响应曲面法优化菌渣活性炭吸附水中亚甲基蓝

染色废水对环境具有巨大危害。利用青霉素菌渣为原料制备氮掺杂活性炭,研究其对水中亚甲基蓝的吸附机理,并用响应曲面法优化活性炭对水中亚甲基蓝的吸附机理。研究结果表明,所制备的活性炭孔隙结构发达,比表面积达到了1 640.39 m²/g,活性炭表面含羟基等官能团。亚甲基蓝吸附过程符合伪二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。建立的响应面模型合理可靠,最佳吸附条件为吸附时间138 min、吸附温度30℃、pH为8。在此条件下,活性炭对亚甲基蓝的吸附量达到了332.90 mg/g,与模型理论预测值335.76 mg/g基本吻合。     

响应曲面法优化Fenton氧化处理印染废水的研究

目的 研究Fenton氧化法在处理印染废水过程中各影响因素对COD去除率的影响,并对Fenton氧化条件进行优化。方法 针对沈阳市某印染厂废水污染现状,利用响应曲面设计试验方法(RSM),选择H₂O₂质量浓度、FeSO₄·7H₂O质量浓度、反应时间作为试验因子,建立三因素三水平响应曲面回归模型,将COD去除率作为响应值进行曲面分析。结果 3个影响因子对COD去除率均具有显著影响(P<0.000 1),所得回归方程R²值为0.992 3,信噪比为33.217,拟合结果高度显著,可以在设计范围内对响应值进行预测;模型预测最佳试验条件：H₂O₂质量浓度为305 mg/L,FeSO₄·7H₂O质量浓度为480 mg/L,反应时间为60 min;原水COD质量浓度为1 400 mg/L,采用Fenton氧化处理后COD去除率达95.71%。结论 H₂O₂     

干化消化污泥处理亚甲基蓝废水

以城市污水处理厂的消化污泥为原料,通过干化处理制备成生物吸附剂,对模拟亚甲基蓝废水进行吸附研究。结果表明:污泥对亚甲基蓝的吸附效果明显,去除率达到90%以上,吸附过程符合Langmuir方程;温度越高吸附效果越好,pH值越高吸附效果越好;盐的存在对吸附产生抑制作用。     

改性橘皮对亚甲基蓝废水的脱色研究

以生物废弃物橘皮为原料,经NaOH处理得改性橘皮吸附剂,用于处理亚甲基蓝模拟废水,考察橘皮用量、温度、pH和吸附时间对亚甲基蓝脱色效果的影响。结果表明:在改性橘皮用量为1.0 g/L,温度为40℃,pH为7,吸附时间为140 min的条件下,改性橘皮对亚甲基蓝的脱色效果最优,脱色率为87.3%,最大吸附量达到87.3 mg/g。改性橘皮对亚甲基蓝的吸附符合Langergren准二级动力学模型。     

甘蔗渣生物炭对亚甲基蓝的脱除性能

以甘蔗渣为原料,采用氯化锌活化法制备了一系列具有不同ZnCl₂浸渍比(ZnCl₂与甘蔗渣的质量比1~6)的甘蔗渣生物炭样品,用于亚甲基蓝(MB)的脱除研究. X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和N₂吸附-脱附(BET)的分析结果表明:与商业活性炭相比,甘蔗渣生物炭的灰分更少,表面孔结构更丰富,具有更大的比表面积和孔容积. 甘蔗渣生物炭样品的孔道结构与浸渍比有关,适当提高浸渍比有利于介孔的形成,浸渍比为4的ZnCl₂-4-500-1样品具有最高的介孔率(75%). 与其他样品相比,ZnCl₂-4-500-1在宽的温度区间(25~65 ℃)和pH范围(1~9)内均表现出接近100%的MB吸附率,具有最优异的MB脱除性能,说明介孔率的提高有利于MB的吸附. 孔径分布表明:ZnCl₂-4-500-1由于存在大量孔径分布在1.36 nm的孔而具有优异的MB吸附性能,符合与MB分子直径有关的吸附理论. X射线光电子能谱(XPS)分析结果表明:ZnCl₂-4-500-1具有最高的氮含量以及较高的-OH和C＝O官能团的含量,这也是其具有最优异MB脱除性能的重要原因. 等温吸附实验结果表明:ZnCl₂-4-500-1对MB的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,在25 ℃下对MB的最大吸附量为1 428.6 mg/g. 此外,ZnCl₂-4-500-1在MB吸附-脱附循环5次时仍保持着80%以上的吸附率,对苯胺蓝和碱性红-46 (X-GRL)也表现出优异的脱除性能,说明该材料是一种优秀的染料废水脱色生物质活性炭材料.     

亚甲基蓝废水的光磁耦合降解

基于光磁耦合试验系统,利用新型复合磁性光催化剂,研究亚甲基蓝废水的降解性能,并讨论磁场强度、旋转速度、反应时间以及催化剂投加量对光磁耦合反应的影响.结果表明:旋转磁场能够显著加强光催化降解亚甲基蓝效果,当磁场强度为50 m T,转速为70 r·min-1,反应时间为120min,催化剂投加量为1.2 g·L-1条件下,光磁耦合处理系统对初始质量浓度为10 mg·L-1亚甲基蓝溶液的降解率为93.02%.通过对反应前后溶液的紫外-可见光扫描,发现经过光磁耦合处理系统作用反应后的溶液中,偶氮键与苯环特征峰均已消失,大部分亚甲基蓝得到有效降解.     

氧化石墨烯对亚甲基蓝废水的絮凝效果研究

以氧化石墨烯（GO）为絮凝剂,以水溶性阳离子型染料亚甲基蓝(MB)为处理对象,研究了GO对MB的絮凝效果,拟突破传统絮凝剂不能有效去除可溶性染料的瓶颈. 通过改进的Hummers法制备了GO,利用SEM、XRD、FT-IR对其进行了表征. 探讨了染料初始质量浓度、絮凝剂投加量、溶液pH以及搅拌时间对絮凝效果的影响,并通过测定GO、MB、反应前后溶液的电位和反应前后物质的红外光谱,分析了可能存在的絮凝机理. 同时,比较了几种常用的无机、有机絮凝剂对MB的絮凝效果. 结果表明：当pH=4,染料初始质量浓度为70 mg/L,絮凝剂投加量为180 mg/L,絮凝时间为9 min时,絮凝效率达到95%. 电性中和对絮凝过程起着主要作用,同时还存在吸附架桥作用. 与其他常用絮凝剂相比,GO具有投加量少、去除率高、pH适用范围广等优点,是一种具有广阔应用前景的絮凝剂.     

响应曲面法优化硅藻土/TiO2制备及深度处理氨氮废水

为深度降解废水中的氨氮,以纳米TiO2和硅藻土为原料,利用化学沉淀法制备硅藻土负载TiO2纳米材料.在单因素设计和试验基础上,采用Box-Behnken响应曲面法,以氨氮(NH3-N)去除率为响应值建立数学模型,分析影响催化剂降解氨氮废水的多种因素.模型优化结果显示:在焙烧温度500℃,焙烧时间3h和负载量5g条件下,制备得到的负载催化剂具有最佳的去除效果,氨氮去除率为73.11%.验证试验进一步验证了建立的响应曲面在负载催化剂制备工艺优化中的有效性.     

超声波芬顿法协同降解亚甲基蓝的研究

以亚甲基蓝溶液为模型污染物,在超声波芬顿法协同作用下对亚甲基蓝染料废水的降解作用进行了研究,考察了反应时间、H2O2用量、溶液pH值、Fe2+的浓度等因素对亚甲基蓝溶液降解的影响。结果表明,超声波单独降解亚甲基蓝溶液脱色效果不明显,超声波协同H2O2降解亚甲基蓝,加入30%H2O26mL,脱色率约45.80%;溶液pH2.80,Fe2+浓度为30mmol/L时,超声波芬顿法协同降解甲基蓝180min,脱色率达92.70%。试验证明,超声波芬顿法是一种降解亚甲基蓝的有效方法。     

石墨烯/ZnO复合材料光催化降解亚甲基蓝性能研究

利用水热法将通过hummer法制备得到氧化石墨烯包覆Zn O纳米颗粒,得到石墨烯/Zn O复合材料(简称Zn O@GR).对复合材料的结构、形貌和光催化性能进行研究.在光催化降解亚甲基蓝(MB)的过程中,Zn O@GR展现出了好于纯Zn O粉末的光催化效果.这主要是由于Zn O与石墨烯复合之后,在紫外光的照射下,Zn O材料中产生的光生电子—空穴对中的电子迅速迁移到石墨烯材料中,大大降低了光生电子—空穴的复合几率,因而使复合材料的光催化降解性能提高.     

电压及部分药剂对电-FENTON处理亚甲基蓝废水的影响

实验采用亚甲基蓝作为染料废水配置原料,自行设计实验反应器,通过对不同的反应影响因素调节来确定最佳处理条件.系列实验最终得出结论：当反应电压为6 V时,阴极采用活性炭惰性电极反应效果最佳,而反应其他因素如酸碱度不同,对实验效果影响不同.最终在酸性条件下,所作的实验均可使废水吸光度变化率达到90%以上.但在阴极不使用活性炭惰性电极的条件下,反应效果大大降低,并且在试验完成之后会产生大量难溶黑色悬浮物.     

响应面法优化石灰处理高氟废水的研究

为强化石灰法处理高氟废水的效率,采用响应面Box-Behnken设计,考察了投量、温度、pH值等因素对除氟效率的影响.结果表明,投量为理论值(14.73 g)的118％、温度62.25℃、pH值8.0的最优工况时,F-可从初始10 000 mg·L-1降至107.026 mg·L-1.投加石灰后,F-除了与溶解的Ca2...     

响应曲面法优化感应电芬顿预处理染料废水的运行参数

在传统电芬顿技术的基础上引入感应铁电极以改变Fe~(2+)的投加方式,构建了以铁板为感应阳极、不锈钢板为阳极、高纯度TiO_2镀膜石墨板为阴极的感应电芬顿体系。为探究感应电芬顿处理染料废水的最优运行参数及参数间的交互作用,采用响应曲面法建立连续变量曲面模型,优化试验并确定最佳水平范围。结果显示,经模型优化后的最佳工艺条件为:反应时间80 min,pH 2.59,电流密度30 m A·cm~(-2),在此条件下进行三组平行实验,得出染料废水的COD去除率平均值达到70.1%,而模型预测值为73.17%,实测值与预测值相对偏差为3.07%,两者能较好地吻合。     

光磁耦合技术降解亚甲基蓝染料废水

针对偶氮类难降解有机物的染料废水具有色度大、难降解等问题,模拟了具有偶氮结构的亚甲基蓝染料废水,对光磁耦合技术降解亚甲基蓝染料废水进行了研究,讨论了二氧化钛投加量、磁场、亚甲基蓝溶液初始质量浓度、pH值和光照时间对降解亚甲基蓝溶液效果的影响.试验结果表明:磁场有助于加强改善光催化氧化作用,增强亚甲基蓝溶液废水的降解效果;在场强为250 mT的磁场作用下,二氧化钛投加量1 g·L-1,亚甲基蓝初始质量浓度10 mg·L-1,pH=11,光照时间90min条件下,光磁污水处理技术对亚甲基蓝溶液COD去除率和脱色率分别为82.76%和86.02%.对比亚甲基蓝溶液处理前后紫外-可见光谱图的变化,发现经光磁耦合方法降解后,偶氮键及苯环都受到破坏,大部分亚甲基蓝已经被氧化分解.     

掺硼金刚石薄膜电极降解亚甲基蓝废水

采用掺硼金刚石薄膜电极组处理模拟亚甲基蓝染料废水,考察了掺硼金刚石薄膜的成膜质量和亚甲基蓝初始浓度、溶液pH、电解质投加量、电流密度等工艺条件对去除的影响,并进行了反应动力学模拟。结果表明,亚甲基蓝去除速率常数、去除率和溶液COD去除率随pH的升高、电解质的增多和电流密度的增大而增大。初始pH由4上升至10,亚甲基蓝去除速率常数由0.001 4 s^-1增至0.003 3 s^-1,去除率由53.9%增至85.8%。电解质投加量由1 g增至4 g,去除速率常数由0.001 7 s^-1增至0.005 1 s^-1,去除率由61.0%增至94.2%。电流密度由18.75 mA/cm²增大为75.00 mA/cm²,去除速率常数由0.000 3 s^-1增至0.003 8 s^-1,去除率由18.1%增至92%。亚甲基蓝初始浓度对去除率的影响较小。电解质投加不足及电流密度过大时,均造成溶液温度有较大上升,过剩的电能转化为溶液的热能。     

UV-LEDs光电芬顿处理次甲基蓝废水的实验研究

以紫外发光二极管(UV-LEDs,365 nm)为光源,进行光电芬顿处理次甲基蓝废水.研究了紫外光、电流、铁离子投量、鼓气量等条件对UV-LEDs光电芬顿降解染料次甲基蓝的影响.结果表明:LED紫外光显著促进了次甲基蓝降解,在10 mg·L-1 Fe2+、电流30 mA、鼓氧量200 mL·min-1的条件下,初始质量...     

SiC/BiVO_4复合材料光催化降解亚甲基蓝

采用化学沉淀法制备了不同配比的SiC/BiVO_4复合材料,研究了在白炽灯照射下复合材料对亚甲基蓝的光催化降解性能.结果表明:2∶1型SiC/BiVO_4复合材料的光催化降解能力最强,光照60min时亚甲基蓝的降解率达90%;光降解反应速率常数为0.023 1/min,是纯SiC的22倍.采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外可见-漫反射光谱(UV-Vis DRS)表征了SiC/BiVO_4复合材料的结构和形貌特征,初步分析了亚甲基蓝的光催化降解机理.     

活性炭对亚甲基蓝废水吸附速率的实验测定

吸附速率是吸附过程中的衡量吸附性能的一个指标。本实验在25℃下,通过测定不同时间点活性炭吸附亚甲基蓝溶液的浓度,绘制出吸附速率曲线。,根据瞬时速率u=dc/dt,瞬时速率为瞬时浓度因吸附发生的变化和发生变化的时间之比,从吸附曲线上取某时间点t0处的斜率,则为该点的瞬时吸附速率。为测定吸附速率提供了一个简便的方法。     

吡啶改性凹凸棒废渣对亚甲基蓝废水的吸附

过氧化二苯甲酰为引发剂,以吡啶为单体改性凹凸棒废渣处理亚甲基蓝废水,研究吸附剂对亚甲基蓝的吸附机理以及动力学和热力学吸附性质.在实验范围内,废渣对亚甲基蓝的吸附可以用Langmuir吸附等温线描述,吸附过程符合准二级动力学方程.计算结果△G0＜0,△H0＜0,△S0＜0,说明此吸附是一个自发、放热、熵减的过程.