胞外聚合物对Pb2+和Cd2+吸附行为研究

利用改良离心法从好氧颗粒污泥中提取胞外聚合物(EPS), 并研究其对重金属废水中Pb²⁺和Cd²⁺的吸附行为。结果表明, EPS对Pb²⁺和Cd²⁺具有很强的吸附能力, 吸附行为符合Langmuir等温式, 拟合得到的最大吸附量分别可达534.76 和478.47 mg/g。Pb²⁺和Cd²⁺在EPS上存在竞争吸附, EPS对Pb²⁺的吸附选择性更强。Cd²⁺对EPS吸附Pb²⁺有一定的抑制作用, 但Pb²⁺的存在对EPS吸附Cd²⁺具有显著的抑制作用。傅立叶红外光谱(FT-IR)和三维荧光光谱(EEM)测定表明, 实验提取的EPS含有大量疏水和亲水性基团, 因此可通过络合作用、离子交换、螯合等多种作用与重金属发生强结合。对重金属起主要吸附作用的是存在于EPS蛋白质组分中的?COOH, ?NH2, ?CH2?, ?OH及?C=O官能团。研究表明, EPS吸附Pb²⁺的主要机理为离子交换和络合作用, 而对Cd²⁺的吸附则主要通过络合作用完成。     

纳米碳羟基磷灰石对Cd2+的吸附

以人工合成的纳米碳羟基磷灰石(n-CHAP)吸附水溶液中的镉离子(Cd2+),考查pH值、反应时间及Cd2+初始浓度等因素对吸附效果的影响,并探讨吸附机理。结果表明:n-CHAP对Cd2+的吸附过程符合拟二级反应动力学方程;吸附类型符合Langmuir等温吸附模型,最大吸附量为86.17 mg/g。     

交联羧甲基罗望子胶对Cd2+的吸附研究

以罗望子胶原粉(TKP)为基料,氯乙酸钠(SMCA)为羧甲基醚化剂,环氧氯丙烷(ECH)为交联剂制备了取代度(DS)为0.42,0.64和0.88的3种交联羧甲基罗望子胶(CCMTKP),探究其对水溶液中Cd2+的吸附行为。结果表明:适宜吸附的pH值范围为2~6;吸附剂较佳用量为0.5%(质量分数);3种CCMTKP对Cd2+的吸附在15min内达到平衡,遵从二级动力学方程;吸附符合Langmuir等温吸附,CCMTKP对Cd2+的最大吸附量为64.10mg/g;再生后的CCMTKP吸附性能良好,脱吸附率高,有望作为Cd2+的吸附剂使用。     

鱿鱼墨黑色素对Pb2+、Cr6+吸附的影响

以鱿鱼墨黑色素为吸附剂,分别研究鱿鱼墨黑色素添加量、吸附时间、吸附温度和溶液pH对Pb2+、Cr6+清除率的影响,并测定静态吸附等温线方程。结果表明:在水溶液中添加鱿鱼墨黑色素能有效吸附Pb2+和Cr6+,吸附15 min时,鱿鱼墨黑色素对Pb2+和Cr6+的清除率均大于85.00%。鱿鱼墨黑色素对Pb2+清除率随温度的升高而降低,但是对Cr6+的吸附作用在35℃最强。当溶液pH 5.0时,Pb2+的清除率低,溶液pH 4.0～6.0时,鱿鱼墨黑色素能有效地吸附Cr6+。鱿鱼墨黑色素对Cr6+吸附作用符合Langmuir和Freundlich等温线方程,而对Pb2+的吸附仅与Langmuir等温线方程相关性高。     

剩余活性污泥胞外聚合物对水中Cd2+和Zn2+的吸附效能

以占剩余活性污泥质量80%的胞外聚合物(extracelluar polymeric substances,EPS)作为新型吸附剂,考察了pH、EPS投加量和吸附时间对其在水中吸附Cd2 与Zn2 的性能的影响,以达到剩余活性污泥的资源化利用.结果表明:Cd2 和Zn2 的最佳吸附条件为:pH=6,EPS的最佳投加量分别为375mg/L和250 mg/L,Cd2 和Zn2 的吸附率分别达到36%和51%.EPS对Cd2 和Zn2 的吸附过程均可分为两个阶段,分别在90 min和60 min时达到吸附平衡.离子共存实验发现,EPS对Cd2 的选择吸附性强于Zn2 ;Freundlich和Langmuir方程均可描述EPS在常温下吸附Cd2 的热力学过程;而Zn2 的吸附等温线与Langmuir方程拟合更好.拟合系数显示,EPS对Zn2 的吸附稳定性、吸附能力和亲和力均比对Cd2 的吸附强.表明剩余活性污泥EPS作为吸附剂前景广阔,具有更深的研究价值.     

四种原料热解产生的生物炭对Pb2+和Cd2+的吸附特性研究

以木屑、米糠、稻杆、玉米秸杆为原料, 在300, 400, 500, 600和700℃下, 氮气保护的无氧气氛中热解制成生物炭, 探讨不同类型生物炭对水溶液中重金属Pb²⁺和Cd²⁺的吸附效果。研究发现, 对于4种生物质原料而言, 在700℃下制备的生物炭对水溶液中Pb²⁺和Cd²⁺的吸附效果均优于其他制备温度下获得的生物炭, 其中稻杆生物炭(700℃)吸附容量最高, 对Pb²⁺和Cd²⁺分别为126.58和60.61 mg/g。利用X射线荧光光谱、环境扫描电子显微镜、气体吸附仪等方法, 分析700℃下制取的4种生物炭的矿物相元素组成、表面形貌及其比表面积。采用X射线衍射法分析4种生物炭样品在吸附重金属后的矿物相特性, 分析其重金属吸附机理。结果表明, 4种生物炭对Pb²⁺和Cd²⁺的吸附均满足Langmuir等温吸附模型, 同时XRD分析显示Pb²⁺和Cd²⁺在生物炭表面以碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐和亚硫酸盐形式存在。     

改性花生壳对Pb2+吸附效果实验研究

"以废治废"是一种经济效益好、资源消耗低、环境污染少的环境保护新思路,被广泛应用于各类环境污染治理过程。利用甲醛—硫酸混合液改性花生壳处理含Pb2+废水,考察了花生壳粒径、花生壳用量、吸附时间及pH值对改性花生壳吸附效果的影响,结果表明,甲醛—硫酸改性花生壳对Pb2+的吸附效果优于未改性花生壳,在pH=7,改性花生壳用量为8.0g/L,室温条件下,使用所制的40目改性花生壳对30g/L的含Pb2+废水进行处理时,去除率达到97.1%。吸附饱和的改性花生壳可以使用0.1mol/L的盐酸进行解吸,解吸后的改性花生壳吸附能力无明显降低。     

生物炭对水体中Pb2+和Cd2+的选择性吸附研究

为研究生物炭对水体中Pb2+和 Cd2+的竞争吸附性能,本研究以水葫芦为原材料,制备得到水葫芦生物炭,对单一和二元体系中WHBC吸附Pb2+和Cd2+的吸附特性进行了研究,采用传统的Langmuir和Freundlich等温线模型对两个体系中的吸附结果进行了拟合.结果表明,前者对Pb2+和Cd2+的拟合都较好,WHBC...     

天然水中细菌胞外聚合物对重金属的吸附规律

研究了长春南湖水中优势菌种的胞外聚合物对金属锰、 铅和镉的吸附规律, 结果表明, 3种金属在胞外聚合物上的吸附均遵守Langmuir和Freundlich热力学方程. 而胞外聚合物中锰的存在会影响其对Pb和Cd的吸附.     

固定化细菌对Pb2+和Cd2+吸附的热力学和动力学研究

将天然水体中吸附Pb2+和Cd2+的优势菌种固定化后进行吸附规律 研究. 结果发现, 固定化细菌对重金属吸附的动力学过程包括快速阶段和慢速阶段, 其中 慢 速阶段符合二级吸附速率方程. Elovich模型和双常数速率模型不能描述固定化细菌对Pb 2+吸附的动 力学过程, 但能很好描述固定化细菌对Cd2+吸附的动力学过程. 固定化细菌对重金 属吸附热力学过程均可以用Henry模型描述, 且其对Pb2+的亲和力比对Cd2+的 亲和力强.     

纳米羟基磷灰石对Cu2+的吸附

用溶胶-凝胶法制备纳米羟基磷灰石(n-HAP)吸附水溶液中的铜离子(Cu2+),研究反应时间、体系pH值和Cu2+初始浓度等因素对吸附行为的影响,并探讨吸附机理。结果表明:在溶液pH=4.5~7.5,n-HAP对Cu2+的吸附升高趋势近似线性关系;反应60 min时基本达到吸附平衡;pH>7.5时,溶液中Cu2+几乎完全去除,最大吸附量为51.28 mg/g。n-HAP对Cu2+有良好的吸附作用,吸附类型为Langmu ir等温吸附,吸附过程符合拟二级反应动力学方程。     

铅离子印迹聚合物对Pb2+的选择性吸附研究

针对日益严重的水体重金属污染及工业废水处理问题,利用一种由1,12-十二烷-O,O’-二苯基磷酸（DDDPA）和4-乙烯基吡啶作为双功能单体得到新型铅离子印迹聚合物微球,对其吸附及识别性能展开基础研究,结果表明,铅离子印迹聚合物微球对水中Pb2+有着良好的吸附性能,当溶液pH> 5时,就能保持很高的吸附效率。选择性吸附试验研究发现,当共存金属阳离子为Zn2+,Co2+,Ni2+时,铅离子印迹聚合物微球对目标Pb2+的选择性较好,试验条件下的选择吸附系数分别为86.6,53.0和46.5。铅离子印迹聚合物对Cr3+和Cu2+具有一定的吸附能力,试验条件下的选择吸附系数分别为20.8和9.5。对铅离子印迹聚合物微球的洗脱试验结果表明,洗脱含微量Pb2+的吸附剂时使用低浓度的HNO3就能达到100%脱附。经HNO3脱附后的吸附剂对水中Pb2+的单位饱和吸附量仍然可达90.9 mgg1,为吸附剂的重复使用提供了依据。     

新型TCAS吸附树脂对水中Cu2+的吸附去除研究

通过静态吸附试验,研究一种由超分子受体化合物磺化硫杂杯芳烃(TCAS)与树脂结合的产物-新型TCAS吸附树脂对重金属Cu2+的吸附去除性能,并初步探讨了吸附机理。试验研究结果表明:当温度为20℃,0.5gTCAS吸附树脂对10 mL浓度为5.0 mg.L-1的Cu2+溶液吸附120 min时,Cu2+的去除率可达到99%以上,pH值对TCAS吸附树脂吸附重金属的影响不大,吸附在TCAS吸附树脂上的Cu2+可洗脱回收,TCAS吸附树脂也可再生利用。     

重金属Cu2+、Zn2+、Cd2+在海泡石中的吸附特征

针对重金属复合污染问题,通过等温吸附实验,研究了海泡石对复合重金属Cu2+、Zn2+、Cd2+的平衡吸附量和吸附选择性,并通过XRD、IR等分析探讨了海泡石的吸附机理。结果表明:海泡石对Cu2+、Zn2+、Cd2+的吸附顺序和富集系数顺序均为Cu2+>Cd2+>Zn2+,并且平衡吸附量随初始溶液质量浓度的提高而增大;海泡石对重金属离子的吸附主要是离子交换吸附及表面络合吸附。该研究证明海泡石具有较强的吸附复合重金属离子的能力,可修复重金属复合污染的废水及土壤。     

施用IBA对枫香幼苗吸收土壤Cd2+的影响

采用盆栽实验研究了施用IBA对枫香(Liquidambar formosana Hance)1年生实生苗生物量及吸收、富集和转运重金属Cd2+的影响。结果表明,施用适宜浓度的IBA不仅显著提高枫香幼苗根、叶生物量,且对枫香幼苗各器官吸收Cd2+具有促进作用。IBA处理下,枫香幼苗根、叶生物量分别为对照组的1.57倍和2.09倍,且差异显著(p<0.05);枫香根、叶中的Cd2+含量显著增加(p<0.05),达对照组的2.36和2.03倍。IBA对Cd2+在枫香幼苗体内的富集、转运也有积极影响。利用隶属函数法进行的综合评价结果表明,采用600 mg/L IBA溶液浸根处理后枫香幼苗吸收土壤Cd2+的作用更显著。     

胞外聚合物的提取及其吸附性能

为了快速、高效地提取活性污泥的胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS),采用4种方法提取紧密结合型EPS(tightly bound EPS,TB-EPS),对比不同提取方法的优缺点,考察TB-EPS对Mn2+吸附性能的影响,研究了TB-EPS的吸附机理.结果表明:加热...     

腐殖质对Cu2+和Pb2+的吸附特性

研究了腐殖质对重金属Cu2 和Pb2 的吸附特性.结果表明:腐殖质对Cu2 、Pb2 均具有较强的吸附性能,但存在着明显的差异,腐殖质对Pb2 的吸附能力远远大干Cu2 .腐殖质对Cu2 的吸附用Langmuir方程拟合效果优于用Freundlich方程拟合效果,而两个方程对Pb2 吸附的拟合程度都较好.用Langmuir吸附等温武推测腐殖质对Cu2 、Pb2 的饱和吸附量,分别为13.09 mg/g和84.15 mg/g,腐殖质对Pb2 的饱和吸附量几乎是Cu2 的6.4倍.pH对吸附的影响很大,pH较高时腐殖质具有较大的吸附量.通过IR光谱分析表明,羧基和羟基与重金属离子的络合引起腐殖质对Cu2 和Pb2 的吸附.     

蒙脱石对Cu2+吸附性能及吸附工艺条件优化研究

从蒙脱石的提纯入手,进行了蒙脱石吸附Cu2+实验研究,结果表明蒙脱石对水中Cu2+的吸附性能主要受振荡速度、吸附时间、溶液pH值及吸附剂用量等因素的影响,30℃时蒙脱石对水中Cu2+的吸附等温曲线同时符合Langmuir方程和BET方程.在本实验条件下,蒙脱石对Cu2+(20 mL,Cu2+质量浓度均为50 mg/L)的最佳吸附工艺条件为振荡速度50 r/min,吸附时间60 min,吸附剂用量0.08 g,溶液pH为6.0,此时去除率达到99.2%.     

块状花生壳吸附Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的特性研究

研究块状花生壳对Cd2+和Pb2+的吸附特性.考察吸附剂投加量、溶液初始pH、吸附时间和溶液初始浓度等对吸附的影响,在此基础上拟合分析吸附动力学和吸附等温线.结果表明:吸附36h达到平衡,块状花生壳对Cd2+和Pb2+的吸附均符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型.在25℃,Cd2+和Pb2+的初始浓度为100mg/L时,块状花生壳对二者的吸附量分别可达到10.47mg/g和17.37mg/g.     

羟基磷灰石的制备及对Pb2+的选择性吸附

为了提高对Pb~(2+)的吸附选择性及吸附量,采用共沉淀法,以CaCl_2和(NH_4)_2HPO_4为原料、葡萄糖碱性溶液为反应介质,制得羟基磷灰石(Ca_(10)(PO_4)_6(OH)_2,HAP)。采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、纳米粒度仪、物理吸附仪对样品进行表征,并考察HAP对Pb~(2+)的最优吸附条件和在Pb~(2+)和Cd~(2+)混合溶液中HAP对Pb~(2+)的吸附选择性。结果表明:制备的HAP呈细小的颗粒状,粒径均匀分布,平均粒径为220 nm左右,结晶度较差;将HAP样品在600℃马弗炉中煅烧2 h后,样品结晶度变大,但吸附效果远低于未煅烧的样品,因此选择未煅烧的样品作为吸附剂。在HAP用量为0.1 g/L、pH=6、温度为30℃、Pb~(2+)初始质量浓度为140.3 mg/L、饱和吸附时间为60 min的条件下,HAP对Pb~(2+)的吸附量达到1 412 mg/g左右;在Pb~(2+)和Cd~(2+)混合溶液(Pb~(2+)初始质量浓度为70.8 mg/L,Cd~(2+)初始质量浓度为83 mg/L)中,HAP对Pb~(2+)的吸附量是Cd~(2+)吸附量的2.26倍,对Pb~(2+)的选择性系数达到1 961.73。