活性碳吸附处理废水初探

吸附法是利用吸附剂对废水中污染物的吸附作用去除污染物。活性炭是目前最有效的吸附剂之一,能有效地去除废水的色度和COD,能除去水中大多数的有机污染物和某些无机物。试验表明,活性炭对COD的去除率可达到90%以上,对甲醇的去除率可达到40%~50%。     

改性粉煤灰处理有机废水的试验研究

针对某电厂粉煤灰,采用三种不同的方法对其进行改性,用于对某石化厂有机废水吸附处理实验,考察了不同加入量和不同温度下的处理效果,分别测定COD和氨氮的去除率,评定改性后粉煤灰的处理效果,同时与颗粒状活性炭的吸附效果进行对比。结果表明,加入量在15-20 g/L时处理效果达到最佳。随着温度的升高,这些吸附材料的吸附能力都是先增加后减小,在20℃左右达到最佳值,且温度对粉煤灰去除氨氮的影响要比对去除COD的影响显著得多。采用NaCO3混合焙烧,H2SO4酸化改性的粉煤灰处理效果最佳,COD去除率可达到76.9%,比改性前提高了9.8%,氨氮去除率可达35.9%,比改性前提高了32.8%,且比同样含量的活性炭对氨氮的去除效率更高。     

炼焦煤煤粉对焦化废水的吸附特性研究

为研究开发利用洗煤厂洗水闭路循环系统实现焦化废水大循环零排放新工艺,进行煤粉吸附处理焦化废水二级出水试验.考察了煤粉吸附主要因素：煤种、矿浆浓度、初始浓度对焦化废水COD和氨氮吸附特性的影响.原水初始浓度C0对污染物去除率和吸附容量的影响最为显著,吸附容量随C0升高而提高.初始浓度相同时,肥煤吸附COD的去除率和吸附容量略高于焦煤;矿浆浓度100 g/L时污染物去除率均高于矿浆浓度80 g/L;肥煤与焦煤吸附NH3-N的吸附容量明显低于吸附COD的吸附容量,说明煤表面优先吸附有机物.     

太阳能吸附制冷用改性椰壳活性炭传热传质性能强化研究

为强化改性椰壳活性炭的传热传质性能,采用浸渍法制得H_3PO_4改性椰壳活性炭,并以此为载体,分别选用不同比例的铜粉和膨胀石墨制得复合吸附剂并测定了复合吸附剂的甲醇吸附容量曲线和解吸过程中的复合吸附剂温度变化曲线.实验结果表明,铜粉的添加强化了复合吸附剂的传热性能,但降低了复合吸附剂的传质性能和饱和吸附容量;而具有多孔特性和较高传热系数的膨胀石墨添加到H_3PO_4改性椰壳活性炭中制成的复合吸附剂,其传热传质性能均得到了强化,且膨胀石墨添加量为20%时,更有利于复合吸附剂的传热传质性能强化,适宜太阳能吸附制冷用改性椰壳活性炭的传热传质性能强化.     

羊毛纤维填料对炔雌醇的吸附及在污水深度处理中的作用

雌情活力最强的炔雌醇（EE2）难于生物降解,且具有较强的憎水性,可通过吸附将其从水中去除。为研究羊毛纤维这一新型填料对EE2的吸附特性,比较了活性炭、二氧化锰和羊毛纤维3种吸附剂对EE2的吸附去除作用。含炔雌醇5.0 μg/L的溶液经分别填充有活性炭、二氧化锰和羊毛纤维的上向流反应器,活性炭反应器的去除率为99.8%,而且实验期间没有穿透饱和;二氧化锰反应器8 d后开始穿透。虽然羊毛纤维的吸附能力强于二氧化锰,但因羊毛纤维的容积密度远远小于二氧化锰,所以在实验后12 h开始穿透逐渐饱和。由于实际中EE2浓度远远小于实验浓度,所以采用羊毛纤维作为反应器的吸附剂不存在短时间达到饱和问题,这也在后续的中试实验中得到了验证。     

高活性活性炭的制备和应用研究

以农业废弃物果壳(花生壳、核桃壳)为原料制备应用于治理废水中持久性有机污染物的高活性活性炭。研究制备方法和吸附工艺参数对材料吸附容量的影响。实验表明,以果壳为原料制成的高活性活性炭对合成染料、芳香族胺类和酚类的饱和吸附容量分别为:阳离子蓝染料123 mg/g、苯胺5.7 mg/g和苯酚3.5 mg/g,具有优良的吸附能力。     

处理含多环芳烃植物油的吸附剂筛选及其性能评价

为循环利用植物油淋洗修复多环芳烃污染土壤,应用吸附过程去除植物油中的多环芳烃.对10种吸附剂进行吸附柱和批处理筛选实验,评价了这些吸附剂的物理化学性质,从中筛选出最适合的吸附剂.动态吸附柱筛选实验表明,植物油中的多环芳烃在活性炭F400及F300上的吸附量最高,分别为55.39μg.g-1和23.82μg.g-1,说明吸附剂的粒径对吸附效果有重要影响,而多环芳烃在其他几种吸附剂上几乎没有吸附.批处理筛选实验表明,多环芳烃在两种活性炭上的吸附量仍然最多,分别为211.85μg.g-1和203.79μg.g-1.     

焦化废水中苯酚及其同系物的吸附试验研究

针对4种焦化废水中苯酚和7种苯酚同系物的检测方法和吸附试验进行了研究,并对吸附前后的水质进行了对比。以粉末活性炭作为吸附剂,以苯酚的去除率为指标,采用高效液相色谱检测方法,考察了吸附的温度、pH值以及活性炭投加量3个条件。试验结果表明,吸附温度在20℃(室温)、pH值为2.0以及投加量为40~80g·L-1活性炭时,4种焦化废水中的8种酚类物质的去除效率均能达到97%以上,COD的去除效率84%以上。活性炭处理焦化废水的去除效率高、实验操作简便、成本低。     

O3/NaClO协同氧化－吸附处理雨水的试验研究

采用O_3/NaClO协同氧化_吸附法对校园屋面雨水处理进行了试验研究。考察了粉末活性炭投加量、吸附时间、搅拌速度以及初始pH对COD、氨氮、TP和浊度去除率的影响;并进行了吸附等温线及动力学模型拟合。试验结果表明:粉末活性炭的最佳投加量为50 mg/L,最佳吸附时间为60 min,最佳搅拌速度为200 r/min,最佳初始pH为7时COD,氨氮,TP和浊度的去除率分别达到了68.87%,81.90%,78.79%,78.50%。COD和氨氮的吸附等温线更符合Freundilch模型,TP吸附等温线更符合Langmuir模型,拟二级动力学模型能更好的描述粉末活性炭对雨水中COD,氨氮和TP的吸附过程,相关系数均接近于1。     

变压吸附法脱碳用活性炭性能的实验研究

对一种煤质活性炭吸附脱附含氮混合气中CO2的性能进行了研究，测定了活性炭对CO2的平衡吸附量，实验对比了不同稀释气体下CO2的动态吸附容量，对含氮混合气中影响CO2吸附选择性的因素进行了实验分析。考察了脱附条件对活性炭CO2吸附容量的影响。结果表明，该活性炭吸附CO2容量大，对CO2的吸附选择性也比较高，是性能优良的变压吸附脱碳用吸附剂。     

天然沸石对水中左氧氟沙星的吸附及其影响因素

以天然沸石(NZ)作为去除水中左氧氟沙星(LEV)的吸附剂,通过静态吸附实验结合XRD、FT-IR和XRF等表征手段,针对NZ的结构及其对LEV的吸附效果、吸附机理进行探讨,并研究环境因素(包括腐殖酸和氨氮等)对吸附效果的影响.结果表明:XRD分析揭示了所用的NZ为斜发沸石;在LEV初始质量浓度为20 mg/L时,吸附达到饱和,最佳pH为6.5,吸附过程符合Langmuir模型,最大吸附容量为23.65 mg/g;吸附机理是离子交换和氢键作用;腐殖酸和氨氮的存在均使LEV的吸附量显著下降,推测主要是位点竞争和静电竞争抑制了NZ对LEV的吸附.     

氨在活性炭-膨胀石墨混合吸附剂上的吸附平衡分析

为研制氨吸附制冷用活性炭-膨胀石墨的混合吸附剂,选用椰壳活性炭和可膨胀石墨,初步分析了氨在膨胀石墨添加比率为50%的混合吸附剂上的吸附平衡．吸附剂试样首先经由77 K液氮在其上吸附数据的结构表征,然后应用根据容积法原理建立的吸附平衡测试装置,在温度293.15~303.15 K、压力0~1 MPa,测试了氨在试样上的吸附平衡数据,并通过等量吸附线标绘和Dubinin-Astakhov方程的模型分析,研究了氨在混合吸附剂上的吸附平衡．结果表明,添加膨胀石墨减小了混合吸附剂的比表面积和微孔容积,Dubinin-Astakhov方程在平衡压力较高区域的预测精度可达到4%,氨在混合吸附剂上的等量吸附热为16.94～27.78 kJ/mol．添加膨胀石墨必须兼顾混合吸附剂的吸附容量和传热传质性能．     

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.     

沉积法改性陶粒的制备及其氨氮和COD吸附性能

以Fe(OH)3和Al(OH)3为改性剂,控制表面化学沉积的时间、反应温度、pH值等条件,制备涂铁陶粒滤料和涂铝陶粒滤料,分析了改性滤料对氨氮的静态去除能力.研究表明,改性陶粒对氨氮和COD的吸附能力得到显著提高.涂铝陶粒的氨氮去除能力可达到原陶粒的3倍,涂铁陶粒的氨氮去除能力可达到原陶粒的5.5倍;涂铁、涂铝陶粒对COD的去除能力分别是原陶粒的2倍和2.8倍.改性陶粒的pH值也比原陶粒有所提高.经过SEM分析得到,沉积法有效地增大了改性陶粒的比表面积和表面粗糙度,并且产生了丰富的羟基官能团,强化了化学吸附和物理吸附能力.     

改性沸石粉去除污水中低浓度氨氮的研究

对天然沸石粉及其改性后对水体中低浓度氨氮的吸附去除进行实验研究,发现当吸附时间是90min,废水pH值为5左右时,天然沸石粉的氨氮去除率达54.77%,吸附氨氮的效果最好;天然沸石粉在100℃下,经0.3 mol/L的氯化钠溶液改性效果最好,改性沸石粉在吸附时间60 min,pH为5时,氨氮去除率达98.85%,吸附氨氮的效果最好。综合比较在各自最优工艺条件下,最佳改性后的改性沸石粉是天然沸石粉吸附氨氮的1.81倍。     

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.     

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．     

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%.      

Preparation of composite adsorbent with high performance of heat and mass transfer

To develop a new composite adsorbent with high performance,fir sawdust and CaCl2are selected as raw materials.The mass transfer is enhanced by carbonizing and activating the sawdust and heat transfer is enhanced by adding expanded graphite into the adsorbent.The effect of the preparation temperature and the expanded graphite content on the adsorption performance is investigated.The results show that the new adsorbent exhibits a high adsorption performance due to its high porosity,uniform distribution and high content of CaCl2and high thermal conductivity.Also,the experimental results indicate that the rate of ammonia adsorption on the adsorbent depends on the expanded graphite content and the carbonization and activation temperature.The adsorbent prepared at 500°C and with the expanded graphite content of 30%has the best performance in terms of the adsorption refrigeration,which adsorbs ammonia as high as 0.37 g g 1at 10 min.     

壳管式吸附床传热特性及其强化传热研究

为了实现吸附制冷系统连续工作,在分析国内外系统循环方式的基础上,建立了多发生器系统．对吸附制冷系统的能量需求进行了计算,着重研究了吸附床的显热在总热量中所占的比例,通过外加肋片的方式减小吸附床切换过程中的过渡时间,增加系统制冷量、提高系统运行效率．理论研究结果表明：低压蒸汽作为吸附制冷系统驱动热源时,系统的制冷效率可达27％,单位质量吸附剂的制冷量为172W／kg．