TiO2光催化同步去除水体中重金属和有机物研究进展

 综述了TiO₂光催化氧化有机物、还原重金属离子的影响因素,包括TiO₂晶型、光源与光强、溶液的pH值、氧气、催化剂的用量、物质浓度、温度及一些无机阴离子,以及光催化还原金属离子、光催化氧化有机污染物的反应机理方面的基础研究进展.论述了重金属离子对光催化氧化有机物的影响、有机物对光催化还原重金属离子的影响,以及重金属离子与有机体共存体系的协同效应方面的应用研究进展.分析了目前研究中指出存在的问题并对今后的TiO₂光催化同步去除水体中的重金属离子和有机物的基础理论研究和实际应用研究做出展望.     

文冠果外皮对水体中锌的去除研究

生物吸附法是最经济有效的去除水体重金属污染的方法.为研究文冠果外皮对水环境中的锌离子的去除效率和去除机理,本文以文冠果外皮为吸附剂,研究了溶液pH值、吸附动力学、锌离子浓度、吸附剂投加量对水溶液中锌的吸附量与去除率的影响;通过模型拟合、离子交换实验和远红外光谱分析(FTIR),对吸附机理进行了探讨.结果表明:文冠果外皮是一种理想的锌吸附剂:适应pH值范围宽(3～6),达到吸附平衡时间短(30 min),吸附容量大(最大值为18.656 mg.g-1),去除效率高(60%～90%);吸附过程符合伪二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型.离子交换实验和远红外波普扫描分析表明离子交换和络合反应是主要吸附机理,主要的交换离子为K+,Ca2+,Mg2+和Na+,参与络合、螯合反应的官能团主要有-OH、-NH、-COO-、-C=O.     

天然高岭土对Pb~(2+),Cd~(2+),Ni~(2+),Cu~(2+)的吸附及解吸性能研究

探讨了吸附时间、溶液pH、重金属离子初始质量浓度、离子强度以及竞争吸附等因素对天然高岭土吸附水中Pb2+,Cd2+,Ni2+,Cu2+等重金属离子的影响.结果表明,pH、初始质量浓度、离子强度以及共存离子,是影响高岭土吸附重金属离子的主要因素;高岭土对Pb2+的吸附性能明显优于其它3种重金属离子,顺序为:Pb2+＞Cd2+＞Ni2+＞Cu2+;吸附等温线均符合Freundlich型等温方程,说明高岭土对这几种离子都是典型的单分子层吸附;Pb2+,Cd2+,Ni2+,Cu2+离子解吸量大小顺序为:Pb2+＜Ni2+＜Cu2+＜Cd2+.     

“微超酸”改性硅藻土对Pb~(2+),Cu~(2+),Cd~(2+)的吸附性能研究

以天然硅藻土为原料,通过微波、超声、酸化制备得到"微超酸"改性硅藻土.探讨了该改性硅藻土对水溶液中Pb~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)3种重金属离子的吸附效果及影响因素.实验结果表明,在一定范围内,提高溶液pH值、延长吸附时间、升高吸附温度、增加吸附剂的用量均可提高3种金属离子的吸附去除效果;"微超酸"改性硅藻土对3种金属离子的等温吸附符合Langmuir方程.     

利用天然泥沙去除水体中重金属影响因素分析

重金属在水体中有很强的吸附性,可利用天然泥沙的吸附作用去除水体中重金属,但吸附剂、吸附质以及环境介质条件对吸附量和去除率(K)有很大影响.本文利用相关文献数据,进行标准化处理后,采用曲线拟合的方法,分别分析了污染物初始浓度、泥沙含量、泥沙粒级、pH值、温度、离子强度等影响因素对K的作用规律,结果显示:(1)初始浓度、泥沙颗粒粒径、离子强度值越大,K越低;(2)泥沙含量越高,K越高,并存在最佳泥沙含量值;(3)pH增大,K增大,曲线分快、平、快三阶段;(4)温度越高,K呈线性增长.在此基础上本文建立了影响因素与K间的综合模型,验证结果显示计算值与实测值间相对误差为0.21%—3.57%.该模型可为去除水环境中重金属的工程条件优化提供参考依据.     

影响方解石去除水体中高浓度磷酸盐的因素

通过探讨方解石去除水体中高浓度磷酸盐的影响因素,为能够有效地对工业废水中磷酸盐污染物进行深度处理提供理论基础。研究了典型pH值条件下以及水体中可能存在的其他离子对方解石去除磷效率的影响。结果表明,pH值显著影响方解石对高浓度磷的去除,当pH=6.0时,方解石溶解游离出的Ca2+与水体中的H2PO4-形成磷酸钙的沉淀,同时溶液中的其他离子(例如Mg2+,SO42-,NH4+和草酸)对方解石去除磷起到抑制作用。当pH=10.0时,方解石对磷的去除主要以吸附过程为主,溶液中的Mg2+对方解石去除磷有促进作用,NH4+与草酸都对其有抑制作用,而SO42-的影响作用不明显。当Mg2+和NH4+共存时,通过生成磷酸铵镁沉淀物与方解石共同去除水体中的磷。     

真菌吸附重金属离子的研究

利用黑曲霉和简青霉制备生物吸附剂,研究了它们对重金属Pb2 离子和Cd2 离子的吸附、解吸行为以及实验条件对吸附的影响,包括吸附剂用量、溶液pH值、吸附时间以及共存离子等因素.结果表明,黑曲霉和简青霉吸附Pb2 离子的最适pH值均为5,吸附Cd2 离子时均为3.二者对Pb2 离子的吸附均在4 h达到平衡,吸附量分别为29.07 mg·g-1和36.65 mg·g-1.Cd2 离子吸附也在约4 h达到最大吸附量,分别为26 mg·g-1和26.5mg·g-1.溶液中Zn2 离子和Cd2 离子的存在都会降低Pb2 离子的吸附量.2种吸附剂对Pb2 离子的吸附都符合Langmuir等温线模型,而对Cd2 离子的吸附都较为符合Freundlich等温线模型.1 mol/L HNO3对吸附有Pb2 离子的黑曲霉和简青霉进行解吸,解吸率分别可达77.4%和92.3%.     

铁观音茶梗对废水中Cr(Ⅵ)的还原吸附

通过单因素实验,研究了铁观音茶梗作为一种新型吸附剂,将水体中毒性极强的重金属Cr(Ⅵ)还原为低毒性甚至无毒的Cr(Ⅲ)的去除效果。通过吸附等温模型和吸附动力学模型对试验参数进行拟合,并通过SEM、BET、FTIR、XPS等多种表征方法对吸附机理进行探讨。结果表明:茶梗粒径越大、投加量越多,pH≤11时,茶梗对Cr(Ⅵ)都有较高的去除率;且共存离子Ca(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)对茶梗还原吸附Cr(Ⅵ)的影响很小。吸附过程较好地符合Freundlich吸附等温模型和准二级动力学模型。一定条件下,铁观音茶梗、普洱茶茶梗、甲醛改性茶梗对Cr(Ⅵ)的去除效果优于活性炭。表征结果证明茶梗主要通过还原吸附作用去除水中的Cr(Ⅵ),羟基、氨基和酰基等活性基团参与了Cr(Ⅵ)的还原吸附。     

经修饰的桔子皮对重金属Zn2+的吸附研究

传统去除重金属离子的方法很多,但都存在某些不足之处,而生物吸附法因其材料易得,价格低廉,去除效果好而受到人们的青睐.本文通过桔子皮生物吸附剂对锌离子吸附动力学、最大吸附量的研究可以得到以下结论:桔子皮生物吸附剂对锌金属离子的吸附可以分成三个阶段.桔子皮生物吸附剂吸附重金属锌离子的最大吸附量的吸附等温线都非常符合Langmuir方程(R2=0.92-0.98).     

农林废弃物吸附去除水中重金属的研究进展

农林废弃物作为一种可再生的生物质资源,在吸附重金属离子方面具有很强的开发潜能,可望用于回收工业污水中的重金属,但目前尚未得到充分利用.为了农林废弃物能够在重金属去除方面提供参考,结合国内外的研究状况,对农林废弃物去除重金属离子的研究进行综述.探讨农林废弃物作为吸附剂的吸附机理、有效结构、影响因素,并对后期的研究工作进行展望.     

活性污泥吸附重金属离子的研究

重金属废水的污染日益严重,寻找廉价高效的吸附剂是经济地处理重金属废水的关键.试验选择活性污泥为吸附剂,考察其对重金属离子Cu2+、Zn2+和Cd2+的吸附性能.实验结果表明,活性污泥对3种重金属离子都有很强的吸附能力,且吸附很快,前4 min时的去除率和吸附量上升最快;在常温范围内,温度对活性污泥吸附金属的影响并不显著,而体系pH值和吸附剂投加量的影响较为重要;活性污泥对3种重金属离子的吸附均符合Langmuir模型.     

硅胶表面螫合剂吸附重金属离子

合成几种不同类型的硅胶表面螯合剂,研究它们对重金属离子的吸附能力。实验结果表明,四种吸附剂对四种不同的重金属离子均有一定的吸附能力,其中以吸附Cu~(2+)最大。此外,吸附还受溶液pH值影响,并对螯合剂进行洗脱研究。     

聚合物吸附剂的改性及其对重金属离子的吸附性能

根据最新文献报道,阐述了高聚物重金属离子吸附剂的合成及改性研究进展,尤其对改性聚合物对隔、铅、铜和汞等重金属离子的吸附性能进行了论述,归纳总结了影响吸附剂吸附性能的重要因素．指出化学改性法引入螯合基团是制备高性能重金属离子吸附剂的有效方法．这类吸附剂对重金属离子的吸附能力较强,对铅离子、汞离子和隔离子的吸附容量最高分别可达211、155和147mg／g．     

经修饰的桔子皮对重金属Zn~(2+)的吸附研究

传统去除重金属离子的方法很多,但都存在某些不足之处,而生物吸附法因其材料易得,价格低廉,去除效果好而受到人们的青睐。本文通过桔子皮生物吸附剂对锌离子吸附动力学、最大吸附量的研究可以得到以下结论:桔子皮生物吸附剂对锌金属离子的吸附可以分成三个阶段。桔子皮生物吸附剂吸附重金属锌离子的最大吸附量的吸附等温线都非常符合Langmuir方程(R2=0.92-0.98)。     

改性花生壳对重金属Cr(VI)的吸附性能研究

为了解决处理含铬等重金属废水时成本高和效率低等问题,采用吸附法去除Cr(VI),筛选廉价且吸附性能较好的吸附剂成为研究中的热点问题。而纤维素类农作物废弃物是廉价吸附剂的重要来源,文中选用花生壳为吸附剂原料,采用盐酸对其表面进行酸化改性。考察了pH值、温度、Cr(VI)初始浓度、改性花生壳投加量和吸附时间对铬离子吸附效果的影响。结果表明,最佳吸附条件为pH=1,温度为50℃,铬离子浓度为50 mg/L,吸附剂投加量为10 g/L,吸附时间为140 min.通过考察反应动力学过程,发现改性花生壳吸附符合准二级反应动力学方程,Freundlich等温吸附模型也能较好地描述改性花生壳对铬离子溶液的等温吸附过程。经过分析研究和实验验证,改性花生壳对吸附废水中的Cr(VI)是可行有效的。     

改性花生壳对重金属Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

为了解决处理含铬等重金属废水时成本高和效率低等问题,采用吸附法去除Cr(Ⅵ),筛选廉价且吸附性能较好的吸附剂成为研究中的热点问题.而纤维素类农作物废弃物是廉价吸附剂的重要来源,文中选用花生壳为吸附剂原料,采用盐酸对其表面进行酸化改性.考察了pH值、温度、Cr(Ⅵ)初始浓度、改性花生壳投加量和吸附时间对铬离子吸附效果的影响.结果表明,最佳吸附条件为pH=l,温度为50℃,铬离子浓度为50 mg/L,吸附剂投加量为10 g/L,吸附时间为140 min.通过考察反应动力学过程,发现改性花生壳吸附符合准二级反应动力学方程,Freundlich等温吸附模型也能较好地描述改性花生壳对铬离子溶液的等温吸附过程.经过分析研究和实验验证,改性花生壳对吸附废水中的Cr(Ⅵ)是可行有效的.     

泥炭对重金属离子的吸附性能

以泥炭为吸附剂对Pb2 、Ni2 、Cu2 重金属离子进行吸附实验,探讨pH、吸附时间、吸附剂质量浓度对吸附剂吸附性能的影响.实验表明:采用泥炭作为吸附剂时,pH=6、吸附剂质量浓度为2g/L、吸附时间为2 h时对重金属离子的吸附效果最佳,其中,对Pb2 去除效果最好,去除率可达97%;其次是Ni2 ,去除率为83%;吸附效果不好的是Cu2 ,吸附率仅为65%.采用壳聚糖与泥炭复配吸附Cu2 ,吸附率可达到85.28%.     

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。     

用低成本的粘土矿物吸附水溶液中镉离子的研究

对粘土矿物吸附水溶液中镉离子进行了研究。对吸附的机理、吸附剂用量、pH值、吸附剂粘径、离子强度进行了实验探讨。研究结果表明，Langmuir吸附等温方程式与吸附实验相符；溶液的pH值越大，越有利于吸附；吸附剂的粒径越小，吸附效果越好；离子强度对吸附过程的影响很小。     

改性纤维素吸附剂对重金属离子的吸收

纤维素中含有许多亲水性的羟基基团,通过羟基的衍生化反应,可以将其制备成重金属离子的吸附剂。本文首先介绍了改性纤维素吸附剂制备的原料、步骤,接着阐述了改性纤维素吸附重金属离子的机理,最后探讨了影响改性纤维素吸附的一些因素。