅵ)的吸附

以油茶壳为原料,氯化锌为活化剂,采用微波活化制备油茶壳基活性炭。通过测定活性炭的碘吸附值,探究了氯化锌活化剂质量浓度、微波辐照时间、活化剂浸渍时间对所制备活性炭吸附性能的影响;并将制得的最优活性炭进行铀吸附实验,通过扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、能谱分析(energy dispersive spectrometer,EDS)、傅里叶红外光谱分析(Fourier transform infrared spectrometer,FTIR)对油茶壳基活性炭进行表征,探讨其吸附铀的机理。实验结果表明:采用700 W的微波功率,当氯化锌活化剂质量浓度为300 g/L,活化剂浸渍时间为24 h,微波辐照时间为90 s时,所制得油茶壳基活性炭碘吸附值为769.9 mg/g;在溶液pH=6、初始铀质量浓度为5 mg/L、油茶壳基活性炭投加量为1 g/L、吸附时间为6 h时,油茶壳基活性炭对铀的吸附率为98.75%,铀的吸附量为4.94 mg/g。油茶壳基活性炭对U(Ⅵ)的吸附是一种以物理吸附、活性炭表面的-COOH、-OH等官能团与铀酰离子的络合作用并存的吸附方式。     

膨润土负载壳聚糖处理含镉废水的实验研究

以脱乙酰度为90%壳聚糖为原料,制备膨润土负载壳聚糖复合吸附剂,用于吸附含镉废水溶液中的Cd2+.探讨壳聚糖负载量、pH值、吸附时间、吸附剂加入量、Cd2+初始质量浓度对去除率的影响.结果表明,对于初始质量浓度为10mg/L的含镉模拟废水溶液,在膨润土与壳聚糖质量比为1∶0.03,加入量为8g/L,pH=6,吸附时间为50min的条件下,Cd2+的去除率在94%以上.该吸附剂经再生处理后可循环使用4次.     

臭氧化处理负载对硝基苯酚的活性炭纤维

基于废活性炭纤维(activated carbon fiber,ACF)会对环境造成二次污染的问题,对介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)臭氧发生器产生的臭氧(O3)处理负载对硝基苯酚(p-nitrophenol,PNP)的ACF进行了研究.考察了PNP负载量、废ACF湿基水的质量分数、O3质量浓度和处理时间对PNP降解率和臭氧利用效率的影响.结果表明,在PNP负载量为220.0 mg/g,废ACF湿基水的质量分数为15%,O3质量浓度为7.4 mg/L,处理时间60 min的实验条件下,PNP降解率高达88.8%.旨在探索一种经济高效的废ACF处理方法,以期为废ACF处理技术提供新思路和新方法.     

壳聚糖衍生物固定床中Cu(Ⅱ)的吸附性能研究

研究了壳聚糖衍生物固定床对Cu(Ⅱ)的吸附性能,考察了改性前后吸附剂对Cu(Ⅱ)的吸附容量,以及改性后壳聚糖吸附剂在不同pH值、Cu(Ⅱ)浓度等条件下吸附过程的穿透曲线.结果表明:改性后的吸附剂吸附性能大大改善,改性前后吸附剂的吸附量分别为1.86×10-3mol/g和2.07×10-3mol/g,改性后吸附带长度与改性前相比减少了0.95 cm;pH值增大、Cu(Ⅱ)溶液浓度增大有利于提高吸附柱利用率.     

纳米炭黑对镉胁迫下黑麦草种子萌发和幼苗生长的影响

采用水培方法,分别进行了镉胁迫、纳米炭黑与镉共同作用下黑麦草种子的萌发实验,并应用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对黑麦草幼苗体内的镉含量进行测定。镉溶液浓度低于50 mg/L时对发芽率和发芽指数表现为促进作用,而镉溶液浓度高于50 mg/L则为抑制作用。对幼苗的根长、芽长和种子的活力指数表现为典型的Hormesis效应,在溶液镉浓度为5 mg/L时促进作用最为明显。添加定量纳米炭黑后,在较低镉浓度下(≤10 mg/L)可明显提高黑麦草种子的发芽力,其他种子萌发指标均高于未加入纳米炭黑的各项处理组,且趋势相同。ICP-MS测定结果显示,幼苗体内镉含量随镉浓度增加而增加,在溶液镉浓度小于100 mg/L时,添加纳米炭黑的处理组幼苗体内镉含量低于未添加纳米炭黑的处理组,这说明纳米炭黑对镉有一定的钝化作用,可阻碍幼苗对镉的吸收,降低体内镉含量。     

污泥处理条件对臭氧破解污泥能力的影响

利用臭氧强氧化性,使污泥细胞破解有机质溶出,实现活性污泥的全循环再生化处理,达到污泥“零排放”的目的.本研究改变处理条件(臭氧投加量、反应时间和空气进气量等),系统地检测反应前后污泥混合液的各项指标(总悬浮固体、挥发性悬浮固体、溶解性化学需氧量、氨氮、总磷、污泥沉降比),探讨臭氧氧化破解污泥反应的机理.由实验可知,在臭氧氧化破解污泥实验中,投加的臭氧量(相对于总悬浮固体)为0.27 g/g,反应时间为30 min,空气进气量为2.0 L/min时,破解的效果达到最佳,总悬浮固体的减少量达到2.8 g/L.气体流量越大破解效果越好,在空气进气量为2.0 L/min的条件下,臭氧氧化破解污泥实验效果最佳.随着臭氧投加量的增加,MLSS减少速率将由慢到快,然后趋于平缓,最佳投放量为0.25 g/g时,总悬浮固体减少量为1.42 g/L,SCOD的增加量为626 mg/L,氨氮和总磷的增加量分别为10.7、1.068 mg/L.     

土霉素菌渣活性炭吸附处理低浓度含铬废水

采用活化法制备土霉素菌渣活性炭(菌渣炭),并用于处理低浓度含铬废水。经过组分测定可以看出土霉素菌渣含有较高的挥发分,灰分含量较低;元素分析中C、O元素的含量较高,表明土霉素菌渣含有大量的有机物和菌体蛋白;BET测得菌渣炭的比表面积、孔容和孔径都较大,通过扫描电镜可观察出菌渣炭具有较多的微孔和中孔,有利于对Cr(VI)定的吸附。通过单因素实验确定在初始Cr(VI)浓度为2mg/L时菌渣炭对Cr(VI)的最佳吸附pH、吸附剂投加量、吸附时间分别为4、0.5g/L、 50min, Cr(VI)的最高去除率为96.2%。热力学和动力学分析结果表明菌渣炭对Cr(VI)的吸附符合Freundlich等温吸附模型和准二级动力学模型。菌渣炭的饱和吸附量为17.93 mg/g,对Cr(VI)的吸附速率与吸附剂上未被占据的吸附位点的平方成正比。用1mol/L的HCl对菌渣炭进行洗脱再生,经过4次循环实验Cr(VI)的去除率为77.1%,剩余溶液中Cr(VI)浓度为0.459 mg/L,满足污水综合排放标准0.5 mg/L,菌渣炭的饱和吸附量为2.018 mg/g,表明菌渣炭的再生性能良好。     

镧铁复合吸附剂的制备及除磷性能

采用液相沉积法制备了复合除磷吸附剂——镧铁活性炭纤维(LaFe-activated carbon fiber, LaFe-ACF), 讨论了铁镧摩尔比、金属离子总浓度单因素对制备材料的影响. 结果表明, 制备LaFe-ACF 的最佳铁镧摩尔比为3∶7,最佳金属离子溶液浓度为0.15 mol/L. 分别采用静态法和动态法考察了LaFe-ACF的吸附除磷性能. LaFe-ACF 的静态吸附结果表明, Langmuir吸附等温线能很好地描述吸附过程, 说明LaFe-ACF除磷是单分子层吸附过程, 且其最大吸附量计算值为29.44 mg/g.     

微气泡臭氧氧化处理酸性大红3R废水的影响因素

为了研究微气泡臭氧氧化技术处理废水的影响因素,采用微气泡臭氧氧化技术处理酸性大红3R废水,考察臭氧投加量、酸性大红3R废水初始浓度和投加活性炭对微气泡臭氧氧化过程中脱色率、TOC去除率、pH值以及臭氧利用率的影响。结果表明,提高臭氧投加量或降低酸性大红3R废水的初始浓度,酸性大红3R废水的脱色速率和TOC去除速率均有所上升,但臭氧利用率下降。煤质活性炭对微气泡臭氧氧化具有较强的催化活性,能够显著提高酸性大红3R废水的脱色速率和TOC去除速率。臭氧投加量为48.3 mg/min、酸性大红3R废水的初始质量浓度为100mg/L时,处理效果较好。此条件下,处理30min时脱色率达到100%,处理120min时TOC去除率达到78.0%,TOC去除表观反应速率常数为0.015min~(-1),臭氧利用率始终高于99%。而投加5g/L煤质活性炭后,处理15 min后脱色率达到100%,处理120 min时TOC去除率可达到91.2%,TOC去除表观反应速率常数提高至0.037min~(-1)。处理过程中出现中间产物小分子有机酸的积累并继续氧化降解,使得废水的pH值呈现先下降后升高的趋势。可见,对微气泡臭氧氧化影响因素进行优化,可提高污染物去除速率及臭氧利用率,显著改善处理性能。     

活性炭处理含铅废水的试验研究

铅是一种对人体危害极大的重金属元素,它对水体产生的污染严重影响人类的正常生活。采用活性炭为吸附材料,研究其对废水中铅的吸附作用和机理。研究内容分以下几方面:选用吸附剂粒径、吸附剂用量、搅拌时间、pH、废水浓度以及吸附剂再生等因素对吸附效果影响的探讨。试验结果表明,该活性炭可不选粒径直接使用,活性炭用量为2.0g/100mL,室温下搅拌(110r/min)30min,pH选择6-7,经处理后,废水的铅离子去除率最高可达99.3%,剩余浓度是0.08mg/L,低于《国家污水综合排放标准》(GB25466-2010)的一级标准。     

废轮胎热解炭吸附性能研究

研究了粒径为40～400 μm废轮胎颗粒在450～800℃条件下,以15～40 ℃/min升温速率经0.5～2 h进行热解获得的热解炭对亚甲基蓝、腐殖酸、苯酚和Cu²⁺的吸附能力,考察了不同热解条件对其吸附能力的影响,探讨了吸附剂用量、初始浓度、pH、温度、时间对吸附能力的影响。研究结果表明,热解条件对吸附能力的影响排序为温度>时间>粒径>升温速率。400 μm胶粉以40 ℃/min升温速率,在800 ℃条件下热解1.5 h,所获得的热解炭不经活化,其比表面积S_BET可达114 m²/g,能有效吸附Cu²⁺、亚甲基蓝和腐殖酸,但对苯酚的吸附能力较弱,对Cu²⁺、亚甲基蓝和腐殖酸的适宜吸附条件分别为热解炭投加量分别为1、2 、1.5 g/L,平衡吸附时间分别为2、1、3 h,吸附质初始浓度分别为120、100、6 mg/L,pH分别为4.5～6、1.0、8.0。未经活化的废轮胎热解炭可作为商业活性炭的廉价替代品,其适宜的吸附质为重金属及较大分子类型的有机物。