负载铝离子的新型骨炭吸附剂除氟特性

中国地下高氟水分布广泛,氟中毒是中国一种主要水致的地方病。为提高骨炭吸附剂的除氟效果,采用金属盐浸渍方法对骨炭进行改性处理,制备成负载铝离子的新型骨炭吸附剂,试验研究了载铝骨炭对水中氟离子的吸附和去除特性,包括改性后骨炭的吸附动力学和吸附等温线等。结果表明:当出水中氟离子浓度为1.0 mg/L时,载铝骨炭吸附容量为0.35 mg/g,比原料骨炭的吸附容量高75%;吸附平衡时间为3.0 h,比原料骨炭快50%。对载铝骨炭的铝离子负载量和浸出量进行检测,原料骨炭上铝离子负载量为10.06mg/g,浸出液中未检测到铝离子。通过改性,载铝骨炭具有较高的吸附容量和较快的吸附速率,抗离子干扰能力强,是一种非常适合在高氟地下水地区使用的饮用水除氟吸附剂。     

活性氧化铝吸附法处理含氟污水工况研究及应用

目的研究活性氧化铝吸附法处理含氟污水工艺流程中,不同影响因素对活性氧化铝除氟效果及其吸附量的影响.方法采用控制变量法对各工况条件下的出水氟离子质量浓度进行测定,对比确定最佳工况值.结果在p H为7时,活性氧化铝除氟能力最大,除氟率为77.98%;滤速为5 m/h时,出水氟离子质量浓度最低为3.4 mg/L;在硫酸铝质量分数为3%、再生时间为3 h、再生流速为3 m/h时,活性氧化铝再生吸附量恢复最大为1.38 mg/g;在氯化钙投加量为1 000 mg/L时,上清液氟离子质量浓度最低为15.2 mg/L;工艺处理成本为9.34元/t.结论活性氧化铝吸附法处理含氟污水工艺流程中,各工况对活性氧化铝的除氟效果及其吸附量存在不同程度的影响,控制各工况处于最佳运行状态值,可以保证工艺的最佳处理效果,从而满足出水氟离子质量浓度达到国家排放标准.     

锆柱撑膨润土对水中磷的吸附和再生性能研究

以膨润土为原料,采用浸渍法制备羟基锆改性膨润土,并用于水中磷的吸附。考察了锆/膨润土(Zr/R-B)摩尔质量比为0.2 mmol/g,0.4 mmol/g,0.6 mmol/g,0.8 mmol/g,1.0 mmol/g,1.2 mmol/g时磷的吸附性能,研究了吸附时间、初始浓度和pH等因素对羟基锆改性膨润土吸附磷的影响,并对吸附机理进行分析。结果表明:改性后膨润土磷吸附性能显著提高,Zr/R-B为0.8 mmol/g时磷吸附效果较好。吸附动力学可用拟二级动力学方程描述,吸附等温线符合Langmuir模型,吸附为化学吸附,且温度为293 K条件下,理论最大吸附量为13.3 mg/g。pH的升高不利于磷的吸附。0.1 mol/L NaOH条件下,经过5次循环再生,羟基锆改性膨润土对磷的吸附量降低18.6%。SEM-EDS、pH和XPS分析表明,磷的吸附机理主要为配体交换。     

改性柚子皮对水中Pb2+的吸附行为研究

经NaOH-草酸改性废弃柚子皮制得低成本柚子皮生物吸附剂.通过考察pH值、吸附剂量、铅离子初始质量浓度、吸附时间等影响因素,系统研究改性柚子皮生物吸附剂对水中Pb²⁺的吸附性能;利用红外光谱技术对改性前后柚子皮进行了表征,提出了NaOH-草酸对柚子皮的协同改性机制并对吸附等温线、吸附动力学以及吸附热力学进行了分析.结果表明,柚子皮经NaOH-草酸改性后,可提高羧基官能团数目,使吸附Pb²⁺能力提高.相同条件下,柚子皮及改性柚子皮对Pb²⁺的吸附容量分别是3.68 mg/g和18.76 mg/g.Pb²⁺初始质量浓度50 mg/L、溶液pH值5.0、改性柚子皮生物吸附剂投加量8 g/L、吸附90min时,Pb²⁺去除率为96.10%;Pb²⁺的吸附过程可以用准二级动力学模型以及Langmuir等温模型很好地描述.生物吸附剂对Pb²⁺的吸附是自发的吸热过程.     

膨润土微波改性及对废水中甲基橙吸附的研究

采用微波辐射技术和盐酸对膨润土进行活化改性处理,研究了改性膨润土对废水中甲基橙的吸附性能及影响因素.结果表明:经15%盐酸和480 W微波功率辐射15 min改性的膨润土吸附性能良好,在溶液pH为6及常温条件下,改性膨润土用量为12.5g/L,对浓度为250 mg/L的甲基橙的吸附量和去除率分别为24.65 mg/g、98.59%;对浓度为40 mg/L的甲基橙的去除率达98.01%.     

CTAB改性沸石吸附酸性橙Ⅱ的研究

研究了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性沸石对酸性橙Ⅱ的吸附特性.考察了改性沸石投加量、吸附时间、温度、p H值、初始浓度、离子强度等因素对改性沸石吸附水中酸性橙Ⅱ的影响.结果表明:酸性橙Ⅱ初始浓度为10mg/L时CTAB改性沸石的最佳投加量为3 g/L,吸附平衡时间为30 min,平衡吸附量是改性前的近20倍;CTAB改性沸石对酸性橙Ⅱ的吸附等温线更符合Langmuir方程;CTAB改性沸石对酸性橙Ⅱ的吸附动力学可以用准二级动力学方程描述.     

柠檬酸改性酒糟对重金属镉的吸附性能

通过柠檬酸对酒糟改性后制备出改性酒糟,系统研究了改性酒糟对水溶液中重金属Cd的吸附性能.研究发现,质量浓度0.5%的柠檬酸改性酒糟对Cd~(2+)的吸附量由改性前的4.09 mg/g提高到9.13 mg/g;酒糟改性后比表面积增大,微孔容积增加,且电负性增强.红外光谱分析表明,经过柠檬酸改性后酒糟有效官能团数目增多.改性酒糟对Cd~(2+)的吸附量随p H值的升高先增加后略有降低,在2 h时达到吸附平衡,吸附饱和后随震荡时间的延长,Cd~(2+)析出量很小.当p H值为6、初始Cd浓度为100 mg/L、改性酒糟投加量为10 g/L、吸附120 min时,改性酒糟对Cd~(2+)的去除率达到91.50%,吸附量为9.15 mg/g.吸附等温线研究表明,Langmuir模型能更好地描述改性酒糟对Cd~(2+)的吸附过程.     

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.     

载镧壳聚糖去除水中氟离子的吸附特征研究

为有效去除水中氟离子,减少高氟水对人体的危害,壳聚糖与镧反应制备得到新型除氟吸附剂.用间歇吸附实验测定了不同浓度、温度和接触时间下新型吸附剂对氟离子的吸附.结果表明镧改性能显著提高壳聚糖对氟离子的吸附容量.Langmuir、Freundlich及Dubillin-Radushkevich(D-R)方程分别用来对吸附等温线进行拟合,结果表明氟离子在镧改性壳聚糖上的吸附等温线符合Langmuir方程,常温下最大吸附量为4 008mg·kg-1.吸附动力学过程用一级、二级及粒内扩散模型进行分析,结果发现氟离子在镧改性壳聚糖上的吸附为准二级动力学;粒内扩散不是控制吸附过程的唯一步骤.吸附热力学函数则进一步揭示氟离子在镧改性壳聚糖上的吸附为自发、吸热、熵增过程;D-R自由能E为13～17 kJ·mol-1.据此推测氟离子在镧改性壳聚糖上的吸附为化学吸附.图4,表2,参16.     

枣核活性炭的制备及其铀吸附性能

以废弃物大红枣枣核为原料,KOH为活化剂,采用浓硝酸氧化改性制备枣核活性炭吸附剂。研究了该吸附剂对铀的吸附性能,并通过红外吸收光谱(FT-IR)、比表面积测定(BET)、扫描电镜(SEM)对吸附剂进行了表征。结果表明:氧化枣核活性炭是一种多孔活性炭,比表面积为277.261 m~2/g,孔体积为0.428 cm~3/g,平均孔径为4.044 nm,微孔体积为0.1218 cm~3/g;在温度298.15 K,pH值5.5,吸附时间11 h,吸附剂质量浓度0.5 g/L,铀初始浓度80 mg/L条件下,枣核活性炭对铀离子的最大吸附量为148 mg/g;吸附过程为吸热反应,符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。     

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。     

代森铵在紫色土中吸附和解吸行为的流动注射化学发光法研究

采用恒温振荡平衡法,以流动注射化学发光快速分析代森铵的含量,研究了时间、土壤有机质、支持电解质、土壤pH值及代森铵浓度对代森铵在栽培涪陵榨菜紫色土中的吸附-解吸特性的影响.结果表明:随着时间的延长,代森铵在土壤中的吸附量和解吸量先升高后降低,吸附2 h后达到最大值402.15 mg/kg,解吸4 h后达到最大值192.41 mg/kg.土壤对代森铵的吸附量和解吸量随着有机质含量的增加而减少.支持电解质浓度升高,代森铵的吸附量和解吸量逐渐升高后再降低,NaNO3浓度为1.25 mol/L时吸附量达最大值979.47 mg/kg,NaNO3浓度为0.05 mol/L时解吸量最大值为202.23 mg/kg.土壤pH值升高有利于代森铵的吸附和解吸,pH为4时最大吸附量为145.55 mg/kg,pH为3时最大解吸量为102.50 mg/kg.随着代森铵实验浓度的增加,土壤对代森铵的吸附量和解吸量也增加,土壤的吸附量和解吸量与代森铵浓度的关系为直线型相关,代森铵的平衡浓度与吸附量符合指数关系,回归方程为lnωA(mg/kg)=0.494ρC(μg/mL)+3.838 5(n=3,r=0.993 0).研究结果对代森铵在田间的科学合理使用提供了理论指导.     

功能化水葫芦生物吸附剂的制备及其对铀的吸附机理

采用氢氧化钠预处理—柠檬酸热改性的两阶段处理方法,对水葫芦(water hyacinth,WH)通过酯化反应引入外来羧基,制备成一种新型的功能化水葫芦生物吸附剂(modified water hyacinth,MWH)。利用批次静态吸附实验,研究了pH、铀初始质量浓度、WH/MWH投加量、吸附时间等因素对WH/MWH吸附铀的影响,通过SEM、EDS、FTIR表征手段以及吸附动力学,研究了WH/MWH吸附含铀废水的机理。结果表明:当含铀废水溶液初始质量浓度为1 mg/L、溶液pH=7、WH/MWH的投加量为0.2 g/L、吸附时间4 h时即达到吸附平衡,最大吸附容量为4.06 mg/g,较WH而言,MWH对铀的吸附率提高了34.03%,吸附容量提高了1.7 mg/g。MWH吸附铀的过程更符合准二级动力学模型,说明MWH吸附含铀废水主要是以化学吸附为主,同时伴随表面吸附以及离子交换作用。     

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.     

改性活性氧化铝吸附除氟的连续试验研究

针对不同进水水质、运行条件、设备3个方面，对改性活性氧化铝吸附除氟连续试验进行研究。试验结果表明，进水氟质量浓度、进水pH对吸附柱穿透影响显著，进水氟质量浓度从5mg/L下降到2mg/L时，穿透体积提高1.9倍；进水pH从7.6降低到6.0时，穿透体积提高2.6倍以上，当进水pH在6.0~6.5时，穿透体积达到最大值1388倍体积。穿透体积随进水速率提高而下降，在空速1.3~2.0h^-1时，穿透体积下降较小；当空速大于2.0h^-1时，穿透体积随空速增加而快速下降。吸附柱直径及填充高度对穿透体积无影响。     

焙烧态镁铝水滑石去除水中磷酸根的研究

采用液相双滴共沉淀法制备镁铝水滑石,在350℃下焙烧成为焙烧态水滑石(CHTlc-350)样品。采用XRD、FT—IR对样品进行分析,研究了CHTlc-350对磷酸根的吸附特性;探讨了时间、pH、吸附剂投加量对吸附磷酸根性能的影响。结果表明,当初始pH为5,吸附剂与溶液接触24 h时,CHTlc-350对磷酸根的吸附效果最佳。CHTlc-350对磷酸根的吸附符合Langmuir吸附等温线和伪二级动力学模型;其最大理论吸附量达到90.09 mg/g。CHTlc-350可有效去除废水中的磷酸根,磷浓度为40 mg/L,吸附剂浓度为1.0 g/L时,其去除率可达99.44%。     

竹炭-有机复合吸附剂对Cu2＋吸附行为研究

研究了竹炭及其改性体粒径、用量、吸附时间、温度及铜离子（Cu2＋）初始浓度等因素对Cu2＋吸附效果的影响。结果表明：竹炭及其改性体对Cu＊吸附率随粒径减小而增大，用量增加而增大；Cu2＋初始浓度增大，吸附率减小；对Cu2＋吸附平衡约2h；最佳吸附温度为20-40℃，pH为3—4。改性体2效果最佳，30-50目粒径时去除率达99％以上，当溶液浓度为1．26g／L时，其比吸附量最大，为95．8mg／g。     

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%.     

大孔吸附树脂对柚皮甙的吸附分离

通过比较5种吸附树脂对柚皮甙的吸附能力,选择了对柚皮甙吸附能力较强,且容易洗脱的吸附树脂X-5,实现了柚皮甙的吸附分离.研究了提取液浓度、pH值、流速等因素对柚皮甙在该树脂上吸附的影响,同时考察了解吸时洗脱剂浓度、pH值、流速等因素对柚皮甙在吸附树脂上解吸的影响.研究结果表明:柚皮甙在X-5大孔吸附树脂的吸附行为可以用Langmuir方程进行描述;当提取液质量浓度为2.7 g/L时,树脂具有最大饱和吸附容量32.6 mg/g;pH值对其吸附影响较弱;当每小时通过的溶剂体积为树脂体积的2倍时,动态吸附时动态饱和吸附容量为23.8 mg/g;pH约为10、体积分数为60%的乙醇水溶液为最佳洗脱剂;当每小时通过的洗脱剂体积为树脂体积的1～2倍时,洗脱率可达85%以上.     

大肠杆菌JM109对废水中铀(Ⅵ)的吸附实验研究

利用大肠杆菌JM109去除含铀废水,研究了在pH值、温度、吸附时间、铀离子的初始浓度、菌体浓度等,耐辐射奇球菌对铀的吸附效果.吸附试验结果表明耐辐射奇球菌有较高的吸附铀的能力,其中对低浓度的含铀废水处理潜力较大.当pH值为4.5时吸附效果最好,投加菌体浓度最佳为0.1 g/L,大约50 min左右达到吸附平衡,吸附量最高达到693.8 mg/g.吸附热力学研究其更符合Freundlich等温模型,吸附过程符合准二级动力学模型.