CH-90交换树脂对废水中Co2+ 丶Mn2+的去除

研究了CH-90阳离子交换树脂对PTA模拟废水及工业废水中Co²⁺ 、Mn²⁺ 的吸附性能,考察了不同 pH、CH-90树脂的质量浓度、接触时间对树脂吸附性能的影响。结果表明,当pH=3.5、CH-90树脂的质量浓度为 2.0g/L时,CH-90树脂对模拟废水中Co²⁺ 、Mn²⁺去除率达到最佳,最大吸附量分别为55.4、50.5mg/g,其吸附过程符合准二级动力学描述。而在工业废水中,由于有机物的大量存在及pH 的影响,最合适的CH-90树脂的质量浓度为24g/L。吸附后的树脂在强酸中脱附,能够重复再生15次以上,降低树脂的使用成本。     

盐酸羟胺改性柚皮吸附剂的制备及对Cu~(2+)吸附性的研究

用盐酸羟胺改性柚子皮制备一种新型的生物质吸附剂,通过模拟废水吸附试验研究了其对Cu~(2+)的去除效果。从模拟废水的pH、吸附时间、吸附剂用量和反应温度4个方面分别考察了改性柚子皮吸附剂对铜离子去除的影响。以溶液的吸光度和电导率来表征吸附性能。实验结果表明:吸附反应时间、吸附剂加入量、反应温度和模拟废水的pH等4个因素对吸附剂性能均有明显影响,其中当Cu~(2+)的初始质量浓度为100mg/L,温度为35℃,溶液pH=4,吸附剂质量为吸附剂/吸附质质量的15%,吸附时间为25min时,吸附率最高。     

不同条件下D113树脂分离富集Pb~(2+)的性能研究

为检测生物传感器分离富集Pb~(2+)的性能,本文基于重金属离子富集与检测一体化量热式生物传感器,采用大孔D113树脂颗粒进行吸附实验研究。以吸附率为指标,考察了树脂用量、吸附交换时间、温度、Pb~(2+)质量浓度和pH值等不同工况对树脂分离富集铅离子性能的影响。研究结果表明,D113树脂对Pb~(2+)的吸附率随树脂用量和吸附交换时间的增加而增大,温度、pH值和Pb~(2+)质量浓度的增加均有利于吸附交换过程。在树脂用量为4g,吸附交换时间为60min,吸附温度为30℃和pH值为7.0的离子强度条件下,吸附效果最优,实际测得D113树脂对茶叶中铅离子的吸附率达85%以上。说明D113树脂适用于铅离子检测目的生物传感器的分离富集处理过程,可作为重金属检测生物传感器的载体。该研究对提高量热式生物传感器灵敏度具有重要意义。     

磁性磺化纤维素微球的制备及其对Cu~(2+)的吸附性能

以离子液体为溶剂,引入Fe_3O_4纳米颗粒与磺化基团,制备磁性磺化纤维素微球(MSCB)。采用扫描电子显微镜、X射线衍射、热重分析以及傅里叶变换红外光谱等对MSCB的微观结构与化学结构进行了表征,并研究反应时溶液pH、Cu~(2+)初始质量浓度以及吸附时间对Cu~(2+)吸附量的影响。结果表明,当溶液pH为6、Cu~(2+)初始质量浓度为100 mg/L、吸附时间为90 min时,MSCB对Cu~(2+)吸附效果最好,最大吸附量为87.64 mg/g。磺酸基团和球状多孔结构可以提升MSCB的吸附性能。MSCB吸附Cu~(2+)的过程符合准二阶动力学方程与Temkin吸附等温模型。在二次吸附后,重复吸附效率仍保持在84%以上。Fe_3O_4纳米颗粒的加入使MSCB具备敏感的磁响应以及回收利用价值。     

改性芦苇对印染废水中Pb~(2+)的吸附研究

用15%氢氧化钠对芦苇进行改性制成芦苇吸附剂,并进一步研究了该吸附剂对印染废水中Pb2+的吸附过程。考察了吸附剂投加量、吸附时间、pH值以及溶液初始浓度等因素对吸附性能的影响。结果表明:在含Pb2+为40~160 mg/L的模拟废水中,吸附剂用量为2 g/L、粒径为150μm、pH值为4的最佳实验条件下,吸附120 min后基本达到平衡,去除率最高可达95%以上。吸附过程可用Langmuir等温方程较好地拟合,改性芦苇对Pb2+的最大吸附量为144.1 mg/L。     

蒙脱石-钢渣复合吸附颗粒对水中Cd~(2+)的吸附及其它离子的影响研究

以蒙脱石和钢渣为原料,采用工业淀粉作为添加剂制备蒙脱石-钢渣复合吸附颗粒,探究其对水中Cd~(2+)的吸附性能及其机理.研究结果表明,蒙脱石占复合吸附颗粒质量比为50%时,对Cd~(2+)的吸附性能最好.质量比为1∶1的蒙脱石-钢渣复合吸附颗粒在用量为15g·L~(-1)和pH值为5.5～6.5时,吸附效果最佳.在温度为25℃,pH为5.6时,1.5g质量比为1∶1的蒙脱石-钢渣复合颗粒对浓度为100mg·L~(-1)的Cd~(2+)溶液(100mL)吸附60min后,废水中Cd~(2+)的吸附率达到97.47%.通过二级动力学方程拟合复合吸附颗粒对Cd~(2+)的吸附反应,相关系数为0.998 0.吸附颗粒对水中Cd~(2+)的吸附等温式符合Langmuir方程,相关系数为0.974 5,Cd~(2+)的饱和吸附量达到9.76mg·g~(-1).Cu~(2+)和Pb~(2+)对废水中Cd~(2+)的吸附具有竞争影响,可以降低其吸附量,且Pb~(2+)的影响较大.     

三种淡水藻对Pb~(2+)的吸附研究

以绿毛藻、螺旋藻、小球藻等三种淡水藻为吸附剂,通过改变吸附时间(0.5 h～6.0 h)、初始pH(3.0～11.0)、吸附剂用量(0.05 g～0.30 g)以及Na+质量浓度(0 mg/L～120 mg/L),考察其对溶液中Pb~(2+)(50 mg/L)的吸附效果,并利用吸附等温线拟合对其吸附动力学模型进行了初步探究。结果表明,随着吸附时间的增加,吸附会达到平衡,而后出现解吸的现象;在偏酸性的条件下这三种藻类对Pb~(2+)的吸附效果较好;当吸附达到平衡后再增加吸附剂的用量会降低单位质量吸附剂的吸附能力;Na~+浓度对吸附效果也有极大的影响。吸附等温线表明这三种藻类吸附剂的吸附均符合Langmuir模型,依据该模型得到其对Pb~(2+)的饱和吸附量分别为27.50 mg/g、21.00 mg/g和25.85 mg/g。这三种藻类对Pb~(2+)均有较好的吸附效果,且廉价易得,在处理重金属污染上将有一定的应用前景。     

主链含双酚酸钠链节的聚芳醚砜对水中Pb~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)的同步吸附性能

利用主链含双酚酸钠链节的聚芳醚砜(PAES-C-Na)吸附剂处理同时含Pb~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)的水溶液,并通过火焰原子吸收分光光度计测试溶液中金属离子浓度;研究了溶液pH、吸附剂量、初始浓度以及吸附时间等因素对同步吸附的影响,且同步吸附行为采用伪一阶和伪二阶动力学方程进行模拟。结果表明,PAES-C-Na吸附共存金属离子主要是通过表面的羧基功能基团与金属离子之间的离子交换和静电作用实现,同步吸附动力学实验表明PAES-C-Na对金属离子的吸附采用伪二阶动力学方程拟合效果最好,即金属离子的同步吸附以化学吸附为速率控制步骤,其吸附量由大到小顺序为Pb~(2+)(26.02 mg/g)、Cu~(2+)(20.52mg/g)、Cd~(2+)(12.21mg/g)。     

球形膨润土水处理剂的制备及对Cr~(6+)的吸附作用

以膨润土,羧甲基淀粉,聚乙烯醇和海藻酸钠为原料制得球形膨润土,并将其用于处理含Cr~(6+)废水.球形膨润土处理含Cr~(6+)废水的适宜条件为:投加量6 g/L,吸附时间15 min,吸附温度30℃,含Cr~(6+)废水溶液质量浓度40 mg/L,pH=6,在此条件下去除率可达98.90%.处理后的含Cr~(6+)废水质量浓度小于0.5 mg/L,达到国家规定排放标准(GB 8978-1996).处理废水后的球形膨润土经5次再生处理后,去除率仍达96.51%.     

静电纺CS/PVA纳米纤维膜对Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸附特性

采用静电纺丝法制得CS/PVA纳米纤维膜,并将其作为对铜、镉离子的吸附材料。通过扫描电子显微镜(SEM)观察到CS/PVA纳米纤维细而均匀且呈不规则的网状结构。力学性能测试结果表明CS/PVA纳米纤维膜的稳定性较好,为其广泛应用于金属离子吸附材料提供前提。系统探讨了吸附时间、pH值、金属离子初始浓度对吸附性能的影响。结果表明,CS/PVA纳米纤维膜对Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸附作用在2 h内即可快速达到平衡,其吸附容量随着金属离子初始浓度、溶液pH值的增加而增大。此外,在100 mmol/L的稀盐酸(HCl)溶液中,Cu~(2+)、Cd~(2+)的脱附率在1min内可分别达到86.7%和91.3%。     

PVDF/AFMS杂化膜的制备及对Cu~(2+)的吸附

为提高膜对水溶液中铜离子的吸附效果,采用共缩聚法制备了氨基功能化介孔二氧化硅(AFMS)微球,然后将AFMS微球与聚偏氟乙烯(PVDF)以不同质量比共混,通过浸没沉淀相转化法制备了PVDF/AFMS杂化膜.采用SEM、FTIR对膜结构进行表征,并考察PVDF/AFMS杂化膜对水溶液中Cu~(2+)(初始质量浓度为300 mg/L)的吸附效果.结果表明:AFMS成功嵌入PVDF膜中;随着AFMS质量分数、pH(7.0)、Cu~(2+)溶液体积和接触时间的增加,杂化膜对Cu~(2+)的吸附量逐渐增大,直至达到吸附平衡;当AFMS在铸膜液固含量中所占质量分数为40%、pH值为6.0、Cu~(2+)溶液体积为20 mL、接触时间为120 min时,PVDF/AFMS杂化膜对Cu~(2+)的吸附量高达57.3 mg/g;经过5次吸附-脱附实验,该杂化膜对Cu~(2+)的吸附量为54.6 mg/g,为初始吸附量的95%以上.说明该杂化膜具有良好的吸附性能和再生性能,且操作简便.     

改性生物质炭对水溶液中Hg~(2+)的吸附性能研究

制备了KOH改性低温生物质炭(low temperature biochar modified by potassium hydroxide,BC-P)、KOH改性高温生物质炭(high temperature biochar modified by potassium hydroxide,HC-P)、NaHS改性低温生物质炭(low temperature biochar modified by sodium hydrosulfide,BC-S)、NaHS改性高温生物质炭(high temperature biochar modified by sodium hydrosulfide,HC-S),并研究了溶液pH、吸附剂投加量、吸附温度和Hg~(2+)浓度等因素对上述4种改性生物质炭吸附水溶液中Hg~(2+)的影响.结果表明,BC-S对Hg~(2+)吸附效果最好,在pH为4、温度为298 K、投加量为1.2 g/L时,对10.0 mg/L的Hg~(2+)溶液中Hg~(2+)吸附量为8.48 mg/g,去除率达到97.89%.准二级动力学能很好地描述BC-S对Hg~(2+)的吸附动力学过程,其等温吸附过程符合Langmuir吸附等温线,吸附热力学表明298 K最有利于BC-S吸附Hg~(2+).     

大孔螯合型树脂对含酸废水中铁离子吸附研究

采取D201、D468、717、AB-8、D3520、D152、D155七种型号树脂,对含硫酸质量分数约为5%的工业废水中的铁离子(约1 000 mg/L)的吸附性能进行了筛选实验,并选择螯合树脂D468树脂研究其对含酸废水中铁离子的吸附特性,并考察了时间、温度及pH值对D468树脂吸附性能的影响.结果表明:室温下D468在30 min即可达到较大的吸附量2.33 mg/g;在25~55℃,温度对树脂吸附影响较小;pH值增大,吸附率上升.D468树脂在吸附后,废水中剩余铁离子约为251 000 mg/L,可回用于制备工业级硫酸.     

麦糟处理含钴废水的实验研究

钴离子是废弃物中常见的有毒有害物质,产生毒效应的浓度范围低、生物累积性,不能降解消除.因此去除废水中的重金属离子——钴离子具有重要的意义.研究了溶液pH、反应时间、钴离子初始浓度、反应温度等因素对麦糟吸附Co~(2+)的影响.研究表明:溶液pH为8、反应时间60 min时麦糟对Co~(2+)的吸附量为最大.吸附等温线研究表明:Co~(2+)在麦糟上的吸附过程与Fre-undlich等温方程式吻合较好.吸附热力学研究表明麦糟吸附处理钴离子废水的过程为放热反应,且该吸附过程为自发的.     

空气氧化除Fe~(2+)理论与生物除Fe~(2+)除Mn~(2+)工艺技术研究(Ⅰ)

水质工程界认为MnO_2或Mn_3O_4是Mn~(2+)接触氧化的催化剂,但国内外除Fe~(2+)除Mn~(2+)水厂的出厂水中Mn~(2+)含量却一直达不到水质标准。通过滤柱模型试验和水厂的生产试验证实了曝气-过滤的除Mn~(2+)过程是生物的催化氧化作用的结果。随着除Mn~(2+)滤层中以除Mn~(2+)菌为核心的生物群系的增殖,Mn~(2+)的去除效率不断增强。在成熟滤层中每毫升湿砂上存在着不少于n×10~5～n×10~6个具有除Mn~(2+)能力的细菌。成熟砂和未成熟砂经高压灭菌后,仍然具有除Mn~(2+)能力,但经含Mn~(2+)溶液浸泡60h后,就丧失了除Mn~(2+)能力,灭菌后短暂的除Mn~(2+)能力是滤砂表面吸附容量再生了的结果。以此确立了生物固Mn~(2+)除Mn~(2+)机理。     

改性杨絮纤维素对重金属离子的吸附

以两步法非均相反应合成了偕胺肟基杨絮纤维素,并用傅里叶变换红外光谱对其结构进行表征。将合成的纤维素用于吸附废水中的重金属离子,采用重铬酸钾溶液模拟含重金属离子废水,考察了吸附时间、溶液的pH以及重铬酸钾溶液初始质量浓度对改性纤维素吸附效果的影响。结果表明,改性杨絮纤维素在重铬酸钾溶液初始质量浓度为1g/L、pH为2的条件下吸附容量达到70.6 mg/g,对Cr~(6+)的吸附过程符合Langmuir吸附等温式,改性杨絮纤维素对重金属离子的吸附效果良好。     

Cu~(2+)印迹壳聚糖微球的制备及其吸附性能

采用反相悬浮法,以环己烷为油相,Cu~(2+)为印迹模板,制备了一种新型的印迹壳聚糖微球。正交实验结果表明,20m L3%的壳聚糖溶液中戊二醛用量为0.8m L、45℃下交联5min,3%NaOH固化2.5h,吸附剂性能最佳。通过扫描电镜(SEM)和X衍射(XRD)进行表征,结果表明微球表面有许多沟壑,结晶度降低。吸附条件优化结果为:300mg/L Cu~(2+)溶液、pH为5、吸附剂投加量0.06g、吸附4h时吸附量达到91.39mg/g。印迹微球在一元和二元金属离子体系中对Cu~(2+)均有较好的吸附选择性,可用于溶液中Cu~(2+)的富集和分离。     

Zn~(2+)交换磁性膨润土对水中刚果红的吸附

采用阳离子交换法对磁性膨润土进行改性,得到Zn~(2+)交换磁性膨润土复合材料,并将制得的吸附剂用于吸附溶液中的刚果红染料.具体研究了吸附时间、温度、pH值、浓度等因素对磁性材料吸附性能的影响.实验结果表明,Zn~(2+)功能化的磁性膨润土复合材料具有制备方法简单,原料价格低廉等特点,该吸附剂对染料的脱色效率较高,回收方法简单,可取代活性炭等吸附剂用于废水中刚果红等染料的去除.     

Co/Mg/Al类水滑石对废水中Cr(VI)的吸附性能研究

采用共沉淀法合成CoMgAl-LDHs，并用XRD与IR表征其结构．测试了CoMgAl—LDHs的焙烧产物（CoMgAl-LDO）在模拟与实际含Cr（VI）废水中的吸附性能，并对影响其吸附性能的各因素（pH值、温度、吸附时间、初始浓度）进行探讨．研究结果表明，吸附的最佳实验条件为pH=6，温度为40℃，初始浓度为100mg／L，吸附时间为60min．在最佳实验条件下，CoMgAl—LDO对实际制革废水中Cr（VI）的饱和吸附量达15．7mg／g，废水中残留Cr（VI）浓度为0．2mg／L，低于工业废水排放的国家标准（0．5mg／L）．     

酸改性高岭土对含Cd~(2+)和Pb~(2+)废水的吸附研究

采用酸改性高岭土进行SEM和FTIR表征,考察其对含Cd~(2+)、Pb~(2+)废水的吸附特性及机理。结果表明:与原矿高岭土对比发现,酸改性高岭土片层状结构变薄变小,表面基团组成发生明显的变化;对于20 m L初始浓度为40 mg·L~(-1)的Cd~(2+)、Pb~(2+)溶液,当p H为5.8,酸改性高岭土投加量50 g·L~(-1)时,吸附效果最好;利用Freundlich和Langmuir方程对吸附等温线进行拟合,Langmuir方程拟合效果更优,表明其吸附过程为单分子层吸附;吸附机理服从准二级动力学方程,其计算吸附量与实验测量值仅偏差2.87%。