类水滑石的插层改性及其对沼液中磷的吸附分离

通过恒定pH法成功合成了均苯四甲酸插层的锌铝类水滑石(Zn2Al-PMA-LDHs),考察了它的特征结构及组成通式,并对沼液中磷的吸附性能进行了研究.结果表明,Zn2Al-PMA-LDHs对四川遂宁沼气工程所产沼液中磷的吸附性能要大大优于未插层的锌铝类水滑石(Zn2Al-Cl-LDHs).当吸附剂用量为0.1g/L时,Zn2Al-PMA-LDHs在4h内,对沼液中磷的吸附量由未插层前的11.58mg/g提高了约248%,达到40.31mg/g.同时该吸附剂对沼液中磷酸根的吸附过程符合准二级吸附动力学模型,吸附等温线表现为Langmuir型.用0.1 mol/L NaOH溶液对吸附后的Zn2Al-PMALDHs进行解吸再生,经过4个循环周期,其对沼液中磷的吸附量仍能达到首次吸附量的70%左右.     

Mg/Al型水滑石及其焙烧产物对水溶液中Cl-的吸附

研究了水溶液中氯离子在Mg/Al型水滑石及其焙烧产物上的吸附情况.分析了吸附时间、氯离子浓度及pH对氯离子在水滑石及其焙烧产物上吸附量的影响.实验表明,焙烧产物对氯离子有很强的吸附能力,其吸附能力要远大于水滑石.室温下氯离子饱和吸附量为74.07mg/g,水滑石为16.81 mg/g.吸附等温线均可用Langmuir等温方程描述.     

水合氧化铈负载沸石对含磷废水的深度处理

通过浸渍-焙烧-浸渍活化处理方法制备水合氧化铈负载天然沸石(HCO-MZ)吸附剂,探讨了该吸附剂对水中磷的吸附性能.研究表明,当Ce(VI)离子浓度为0.050 mol/L,在硫酸溶液中加热浸渍,干燥后400 ℃高温焙烧处理,再经稀硫酸加热活化,80 ～ 100 ℃干燥后制得的HCO-MZ吸附剂,其理论负载铈量m(水合氧化铈)/m(沸石)约为172.5 mg/g.采用本研究方法制得的HCO-MZ吸附剂可在pH值为4 ～ 8的范围内使用,其吸附行为可很好地采用 Langmuir等温方程式进行描述.在室温、磷初始质量浓度为30 mg/L、HCO-MZ投加量为30.0 g/L的实验条件下得到的磷去除率可达99 %,对磷的吸附容量约为0.99 mg/g,适用于工业污水处理和生活污水的深度除磷.     

Mg-Al水滑石及焙烧态样品吸附水中氟离子的研究

用共沉淀法制备了不同配比的Mg-Al水滑石,焙烧后制得焙烧态水滑石,用XRD、TG-DTA等方法进行了表征,考察了水滑石及焙烧产物对水中氟离子的吸附性能,研究了吸附时间、吸附液浓度、吸附液pH值和吸附温度对吸附量的影响,计算得到了有关动力学和热力学参数.结果表明:水滑石对F-的吸附基本符合二级反应速率方程和Langmuir吸附等温式,450℃焙烧态水滑石(nMg/nAl=5)的饱和吸附量达61.32 mg.g-1.当吸附液的pH值超过13时,水滑石的吸附量明显下降.水滑石材料的氟容量显著优于活性炭、氧化铝,但再生水滑石的吸附量不及初次使用的样品.     

改性小麦秸秆对磷酸根的动态吸附性能

以氯化锌为活化剂对小麦秸秆进行了改性,制备出一种新型炭质吸附剂。以溶液的流速、初始浓度、pH值、温度和吸附剂用量对动态吸附效果的影响进行了研究和分析。结果表明：在溶液流速为5mL／min、初始浓度为50mg／L、pH为7、吸附剂量为3g时,吸附剂的吸附效果最好,在50min基本达到吸附平衡。随着溶液流速的增加,改性小麦秸秆对磷酸根的吸附量逐渐减少;随着溶液初始浓度的增大,吸附床层的穿透点提前;在pH=7时,吸附剂的动态饱和吸附量可达4．294mg／g;吸附区的移动速度随温度的升高而缓慢降低,但幅度不大。     

制备焙烧Mg/Al水滑石及同时去除水中氟和硬度

通过共沉淀法制备焙烧Mg/Al水滑石(HTCs-400-MgAl),利用X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外线光谱(FTIR)对材料进行表征,研究焙烧水滑石投加的质量浓度、温度、溶液初始pH值、吸附动力学和等温吸附等对吸附效果的影响.结果表明:当焙烧水滑石在最佳投加质量浓度为6g·L~(-1)时,其在4h内对初始质量浓度为10mg·L~(-1)的氟离子和500mg·L~(-1)的硬度(以CaCO_3的质量浓度计算)的吸附量分别为1.57,47.50mg·g~(-1);焙烧水滑石吸附氟离子的过程更符合拟二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,其去除机理为结构重建;焙烧水滑石吸附硬度的过程更符合拟二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型,其去除机理包括表面吸附和生成沉淀去除.     

共沉淀法合成锌铝类水滑石化合物的焙烧产物及其磷吸附

采用共沉淀法合成ZnAl类水滑石化合物,并于400℃焙烧4h,研究焙烧产物对含NaH2PO4、Na2SO4、NaNO3、NaCl的混合溶液中磷的选择性吸附行为.发现该产物表现出对磷具有高选择性,吸附量随着吸附时间的增加而增加而后趋于饱和,可达35mg.g-1,该值比采用均匀沉淀法合成的该材料的吸附量增加了1倍;且随着吸附量的增大,溶液的pH变大,验证了该体系对磷的吸附机制很可能是磷酸根与吸附剂进行表面络合.本工作提供了一条增大比表面积从而提高磷吸附量的途径,同时该合成方法简洁且产量大.     

水滑石对水溶液中牛血清白蛋白的吸附

采用水相沉淀热结晶法制备水滑石(LDHs),研究其对牛血清白蛋白(BSA)的吸附量及LDHs可能存在的结构变化,探讨pH值、初始质量浓度以及偶联剂质量分数对BSA吸附量的影响.结果表明,pH值对LDHs吸附BSA的影响最大,在pH值为6.2,BSA初始质量浓度为6.0 g/L时饱和吸附量可达到56.82 mg/g.偶联...     

改性废弃稀土抛光粉吸附除磷的研究

探讨了废弃稀土抛光粉的改性方法以及改性后材料对磷酸根离子的吸附特性.结果表明,改性稀土抛光粉对磷酸根阴离子显示了良好的吸附效果,改性后的磷吸附量是改性前的100倍,在室温(25℃),初始浓度5～150 mg/L,pH为3、5、7、9、11的条件下,其吸附等温线能很好地用Langmuir方程进行描述.对于低浓度(5～10 mg/L)磷溶液,改性后材料在所选pH条件下对磷的去除率可达100%,表明将废弃稀土抛光粉改性成磷吸附剂是可行的.     

MgZnAl复合金属氧化物对Cr(Ⅵ)的吸附

采用共沉淀法合成了Mg2ZnAl-CO3水滑石,并用XRD、TG-DTA、IR和TEM进行表征.以其为前驱体,经焙烧制得吸附剂,对模拟废水中的Cr(Ⅵ)进行了吸附研究.结果表明,吸附的最佳实验条件为:温度为35℃,pH为6,吸附时间为40min,Cr(Ⅵ)初始浓度为120mg/L.在最佳吸附条件下,吸附剂对废水中Cr(Ⅵ)的饱和吸附容量为31.44mg/g,相应的吸附去除效率为86.90%.     

木棉基活性炭纤维的制备及其对挥发性有机物的吸附性能

以木棉纤维为原料,采用NaOH、ZnCl2化学活化法在450℃处理后制备得到木棉基活性炭纤维样品。利用扫描电镜、X射线衍射分析、拉曼光谱及低温氮气吸脱附对木棉基活性炭纤维的结构进行了表征和测定,结果表明：所制备的木棉基活性炭纤维由无定形碳组成,具有丰富的微孔结构,比表面积达到1397 m2/g。将通过上述方法获得的木棉基活性炭纤维在30 ℃条件下对低沸点二氯甲烷及常见挥发性有机物(VOCs)中苯、甲苯进行吸附性能评价,由吸附穿透曲线计算获得这3种VOCs的吸附量分别为130 mg/g、350 mg/g、479 mg/g。进一步考察了木棉基活性炭纤维的再生性能及在不同温度下对二氯甲烷吸附穿透曲线的影响,发现随着吸附温度升高,穿透时间提前,吸附容量随之下降;在温度为20 ℃时,木棉基活性炭纤维对二氯甲烷的吸附量可达179 mg/g。     

载Fe(Ⅲ)丝瓜络纤维吸附磷酸根研究

采用静态吸附试验,研究了pH、吸附剂投放量、温度、吸附时间对载Fe(Ⅲ)丝瓜络纤维吸附水中磷酸根性能的影响.结果表明,在pH为4.00~6.00的范围内吸附量较大,即当磷酸根以H2PO4-的形式存在时有利于吸附.载Fe(Ⅲ)丝瓜络纤维对磷酸根的吸附符合Langmuir吸附等温方程及拟二级动力学方程.根据Arrhenius方程得出该吸附过程的经验活化能为17.81kJ/mo1,属于物理吸附.溶液中存在的Cl-,NO3-、SO42-及CO32-对磷酸根的吸附影响不明显,用5.00mL 50g/L NaOH溶液进行解吸,回收率达到97.65%.     

共价键型季铵化活性炭对水中硝氮及磷酸盐的吸附研究

以有机硅季铵盐和活性炭为原料, 利用硅烷化反应, 制备一种新型吸附材料--共价键型季铵化活性炭(CQA)。通过FTIR, SEM和 BET对CQA进行表征, 验证季铵盐能够通过共价键结合, 成功地负载到活性炭表面, 并对活性炭的形貌结构产生重要影响。CQA对硝氮和磷酸盐的吸附能力都大大提高, 对含硝氮和磷酸盐的溶液的吸附实验表明: CQA对硝氮和磷酸盐的吸附机理均符合拟二级反应模型, 说明吸附过程主要由化学吸附控制; 吸附过程可以用Langmuir和Freundlich等温吸附模型较好地进行描述,最大吸附容量分别为14.829和8.442mg/g。最后考察pH对硝氮和磷酸盐吸附行为的影响, 结果表明, 当pH为4~9时, 比较适宜CQA对硝氮和磷酸盐同时去除。     

废茶渣对Cr(Ⅵ)的等温吸附模型研究

在废茶渣量1.5 g、pH 5.5、温度25℃、吸附时间2 h条件下,研究了不同Cr(Ⅵ)初始浓度为24 mg/L、40 mg/L、64mg/L、96 mg/L、120 mg/L、160 mg/L下的废茶渣对Cr(Ⅳ)的等温吸附曲线。Langmuir和Freundlich等温吸附模型都可以描述茶渣对Cr(Ⅵ)的吸附行为。但Freundlich等温吸附模型符合得更好。吸附过程中最大饱和吸附量为4.27 mg/g。吸附是优惠吸附过程。     

TBX 多孔陶粒滤料制备及废水吸附除磷试验研究

提供微碱性氛围和足够的钙离子浓度是实现高效吸附除磷的重要条件。以白色硅酸钙水泥、硬硅钙石、粉煤灰、黏土和氧化钙等为主要原料, 经水热反应和高温蒸汽养护制备了TBX 多孔陶粒滤料。通过考察试验材料的钙离子浸出速度和浸出液 pH 值变化过程, 确定了高效吸磷滤料的制备工艺。应用制备滤料处理低浓度含磷废水的试验结果显示:在投加量质量分数为 1% , 磷酸盐溶液浓度为10 mg/ L, 吸附 2 小时后, 残 留液磷含量可达0.2mg/L以下, 远低于城镇污水处理厂综合排放一级 A 标准。由于高效吸附除磷特性和低廉造价, 在城市污水除磷和富营养化水体修复领域, TBX 多孔陶粒滤料将有着 良好的工程应用前景。     

离子交换法吸附分离发酵液中的丙酸

比较了9种弱碱性阴离子交换树脂对费氏丙酸杆菌发酵液中丙酸的静态和动态吸附性能。结果表明：树脂ZGA330对含有12.6g/L丙酸的发酵液丙酸的静态吸附量最大,吸附量为44.9mg/g;动态吸附过程中对发酵液中主要营养成分糖、氨基酸吸附很少,而对丙酸吸附量高达205.5mg/g。成功地通过树脂吸附将发酵系统中的丙酸分离出去,实现了维生素B₁₂的高密度发酵,维生素B₁₂的产量由9.1mg/L提高到13.1mg/L,增加了0.44倍。研究结果为丙酸的发酵与吸附分离耦合过程研究提供了基础,丙酸吸附分离后的发酵液继续进行维生素B₁₂发酵生产可以解除丙酸的抑制作用,提高了维生素B₁₂的产量。     

河砂对径流污染物吸附效果试验研究

河砂是透水铺装、生物滞留池及树池等海绵城市建设用设施的主要原材料之一,对其吸附去除径流污染物的效果进行了试验研究。结果表明,随着污染物初始浓度的增加,河砂对COD、TN、TP、Cu的吸附量均呈现先增加后趋于平稳的趋势。当初始溶液浓度达到160 mg/L以上时,河砂对COD、TN、Cu的最大吸附量分别保持在1.83、1.19、1.22 mg/g左右,当初始溶液浓度达到80 mg/L以上时,河砂对TP的最大吸附量维持在0.50 mg/g左右。同时在去除率方面,河砂对小于20 mg/L的低浓度TN、TP的去除效果较好;当初始溶液浓度为100 mg/L时,河砂对COD的最高去除率为74%;不同初始溶液浓度下河砂对铜的去除率在77%~98%之间。结果表明,河砂对径流污染物均具有一定的吸附效果,尤其对重金属Cu的吸附去除效果最佳。这为进一步推广应用涉及以砂为原材料的海绵城市相关技术及设施提供了技术支持。     

土霉素菌渣活性炭吸附处理低浓度含铬废水

采用活化法制备土霉素菌渣活性炭(菌渣炭),并用于处理低浓度含铬废水。经过组分测定可以看出土霉素菌渣含有较高的挥发分,灰分含量较低;元素分析中C、O元素的含量较高,表明土霉素菌渣含有大量的有机物和菌体蛋白;BET测得菌渣炭的比表面积、孔容和孔径都较大,通过扫描电镜可观察出菌渣炭具有较多的微孔和中孔,有利于对Cr(VI)定的吸附。通过单因素实验确定在初始Cr(VI)浓度为2mg/L时菌渣炭对Cr(VI)的最佳吸附pH、吸附剂投加量、吸附时间分别为4、0.5g/L、 50min, Cr(VI)的最高去除率为96.2%。热力学和动力学分析结果表明菌渣炭对Cr(VI)的吸附符合Freundlich等温吸附模型和准二级动力学模型。菌渣炭的饱和吸附量为17.93 mg/g,对Cr(VI)的吸附速率与吸附剂上未被占据的吸附位点的平方成正比。用1mol/L的HCl对菌渣炭进行洗脱再生,经过4次循环实验Cr(VI)的去除率为77.1%,剩余溶液中Cr(VI)浓度为0.459 mg/L,满足污水综合排放标准0.5 mg/L,菌渣炭的饱和吸附量为2.018 mg/g,表明菌渣炭的再生性能良好。     

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.     

功能化水葫芦生物吸附剂的制备及其对铀的吸附机理

采用氢氧化钠预处理—柠檬酸热改性的两阶段处理方法,对水葫芦(water hyacinth,WH)通过酯化反应引入外来羧基,制备成一种新型的功能化水葫芦生物吸附剂(modified water hyacinth,MWH).利用批次静态吸附实验,研究了pH、铀初始质量浓度、WH/MWH投加量、吸附时间等因素对WH/MWH吸...