D001改性树脂除氟过程的热力学和动力学研究

对D001改性树脂除氟过程的吸附模式、动力学机制和吸附热力学性质进行了研究,研究表明,Freundlich方程能够良好地关联氟离子在D001改性树脂上的吸附平衡,改性树脂除氟过程的吸附是按Freundlich吸附模式进行的.D001改性树脂的脱氟过程是由内扩散控制的,脱氟剂有较强的脱氟能力,吸附为放热的化学吸附过程,温度升高对吸附不利.     

载Fe(Ⅲ)树脂除氟性能的研究

研究了Fe(Ⅲ)改性大孔磺酸型树脂对饮用水中氟离子的吸附特性.氟在载Fe(m)树脂上的吸附不随pH的变化而变化,该吸附剂对氟的饱和吸附量随温度的升高而增加,吸附热力学方式符合Langmuir和Freundlich吸附等温式,吸附动力学符合Elovich和准二级动力学模型,而且代表性竞争离子对氟在树脂上的吸附无明显影响....     

改性黏土除氟剂的吸附作用及其动力学研究

针对常见黏土类除氟剂硬度低、易破碎等问题,研制出一种添加黏结剂A的改性黏土除氟剂,并对除氟剂的制备条件进行研究;考察除氟剂投加量、pH、温度及初始F-质量浓度等因素对吸附效果的影响,并进行吸附动力学的研究.研究结果表明:将10%的黏结剂A溶液以40%的比例添加到原黏土除氟剂中,在150℃下热处理1.5 h所制得除氟剂的硬度及吸附效果最佳.在处理试验用水时,改性黏土除氟剂的吸附容量随投加量的减少而增加,当投加量为200 mL溶液中投加1 g时,改性黏土除氟剂对氟的吸附基本达到饱和;随着初始溶液F-质量浓度及温度的升高,改性黏土除氟剂吸附容量增大;除氟剂对F-的吸附容量在弱酸性条件下较大;在试验质量浓度范围内其吸附过程符合Langmuir等温吸附模型;F-在改性黏土除氟剂上的吸附符合准二级反应动力学模型.     

改性沸石的除氟性能研究

天然沸石经1mol／L盐酸浸泡后又经20％硫酸镁浸泡2d改性后除氟能力有较大提高．在此基础上研究了不同条件下改性沸石的除氟效果．随着接触时间的延长，沸石的除氟效果增强，但在40min以后增加缓慢，其吸附速度符合斑厄姆公式；随着原水质量浓度的增大，吸附容量也逐渐增大，吸附等温线可用Freundlich等温式描述．在动态试验中，改性沸石表现出了良好的除氟性能，其中，滤层的高度对吸附容量影响较大，随着滤层高度的增加，合格的出水体积也增加．改性沸石经再生后反复使用10次仍有较强的除氟能力．     

几种吸附剂对氟的吸附特性的研究

采用静态吸附法研究了活性氧化铝、活化沸石、活性炭、粉煤灰4种吸附剂对氟的吸附特性.结果表明,4种吸附剂的吸附容量均随F-初始浓度或平衡浓度的升高而增大;活性氧化铝和活化沸石的除氟率均随F-初始浓度的增加而明显下降,活性炭的除氟率基本保持稳定,粉煤灰的除氟率随F-初始浓度的增加而略微下降.Henry型吸附等温式能够很好的描述活性碳对氟的吸附,能够较好的描述粉煤灰对氟的吸附,但不能描述活化沸石和活性氧化铝对氟的吸附.Freundlich型吸附等温式能够良好的描述四种吸附剂对氟的吸附,各吸附剂的相关系数达极显著水平或显著水平.Langmuir型吸附等温式能够很好的描述四种吸附剂对氟的吸附,各吸附剂的相关系数均达极显著水平.     

磷、 铝与氟交互作用对茶园土壤中氟吸附特征的影响

通过实验室模拟研究磷、 铝与氟的交互作用对 茶园土壤氟吸附特征的影响. 对照处理下, 茶园土壤对氟约25 min达吸附平衡; 在实验浓度范围内, 氟的吸附量随氟初始浓度的增加呈上升趋势. 有磷酸根存在下, 吸附平衡时间缩短, 吸附量下降. 在 不同氟铝比条件下, 吸附平衡时间延长, 吸附量下降, 且随铝比例的增加吸附量下降显著. 在低浓度磷酸根和不同氟铝比共存条件下, 氟的吸附量呈增大趋势, 而高浓度磷酸根和不同氟铝比共存条件下, 氟的吸附量有明显减少趋势. 茶园土壤对氟的吸附热力学特征均可以用Freundlich方程和Temkin方程描述, 部分处理可用Langmuir方程描述.     

天然钠长石和钾长石对水溶液中氟吸附性能的研究

通过批实验研究了pH、初始氟离子浓度、反应时间和离子强度等因素对天然钠长石和钾长石吸附氟的影响.结果显示,钾长石和钠长石的pH_(pzc)分别为8.0和6.5,说明酸性条件更有利于长石矿物对氟的吸附,其中吸附反应最佳pH为3.初始氟离子浓度增大能够显著促进长石对氟的吸附,pH=2时,随着初始氟质量浓度从20 mg·L~(-1)增加到310 mg·L~(-1),钠长石对氟的吸附率从1.9%增加到29.4%,钾长石对氟的吸附率从2.8%增加到40.2%.长石对氟的吸附过程可以使用准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型所描述,离子强度对氟的吸附能力没有大的影响,说明吸附过程主要受化学吸附的控制.由于钾长石更大的比表面积和更多的吸附点位,酸性条件下钾长石对氟的吸附能力比钠长石更大.     

含铁分子筛从含氟水中深度分离除氟研究

以5°A分子筛为载体在FeC l3溶液中吸附Fe3 ,可使分子筛得到改性及改性后分子筛在含氟水中的除氟性能,获得了一种新的配体交换固液分离深度除氟材料。实验研究了该种含铁改性分子筛除氟材料在高氟水中的除氟效率和条件。结果表明,分子筛对F-离子有良好的吸附性能,在含氟4~40mg/L左右的水中,除氟率可高达99.0%以上,可使水中氟含量降至0.01mg/L以下。经测定,改性分子筛对氟的静态饱和吸附容量可达21.4mg F-/g-分子筛;水中常见共存离子对氟的吸附率无影响,表现出该种材料对氟吸附的高度选择性。提出了一种对含氟地下水和工业氟污染水的效果显著的深度除氟方法。     

几种铁氧化物吸附氟的能力及影响因素的研究

合成了水铁矿、磁铁矿、针铁矿、赤铁矿四种铁氧化物,研究了它们对氟的吸附量及其影响因素.结果表明,四种铁氧化物对F-的吸附量差异较大,由大到小的顺序为:水铁矿、磁铁矿、针铁矿、赤铁矿.Henry吸附等温式仅能描述针铁矿对氟的吸附;Freundlich吸附等温式能较好的描述四种铁氧化物对氟的吸附,其相关系数达极显著水平或显著水平;Langmuir吸附等温式能够很好的描述四种铁氧化物对氟的吸附,其相关系数均达极显著水平.pH值和温度可明显影响铁氧化物对氟吸附,在酸性条件下,随着pH升高吸附量下降;而在碱性条件下,随着pH升高吸附量缓慢上升;在中性附近时吸附能力最差.随着温度升高(25～45℃),吸附量呈增加趋势.     

改性方法对煤渣除氟性能的影响

本实验比较了经硫酸、氢氧化钠、高温和超声波改性后的煤渣对氟离子的吸附效果,并研究了超声波改性煤渣对氟的吸附性能.结果表明:超声波改性煤渣的除氟效果最好,当超声时间为60 min时,氟离子的吸附量达到0.972 6 mg·g–1.在20℃、30℃和40℃温度下,不同浓度下的等温吸附实验数据都符合Langmuir等温式.此外,热力学参数表明超声波改性煤渣吸附氟离子是自发的、吸热的、熵增加的过程.     

Adsorption of Fluoride Ion by Inorganic Cerium Based Adsorbent

Excess of fluoride in drinking water is harmful to human health, the concentration of F^- ions must be maintained in the range of 0.5 to 1.5 mg/L. An inorganic cerium based adsorbent (CTA) is developed on the basis of research of adsorption of fluoride on cerium oxide hydrate. Some adsorption of fluoride by CTA adsorbent experiments were carried out, and results showed that CTA adsorbent has a quick adsorption speed and a large adsorption capacity. Adsorption follows Freundlich isotherm, and low pH value helps fluoride removal. Some physical-chemical characteristics of CTA adsorbent were experimented, fluoride removal mechanism was explored, and results showed that hydroxyl group of CTA adsorbent played an important role in the fluoride removal.     

Investigation of performances and mechanism of fluoride removal by Fe (III)-loaded ligand exchange cotton cellulose adsorbent

Novel adsorbent, Fe(III)-loaded ligand exchange cotton cellulose adsorbent [Fe(III)LECCA], was used to investigate the adsorption performances and mechanism of fluoride removal from aqueous solutions. The adsorbent was found to adsorb fluoride rapidly and effectively. The fluoride removal was influenced by pH. Adsorption model followed first-order reaction at different temperature, theapparent adsorption activated energyE, was 6.37 kJ·mol⁻¹, and adsorption enthalpy ΔH was 5.35 kJ·mol⁻¹. The adsorption capacity of fluoride on adsorbent was 3.2 mmol·g⁻¹ (dry weight). The maximal integer coordination ratio of fluoride with Fe(III) LECCA was 3∶1. The ligand exchange mechanism of adsorption was elucidated through chemical methods and IR spectral analysis. Foundation item: Supported by the National Natural Science Foundation of China (29977010) and Shanghai Priority Academic Discipline Biography: ZHAO Ya-ping (1974-), female, Ph.D., research direction: water and wastewater treatment.     

铁-镧复合氧化物颗粒吸附剂除氟特性的研究

对新型铁-镧复合氧化物颗粒吸附剂的比表面积、孔径分布和物相进行了表征,考察了该吸附剂的除氟吸附速率和吸附等温线,分析了pH和共存离子对吸附剂吸附性能的影响。结果表明,该铁-镧复合氧化物颗粒是无定型态体相的微孔材料,比表面积为103.3m²/g;吸附速率遵从拟二级动力学模型,吸附速率受内扩散和表面吸附的影响;吸附等温线符合Freundlich方程,当氟离子平衡质量浓度为35mg/L时,吸附容量达到30mg/g;吸附的最佳pH为4,共存离子中HPO₄ ^2-对吸附效果影响最大。     

复合铁铝吸附剂的制备及对水中痕量磷的去除

利用共沉淀法制备复合铁铝吸附剂,研究了磷浓度、pH值、温度及共存离子对除磷效果的影响. 结果表明,复合铁铝吸附剂除磷效果显著,吸附容量随溶液磷浓度升高而升高,同等条件下,吸附容量是活性氧化铝的3.5倍;对磷的吸附作用以化学吸附为主,磷在吸附剂表面同时存在着非特性吸附和强的特性吸附;CO32-对除磷效果产生较强干扰,CO32-与PO43-在吸附剂颗粒表面存在着竞争吸附.     

粉煤灰处理含氟废水的研究

以粉煤灰为吸附剂,应用于去除模拟废水中的氟,探讨了吸附时间、吸附剂用量、溶液pH、氟溶液初始浓度、温度对吸附效率的影响。结果表明：吸附时间、吸附剂用量、溶液pH、氟溶液初始浓度对吸附效率影响较大,酸性条件有利于吸附,温度对吸附效率影响不大。     

聚合硫酸铝改性杭锦2#土对生活废水中磷的吸附研究

采用聚合硫酸铝对杭锦2#土进行改性并制备吸附剂,研究改性土对生活废水中磷酸根的吸附性能,讨论了吸附剂用量、磷酸根浓度、溶液pH值、温度对吸附容量的影响及其吸附动力学特征.结果表明,改性杭锦2#土的投加量增大,磷的去除率增加;初始磷浓度增加,去除率下降,吸附平衡时间增加;溶液pH值为2.5时改性土对磷酸根的去除效果最好;温度升高,吸附容量减小,表明该吸附反应为放热反应.改性杭锦2#土对磷酸根的静态吸附等温线可以用Langmuir方程表示,吸附动力学符合拟二级反应方程.     

天然铝土矿物除氟剂吸附性能研究

文章研究以天然铝土矿物为原料制备的除氟剂的吸附性能及其影响因素,静态吸附实验以及对吸附动力学、热力学的理论分析表明:除氟剂的吸附容量在pH值低于6.0时保持稳定,而高于6.0时随pH值升高而降低,故其最优pH值应为6.0左右;在初始F-质量浓度介于5 ～100 mg/L之间的研究范围内,吸附容量随F-初始浓度呈线性增长;随除氟剂投加量的增大,被吸附的F-量增加,但单位吸附剂的吸附量减少;在反应的前30 min 吸附速度比较快,随着时间的延长,吸附速度放慢,故吸附时间应控制在15～30 min之间较为适宜;铝土矿除氟剂对氟离子的吸附作用符合拟二级反应方程,吸附等温线符合Freundlich等温吸附模型.     

城市剩余污泥基吸附剂对水中两种喹诺酮类抗生素的去除

以城市污水处理厂剩余污泥为原料, 通过HNO₃活化、NaOH活化以及H₂O₂氧化改性制备吸附剂(sewage sludge-based adsorbent, SSA), 研究其对水中环丙沙星(CIP)和洛美沙星(LOM)的去除及影响因素。采用扫描电子显微镜和傅里叶红外转换光谱对吸附剂表面形貌及官能团进行表征, 采用控制变量静态吸附实验方法, 考察吸附剂投加量、温度、溶液pH和离子强度等因素对吸附剂去除两种抗生素的影响。结果表明: 实验条件下, 经过0.1 M HNO₃活化后的改性吸附剂对两种抗生素的去除效果最好, 改性后吸附剂表面粗糙的结构可为抗生素的吸附提供更多的位点, 表面含氧官能团可以通过形成氢键增强对水中有机物的吸附。当抗生素浓度为10 mg/L时, 吸附剂对CIP和LOM的吸附量分别为8.95和7.28 mg/g, 最高去除率分别为90%和73%。吸附剂对CIP和LOM的吸附过程均符合准二级动力学方程, Langmuir等温方程能够很好地描述吸附剂 对两种抗生素的吸附行为, 主要为单分子层化学吸附。经5次循环使用后, 吸附剂对CIP和LOM的去除率仍可达84%和67%。研究结果可为抗生素污染控制提供一条经济有效的技术途径。     

水溶液中的活性翠兰KN-G在一种新型球形木质素吸附剂上吸附特性研究

以马尾松浆厂提供的碱木素为原料研制出一种新型的球形木质素吸附剂SLBA.然后以活性翠兰KN-G为吸附质研究其在这种含有季铵基团的球形木质素吸附剂上的吸附特性.并进行吸附影响因素的优选实验.实验结果表明:活性翠兰KN-G在吸附剂上的吸附效果取决于吸附质溶液的pH值和吸附质的初始浓度.初始浓度的增大有利于提高平衡吸附容量.在3～8的pH范围内,去除率从12.3%迅速升至98.6%,当溶液的pH值为10.0时,去除率达100%.吸附过程符合Langmuir吸附等温式,即(Ce)/(qe)=0.0002136 0.001225Ce.而且,平衡常数的无量纲系数RL为8.711×10-4,远小于0.1,说明活性翠兰KN-G在SLBA上的吸附很容易进行.而且,SLBA吸附剂的饱和吸附容量为816.3 mg/g,总的穿透容量为761 mg/g,吸附效果明显优于活性炭.吸附在SLBA吸附剂上的活性翠兰可用乙醇、双氰胺-甲醛缩聚物和盐酸混合物解析,解析率可达98.7%.