新型螯合吸附剂的制备及其对Cd~(2+)吸附性能研究

利用自制季铵型淀粉改性重质碳酸钙,制备吸附重金属Cd~(2+)的新型螯合吸附剂。通过静态和动态实验探究新型螯合吸附剂吸附性能,用原子吸收分光光度计测定溶液中Cd~(2+)的浓度。结果表明,新型螯合吸附剂对Cd~(2+)的最优静态吸附条件为:新型螯合吸附剂用量为12 g/L、时间为3 h、pH值为6.5、常温,在最优条件下吸附率为99.88%。动态吸附结果表明:通过固定床实现对重金属Cd~(2+)的吸附,可以应用到实际吸附工艺中。红外光谱分析表明:新型螯合吸附剂中重质碳酸钙表面被自制季铵型淀粉包覆。     

污泥活性炭对焦化废水中COD的深度处理

以污水厂脱水污泥、锯末和焦油的混合物为原料,采用ZnC l2和KOH为活化剂制备出过渡孔发达、强度大的污泥活性炭S-AC(ZnC l2)和S-AC(KOH),并将其应用于焦化废水生化出水中COD的深度处理。结果表明:2种吸附剂对焦化废水中COD的吸附行为均符合Langmuir等温方程,吸附量随着温度的升高而增大。伪二级方程可较好地描述2种吸附剂对COD的吸附行为,静态动力学数据结果符合液膜扩散方程,液膜扩散为吸附过程的主控步骤。动态吸附与脱附研究表明:吸附流速为10 BV/h(BV为吸附剂装柱体积)时,S-AC(KOH)对COD的穿透吸附量和饱和吸附量分别为11.75 mg/mL和13.54 mg/mL;S-AC(ZnC l2)对COD的穿透吸附量和饱和吸附量分别为12.46 mg/mL和14.53 mg/mL;以质量分数5%NaOH为脱附剂,脱附流速为5 BV/h时,吸附剂的脱附率可达90%以上。     

三乙烯四胺基蔗渣纤维素的制备及其对Cu~(2+)、Cr~（6+)的吸附

工业废水中存在的铜、铬等重金属离子不仅污染土壤、水体,而且对人体危害极大,采用农业废弃物改性制备的重金属吸附剂吸附处理含重金属离子废水具有原料成本低、吸附性能好等优点。以蔗渣为原料提纯纤维素,再选择性氧化成双醛纤维素,并与三乙烯四胺进行席夫碱反应制备三乙烯四胺基蔗渣纤维素吸附剂。三乙烯四胺基蔗渣纤维素吸附剂对Cu2+、Cr6+进行的吸附试验表明:吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级吸附动力学吸附模型,三乙烯四胺基蔗渣纤维素对Cu2+、Cr6+的饱和吸附量分别为222.72 mg/g和10.86 mg/g;吸附自由能变ΔG均为负值,说明试验条件下吸附剂对Cu2+和Cr6+的吸附反应均能自发进行;吸附自由焓变ΔH均为负值,说明试验条件下吸附剂对Cu2+和Cr6+的吸附反应均为放热反应;吸附熵变ΔS均为负值,说明吸附过程体系趋于稳定。     

采煤机运动参数对块煤产量的影响

为了增加粉煤灰的反应活性,将原料粉煤灰（RFA）进行超细球磨得到超细粉煤灰(UFA),将超细粉煤灰与NaOH溶液反应后挤出成型烘干,得到超细粉煤灰基成型吸附剂(UFFA),通过XRD和SEM对其进行表征.研究了RFA,UFA和UFFA对Cr⁶⁺的吸附性能.结果表明：UFFA的吸附性能优于UFA,RFA最差; UFFA对Cr⁶⁺的吸附过程符合二级吸附动力学模型,吸附过程由颗粒内扩散过程控制.热力学研究表明：UFFA对Cr⁶⁺的吸附符合Langmuir吸附等温式;UFFA对Cr⁶⁺吸附热力学参数ΔG＜0,ΔH=－5.391 kJ/mol,表明吸附是自发放热过程.     

硅酸钙板质废弃物处理含铅污水及土壤试验

硅酸钙板固体废弃物中通常含有托贝莫来石,在污水处理和土壤改良剂制备方面具有潜在应用价值。 分别以抛光粉和废弃硅酸钙板为原料制备吸附剂和土壤改良剂,通过吸附—脱附和土壤重金属固化试验探究其对含 铅污水和铅污染土壤的处理效果。 结果表明:① 废弃的硅酸钙板和抛光粉的主要成分为托贝莫来石,二者对溶液中 Pb2+均有较好的吸附效果且不易脱附,其中抛光粉吸附剂对 Pb2+的吸附容量为 264. 84 mg / g,废弃硅酸钙吸附剂对 Pb2+的吸附容量为 275. 12 mg / g。 ② 2 种改良剂对土壤中 Pb2+的固化效果良好,若提高相互之间的接触,改良效果有 望进一步提高。 ③ 2 种改良剂均可以降低土壤容重,同时使土壤水分蒸发加快。 研究结果可为硅酸钙板废弃物的消 纳利用提供有益参考。     

纳米羟基磷灰石吸附水溶液中Pb2+的研究

试验研究了纳米羟基磷灰石对Pb2+的吸附性能.结果表明,纳米HAP在较宽的pH范围内,对Pb2+皆具有良好的吸附能力,pH为4.6时,Pb2+的去除率最高.Pb2+吸附量与吸附温度、吸附时间及初始Pb2+浓度正相关,与吸附剂用量负相关;Pb2+去除率与吸附温度、吸附时间、吸附剂用量正相关,与初始Pb2+浓度负相关;常温下,HAP吸附剂用量为2.5 g/L时,饱和吸附的时间为18h;吸附剂用量为0.5g/L时,最大饱和吸附量为1.91 g/g.     

改性海泡石的特性及其对重金属离子的吸附研究

本文采用盐酸对海泡石进行改性,改性海泡石的比表面和孔体积都有提高,中大孔孔体积增加更多。利用改性海泡石对重金属离子的吸附性能进行了测试,结果表明:改性海泡石对重金属离子均具有较强的吸附作用,吸附效果依次为Cu2+>Zn2+>Ni2+,且以脱镁率10%的改性海泡石吸附能力最强。在试验基础上,确定了改性海泡石吸附重金属离子较理想的条件为:室温下,固液比为1∶500(g/mL),pH值=5.0,吸附时间为6h,此时对Cu2+、Zn2+、Ni2+离子的吸附比率分别为43.9%、40.7%、28.7%。改性海泡石对Cu2+、Zn2+、Ni2+离子的吸附符合Freundlich吸附方程。     

热改性蛇纹石吸附剂除镉性能研究

采用对比的方式,分别对天然蛇纹石和经700℃改性的蛇纹石做了等温吸附实验,研究蛇纹石对重金属Cd2+的吸附性能,并探讨了影响吸附的因素和吸附机理。吸附剂用量、溶液的pH值对2种蛇纹石的吸附率均有较大影响。随着吸附剂用量的增加,天然蛇纹石和热改性蛇纹石对Cd2+的吸附率都逐渐增加,且吸附率都超过了60%。在同等吸附剂用量条件下,经700℃改性的蛇纹石的吸附能力要明显强于未改性的天然蛇纹石。当pH值为3～6时,2种蛇纹石对Cd2+的吸附量都随着pH值的增加而显著增大;当pH值为6～10时,对Cd2+的吸附量趋于稳定。两种蛇纹石均符合Freundlich方程,且拟合度较好,对重金属Cd2+有较强的吸附能力;经700℃改性的蛇纹石对Cd2+的饱和吸附量为8.19 mg/g,约等于天然蛇纹石饱和吸附量的2倍。     

新型介孔吸附剂制备及重金属吸附性能

采用挥发诱导自组装技术,以乙醇为溶剂、四甲基氢氧化铵(TMAOH)为结构导向剂,合成胺基修饰的介孔吸附剂。以Cu2+,Pb2+,Mn2+,Cd2+为目标污染物,考察介孔吸附剂对重金属的吸附性能。结果表明,吸附剂对重金属的吸附更符合Langmuir吸附等温模式,行为主要表现为单分子层吸附。吸附动力学方程拟合表明样品对重金属的吸附行为更符合二级动力学吸附模型,表明此类吸附剂对金属离子的吸附以化学作用为主。吸附饱和的介孔吸附剂可经过简单的酸洗回收,多次回用后的重金属去除率仍可达到90%左右。     

腐植酸系粒状交换剂处理含镉废水

大量存在于泥炭和风化煤中的腐植酸,其分子结构中含有羧基、酚羟基,羰基、胺基等活性基团,它们可与金属离子进行交换、络合、螯合等反应。加上腐植酸有巨大的内孔表面,因此还具有很强的吸附性能。所以利用风化煤制造腐植酸系交换剂或炭质吸附剂,可应用于处理工业废水中的重金属、放射性元素等。最近二年上海化工学院等单位开展了用大同风化煤粉经粘合成型制成粒状交换剂,用以应用于净化氰化镀镉废水的小试研究,经过动态和静态脱镉试验表明:该交换剂的工作交换容量,在处理用自来水冲洗的镀件含镉废水时,其     

弱酸改性粉煤灰空心微珠用于处理铅锌选矿废水吸附试验研究

提出将粉煤灰空心微珠作为吸附剂应用于铅锌选矿废水治理。首先采用BET、SEM、XRD、Zeta电位等测试方法,考察了微珠的弱酸活化机制,然后对实际废水中残留的选矿药剂以及重金属离子开展了吸附试验研究。结果表明:微珠经弱酸活化后,其表面电位由-1.797 6mV增加到-15.538 7mV,大幅度提高了静电吸附能力;对实际废水中的COD有很好的去除效果,但四种药剂呈现不同的吸附行为。饱和吸附量方面:腐植酸钠(6.492mg/g)乙硫氮(2.250mg/g)丁基黄药(1.680mg/g)BK-906(0.024mg/g);吸附速率方面:腐植酸钠(K=0.330 2min~(-1))丁基黄药(K=0.312 1min~(-1))BK-906(K=0.020 1min~(-1))乙硫氮(K=0.008 1min~(-1))。对废水中低浓度的Zn~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)离子也呈现出一定的去除效果,重金属离子与残留的选矿药剂的络合共吸附是其主要去除机理。     

改性磁性膨润土对Cr(Ⅵ)的吸附性能

在磁性膨润土(MB)表面接枝聚乙烯亚胺(PEI)制备改性磁性膨润土(PEI/MB),利用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)和振动样品磁强计(VSM)对其进行表征分析,并考察其对Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,PEI成功接枝于磁性膨润土表面;pH值对吸附影响较大,最佳pH值为2;PEI/MB对Cr(Ⅵ)的吸附动力学符合准二级动力学模型;吸附等温线更符合Langmuir吸附等温模型,理论最大吸附量可达27.48 mg/g;6次再生后,PEI/MB对Cr(Ⅵ)仍具有一定的吸附性能。试验表明PEI/MB是一种具有良好应用前景的Cr(Ⅵ)吸附剂。     

膨润土对废水中Ni2+的吸附特性研究

为考察膨润土作为吸附剂对含Ni²⁺废水的处理效果,配制不同Ni²⁺初始浓度的溶液作为模拟废水,以山东莱阳鑫达矿业有限公司的天然钙基膨润土为吸附剂进行吸附试验。结果表明：随着Ni²⁺初始浓度的增加,膨润土对Ni²⁺的吸附率逐渐降低;膨润土对Ni²⁺的吸附率随固液比的增加而提高,但增加固液比降低了单位吸附剂的利用率,还提高了后续处理的难度;振荡速度对于膨润土吸附效果影响不大,可以忽略;随着pH值的提高,膨润土对Ni²⁺的去除率逐渐提高;Ni2+的初始浓度为100 mg/L、固液比为12.5 g/L、无振荡,自然pH时,Ni²⁺去除率可达95%以上。为考察溶液pH对膨润土吸附Ni²⁺的影响,考察了不同pH条件下膨润土对Ni²⁺的饱和吸附量,并对其机理进行了分析,结果表明：当溶液pH<7时,H+会与Ni²⁺发生竞争吸附从而降低Ni²⁺吸附率;pH值的提高有利于Ni²⁺的去除,但pH>7.5后Ni²⁺的水解成为主要去除机制;不同pH下,Ni²⁺的不同存在形态也对吸附率产生了影响。试验结果对膨润土作为吸附材料的工业化应用具有指导意义。     

粉煤灰/二氧化锰复合材料对Pb(Ⅱ)的吸附性能

利用多孔粉煤灰(CFA)为载体制备粉煤灰/二氧化锰(CFA@MnO2)复合材料,用以吸附废水中Pb(Ⅱ)。静态吸附试验结果表明:负载MnO₂后,粉煤灰对Pb(Ⅱ)吸附效果显著提高。CFA@MnO₂对Pb(Ⅱ)吸附动力学符合准二级动力学模型,等温吸附过程符合Langmuir单层吸附模型,最大吸附量为89.28 mg/g。热力学参数ΔH⁰为18.916 kJ/mol,且ΔG⁰<0,表明吸附过程是吸热的且自发进行。     

钠型煤基吸附剂对废水中Zn~(2+)的吸附研究

以新疆风化煤(XWC)为原料,硝酸钠溶液为浸渍液,采用浸渍联合微波辐照制备出钠型煤基吸附剂(SCA)。通过考察溶液pH值、吸附剂用量、反应时间及溶液初始质量浓度等因素,研究了SCA对Zn~(2+)的吸附特性。结果表明:在溶液pH值为5~11,加入量为0.3 g,溶液温度为室温的条件下,20 min内对质量浓度小于等于800 mg/L的含Zn~(2+)废水去除率达99.00%以上。经过改性后的SCA最大吸附容量为188.7 mg/g,是改性前XWC的4.2倍。改性前后的风化煤对Zn~(2+)吸附动力学均符合准二级动力学方程,吸附等温线均符合Langmuir等温模型。     

蛇纹石负载羟基磷灰石对矿区地下水中氟、铁和锰的动态吸附性能

针对矿区地下水中氟、铁、锰污染超标问题,利用湿法化学共沉淀法制备蛇纹石负载羟基磷灰石(Srp/HAP)复合吸附剂,通过动态吸附试验,研究Srp/HAP对F^-,Fe²⁺,Mn²⁺的同步吸附性能,考察吸附床高度、流速及进水质量浓度对穿透过程的影响。采用Adams-Bohart,Thomas模型拟合和SEM,EDS,XRD,BET,FT-IR等微观表征,分析Srp/HAP对F^-,Fe²⁺,Mn²⁺的吸附机理。结果表明,制备的Srp/HAP复合吸附剂颗粒紧实,既有Srp表面的片状卷曲结构,又解决了HAP表面团聚问题,负载后颗粒的比表面积、孔容均有明显增加,具有较好的表面孔隙结构,有利于氟、铁、锰的同步吸附去除。吸附柱吸附总量随床柱传质区高度的增加和3种离子初始质量浓度的升高而增加;在进水流速为4 m L/min时动态柱对离子的动态吸附容量最高,流速过大和过小都不利于复合吸附剂的动态吸附;在吸附剂填充高度15 cm,进水流速为4 m L/min时,动态柱对初始质量浓度分别为5,20和5 mg/L的F^-,Fe²⁺,Mn²⁺的最大动态吸附容量分别为1.567,7.008和1.615 mg/g。采用Thomas模型能较好描述Srp/HAP对F^-,Fe²⁺,Mn²⁺的吸附动力学特征。微观分析表明,吸附过程既有表面物理吸附,也有化学吸附,化学吸附主要表现为离子交换和表面络合作用。F^-部分取代HAP中的OH^-,Fe²⁺和Mn²⁺则取代Srp中的Mg²⁺,使得F^-,Fe²⁺,Mn²⁺在复合颗粒表面的赋存状态主要以Fe₃Si₂(OH)₄O₅,Mn₃Si₂(OH)₄O₅,Ca₅(PO₄)₃F化合物存在,另外HAP晶体表面的PO₄^3-与Fe²⁺和Mn²⁺也可能发生络合作用。蛇纹石负载羟基磷灰石复合颗粒可作为矿区处理含氟、铁、锰离子地下水的优良吸附剂。     

核壳结构的磁性铁锰复合氧化物对铅离子的吸附特性研究

通过共沉淀法制备了吸附剂--核壳结构的磁性铁锰复合氧化物,并应用于模拟废水中吸附Pb²⁺。通过调控磁性铁锰复合氧化物中铁和锰的比例、吸附时间和含Pb²⁺废水的pH值等参数,优化磁性铁锰复合氧化物对铅离子的吸附条件。研究结果表明,吸附条件为: 铁锰比3∶1、吸附时间60 min、pH=8,此时核壳结构的磁性铁锰复合氧化物对Pb²⁺的吸附量达到最大值24.99 mg/g。以Fe₃O₄为磁芯制备的磁性铁锰复合氧化物具有磁性,可通过磁性分离的方法瞬间从废水中分离出吸附剂,为该吸附剂的应用及回收利用提供了方便。     

赤泥基吸附剂对废水中重金属离子吸附机理研究

利用赤泥基吸附剂对废水中重金属离子开展吸附特性研究,以酸性废水中Cu²⁺、Zn²⁺为研究对象,借助吸附动力学模型、吸附等温线、FTIR、XRD等手段探究了赤泥基吸附剂的吸附机理。结果表明：赤泥基吸附剂对重金属离子Cu²⁺、Zn²⁺的吸附过程属于单分子层吸附,Langmuir吸附等温线拟合得出吸附剂对Cu²⁺、Zn²⁺的最大吸附量分别为33.12 mg/g、129.88 mg/g,符合准二级动力学模型。赤泥基吸附剂中Si-O-Si键与Cu²⁺、Zn²⁺发生相互作用,吸附过程为化学吸附。该研究为铝工业固废赤泥的回收利用提供了新途径。     

煤液化残渣基炭材料吸附瓦斯实验研究

实验采用自行设计的单塔高流量、常压吸附装置和煤液化残渣基炭材料吸附剂,讨论了不同吸附剂用量、不同装柱方式对CH4/N2分离性能的影响。结果表明:在550℃,KOH活化下所制备煤液化残渣基活性炭的比表面积可达1721 m2/g,其中微孔占到开孔数量的89.5%;在相同吸附剂装填量下,分层装填方式对甲烷的吸附性能要优于混合式装填方式;在分层装填方式下,随着吸附剂装填数量的增加,甲烷的吸附量增加,饱和吸附性能提高20%。     

赤泥复合颗粒对Fe2+和Mn2+的吸附-聚沉性能

针对煤矿酸性废水中存在大量Fe2+、Mn2+和H+的污染问题,采用赤泥复合颗粒、脱碱复合颗粒及单独加碱对含Fe2+和Mn2+的煤矿酸性废水进行对比处理试验研究,并探讨了复合颗粒对Fe2+和Mn2+的去除机理。结果表明,赤泥复合颗粒释放总碱度为186.68 mg/g（以CaCO3计）,具有较强的pH值提升能力;复合颗粒通过吸附、沉淀、聚沉协同作用去除Fe2+和Mn2+,且以沉淀作用为主,投加量为2 g/L时的去除率分别为83.26%和67.27%;复合颗粒对Fe2+和Mn2+的吸附均符合Freundlich吸附等温方程,倾向于多分子层吸附;赤泥复合颗粒既能降低酸度,又能吸附重金属离子,可作为处理含Fe2+、Mn2+煤矿酸性废水的优良吸附材料。