柠檬皮渣负载纳米零价铁去除搬迁厂厂区土壤中铬污染

通过制备柠檬皮渣生物活性炭,利用液相还原法,负载上纳米零价铁(nZVl),有效解决nZVl在土壤中铬污染处理中自身团聚问题,提高Cr(Vl)的去除率.研究发现,当碳铁质量比为1.25︰1,生物活性炭携载纳米零价铁(nZVl/AC)对土壤Cr(Vl)去除率达60.3％.SEM和能谱分析表明,nZVl/AC比纯纳米零价铁更好的分散性,nZVl均匀分布活性炭表面,有效减少铁的团聚.当pH在3～9,随着pH的降低,去除率升高.在pH小于3时,观察到最高的去除效率.反应温度的升高对于提高nZVl/AC去除溶液中Cr(Vl)反应速率贡献有限.吸附动力学符合准二级动力学模型,说明nZVl/AC对于Cr(Vl)的去除主要受化学吸附过程控制.     

活性炭负载纳米铁的制备及其脱氯六氯乙烷的研究

纳米零价铁能够快速有效地去除多种污染物,近年受到人们的广泛重视和研究。由于纳米零价铁粒径小、比表面积大,因而易团聚,稳定性差。而且容易被空气氧化,导致活性降低。为了解决这个问题,本文首先制备活性炭负载纳米铁,然后研究活性炭负载纳米铁去除水中六氯乙烷的脱氯效果,探究了不同六氯乙烷的初始浓度、不同活性炭负载纳米铁的投放量、不同的反应时间以及不同的初始pH值对脱氯效果的影响。得出以下结论:(1)20 mL六氯乙烷溶液的起始浓度由10 mg/L增大至200 mg/L时,与12 g活性炭负载纳米铁在室温下反应40 min的氯原子脱除率先增大后减少,当六氯乙烷起始浓度等于50 mg/L,其氯原子脱除率最大,为74.73%。(2)活性炭负载纳米铁的投放量从2 g增加至16 g时,与20 mL 50 mg/L六氯乙烷反应40 min的氯原子脱除率先迅速增长后趋于平缓,投放量超过12 g后,氯原子脱除率几乎停止增长。(3)12g活性炭负载纳米铁与20mL50mg/L六氯乙烷在室温下反应,氯原子脱除率随着反应时间增加先迅速增长后趋于平缓,反应时间大于40min后,脱除率趋于平缓;同样的反应条件,溶液初始pH值处于弱酸时有利于脱氯反应,过酸或者碱性条件反而制约了六氯乙烷的脱氯效果。     

生物炭负载纳米零价铁去除硝酸盐作用的研究

为探究生物炭负载纳米零价铁（nZVI/BC）去除水中硝酸盐的机制及其影响因素,采用小麦秸秆为载体制备吸附材料。通过XRD和SEM的表征分析知：铁被成功的负载在生物炭表面,生物炭作为载体分散了纳米零价铁颗粒,并减少了它们的团聚。吸附材料对硝酸盐去除效果的实验研究表明：负载纳米零价铁的小麦秸秆生物炭对硝酸盐的去除效果可达到100%,nZVI/BC氮气选择性为21%;铁炭比（w）为1:2时硝酸盐的去除效果最佳;在偏酸性条件下,氨氮选择性更高,对硝酸盐的去除效果更好;硝酸盐和氨氮去除率会随着硝酸盐初始浓度的升高而逐渐下降。     

活性炭负载纳米零价铁去除对硝基酚的实验研究

以活性炭(GAC)作为载体,采用液相还原法制备活性炭负载纳米零价铁复合材料(nZVI-GAC),利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积及孔径分析仪(BET)等方法对复合材料进行了表征。研究了不同材料、不同初始浓度、不同初始pH、nZVI-GAC投加量去除对硝基酚(PNP)的影响。结果表明,纳米零价铁成功负载到活性炭上,但负载后的活性炭比表面积和孔径有所降低;在酸性条件下nZVI-GAC对PNP的去除率优于碱性条件下,并且随着nZVI-GAC投加量的增加和PNP初始浓度的降低,nZVI-GAC对PNP的去除率逐渐增加。     

活性炭负载纳米零价铁去除对硝基酚的实验研究

以活性炭(GAC)作为载体,采用液相还原法制备活性炭负载纳米零价铁复合材料(nZVI-GAC),利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积及孔径分析仪(BET)等方法对复合材料进行了表征。研究了不同材料、不同初始浓度、不同初始pH、nZVI-GAC投加量去除对硝基酚(PNP)的影响。结果表明,纳米零价铁成功负载到活性炭上,但负载后的活性炭比表面积和孔径有所降低;在酸性条件下nZVI-GAC对PNP的去除率优于碱性条件下,并且随着nZVI-GAC投加量的增加和PNP初始浓度的降低,nZVI-GAC对PNP的去除率逐渐增加。     

溶液吸收结合铁碳微电解法处理三氯乙烯废气实验研究

采用溶液吸收结合铁碳微电解反应处理气流中的三氯乙烯(TCE)废气。实验采用管式反应器,管内分别充填铁屑、活性碳和铁屑-活性炭(Fe-AC)组合填料,所有填料浸没在酸性吸收液中。含有TCE的气体从反应器下部导入,经铁屑-活性炭(Fe-AC)微电解区后,从反应器上部排出。研究了铁屑、活性炭及铁屑-活性炭(Fe-AC)组合三种条件下对TCE的去除效果,考察了溶液pH对TCE去除率的影响。实验结果表明采用Fe-AC组合对TCE废气的去除率要高于在溶液中分别添加铁屑或活性炭的情况,在铁屑和Fe-AC作用下的吸收液中均测得氯离子存在,表明铁屑和Fe-AC体系都具有脱氯还原的效果,而Fe-AC微电解对TCE的脱氯效果更好;较低的pH值有利于提高TCE的还原脱氯和去除效果。     

改性活性炭吸附除砷的研究

以小麦秸秆、木屑、煤渣等所制备的活性炭及其活性炭负载铁作为吸附剂,用于水中As（Ⅲ）的去除。考察了活性炭种类、吸附时间、吸附温度、溶液pH值和吸附剂投加量等对As（Ⅲ）去除的影响。结果表明,木屑制备的活性炭所负载铁作为吸附剂,对水中As（Ⅲ）的去除效果最好;As（Ⅲ）的去除率随吸附时间、吸附温度、溶液pH值和吸附剂投加量的增加而增加。     

海泡石负载纳米铁去除水中三氯乙烯实验研究

纳米铁作为一种低成本、高效的还原脱氯剂,能够有效地去除地下水中氯代烃类有机污染物。为克服纳米铁的缺陷-低分散性和稳定性,本实验采用酸化海泡石对纳米铁进行负载,通过分散性实验、稳定性实验、TEM和XRD等考察分析了负载型纳米铁的性能和结构,并探究了负载型纳米铁对三氯乙烯(TCE)的去除能力。实验结果表明,海泡石的负载提高了纳米铁的分散性和稳定性,且在负载比为2:1、纳米铁投加量为1 600 mg/L、初始TCE浓度为10 mg/L、初始p H为5.3时,负载型纳米铁对TCE有较好的去除效果,去除率可达83%。     

负载零价铁的介孔硅纳米材料的合成及去除污染性能研究

设计、合成了负载纳米零价铁的介孔硅材料,即Fe0/MCM-41复合材料,并通过SEM、XRD对该材料进行了表征;对比了Fe~0、MCM-41、纳米硅球及Fe~0/MCM-41对重金属(铅、汞),无机盐离子(氯化物、溴化物、溴酸盐、氯酸盐)及有机物(四氯化碳)的去除效果,研究明确Fe~0/MCM-41在水中污染物处理中的优势与适用范围。结果表明,纳米零价铁成功负载于介孔硅材料表面,分散均匀,性能良好。该材料具有吸附与还原双重作用机理,在水中重金属、无机含氧盐及氯代有机物的去除上具有明显优势。     

弱磁场强化零价铁对水中U(Ⅵ)去除效能

考察了弱磁场（WMF）对零价铁去除水中U（Ⅵ）效能的影响,并探讨了其主要机理。结果表明,在初始pH（pH_ini）为3.0~7.0,有弱磁场（w/WMF）的条件下,零价铁去除U（Ⅵ）的一级动力学速率常数提高了0.7~11.2倍。当初始pH为4.0、零价铁的投加量为0.5 g·L^-1时,弱磁场作用下的零价铁对U（Ⅵ）的去除容量为1.7 g·g^-1,相比无弱磁场（w/o WMF）时提高了约0.3倍。pH变化、Fe²⁺浓度和SEM的结果说明,弱磁场通过促进零价铁的腐蚀促进其对U（Ⅵ）的去除。从XPS光谱分析中发现,零价铁去除U（Ⅵ）的主要机理为先吸附、后还原。弱磁场只能够加速其吸附和还原过程,而不能影响零价铁对U（Ⅵ）的去除机理。弱磁场促进零价铁去除U（Ⅵ）具有价格低廉、环境友好、无须额外的能量和药剂投入等优点,因而有良好的应用前景。     

多功能保健饮水器中活性炭净水性能的试验研究

本文通过颗粒活性炭、渗银活性炭和纤维活性炭的净水性能对比试验研究,结果显示：设计多功能保健饮水器时采用颗粒活性炭作为吸附剂,空床流速0.3min-1,装炭厚度采用10-20 cm是可行的。     

不同颗粒活性炭去除微污染水中有机物的性能研究

随着饮用水水质标准的不断提高,颗粒活性炭在水净化工艺中得到了广泛关注。选用不同类型的颗粒活性炭对去除微污染水中有机物的性能进行了研究。首先,通过静态吸附实验筛选出合适的活性炭炭种;然后,通过动态吸附实验考察了该活性炭在不同滤速下对于原水中CODMn,UV254及浊度的去除特性。结果表明山西的煤质颗粒活性炭在滤速15．59m／h时去除效果显著。     

Pb（PbO）负载对活性炭超级电容眭能的影响及其机理

采用超声浸渍结合还原分解的方法制得了nano—Pb（PbO）／AC复合改性材料。利用XRDSEMEDS、N2吸脱附（BET）、循环伏安（CV）等对铅负载后活性炭材料的微观结构和电化学性能进行了表征。结果显示粒径小于100nm Pb、PbO颗粒均匀地分布在活性炭表面。负载后活性炭比表面积和孔容稍有减少,孔径分布变化不明显。Pb（PbO）／AC复合改性材料具有良好的导电性,提供了一定的氧化还原电流,在0．1A／g电流密度下非法拉第比容量损失仅6．5％。     

生物活性炭深度处理焦化废水的研究

采用生物活性炭技术深度处理焦化厂生化后出水。结果表明,焦化厂生化后出水（COD为200mg／L、色度为900度）经生物活性炭处理后,COD降为46．9mg／L、色度降至25．8度,达到国家工业再生用水水质标准（COD小于60mg／L,色度小于30）;并与颗粒活性炭深度处理焦化废水相比,生物活性炭法处理焦化废水COD及色度的去除率分别提高了13．4％和5．2％,且生物活性炭使用寿命是颗粒活性炭的3．3倍,生物活性炭的吨水材料费为1．4元,比颗粒活性炭低3．26元。生物活性炭法是一种有效、低成本的焦化废水深度处理方法。     

几种不同活性炭的水力学特性研究

研究了不同粒径球形活性炭固定床层的水力学性能，并与颗粒破碎炭、柱状炭作了对比实验。考察了活性炭形状、粒径、床层空隙率、液体的表观流速和粘度对床层压降的影响，并用Ergun方程对实验结果进行了分析与讨论。结果表明，在粘度较小时，相对于柱状炭和颗粒破碎炭，球形活性炭的水力学性能最好；在粘度较大时，粒径大于1mm的球形活性炭才具有较好的水力学性能。     

颗粒活性炭催化臭氧氧化法降解焦化废水有机物

以COD和挥发酚作为焦化废水中有机物的指标,探讨了颗粒活性炭催化臭氧氧化法对有机物的处理效果、活性炭的催化效果和最佳投加量。结果表明添加颗粒活性炭能有效提高臭氧对焦化废水中的COD和挥发酚的降解效果,颗粒活性炭投加量为20g／L时,COD的去除率提高了20％。通过颗粒活性炭吸附试验可以明确颗粒活性炭在臭氧,活性炭系统中的主要作用是催化作用,活性炭的吸附作用只是催化反应的中间过程,基本不会影响有机物的最终去除率。活性炭投加量（10—25g／L）越大,其催化效果越好,但考虑到费用与效益,以20g／L为宜。活性炭作为催化剂重复使用四次后,其催化效果未明显下降。     

有序介孔碳和活性炭对阿莫西林的吸附研究

阿莫西林是废水中一类典型的药品与个人护理品类新型有机污染物,会对周围环境和人体健康造成潜在威胁。以蔗糖为碳源、以SBA-15为模板制备有序介孔碳（OMC）。采用动态吸附法研究其对阿莫西林的吸附行为,并与常规吸附材料商用活性炭（GAC）作对比。探讨了废水中阿莫西林的初始浓度、温度及流速对动态吸附的影响。结果表明：在同等条件下,OMC的吸附能力远强于GAC,以OMC为吸附剂可有效去除废水中的阿莫西林类新型有机污染物。     

微污染水源和城市供水臭氧生物活性炭处理工艺的应用

该文介绍了我国水源微污染的概况,评述了水源微污染的危害性,并提出了饮用水安全的目标——"全国城市饮用水安全保障规划2006～2020",要求在"十一五"期间重点解决205个设市城市及350个问题突出的城镇饮用水安全问题。综述了城市给水臭氧生物活性炭处理工艺的应用现状(全国仅1%的城市水厂及0.4%的供水采用臭氧生物活性炭处理工艺)、运行效果和运行中发现的问题等六个方面,其中微生物安全性(如剑水蚤)和臭氧化副产物溴酸盐是关注的热点。提出积极推动给水深度处理工艺的应用,加强对水源水质的检测,全面识别水中污染物的特性,有针对性地选择给水处理工艺。     

热重-红外光谱联机用于Cu/AC焙烧温度确定和焙烧过程分析

通过浸渍法制备载铜活性炭(Cu/AC),利用热重-红外光谱联机分析方法对Cu/AC前驱物Cu(NO3)2/AC进行分析,探索了前驱物制备Cu/AC在焙烧过程发生的变化,确定Cu/AC的最佳焙烧温度为700℃。     

超声波对硝酸改性活性炭吸附Cr（Ⅵ）的影响

用硝酸对活性炭进行了表面改性,并在静态条件下,考察了超声波对改性活性炭吸附Cr（Ⅵ）的影响。结果表明,改性使活性炭表面酸性官能团数量显著增加;有/无超声作用下,活性炭对Cr（Ⅵ）的去除率均随pH值的升高而下降;无超声作用时Cr（Ⅵ）去除率随接触时间的延长持续上升至平衡,而超声作用下去除率先快速上升至近平衡,再小幅下降后又缓慢升至平衡;Cr（Ⅵ）去除率随超声波功率的增大而降低;Freundlich模型能更好描述该吸附过程,超声波的引入对活性炭吸附Cr（Ⅵ）有一定抑制作用。