非活性马尾藻对水中Cd~(2+)和Ni~(2+)的生物吸附及脱附研究

【目的】以马尾藻粉为生物吸附剂,研究其在静态实验中对Cd2+和Ni 2+的吸附及脱附能力,并对吸附速度、动力学、重金属选择性和吸附剂再生等问题进行探讨。【方法】采用单因素法分析pH值、初始浓度、平衡离子类型等条件因素对重金属吸附容量的影响,采用准一级和准二级动力学模型对Cd2+、Ni 2+的吸附数据进行拟合。【结果】Cd2+的最佳吸附条件为pH值4.5、初始浓度500mg/L、平衡离子为NO3ˉ,Ni 2+的最佳吸附条件为pH值3.0、初始浓度900mg/L、平衡离子为Clˉ;Cd2+、Ni 2+的吸附平衡到达时间分别为50min和25min;准二级动力学模型对吸附数据的拟合效果更好,相关系数(R2)均大于0.99;对混合溶液中不同重金属的选择性吸附顺序为Pb2+Ni 2+Cd2+Mn2+;1.0mol/L HCl对Cd2+、Ni 2+的理论洗脱率均可达到99%。【结论】马尾藻粉对Cd2+和Ni 2+的吸附容量大,吸附条件温和,重金属脱附率高,是一种性能良好的生物吸附剂。     

改性绿茶对Pb~(2+)的吸附性能研究

研究了甲醛改性绿茶对溶液中Pb2+的吸附行为,考察了溶液pH值、吸附时间、Pb2+初始质量浓度对吸附性能的影响,探讨了茶叶特殊结构与Pb2+吸附机理的内在联系.结果表明,溶液pH值、吸附时间、Pb2+初始质量浓度均影响其对Pb2+的吸附能力,Pb2+在改性绿茶上的吸附动力学符合准二级动力学方程式,其等温吸附行为可以用Langmuir等温线来描述.     

膨润土及其碱熔活化产物对锶的吸附行为

以膨润土为主要原料,碱熔制备A沸石,结合静态吸附实验,研究膨润土、A沸石对溶液中锶的吸附以及吸附过程中动力学和热力学. 结果表明,膨润土、沸石对Sr2+的吸附能力受初始浓度影响,膨润土、沸石在吸附过程中的规律趋势大致相同. 膨润土和沸石对Sr2+的等温吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,吸附机制为单分子层的阳离子交换吸附.膨润土和沸石对Sr2+的吸附机制相似,其动力学吸附过程为化学反应控制的拟二级动力学吸附过程. 对吸附前后的膨润土、沸石进行XRD、SEM表征分析,膨润土、沸石在酸性溶液中进行吸附不会对自身骨架结构产生严重破坏或影响. A沸石对Sr2+的吸附量约为膨润土的3.9倍,表现出比膨润土更优秀的吸附能力.     

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+.     

偕胺肟基纤维对Ni2+的吸附动力学

以偕胺肟基纤维(AOCF)为吸附材料,对不同初始浓度的Ni2+溶液进行吸附规律研究.结果显示,室温下AOCF对Ni2+的吸附符合Freundlich等温吸附经验式.由不同初始浓度下吸附时间与溶液浓度的关系,用微分法确定反应的级数;在不同温度下对初始浓度为0.033 mol@L-1的Ni2+溶液进行吸附,确定各温度下的反应速率常数,由速率常数与温度的关系,结合Arrhenius方程可得出反应的活化能.研究结果表明,偕胺肟基纤维对水溶液中的Ni2+吸附反应符合一级反应动力学特征;其速率方程c=c0e-kt,速率常数k=0.1716×e-Fa/RT,活化能Ea=13.52 kJ/mol.     

玉米酒糟对铅的吸附特征研究

采用玉米酒糟为吸附剂,以其添加量、溶液pH、Pb2+初始浓度、反应时间、反应温度为影响因素,研究玉米酒糟对水中铅吸附特征及机制.结果表明,随玉米酒糟用量增加,吸附量下降;随Pb2+初始浓度的增加、溶液pH的升高、吸附时间的延长以及温度的升高,玉米酒糟对铅的吸附量增加;动力学分析发现,伪二级动力学方程拟合的平衡吸附量(q...     

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。     

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.     

竹炭对Cr(Ⅶ)的吸附性能研究

研究了竹炭对溶液中Cr()的吸附性能,考察了溶液pH值、竹炭粒径、吸附时间、竹炭用量和溶液初始质量浓度对吸附的影响.实验结果表明:竹炭对Cr()的吸附主要受Cr()溶液的pH值、初始质量浓度和竹炭粒径的影响,pH为1时吸附效果最好.竹炭的动态吸附过程符合二级吸附动力学方程.当Cr()溶液初始质量浓度为50 mg/L,pH为1,震荡吸附84 h后,吸附量为38.3 mg/g,震荡吸附7 d后,饱和吸附量为46.1 mg/g.竹炭对Cr()的吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程.     

纳米羟基磷灰石对Zn~(2+)的吸附行为

用人工合成的纳米羟基磷灰石吸附溶液中的金属离子Zn2+,考察吸附时间、pH值及Zn2+初始离子浓度等因素对吸附效果的影响,探讨吸附机理。结果表明:纳米羟基磷灰石对Zn2+的吸附符合拟二级反应动力学方程,吸附时间60 m in即可达到平衡;吸附量与pH值和Zn2+的初始浓度呈正相关关系;纳米羟基磷灰石对Zn2+的吸附属Langmu ir等温吸附类型。     

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。     

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%.     

典型吸附材料对含Cs废水的吸附效能对比研究

选取活性炭、高岭土、蒙脱土、膨润土、沸石和凹凸棒土6种典型吸附材料,通过静态批实验,探索吸附过程关键影响要素(吸附时间、初始质量浓度、溶液pH和温度)对吸附过程的影响,并结合吸附动力学模型和吸附等温线,实现6种吸附材料对含铯(Cs)废水的吸附效能对比研究.结果表明:在相同的吸附时间内,6种吸附材料对Cs的吸附效能由高到低排序为沸石、凹凸棒土、膨润土、蒙脱土、活性炭、高岭土;沸石对Cs的吸附率几乎不受初始质量浓度和温度的影响,其余材料适合在偏碱性环境中、30℃条件下去除Cs;活性炭、高岭土、蒙脱土和凹凸棒土均适合在低初始质量浓度下去除Cs;6种吸附材料对Cs的吸附过程均非单一吸附机制,而是多种吸附机制共同作用的结果. 6种典型吸附材料中,沸石、凹凸棒土与膨润土对含Cs放射性废水的处理具有明显效果,特别是沸石,吸附性能好且适应性广泛,在放射性废水的处置中具有一定应用价值.     

碳羟基磷灰石对废水中Co^2＋的吸附性能研究

以废弃蛋壳为原料,通过煅烧法合成了碳羟基磷灰石。采用红外光谱法对其结构进行了表征。利用碳羟基磷灰石吸附模拟废水中的Co2＋,考察Co2＋初始浓度、pH值、吸附时间、吸附剂用量以及温度等因素对吸附效果的影响。结果表明：当废水中Co2＋初始浓度为30mg/L、pH=7、吸附时间为5min、吸附剂用量为0.11g、温度为25℃时,羟基磷灰石对Co2＋去除率接近100%。     

天然高岭土对Pb~(2+),Cd~(2+),Ni~(2+),Cu~(2+)的吸附及解吸性能研究

探讨了吸附时间、溶液pH、重金属离子初始质量浓度、离子强度以及竞争吸附等因素对天然高岭土吸附水中Pb2+,Cd2+,Ni2+,Cu2+等重金属离子的影响.结果表明,pH、初始质量浓度、离子强度以及共存离子,是影响高岭土吸附重金属离子的主要因素;高岭土对Pb2+的吸附性能明显优于其它3种重金属离子,顺序为:Pb2+＞Cd2+＞Ni2+＞Cu2+;吸附等温线均符合Freundlich型等温方程,说明高岭土对这几种离子都是典型的单分子层吸附;Pb2+,Cd2+,Ni2+,Cu2+离子解吸量大小顺序为:Pb2+＜Ni2+＜Cu2+＜Cd2+.     

表面活性剂改性沸石及其处理废水研究

本研究用十六烷基三甲基溴化铵与N，N-二甲基十二烷基甜菜碱复配的混合表面活性剂对天然沸石改性，初步研究了改性沸石吸附废水中重铬酸盐和苯酚的影响因素。结果表明：在pH值为6-8，吸附时间为30min，振荡速度为160r／min时，去除率可达90％以上，为改性沸石处理废水提供了一定的依据。     

茶渣对Ni(II)的吸附性能研究

研究了茶渣对Ni(Ⅱ)的吸附性能。分别考察了吸附时间、茶渣投加量、Ni(Ⅱ初始浓度、茶渣粒径、温度、pH值等因素对茶渣吸附Ni(Ⅱ)的影响。在吸附时间1 h、茶渣投加量1.2 g、Ni(Ⅱ)初始浓度200 mg/L、茶渣粒径60目、pH值11.2情况下,吸附率可达81%。表明了茶渣对Ni(Ⅱ)有较好的吸附性能。     

氨氮废水的处理

探讨了经Al3+改性并煅烧的膨润土对含氨氮废水的吸附特性,考察了pH、反应温度、反应时间、改性膨润土的用量等因素对改性膨润土吸附性能的影响.结果表明,经Al3+改性的膨润土对氮有很好的吸附性能,且当膨润土中Al3+质量分数为2.0%、经300℃煅烧2 h,在pH=6,Al3+改性的膨润土的用量为8 g/L,吸附时间为30 min的条件下,对100 mg/L含氮废水的去除率可达到92%,处理后的废水含氮量小于15 mg/L,达到了国家一级排放标准.