固态发酵技术制备溢油吸附剂

石油开采、储存和运输过程中的溢油和泄漏等问题,已严重威胁到环境生态和人类健康.基于固态发酵技术,利用黑曲霉改性玉米秸秆制备出可生物降解的溢油吸附剂,可为开发生物改性溢油吸附材料提供新思路.利用多种表征技术对改性前后秸秆的组分、结构进行了分析,同时检测了秸秆的吸油性能,研究结果表明,35℃下黑曲霉作用玉米秸秆9d,改性材料对原油的吸附量可达14.28g/g,高于原玉米秸秆的吸油量(4.89g/g).秸秆吸油能力和其投加量呈负相关性,10min即达到吸附平衡.因此,利用固态发酵技术改性的玉米秸秆是一种高效和环境友好型的溢油清除材料.     

膨胀石墨对汽油吸附特性研究

以膨胀石墨和活性炭为吸附剂,汽油为吸附质,设计吸油实验,让吸附质通过装有吸附剂的吸附管柱,测定膨胀石墨的吸附性能及其再生处理方法对吸附性能的影响.实验结果表明:吸附重量比与石墨目数的关系是膨胀石墨的石墨目数越大,对油的吸附性能越强;吸附量与汽油辛烷值之间的关系是辛烷值越小,其吸油量越大;膨胀石墨再生处理方法中,真空抽滤法是一种经济、安全、有效的再生方法,可以用于油的回收及膨胀石墨的再生利用;膨胀石墨的吸油量比活性炭的吸附量高13倍左右.     

酸改性木屑处理含Cr~(6+)废水

利用常见的三种酸对木屑进行改性,探讨了不同酸浓度对改性木屑吸附容量的影响,实验表明,当硫酸、磷酸和硝酸的浓度分别为50%、40%、30%、对铬的去除效果最好。实验探讨了吸附时间、吸附温度、p H和吸附剂投加量等因素对Cr~(6+)去除率的影响。在吸附时间为70 min,p H为2时,木屑投加量为1 g、温度为30℃,对铬的去除率,三种酸改性的木屑吸附剂均在此条件下去除率达到最佳,分别为99%、98%、99%。酸改性的木屑对Cr~(6+)吸附行为符合Langmuir等温吸附模型,吸附过程符合准二级动力学模型。     

改性生物吸附材料对废水中Cr~(6+)的吸附性能研究

为使农林废弃物得到有效利用,减少资源浪费和环境污染,用酸溶液对木屑进行改性,研究改性前后对废水中Cr~(6+)的吸附性能和吸附机理。研究结果表明:改性木屑的吸附性能明显优于未改性木屑。改性木屑最佳吸附平衡时间为1.5 h,且在pH小于4以下的酸性环境下表现出较强的吸附能力,对低浓度的含铬废水吸附效果更明显,吸附效果随着吸附剂投加量的增加先增高后逐渐达到平衡。通过吸附机理研究得出:木屑吸附动力学与Langmuir吸附等温模型相吻合。     

柚子皮生物吸附剂的制备及其对重金属铅离子的吸附应用

废弃的柚子皮中富含大量的木质素、纤维素、多糖及果胶等成分,因而具有与重金属发生作用的功能团,可作为重金属离子的吸附剂。研究以柚子皮粉和经过碱化改性、酯化改性、壳聚糖交联处理的柚子皮粉为吸附剂对铅离子(Pb2+)的吸附情况进行比较,选择出最佳改性处理方法;然后考察最佳改性后的吸附剂在不同的吸附条件下,即吸附时间、吸附温度、Pb2+的初始浓度、吸附时的pH和吸附剂的用量对吸附效率的影响,探究出最佳的吸附剂使用条件;最后探究了吸附剂的吸附动力学特性。结果表明:碱化改性的柚子皮吸附剂在pH为4~6、温度为45℃、吸附剂的投加量为10 g/L、吸附时间为60 min、Pb2+初始浓度约为140 mg/L的条件下,对Pb2+的吸附效果最佳,吸附效率达到92%以上。吸附动力学方程为t/qt=0.207 3+0.103 5 t。     

草酸法改性锰矿吸附去除溶液中的砷(Ⅴ)

采用正交实验研究了反应温度、反应时间、H2SO4浓度和KMnO4用量对草酸法改性锰矿吸附溶液中砷(Ⅴ)性能的影响.寻找出最佳反应条件:草酸用量2.0 mmol/g,高锰酸钾用量1.0 mmol/g,硫酸浓度1.0 mol/L,室温下反应60 min.吸附体系在25℃,pH=3.0和吸附剂质量浓度为0.5 g/L的条件下,草酸法改性锰矿与天然锰矿的饱和吸附量分别为20.12,4.15 mg/g,吸附能力提高了约5倍.     

改性木屑、花生壳和稻壳对亚甲基蓝的吸附

研究了醋酸改性枫香木木屑、花生壳和稻壳对溶液中亚甲基蓝染料的吸附过程。探讨了pH、吸附剂投加量、染料初始浓度、温度和吸附时间等因素对吸附率的影响。结果表明不同改性材料对亚甲基蓝的吸附影响不同。在各自最优条件下,改性木屑、花生壳和稻壳对亚甲基蓝的吸附率分别为99.02%、97.70%和97.95%。3种材料对亚甲基蓝的吸附等温线均符合Langmuir模型,最大吸附量分别为48.54 mg/g、49.51 mg/g和40.17 mg/g。吸附动力学均符合准二级动力学模型,速率常数由大到小为改性花生壳≈改性稻壳改性木屑。     

Al3+改性膨润土负载壳聚糖对活性艳橙的吸附研究

探讨了Al3+改性膨润土负载壳聚糖复合吸附剂的制备及用其吸附处理活性艳橙的工艺条件.研究结果表明:膨润土在Al3+为10.0g.L、搅拌2 h的改性条件下吸附性能和过滤性能显著提高;当负载量为0.03g/g、复合吸附剂质量为5.0 g/L在最佳条件下即pH为6、温度为25℃、转速为150 r/min恒温振荡45 min对初始质量浓度为9.47 g/L的活性艳橙的脱色率达92%以上;复合吸附剂对活性艳橙的吸附符合朗缪尔(Langmuir)吸附等温式.     

钙基改性膨润土吸附处理石化废水研究

为了提高膨润土的吸附性能,采用不同改性方法改性钙基膨润土,筛选最佳改性吸附剂处理石化废水,进一步探究吸附剂的投加量、废水初始p H值、反应时间、反应温度以及废水初始浓度等因素对石化废水处理效果的影响。实验结果表明,采用溴化十六烷基三甲铵改性的钙基膨润土,在废水初始浓度为120mg/L,初始p H值为9,吸附剂投加量为0.9g/L,在35℃下反应30min时,石化废水中COD的去除率达到80.33%。改性膨润土的最佳重复利用次数为2次。     

改性锯末对含Cr(Ⅵ)废水的吸附性能研究

以氢氧化钾溶液浸泡制备改性锯末作为含Cr(Ⅵ)废水的吸附剂,用傅里叶红外光谱仪对改性前后锯末的化学性能进行分析.探讨了吸附剂投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度、溶液初始pH值、吸附温度、吸附时间等因素对吸附效果的影响.实验证明:吸附剂对低浓度的含Cr(Ⅵ)废水的吸附效果较佳,在实验中溶液pH值对吸附效果的影响较大;吸附处理Cr(Ⅵ)的最佳条件为:吸附剂的投加量24g/L、Cr(Ⅵ)初始浓度25mg/L、溶液初始pH值为2,吸附温度50℃、吸附时间为2h,吸附率可达到98.73%;改性锯末对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准二级动力学模型(R~2=0.9981);吸附过程可用Freundlich吸附等温线来描述;通过再生实验表明,改性锯末可进行解析再生.     

生物质吸附剂对硝酸盐氮的吸附及再生

近年来硝酸盐氮污染逐渐成为国内外学者所关注的重要的水污染问题。为了去除水中的硝酸盐氮,采用化学方法对锯末进行改性,得到一种经济高效的生物质吸附剂。对该吸附剂进行了扫描电镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）和Zeta电位（Zeta）表征,探讨了吸附剂添加量、时间、pH和硝酸盐氮初始浓度对硝酸盐氮去除效果的影响,并对吸附剂的再生效果进行了研究。结果表明：当吸附剂添加量为10 g/L、吸附时间为20 min、pH为7、硝酸盐氮初始浓度为20~60 mg/L时,改性锯末对硝酸盐氮的去除率稳定在96±0.2%,再生后的改性锯末对硝酸盐氮的去除率仍能达到95%。吸附过程符合Freundlich等温吸附模型。可见改性锯末对废水中的硝酸盐氮有很好的去除能力。     

高吸油树脂的合成及对硝基苯的吸附

采用悬浮聚合法合成了丙烯酸系高吸油性树脂。考察了树脂对硝基苯以及对模拟消防废水中硝基苯的吸附性能。研究了吸附树脂量、硝基苯初始浓度、吸附温度、离子浓度、pH等因素对均相含硝基苯的消防水吸附的影响。结果表明:吸附5 h后,对纯硝基苯的最大吸油率为30.5 g/g,吸附10 min后,对硝基苯吸油率达饱和吸油率的50%。当树脂用量为25 g/L时,硝基苯去除率达70%。树脂还具有良好的耐热及耐酸碱性,且离子浓度对吸附率无显著影响,因而能用于多种环境体系。     

有机蒙脱土对百菌清废水的吸附作用

以钠基膨润土为原料,用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)进行有机改性,制得有机蒙脱土.研究了有机蒙脱土对有机氯农药百菌清废水的吸附性能,考察了溶液pH、温度、吸附时间以及有机蒙脱土用量对吸附率的影响.结果表明:百菌清溶液浓度为0.30 g/L、蒙脱土用量为10 g/L、pH为7、温度25℃、吸附时间为30min时,百菌清的脱除率可达82%.     

改性生物炭对镉离子吸附性能研究

以废弃松木屑为原料采用热分解法制备生物炭,并以氨气、硝酸、硫化钠和溴水4种化学试剂分别对其进行表面改性。采用BET、FTIR和Bohem滴定等技术对改性前后的生物炭进行表征,研究溶液pH值、初始溶液Cd2+浓度、吸附时间等因素对Cd2+吸附特性的影响,并探讨改性生物炭的吸附机理。结果表明,改性生物炭具有较大的比表面积、发达的孔结构和多种表面官能团;在一定范围内,随溶液pH值的增大、Cd2+浓度的升高、吸附时间的延长,改性生物炭对Cd2+的去除率逐渐提高,其中氨气改性生物炭对Cd2+的吸附效果最优,在溶液pH值为6、初始溶液Cd2+浓度为50mg/L、生物炭加入量为2g/L、吸附时间为6h时,氨气改性生物炭对Cd2+的吸附容量可达12.3mg/g;拟二级动力学方程和等温吸附模型均能较好地描述改性生物炭对Cd2+的吸附过程,其中氨气改性生物炭的Langmuir与Freundlich吸附常数最大。     

腐殖酸除锰及利用微滤膜分析有机锰质量分数

研究了水中腐殖酸对接触氧化法除锰效果的影响，并利用微滤膜污染机理分析了水中有机锰的质量分数．由实验可知，水中腐殖酸会影响除锰效果，影响程度随着腐殖酸质量浓度的提高而增大；锰与腐殖酸络合形成的有机锰易吸附于膜表面而被醋酸质微滤膜所截留，膜通量随过滤次数的变化特征表明，水中有机锰经3次重复过滤后，有机锰基本全被吸附．在锰离子质量浓度为1mg/L左右的条件下，当腐殖酸质量浓度为8mg/L时，吸附的有机锰量是水中锰离子量的23％，当腐殖酸质量浓度为20mg/L时为33．5％，该数值与采用截留分子质量为3000的超滤膜得出的结果23．8％和35％基本吻合，可以利用这个机理快捷定量地分析水中有机锰的质量分数。     

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。     

适用特低渗透油藏降压增注复合表面活性剂体系及降压因素分析

针对吉林新木油田特低渗透油藏储层物性差、水井注水压力高、部分水井压力接近地层破裂压力、欠注问题严重,研制了一种复合表面活性剂驱降压增注体系并对体系的界面张力、润湿性、防膨性、防垢性和吸附性进行了评价。结果表明,该体系把亲油石英片接触角由90.39°降低至31.38°,防膨率达60.01%,防垢率达77.14%,动态吸附量为0.13 mg/g。选取注入时机、注入段塞及界面张力设计L9(43)正交实验,利用油藏数值模拟技术预测不同方案的降压率;并对实验指标进行极差分析和方差分析。结果表明,影响降压效果的主次因素顺序为界面张力、注入段塞、注入时机,其中界面张力和注入段塞体积对降压效果具有显著性影响。该体系为特低渗透油田水井降压提供了技术支持。     

Treatment of Organic Compounds in Reclaimed Wastewater for Groundwater Recharge

To study water quality problems associated with groundwater recharge, a tertiary treatment process, consisting of coagulation, sand filtration, and granular activated carbon (GAC) adsorption, was used in combination with a simulated soil aquifer treatment. The process significantly improved secondary effluent quality. GAC adsorption reduced organic substances expressed by UV-254, dissolved organic carbon as well as partially adsorbable organic halogens. The results of the Ames test show that the secondary effluent contains a high concentration of mutagens. GAC filtration removed adsorbable organic bromine slightly whereas GAC adsorption removed mutagens effectively. The simulated soil aquifer treatment was able to further reduce UV-254, dissolved organic carbon, and adsorbable organic halogens through biodegradation. Adsorbable organic bromine levels were also reduced by the soil aquifer treatment process. The given reclamation technology used for groundwater recharge is of benefit to the removal of dissolved organic carbon, UV-254, adsorbable organic halogens, and rnutagenicity.     

水解酸化工艺改善油田采出水生物降解性能

研究了水解酸化工艺改善难生物降解油田采出水的生物降解性能及其有机物去除效果．结果表明,在污泥量为25000 mg/L,HRT为8h条件下,采出水中石油类物质降低到了10 mg/L以下,挥发酚类物质降低到了未检出水平,生物降解性能得到了较大改善,其BOD_5/COD提高了17%,为后续好氧生物处理提供了良好的基质准备．工艺抗毒性和冲击负荷能力较强,出水稳定．     

多孔性再生纤维素磁性微球的制备及性质

利用绿色环保的碱-尿素-水溶剂体系制备纤维素溶液,采用反相悬浮法制备纤维素微球,并通过原位复合法工艺对纤维素微球进行纳米磁性功能化负载。结果表明,随着油水比不断增大,微球粒径逐渐减小,制备的再生纤维素微球比表面积超过30 m2/g,孔度超过90%,吸水性强,含水率超过85%。通过FTIR、XRD和SEM研究发现原位复合法可成功地生成Fe3O4纳米粒子,并在纤维素微球中形成有效负载,且制备的纤维复合微球保留了良好的球形结构和多孔性,并具有超顺磁性。