海鲜菇菌糠对废水中重金属铜离子的吸附性能研究

为了探究以海鲜菇菌糠作为生物吸附剂时,对废水中重金属Cu~(2+)的吸附性能。本文通过单因素静态吸附实验确定了溶液初始pH值、铜离子初始浓度、吸附剂加入量、吸附时间及吸附剂粒径大小对菌糠吸附性能的影响,通过L9(34)正交试验确定了最佳的吸附条件。结果表明,最佳单因素条件为:溶液初始pH 5、Cu~(2+)初始浓度10 mg/L、吸附时间150 min、吸附剂加入量28 g/L,吸附率最大为72%;正交试验分析显示Cu~(2+)初始浓度、吸附时间、吸附剂加入量、pH为显著因素,优化后Cu~(2+)初始浓度为15 mg/L、pH 5.5、吸附时间150 min、加入量为32 g/L,吸附率可达78%。海鲜菇菌糠作为一种高效环保经济的生物吸附剂对废水中重金属铜离子有较强的吸附能力,可望用于废水处理。     

多壁碳纳米管同时吸附铅离子和对硝基酚的实验研究

采用次氯酸钠氧化的多壁碳纳米管(CNTs)同时吸附水中铅离子(Pb2+)和对硝基酚(p-NP).考察CNTs对Pb2+和p-NP的吸附性能和主要影响因素,结果表明:随着CNTs用量的增大,其对Pb2+的吸附量总体呈下降趋势,对p-NP的吸附量呈直线缓慢上升.CNTs对Pb2+和p-NP吸附平衡时间均为20.0min,吸附速率常数分别为3.27g/mg.min和5.90g/mg.min,吸附过程均符合拟二级吸附动力学方程.温度从20℃升高到40℃时,CNTs对Pb2+的吸附量增大,对p-NP的吸附量减小.在pH=2.0—6.0范围内,随pH增加CNTs对Pb2+的吸附量增大,对p-NP的吸附量基本不变,在pH=7.0—12.0范围内,CNTs对Pb2+的吸附量变化不大,保持在100.0mg/g,对p-NP的吸附量随pH值的升高而降低.     

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。     

膨化改性稻壳对核素U~(6+)及重金属Cu~(2+),Pb~(2+)离子的吸附特性

研究了新型吸附剂膨化改性稻壳对放射性废水中的核素U~(6+)及重金属Cu~(2+),Pb~(2+)的吸附特性,考察了pH值、吸附剂用量、温度、时间和初始浓度等影响吸附的因素,分析了吸附过程中各种离子在溶液中的反应动力学、热力学参数及等温吸附规律。通过实验证明稻壳经膨化改性后对核素U~(6+)及重金属Cu~(2+),Pb~(2+)吸附效果明显,当pH值分别为3,5,5,吸附时间为40 min时,溶液中U~(6+),Cu~(2+),Pb~(2+)的去除率分别可达到89.10%,86.84%,96.58%;通过吸附理论拟合研究证明膨化改性稻壳对Cu~(2+),Pb~(2+)的吸附行为符合Langmuir单分子层吸附模型理论,对U~(6+)的吸附行为符合Freundlich等温多分子层吸附模型理论。     

NaOH改性珍珠岩对重金属离子的吸附研究

以珍珠岩为吸附剂,经NaOH溶液改性后,进行Cd~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)的吸附实验,研究吸附剂碱改性对重金属离子的吸附性能.结果表明,碱改性后珍珠岩对Cd~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)的吸附去除率明显高于未改性的珍珠岩.在重金属离子溶液初始质量浓度为100 mg/L时,改性珍珠岩对Cd~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)的吸附率分别为54.15%,96.34%和48.69%;未改性珍珠岩对Cd~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)的吸附率分别为18.41%、29.31%和15.98%.碱改性吸附剂对3种重金属离子的吸附,以对Cu~(2+)的去除最佳,吸附去除容量大小为Cu~(2+)Zn~(2+)Cd~(2+).     

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.     

枝状聚合物修饰碳纳米管对铀吸附性能研究

采用枝状聚合物对氧化多壁碳纳米管(WMCNT)进行修饰,研究枝状聚合物PAMAM/WMCNT复合物对溶液中铀的吸附性能。研究了不同pH、吸附剂用量、铀初始浓度、吸附时间、离子强度等对吸附性能的影响,探讨了等温吸附理论模型和吸附过程的热力学模型。在室温下pH值为5、吸附时间80min、铀初始浓度1mg/mL时,吸附率达到97.25%。吸附等温模型符合Freundlich方程,吸附动力学符合拟二级动力学方程。     

2种核桃果皮炭粉吸附去除Cu~(2+)的动力学研究

以核桃外果皮为原料,制备了未提取水溶性混合物的炭粉(WTQC)和已提取水溶性混合物的炭粉(YTQC)2种吸附剂。通过静态吸附试验,研究了接触时间、投加量、温度以及pH对2种吸附剂吸附去除Cu~(2+)的影响和吸附过程的动力学机理。结果表明,WTQC和YTQC分别在30 min、45 min基本达到吸附平衡,2种吸附剂的最佳吸附pH范围为3~5.7,吸附过程更符合准二级动力学模型,并且在投加量浓度分别为2.5g/L/和2g/L时,WTQC和YTQC对Cu~(2+)的去除率最高,WTQC对Cu~(2+)的去除率显著高于YTQC。试验表明,这两种炭粉对Cu~(2+)的去除率高,吸附效果好,是一种制备工艺简单,廉价易得的吸附剂。     

聚丙烯酰胺/壳聚糖吸附剂的制备及其对铜离子的吸附性能研究

采用冷冻聚合法和冷冻干燥法制备交联聚丙烯酰胺/壳聚糖共混吸附剂并考察其对铜离子的吸附性能,并用红外光谱和扫描电镜对样品进行表征,考察吸附剂用量、铜离子初始浓度、吸附温度及吸附时间等因素对吸附容量的影响。结果表明:聚丙烯酰胺/壳聚糖共混吸附剂对铜离子的吸附容量相对于聚丙烯酰胺有所提升,当吸附剂用量为0.50 g,吸附前铜离子浓度为600 mg·L~(-1),静置吸附时间为24 h,吸附温度为50℃时,铜离子的吸附容量达到最大值32.46 mg·g~(-1)。吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型,在温度20～50℃间的吸附为吸热的自发过程。     

灭活面包酵母菌对水溶液中镉离子的吸附特性

以灭活面包酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)作为生物吸附剂,研究了初始液相pH值、吸附剂质量浓度ρa、Cd~(2+)初始质量浓度ρ0等因素对面包酵母菌吸附Cd~(2+)过程的影响,并进行吸附动力学、等温吸附和SEM/EDS分析.结果表明,较佳吸附条件:pH=4.5~7.0,ρa=4.0~6.0g/L,ρ0=112.4~224.8mg/L.吸附动力学分析表明面包酵母菌对Cd~(2+)的吸附是一个快速反应的过程,吸附过程可用准二级动力学模型来描述.等温吸附结果较好地符合Langmuir和Freundlich吸附模型.SEM/EDS分析发现,大量的Cd~(2+)被吸附在细胞表面,这说明灭活面包酵母菌对Cd~(2+)的吸附效果较好.     

食用菌菌糠对重金属离子的吸附性

利用廉价生物吸附剂去除污水中Pb2+和Zn2+的技术,研究了食用菌菌糠的吸附特性,调查污水pH、重金属初始浓度、吸附剂用量、吸附时间和温度对其吸附性能的影响.结果表明,在食用菌菌糠吸附剂用量分别为16g/L和12g/L,pH值分别为5和6,初始重金属质量浓度为20mg/L,吸附时间为3h,25℃条件下,达到了最大吸附量,对Pb2+和Zn2+的去除率分别达到92.79%和88.96%,处理后的Pb2+和Zn2+质量浓度分别为1.442mg/L和2.208mg/L,接近污水综合排放标准(GB8978—1996)中的排放质量浓度1mg/L和2mg/L.食用菌菌糠对Pb2+和Zn2+的吸附等温线符合Fleundlich模式.     

介孔氧化铝吸附锌离子的研究

本文将超重力技术制备的比表面积高、孔径分布窄的介孔氧化铝用于吸附污水中的Zn2+,考察了吸附剂用量、pH值、温度、Zn2+初始质量浓度和吸附时间等因素对吸附效果的影响。结果表明,对于初始质量浓度20 mg/L的Zn2+溶液,介孔氧化铝最优吸附条件为吸附剂用量1.2g/L、pH 5.0、温度25℃。在Zn2+吸附中,超重力法介孔氧化铝对Zn的吸附率比对比吸附材料提高了1~2倍。吸附过程与准二级动力学速率方程和Langmuir吸附等温线模型拟合较好,为单分子层的化学吸附过程。     

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。     

表面改性活性炭的制备及其去除污水中Cd~(2+)的试验研究

以花生壳生物质炭(PSB)为原料,采用KOH活化法制备了比表面积为461 m2·g-1的花生壳活性炭(K-PSB),利用氮气吸附脱附等温线、SEM等对样品进行了表征,并将孔隙结构发达的花生壳活性炭用于重金属Cd2+的吸附,考察反应时间、溶液p H值、花生壳活性炭的投加量等对Cd2+吸附的影响。结果表明:随着吸附时间的推移,Cd2+的吸附量逐渐增加直至达到平衡,当Cd2+浓度为50 mg·L-1,PH值等于6,投加量为1 g·L-1时,花生壳活性炭对Cd2+的吸附效果最佳;该吸附是一个吸热反应,随着温度的增加,吸附量逐渐增大。     

HA的存在对活性污泥吸附Cu2+的影响

为探讨HA、金属Cu2+以及活性污泥三者间的相互作用关系,研究了在HA存在下,不同吸附时间、pH值、Cu2+质量浓度以及温度对活性污泥吸附Cu2+的影响,并从热力学、吸附前后活性污泥性状以及红外光谱等角度分析了活性污泥吸附Cu2+机理。结果表明,当活性污泥为2g/L、HA质量浓度为50mg/L、pH=6,Cu2+质量浓度为50mg/L时,经过90min达到吸附平衡,Cu2+吸附量为45.98mg/L,吸附率达到91.96%。研究发现,HA可以削弱Cu2+对活性污泥的毒性,活性污泥吸附Cu2+主要依靠氢键力和偶极间力,而多糖类、脂类C—O及苯环C—H等官能团在吸附过程中发挥着主要作用。     

天然沸石的改性及其吸附Pb~(2+);Cu~(2+)的研究

以天然沸石为原料,结合废水处理应用中对吸附材料的要求,采用酸、碱、盐对沸石进行了改性;并利用改性沸石进行了去除溶液中Pb2+,Cu2+的方法、效果、影响因素和吸附机理的研究.结果表明,NaOH改性的沸石对Pb2+,Cu2+的吸附能力大幅度提高;随着初始浓度的增加,沸石的吸附容量也增加;改性沸石对Pb2+,Cu2+的吸附很快,在较短的时间内即可达到平衡;溶液的pH值越高越有利于沸石吸附Pb2+,Cu2+.     

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。     

氯化锌改性玉米秸秆生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附特性研究

为了提高对废水中Cr （Ⅵ）的去除效率,获得高效且成本低廉的吸附剂,以农业废弃物玉米秸秆为原材料制备生物炭,并采用氯化锌对其进行改性。实验表明,在固液比为2 g/L、pH为2、Cr （Ⅵ）溶液初始质量浓度为100 mg/L、吸附时间为6 h时,最佳改性剂比例条件下改性炭的去除率能够达到99.3%,比未改性的生物炭高73.7%。此外,考察了单一因素改性剂比例、溶液pH、吸附温度、离子强度对吸附效果的影响。同时研究了改性炭对Cr（Ⅵ）的吸附动力学和吸附等温线。结果说明该吸附是自发、熵增的吸热过程且吸附反应符合准二级动力学方程和Langmiur等温模型,最大饱和吸附容量为72.46 mg/g。通过扫描电镜（scanning electron microscopy）、傅里叶红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy）、X射线衍射（X-ray diffraction）等方法对原炭（biochar）和改性生物炭（modified biochar）进行表征,分析表明改性炭微孔结构明显,表面粗糙,吸附位点增加,芳香化程度提高,从而提高了吸附性能,且锌以氢氧化物颗粒形式存在于生物炭表面。     

铁负载膨润土对铀(VI)的吸附特性及机理研究

采用膨润土经提纯、钠化及负载铁等过程制备铁负载膨润土,通过静态吸附实验研究了pH、离子强度、吸附剂投加量、U（Ⅵ）初始浓度、阳离子Ca^2＋、Mg^2＋以及阴离子CO3^2-、HCO3^-等对铁负载膨润土吸附模拟废水中U（Ⅵ）的影响,进行了吸附过程动力学、热力学分析,并利用傅里叶红外光谱（FT-IR）、扫描电镜（SEM）探讨了相关吸附机理.试验结果表明,pH值和离子强度是影响吸附效果的重要因素,当溶液pH为6,离子强度为0.01 mol/L NaNO3,U（Ⅵ）初始浓度为19.08 mg/L,铁负载膨润土投加量为0.2 g/L,24 h吸附量达到88.06 mg/g.当pH〈6时,Ca^2＋、Mg^2＋、CO3^2-、HCO3^-的存在分别降低了铁负载膨润土对U（Ⅵ）的吸附效果,而pH〉7时影响作用不大.准二级动力学和Langmuir等温吸附模型对铁负载膨润土吸附U（Ⅵ）的拟合效果较好,SEM和FT-IR分析结果表明铁负载膨润土主要通过羟基络合及离子交换作用结合U（Ⅵ）进入其层间及表面.     

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。