微波场诱导改性磷石膏吸附Cu2+,Zn2+,pb2+和Cd2+的动力学与热力学研究

选用微波场诱导改性磷石膏作为吸附剂,采用批式振荡吸附法研究改性磷石膏对重金属离子Cu2+,Zn2+,pb2+和Cd2+的吸附动力学及吸附热力学特性,提出吸附机理.研究结果表明:微波场改性磷石膏对Cu2+,Zn2+,pb2+和Cd2+的吸附平衡数据符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程,但Freundlich方程能够更好地描述吸附等温线.在改性磷石膏对重金属离子吸附的初始阶段,Lagergren伪一级动力学方程、Lagergren伪二级动力学方程、Elovich方程、粒子内扩散模型均能很好地反映吸附模式,而整个吸附过程则遵循Lagergren伪二级动力学方程,其吸附过程是液膜扩散和粒子内扩散共同作用的结果;Cu2+,Zn2+,pb2+和Cd2+的平衡吸附量分别为3.937 0,3.993 6,2.627 4和3.319 0 mg/g;微波场改性后的磷石膏对Cu2+,Zn2-和Cd2+的吸附是吸热反应,对pb2+的吸附为放热反应.     

活化沸石吸附水中氨氮影响因素及动力学研究

采用碱溶液浸泡及高温加热的方法对天然沸石进行活化,通过批实验考察了活化前后沸石对氨氮的吸附性能及影响因素,并进行了吸附动力学分析及脱附研究。结果表明:沸石粒径越小,对氨氮的吸附能力越强;较小粒径沸石(1.5 mm)经低浓度石灰水浸泡、150℃加热活化后,氨氮单位吸附量提高了11.2%和13.2%,但对较大粒径(3 mm)沸石的活化效果不明显;弱酸性条件最有利于沸石对氨氮的吸附。沸石对氨氮的平衡吸附量随着氨氮平衡浓度的增大而增大,Freundlich方程比Langmuir方程更适用于描述氨氮在沸石上的吸附行为;相比假一级动力学模型,假二级动力学模型能够更好地拟合沸石对氨氮的吸附动力学实验数据。在10 mmol/L Ca(OH)2中,氨氮的解吸率是在相同浓度Na Cl溶液中的3.5倍,即利用碱溶液作为沸石的洗脱剂,可大大提高其再生利用率。     

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.     

改性超细粉煤灰吸附Cr~(6+)动力学研究

将三种粉煤灰球磨后得到超细粉煤灰,选择采用HCi、H2SO4、NaOH、Ca(OH)2和Na2CO3等对超细粉煤灰进行化学改性,结果表明采用Ca(OH)2改性效果最好,经过改性以后三种超细粉煤灰对Cr6+的去除率提高2.01～2.44倍.研究了Ca(OH)2改性超细粉煤灰对Cr6+的吸附动力学和浓度和pH值对吸附的影响.动力学研究表明,三种改性超细粉煤灰对Cr6+的吸附过程符合二级吸附动力学,吸附为颗粒内扩散控制过程.溶液浓度增加,去除率降低:pH<6时,Cr6+的去除率pH值的增加而增加,pH>6时,去除率减小.     

改性沸石吸附生活污水中氮磷效果的研究

天然沸石对生活污水中氨氮和总磷的吸附能力有限,本文采用一系列的改性方法,去除沸石内部杂质,改善沸石的吸附效果.通过实验结果分析,盐碱浸渍结合高温灼烧沸石的吸附效果最好,改性条件是Na OH溶液浸渍浓度是0.5 mol/L,Mg Cl2溶液浓度为1 mol/L,灼烧温度设定为105℃,此时改性沸石对氨氮的去除率为86.5%,总磷的去除率为37.2%,相对于天然沸石氮磷的去除率分别提高了34.9%和15.1%.但是,沸石改性对于氨氮的吸附效果较好,对总磷的去除效果还有待提高.本文提供了一种降低污水中氮磷浓度的方法,为污水的深度处理提供依据.     

污水处理厂污泥对Cu2+、Zn2+吸附性能的研究

以污水处理厂污泥作为吸附剂,研究其对Cu2+、Zn2+吸附性能的差异.结果表明:污泥对Cu2+、Zn2+的吸附量均随着平衡浓度的增大而增大,且均符合Henry型和Freundlich型等温吸附过程,其中污泥对Zn2+的吸附固定能力高于对Cu2+的吸附固定能力;随处理浓度的增大,污泥对Cu2+、Zn2+的解吸率均减小,相同条件下,以Zn2+的解吸率相对较低;吸附动力学表明,一级动力学方程是描述污水厂污泥对Cu2+、Zn2+吸附动力学的最优方程,且污泥对Zn2+的吸附速率相对较高;红外光谱特征分析表明,硅酸盐中的Si-O基团和脂肪醇中的H-O基团是污水厂污泥吸附Cu2+的主要活性位点,而脂肪酸或芳香酸中的COO-基团和硅酸盐中的Si-O基团是其吸附Zn2+的主要活性位点.     

耐铅锌微生物对矿山酸性废水中Zn2+和pb2+吸附性能分析

以分离于某铅锌矿选矿废水排水沟土壤中的菌株T1为对象,研究重金属离子Zn和Pb初始质量浓度、pH、吸附时间、吸附温度和菌体浓度等因素对菌株T1吸附矿山酸性废水中Zn2+和pb2+的影响.结果表明:考虑处理效果与经济成本的优化,在Zn2+和pb2+的初始质量浓度分别为100 mg/L和30 mg/L,溶液pH4.0,菌体质量浓度3g/L,吸附时间6h,温度30℃的条件下,菌体T1对Zn2+和pb2+的最大吸附率分别为79.86％和69.04％,此时吸附量分别为26.62 mg/g和6.9 mg/g.在一定的质量浓度范围内(Zn2+为25～125 mg/L,pb2+为10～50 mg/L),菌株T1吸附Zn2+和pb2+的过程符合Langmuir等温吸附方程,该过程以表面吸附为主.     

壳聚糖对 Cu2＋的吸附解吸及其载铜灭藻剂的研制

采用批处理等温吸附-解吸试验,研究了初始Cu2+浓度、壳聚糖用量、吸附时间、pH值和温度等单因子对壳聚糖吸附Cu2+的影响,在此基础上采用正交试验获得最优吸附条件为:壳聚糖用量0.025g/L,温度35℃,吸附时间60min,初始Cu2+浓度1 000mg/L,得出最大吸附量为256mg/g;因子影响排序由大到小为:壳聚糖用量,温度,初始Cu2+浓度,吸附时间.吸附铜后的壳聚糖,制作壳聚糖载铜灭藻剂(CCA),其Cu2+释放动力学特征可用Elovich方程、Langmuir方程和二级动力学方程加以描述.pH值和CCA的初始用量对Cu2+释放量有显著影响.     

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。     

盐改性沸石处理低浓度含镉废水的研究

采用盐溶液对沸石进行改性,考察了改性沸石吸附处理低浓度含镉废水的影响因素,研究结果表明,在废水质量浓度为10.93mg/L、pH为7.37、改性沸石用量为1.0g、吸附时间为50min、反应温度为25℃的条件下,水中Cd2+最高去除率达到98.99%.     

钙离子形态对吸附效果的影响研究

通过不同方式配制高钙水,来研究矿物吸附材料对钙离子的吸附规律,同时对吸附过程中的流体力化学效应进行了探讨.实验结果表明,矿物吸附材料对钙的吸附性能与钙在溶液中的存在形态有很大关系:用CaCl2配制的高钙水中,钙主要以离子形态存在,矿物吸附材料对其吸附主要以静电吸附为主,5A沸石对钙离子有筛分效应;用CaO配制的高钙水中,钙主要以Ca(OH)2(2q)、Ca(OH)2(s)沉淀微晶、Ca2 和Ca(OH) 多种形态存在,矿物吸附材料对其吸附有静电吸附、一羟基络合吸附、表面沉淀吸附,同时,矿物吸附材料的加入对氢氧化钙沉淀起晶种作用,可以加速其沉淀;合适的流体剪切力可以提高5A沸石对钙离子的吸附量,此结论证实了吸附过程中流体力化学效应的存在.图4,表2,参7.     

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+.     

有机改性凹凸棒土吸附微污染水中苯酚的试验研究

研究了用聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)改性凹凸棒土对微污染水中苯酚的吸附性能、影响因素及其再生后吸附效果.结果表明:PDMDAAC改性凹凸棒土对微污染水中苯酚具有较强的吸附能力,在pH=6~8、苯酚浓度为10 mg/L、投加量为40 g/L、吸附时间40 min的条件下,吸附去除率达89%;改性后的凹凸棒土可用碱进行再生,再生后对苯酚的吸附能力没有明显下降;改性凹凸棒土的静态吸附行为符合Freundlich吸附等温方程.     

新型螯合树脂的合成及其吸附性能研究

采用新型大孔政治协商会议状聚氯乙烯为骨架的多乙烯多胺树脂在盐酸存在下与亚磷酸、甲醛反应，合成了氨基酸型螯合树脂，研究了该螯合树脂对Ｃｕ＾２＋、Ｚｎ＾２＋、Ｃａ＾２＋、Ｍｇ＾２＋、Ｎａ＾２＋等离子的吸附率分别达９６．２％和９３．４％，对Ｃａ＾２＋、Ｍｇ＾２＋、Ｎａ＾＋等的吸附容量较低，对Ｃｕ＾２＋Ｚｎ＾２＋具有较好的吸附选择性，能分别从Ｃｕ＾２＋、Ｍｇ＾２＋、Ｃａ＾２＋、Ｎａ＾＋的混合离子中定量地吸     

基于氮磷废水处理的沸石多孔吸附材料制备

以改性沸石粉体为原料,采用添加黏结剂和造孔剂方法制备多孔颗粒沸石,重点研究了黏结剂种类、用量、造孔剂种类和用量,水添加量等对颗粒沸石散失率及吸附氨氮、磷酸盐性能的影响.结果表明:聚乙烯醇(PVA)黏结效果优于水泥和羧甲基纤维素钠(CMC),造孔剂碳酸氢钠相比较活性炭效果更佳.扫描电镜(SEM)结果发现添加碳酸氢钠后,颗粒沸石孔径增大,孔隙结构得到明显改善.在改性沸石粉体中添加1.2%PVA、4%碳酸氢钠、40%水制备所得颗粒型沸石散失率为0,且具有较高氮磷吸附性能,对水中氨氮、磷酸盐的去除率高达88.55%和83.11%.吸附动力学实验表明,多孔颗粒型沸石对氮磷的吸附更加符合拟二级动力学模型.     

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．     

细菌菌株MS1的铅锌抗性和吸附性能研究

从广东凡口铅锌尾矿分离到1株重金属抗性细菌菌株MS1,该菌株对Pb2+ 和Zn2+的最小抑制浓度分别为4和40 mmol/L.菌株MS1能在17~37 ℃和pH3~13条件下生长,最适生长温度和pH分别为27 ℃和7.菌株MS1对高渗透环境有较强的适应性,最适生长盐度为4%.当Pb2+和Zn2+浓度分别为2和10 mmol/L时,60h内菌株MS1对Pb2+和Zn2+的最大吸附量和最大吸附率分别为13.9、20.0 mg/g和23.3%、25.2%.菌株MS1对Zn2+的吸附能力大于对Pb2+的吸附能力.     

竹炭微波改性及对4-硝基苯酚的吸附动力学研究

利用微波氯化锌法对竹炭进行改性,以提高其吸附性能.通过正交实验,优化改性工艺条件,并用改性竹炭对4-硝基苯酚的吸附动力学和机理进行探讨.结果表明,最佳工艺条件为:固液比为1∶2时,50%氯化锌溶液浸泡8 h,800 W微波功率辐照6 min,相对于未改性竹炭,其比表面积、孔容、对4-硝基苯酚的吸附量明显增大.用伪二级吸附速率方程拟合,相关系数r＞0.999,颗粒内扩散过程不是该吸附速率的控制步骤.改性竹炭对4-硝苯酚的吸附是一个吸热过程,吸附活化能为16.81 kJ·mol-1,以物理吸附为主.     

改性花生壳粉对Mn^2＋的吸附

以花生壳为原料,用甲醛和环氧氯丙烷为改性剂制备了甲醛和环氧氯丙烷改性花生壳粉吸附剂,并考察了其吸附Mn^2＋的影响因素即吸附溶液的pH、金属离子初始质量浓度、吸附时间等.结果表明：在10 g花生壳粉中分别加入1.25 mol/L的NaOH溶液80 mL和环氧氯丙烷30 mL,置于水浴锅中于40℃搅拌反应1 h,水洗干燥后得到环氧氯丙烷改性花生壳粉,用此改性的花生壳粉吸附Mn2＋的最佳条件为：pH值5.0、吸附30 min,用0.2 g环氧氯丙烷改性花生壳粉处理10.0 mg/L的Mn^2＋溶液25 mL吸附率可达100%,最大吸附量不低于29 mg/g;未改性花生壳粉和甲醛改性花生壳粉对Mn^2＋的吸附率仅为53%和43%,最大吸附量分别为5.96 mg/g和1.32 mg/g.     

微波法制备高分散度CuCl2／β沸石

采用微波技术将 ＣｕＣｌ２分散到 β沸石孔道中， ＸＲＤ、ＤＴＡ、正己烷吸附等温线和 ＣＯ吸附ＩＲ光谱研究表明，ＣｕＣｌ２以单分子层形式分散于β沸石内表面．微波处理条件下，ＣｕＣｌ２扩散没有明显改变沸石的孔道结构和堵塞孔道．β沸石中ＣｕＣｌ２的最大分散容量约为０．６５ｇ ＣｕＣｌ２·２Ｈ２ Ｏ／ｇ β沸石，而且 ＣｕＣｌ２在β沸石孔道内扩散的同时还伴随着固态离子交换过程．