天然沸石对雨水中氨氮的吸附性能

：以粒径为 1 ~1. 5 mm 和 2 ~4 mm 的细、粗两种天然斜发沸石为实验材料,进行氨氮吸附等温线实验和吸附动力学实验,探讨沸石对雨水中氨氮的吸附规律。结果表明,实验沸石对 NH+4的吸附等温线符合 Frundlich 公式,且细沸石和粗沸石对氨氮吸附量的极限值分别为 5. 83 mg/g 和 18. 375 mg/g;细沸石比粗沸石有更好的吸附效果;粗沸石对氨氮的吸附反应为一级反应,吸附速率常数为 0. 022 212 g. m 2. h 1。     

有机改性沸石覆盖抑制底泥氮磷释放的效果

制备了十六烷基三甲基铵(HDTMA)有机改性沸石,研究了该改性沸石覆盖底泥对底泥中氮磷释放的影响及机理,结果表明:①当HDTMA负载量为沸石外部阳离子交换容量(ECEC)的207%时,有机改性沸石吸附磷酸盐的效果最佳;最佳负载量条件下的有机改性沸石,对磷酸盐的吸附能较好地符合Langmuir等温吸附方程,饱和吸附量为0.644 mg.g-1,常数K为0.295 L.mg-1;pH值对有机改性沸石吸附磷酸盐的性能有显著影响,随着pH值的增加对磷酸盐的吸附能力逐渐增强;共存阴离子(NO3-,HCO3-和SO42-)的存在会抑制有机改性沸石对磷酸盐的吸附.②最佳HDTMA负载量条件下有机改性沸石对氨氮的吸附作用符合Langmuir等温吸附方程,饱和吸附量为13.0 mg.g-1,常数K为0.011 9 L.mg-1,且与天然沸石相比单位质量改性沸石的吸附量降低了20%左右.③有机改性沸石覆盖可以有效地抑制底泥氨氮的释放,但有效抑制底泥氨氮释放的持续时间与天然沸石相比缩短了1/5;有机改性沸石覆盖抑制底泥磷释放的效率与天然沸石相比大大加强,且投加的有机改性沸石越多,对底泥磷释放的抑制效果越好.     

天然沸石对氨氮的吸附特性研究

从天然沸石对氨氮的吸附动力学、吸附平衡、pH对吸附的影响及其作为垂直流人工湿地(Vertical flowconstructed wetland,VFCW)的填料处理生活污水的效果进行了研究.结果表明,该沸石对氨氮的吸附行为符合Langmuir和Freundlich吸附等温式,最大吸附量为8.10 mg/g;与颗粒内扩散模型相比,假二级反应模型能更好地描述沸石对氨氮的吸附全过程;沸石吸附氨氮的最佳pH为4.0~8.0.VFCW对氮的去除率(R,%)前3个月在90%以上,随后的7个月逐渐降低;当进水氨氮累计量与VFCW内沸石可吸附的最大氨氮量的比例(r)≤150%时,R与r呈线性关系.     

磁性沸石的制备及吸附溶液中氨氮

以人造沸石为原料采用化学共沉淀方法制得磁性沸石,并对其吸附溶液中氨氮的性能进行了评价,XRD和FTIR分析表明:Fe以Fe_3O_4的形式存在于磁性沸石中;磁性沸石吸附溶液中的氨氮是一个自发的放热反应,吸附速率较快,10 min即达到吸附平衡;溶液pH 3~11时对吸附未产生明显影响,但pH低于3或高于11不利于吸附;25℃、pH为6条件下,磁性沸石对氨氮的最大吸附量为42.41 mg/g.     

人造沸石吸附解吸NH4+特征

为寻求具有直接吸附缓释效应的环境材料,首先通过对比三种沸石对氨氮的吸附动力学行为,研究沸石吸附解吸机理,然后应用等温吸附研究沸石等温吸附特征,再结合电镜扫描、比表面积和孔径分析,采用动力吸附和等温吸附实验,研究人造沸石吸附氨氮机理以及沸石结构对其吸附性能的影响.结果表明,沸石对NH_4~+的吸附动力学行为符合伪二级动力学方程,NH_4~+浓度为400 mg·L~(-1)时,三种沸石吸附量相差倍数最大,AZ吸附量分别是MO和CL的2.83倍和4.07倍;Freundlich方程能很好地模拟人造沸石对氨氮的吸附过程,吸附强度值大于天然沸石.     

天然沸石处理低浓度含氨废水的实验研究

以开发经济型低浓度含氨废水的深度处理技术为目标,选用对氨氮有较强的选择性和吸附性的天然斜发沸石作为吸附材料,通过静态试验及连续通水试验,系统地考察了进水氨氮浓度、pH、通水流量及沸石再生次数对氨氮吸附特性的影响.结果表明:天然斜发沸石对氨氮的吸附等温线满足Langmuir方程,即1/q=7.8/C 212.4.氨氮初浓度在100～300 mg/L范围内变化,吸附平衡时间约为6 h.在碱性条件下沸石对氨氮的吸附效果较好.采用HCl溶液可使饱和氨氮沸石再生.低氨氮浓度连续通水吸附操作时适宜的氨氮处理流速为0.4 m/h.     

天然沸石在高温氨氮废水中的吸附特性研究

采用天然沸石颗粒处理模拟氨氮废水,对比研究了常温和中高温下沸石吸附效果的差异,探讨了高温下吸附过程的热力学,并优化了高温下沸石吸附氨氮废水的操作工艺。研究结果表明：天然沸石适合处理高温氨氮废水;氨氮在天然沸石颗粒上的等温吸附符合Freundlich等温吸附模型,达到极显著相关（R²>0.99）;在50℃以上的高温氨氮废水中,沸石用量在40~50g/L,沸石粒径为1~2mm,搅拌转速为400~800r/min,pH值维持在5~8之内,此时沸石的氨氮吸附质量比达到2.0mg/g以上。     

低温条件下3种填料吸附氨氮的研究

通过对低温下(5~15℃)火山岩、陶粒、沸石吸附水中氨氮的静态、动力学和热力学试验,分析探究低温条件下曝气生物滤池填料对水中氨氮的吸附能力。结果表明:火山岩、陶粒、沸石均在50 min内达到动态吸附平衡;在5、15℃时,沸石对20 mg/L氨氮吸附的平衡吸附量分别为0.120 8、0.138 4 mg/g,陶粒为0.117 6、0.125 9 mg/g,火山岩为0.059 3、0.074 2 mg/g;从15℃降低到5℃,火山岩、陶粒、沸石的平衡吸附量分别下降20.08%、6.60%、12.72%;通过等温模型拟合发现,在5~15℃温度条件下3种填料对氨氮均以单层吸附为主,吸附作用明显,且吸附反应为吸热反应。     

斜发沸石去除氨氮及其再生的研究

为了有效去除污水中的氨氮,采用斜发沸石进行污水中氨氮的吸附去除研究,同时探讨了化学再生和生物再生的效果.结果表明,氨氮在沸石上吸附符合Langmuir吸附等温式;生物化学再生后沸石,经过2个月稳定运行,采用Na^＋质量浓度2 000 mg/L,气水比为5∶1,温度为15-26.5℃时,氨氮的去除效率可超过80%.沸石可以作为一种有效的氨氮吸附材料并且可有效再生.     

天然片沸石对废水中氨氮的吸附机理研究

为了探索天然片沸石对高氨氮废水的吸附机理及最佳再生方法,选取河北省天然片沸石为研究对象,采用单因素试验法,通过吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学进行研究。结果表明,在温度25℃下,粒径为50~600μm,氨氮质量浓度为500 mg/L时,准二级动力学方程更能准确地描述片沸石对氨氮的吸附过程,颗粒内扩散和液膜扩散在吸附过程中占主导地位;当温度为45℃,片沸石的饱和吸附量为7.81mg/g,吸附等温试验较符合Freundlich模型。吉布斯自由能ΔG<0,吸附是自发的吸热反应,适当升高温度可提高片沸石的吸附量。对饱和片沸石的最佳再生溶剂为0.1mol/L的NaCl溶液,解吸率为79%,且可多次洗脱再生。研究结果有助于进一步提高片沸石在氨氮废水处理中的经济效益和环境价值,使得沸石在工业废水处理中的应用前景更加广阔。     

不同人工湿地填料对氨氮的吸附特性分析

采用等温吸附、吸附动力学实验分别研究了泥灰页岩、黑色页岩、蜂窝煤渣和河砂等不同填料对城市生活污水中氨氮的吸附特征.结果表明:4种不同填料对氨氮的吸附量均随着氨氮起始浓度的增加而增大,且各填料对氨氮的最大吸附量大小次序依次为蜂窝煤渣(1.02 mg/g)泥灰页岩(0.86 mg/g)黑色页岩(0.77 mg/g)河砂(0.74 mg/g).当进水中氨氮浓度低于50 mg/L时,氨氮去除率随着进水氨氮浓度的增加而增大,当进水中氨氮浓度大于50 mg/L时,氨氮去除率随进水氨氮浓度的增加逐渐降低.4种填料对氨氮的吸附是快速吸附、缓慢平衡的过程.研究表明,蜂窝煤渣更适合作为人工湿地污水去除氨氮的填料.     

氯对粉末活性炭吸附水中阿特拉津性能的影响

为探讨氯对粉末活性炭(PAC)吸附水中阿特拉津效能的影响及预氯化与PAC联用工艺处理水中特定污染物时的工艺优化措施,采用小试试验研究氯的投加时间、投加量对PAC吸附阿特拉津的容量及速度的影响.结果表明,氯会显著降低PAC吸附阿特拉津的容量和速度,且氯在腐殖酸溶液中的降低程度小于在纯水中的;在腐殖酸溶液中,氯的投加时间影...     

三峡库区消落带土壤氮素吸附释放规律

通过实验研究了淹水-落干对三峡水库消落带土壤氨氮等温吸附特性的影响，以及土壤吸附一定的氨氮后再淹水条件下向上覆水体释放氮素的规律，并分析了土壤氮素的吸附释放对三峡库区水环境的影响．结果表明：1）三峡水库消落带土壤对氨氮具有一定的吸附能力，吸附等温曲线满足Langmuir方程，且经淹水-落千后氨氮吸附能力增强，由淹水-落千前的666mg／kg增加到淹水-落千后的833mg／kg；2）模拟淹水条件下，吸附了一定氨氮的三峡水库消落带土壤向上覆水中释放氮素，土壤吸附的氨氮越多，释放的总氮通量亦越多，且好氧条件下总氮释放通量是厌氧总氮释放通量的1．2—1．4倍；3）三峡水库消落带土壤落干期吸纳大量来自农田地表径流的氮素，再淹水向水体中释放大量的氮素，增加了三峡水库发生富营养化的风险．     

改性沸石作为BAF填料处理生活污水的研究

沸石分子筛因其特殊的结构特性对氨氮具有较高的吸附性能.将天然斜发沸石在250℃下高温改性,并用于含氨氮溶液的等温吸附处理,获得了在不同氨氮初始质量浓度下的改性沸石等温吸附曲线.根据朗格缪尔吸附理论拟合得到改性沸石的等温吸附方程1/qe=7.589 86/Ce+0.137 39,并求得其对氨氮的理论最大吸附量qm为7.278 6 mg/g.通过对沸石曝气生物滤池系统在不同水力负荷和气水比条件下的运行研究,总结出改性斜发沸石作为曝气生物滤池工艺的最佳水力负荷为0.15～0.25m3/(m2.h),气水比为20∶1.     

五种土壤胶体对重金属镉的吸附特征研究

土壤胶体作为土壤中最细微、最活跃的部分,在土壤对重金属的累积方面起主要作用.研究不同土壤胶体对镉的吸附-解吸行为、化学形态转化等的影响,有利于摸清不同土壤类型中镉的迁移性和生物危害性,对开展区域农田镉污染修复有重要意义.本文选取蒙皂石、高岭土、针铁矿、氢氧化铝、腐殖酸五种土壤中常见的胶体,探究不同土壤胶体对镉的吸附特征.结果表明:(1)五种胶体对镉的吸附均属于单分子层吸附,蒙皂石能快速吸附大量的镉,但吸附的镉不稳定,解吸率最高;腐殖酸和针铁矿吸附的镉解吸率较低.吸附-解吸实验结果显示,五种土壤胶体对镉的保留吸附量为:腐殖酸(41.38 mg/g)针铁矿(24.95 mg/g)高岭土(19.43 mg/g)蒙皂石(15.06 mg/g)氢氧化铝(10.84 mg/g).(2)镉的形态分析结果显示,蒙皂石和高岭土吸附的镉大多以可交换态存在,针铁矿和腐殖酸吸附的镉形态较稳定,除针铁矿外,残渣态含量均较低,形态分析结果与吸附-解吸实验结果一致.(3)pH对于五种胶体吸附镉的影响程度大小为:腐殖酸针铁矿高岭土蒙皂石氢氧化铝.     

改性沸石对诺氟沙星的吸附行为及机理

利用酸、碱、盐浸泡改性和高温焙烧改性等方法对天然斜发沸石进行改性,研究改性后的沸石对诺氟沙星的吸附特性．通过扫描电子显微镜（SEM）、比表面积测定仪（BET）、X射线衍射仪（XRD）对沸石表征,HAMZ相比天然沸石的比表面积由6.55 m2/g增大到9.53 m2/g,细孔容积由4.75 mm3/g增大到11.49 mm3/g,孔道中原有半径较大的阳离子减少,吸附活性中心增加．盐酸改性沸石（HAMZ）对诺氟沙星的最大吸附量提高了41.0%．HAMZ对诺氟沙星的吸附动力学符合拟二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型．热力学结果表明,吸附反应为吸热反应,可自发进行,反应向着熵增加的方向进行．吸附作用力表现为静电作用力、氢键作用、电子供体-受体作用和-作用．该研究为水中诺氟沙星的去除提供了经济、有效的方法．     

岩石破坏过程中波速变化特征研究

在单轴阶段加载条件下,对取自闽南地区的闪长岩岩样进行了不同方向上纵波传播速度的测试,首先根据实验结果总结出不同方向波速在岩石破裂过程中的变化规律,然后基于应力微小变化范围内波速变化与应力遵循线性关系的假设构建波速-应力关系模型,最后通过多参数分段拟合方式求解模型待定系数。研究结果表明：微裂纹演化在方向上的不均匀导致不同方向波速变化规律的差异。平行于加载方向的波速在压密阶段快速上升,岩石破裂前的波速降不明显。而垂直于荷载方向的波速在压密阶段少量上升后在临近岩石破裂出现非常明显的波速降。波速-应力关系模型模型通过参数的变化可以准确的描述不同方向波速的变化过程,证明了模型的适用性。     

腐殖酸钛盐对铀(VI)的吸附动力学与热力学研究

为了了解腐殖酸钛盐对铀在土壤中迁移的影响,本研究通过一系列静态吸附实验,开展了在不同pH、接触时间、温度和初始铀质量浓度等条件下,腐殖酸钛盐对铀(VI)的吸附研究,并进行了动力学和热力学分析。实验结果表明溶液pH值和初始铀质量浓度是影响腐殖酸钛盐吸附铀(VI)的重要因素,吸附量随着初始铀质量浓度的增加而增大,且在pH=6时吸附效果最佳,吸附量为34.75 mg/g,吸附平衡时间约为90 min。腐殖酸钛盐对铀的吸附动力学符合准二级动力学模型,即吸附主要是化学吸附。吸附热力学研究发现腐殖酸钛盐对铀的吸附符合Freundlich模型,表明吸附是多层吸附;腐殖酸钛盐对铀的吸附是一个自发的吸热过程,即温度升高有利于吸附作用。     

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。     

沸石复合颗粒材料的制备方法优选及其脱氮除磷性能研究

开发一种具备氮、磷双重吸附能力的富营养化水体修复材料,以沸石为原料,将天然沸石碱洗后与Ca(OH)₂、膨润土进行混合,再通过调整混料比例、煅烧温度、煅烧时间、升温速率等过程,筛选出既具有脱氮、除磷能力,又具有一定机械强度的复合颗粒材料. 结果表明:复合颗粒材料最佳制备条件为沸石、Ca(OH)₂、膨润土混料质量比20︰1︰2,煅烧温度504 ℃,煅烧时间1.2 h,升温速率5.6 ℃·min?1. 通过单因素实验和相关性分析表明,各因素对材料磷酸盐吸附量、氨氮吸附量、散失率均有不同程度的影响,其中Ca(OH)₂与磷酸盐、氨氮吸附量均具有显著相关性. 当初始氮、磷质量浓度为25 mg·L?1时,新型复合材料对磷酸盐和氨氮理论吸附量分别为4.39、4.01 mg·g?1,去除率分别可达到87.7%和80.1%,散失率为11.4%.