超声波改性膨润土对废水中重金属离子的吸附性能研究

超声波对膨润土进行改性制得一系列改性土。研究结果表明:改性土对重金属离子Cu2+、Zn2+、Mn2+、Co2+的吸附好于原土,且超声时间越长吸附性能越好。与单一离子体系比较,超声改性土在混合离子体系中对各离子的吸附量均有不同程度的下降。超声改性土对四种金属离子的吸附顺序与重金属离子的水合能密切相关。     

利用剩余污泥吸附重金属离子铜、锌、镉的研究

利用剩余污泥对Cu2+、Zn2+、Cd2+三种重金属离子进行吸附研究,考察了pH、吸附时间、污泥投加量、温度等对吸附过程的影响;并探讨了吸附处理过程中三种重金属离子的等温吸附特性,以及吸附数据的线性拟合方程。实验结果表明,剩余污泥对Cu2+、Zn2+、Cd2+三种重金属离子具有良好的吸附效果,在优化条件下,三种重金属离子去除率分别达到94.3%、70.5%和81%;三种重金属离子的吸附等温线均与Langmuir方程吻合较好,吸附能力大小顺序为Cu2+Cd2+Zn2+。     

腐植酸对Pb~(2+)、Ni~(2+)、Cr~(6+)吸附性能的研究

研究了不溶性腐植酸对废水中重金属离子Pb2+、Ni2+、Cr6+的吸附性能及其影响因素,通过对反应接触时间、pH、初始浓度等影响因子的实验比较,确定了最佳反应条件,并分别以Frendlich方程和Langmuir方程拟合了不溶性腐植酸对以上3种离子的吸附等温线。结果显示,腐植酸对Pb2+、Ni2+的吸附等温线符合Frendlich方程,属于Frendlich吸附,而对Cr6+的吸附等温线符合Langmuir方程,属于Langmuir吸附。此外,通过实验证明重金属在不溶性腐植酸上的吸附主要以物理吸附为主。不溶性腐植酸对重金属离子具有强烈的吸附作用且吸附率稳定,可广泛用于去除污水中的重金属离子。     

微波法再生污泥活性炭对水中重金属的吸附特性

研究了微波再生条件对污泥活性炭吸附水中重金属效果的影响,探究了其对水中重金属的吸附动力学过程。结果表明随着微波再生功率的增加,再生污泥活性炭对重金属离子的吸附去除率增大,均大于70%。随着微波再生时间的延长,再生污泥活性炭对重金属离子的吸附去除率呈现先增大后稳定的趋势。随着微波次数的增加,再生污泥活性炭对Cu2+、Zn2+、Pb2+和Cd2+的吸附去除率逐渐减少,微波再生的次数最好控制在5次以内。再生污泥活性炭对重金属离子(Cu2+、Zn2+、Pb2+和Cd2+)的吸附符合Langmuir等温式,属于拟二阶动力学模型。     

钠基膨润土对重金属离子的吸附特征

探讨了在不同振荡时间、不同溶液重金属离子浓度、不同矿物颗粒细度和不同pH值条件下,钠基膨润土对Cu2+、Zn2+和Cd2+的吸附效果,讨论了钠基膨润土对重金属离子吸附的影响因素。结果表明:重金属离子在钠基膨润土表面的吸附是个迅速的过程,钠基膨润土对重金属的吸附在10 min内即可达最大值。钠基膨润土不同颗粒细度对重金属离子的去除率有所不同,但并非颗粒越细吸附量越大。就试验的3种重金属离子而言,钠基膨润土对其吸附效果均很好。较高的pH值有助于钠基膨润土对溶液中重金属离子的吸附,但考虑到实际操作的其它因素,不能把pH值调得过高。     

亚氨乙酸型螯合吸附材料IAA-PEI/SiO2对重金属离子的螯合吸附行为

将聚胺大分子聚乙烯亚胺(PEI)接枝于微米级硅胶微粒表面,制得接枝微粒PEI/SiO2,然后使氯乙酸与PEI大分子中的伯、仲胺基发生亲核取代反应,形成亚氨乙酸(IAA)型螯合吸附材料IAA-PEI/SiO2. 研究了IAA-PEI/SiO2对重金属离子的螯合吸附行为和吸附机理. 结果表明,由于亚氨乙酸基团与重金属离子之间的静电作用与配位螯合作用,IAA-PEI/SiO2对重金属离子可产生强的螯合吸附作用,对Ni2+的吸附容量可达1.4 mmol/g;吸附过程为放热过程;在可抑制重金属离子水解的pH范围内,pH值越高,吸附能力越强;IAA-PEI/SiO2对重金属离子的吸附容量顺序为Ni2+> Pb2+>Cu2+>Cd2+.     

重金属离子吸附用微凝胶研究新进展

微凝胶聚合物网络中易于引入能够与重金属离子螯合或络合的功能基团,且比表面积大,对重金属离子具有较快的吸附速率,因此,微凝胶在重金属离子的去除方面具有广阔的应用前景。本文介绍了重金属离子吸附用微凝胶研究新进展,重点回顾了基于羧基、氨基、磺酸基、羟基及巯基等多官能团化合物与重金属离子通过静电相互作用形成稳定络合物的微凝胶用于重金属离子的吸附,离子印迹型微凝胶用于重金属离子的吸附,以及基于冠醚环（苯并-18-冠-6醚）与Pb²⁺离子通过超分子主-客体识别作用形成稳定络合物的微凝胶用于重金属离子的吸附;描述了这三类微凝胶对重金属离子的吸附性能、优点、用途等;指出了这三类微凝胶适用于不同场合下重金属离子的吸附。     

Cu2+、Cd2+、Zn2+在高炉水淬渣上的竞争吸附特性

利用等温吸附法考察了高炉水淬渣对Cu²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺的单组分吸附和竞争吸附性能。结果表明,单一组分吸附时,金属离子吸附等温线属于“H”形等温线,吸附平衡符合Langmuir吸附等温模型,高炉水淬渣吸附的顺序为Cu²⁺ >Cd²⁺ >Zn²⁺,这与重金属离子电负性、水合离子半径及荷径比等有关。当加入竞争离子后,Cu²⁺的吸附等温线基本维持原来形状,且仍旧与Langmuir吸附等温模型比较相符,而Cd²⁺ 和Zn²⁺的吸附无法与现有等温吸附模型很好地拟合,等温线的形状由于竞争作用也与传统的等温线均不相同,同时各金属离子的吸附量都比单组分的吸附量降低了。吸附动力学过程先是一个快速阶段,然后进入慢速阶段。无论是单组分还是竞争条件下,伪二级动力学方程拟合结果较好,说明高炉水淬渣与Cu²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺之间的吸附过程主要是以化学吸附为主。     

空心类水滑石对重金属的吸附性能研究

重金属废水是一类难处理的废水，对其进行有效处理一直是环境领域的研究热点。类水滑石(LDHs)因比表面积大、制备简单、环境友好等特性，成为一类具有较高应用潜力的重金属吸附剂。制备了具有更多吸附位点的空心类水滑石(LDHs-H)，选取重金属离子Cu²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺和Ni²⁺作为研究对象，探究了初始重金属离子浓度、吸附时间、溶液p H和竞争离子等因素对LDHs-H吸附重金属离子的影响。结果表明，LDHs-H对Cu²⁺和Pb²⁺的等温吸附数据较好地拟合了Freundlich等温模型，对Zn²⁺和Ni²⁺的等温吸附数据较好地拟合了Langmuir等温模型。准二级动力学模型较好地描述了LDHs-H对4种重金属离子的动力学吸附过程。LDHs-H层板上的羟基与Cu²⁺和Pb²⁺反应生成沉淀是Cu²⁺和Pb²⁺去除的主要方式，与Zn     

不同钙硅比C-S-H对多种重金属离子的俘获及其稳定性

通过溶液法人工合成不同C/S的C-S-H,分析比较了C-S-H对多种重金属离子俘获能力及其稳定性.研究结果表明,多种重金属离子共存下,低钙硅比C-S-H对重金属离子俘获主要以物理吸附为主,高钙硅比C-S-H对重金属离子的俘获则以化学结合主,其对重金属离子固化作用较前者稳定.无论钙硅比高低,多种离子共存下,C-S-H对Cu2+、Cd2+离子均有很强的固化能力,但对Pb2+离子的固化及稳定性较差.重金属离子价态不同,C-S-H俘获固化作用存大巨大差异,C-S-H对Cr3+俘获作用较强,但对Cr6+固化不起主要作用且稳定性较差.水化液相中Cr6+离子的存在,对pb2+离子在C-S-H中固化有极大影响.     

水泥浆粉去除废水中铅离子效果及行为研究

水泥浆粉含有可吸附重金属离子的成分,可作为吸附剂来处理重金属离子废水。本文利用硅酸盐水泥制备了不同水化龄期的水泥浆粉来处理含Pb²⁺废水,通过X射线衍射仪、同步热分析仪、电感耦合等离子体发射光谱仪等测试方法,研究了水泥浆粉龄期、浆粉用量、Pb²⁺浓度、pH值、温度、时间对Pb²⁺去除效果及吸附行为的影响。结果表明,水泥浆粉对废水中的Pb²⁺去除率普遍大于80%。在35 ℃、pH=2、吸附时间200 min时,0.04 g水灰比为0.50、水化龄期为60 d的水泥浆粉对初始浓度为700 mg/L的Pb²⁺溶液的Pb²⁺去除率为96.06%,吸附容量为336.22 mg/g。水泥浆粉对Pb²⁺的吸附热力学符合Freundlich吸附等温模型,吸附动力学符合拟一级动力学模型。     

Recycling flue gas desulphurization gypsum (FGDG) for removal of tetracycline from aqueous solutions

The present research aimed to explore the feasibility of removing tetracycline (TC) by flue gas desulphurization gypsum (FGDG). The adsorptive properties of FGDG for TC, such as pH values, adsorption isotherms and kinetics, and thermodynamics parameters, were investigated in the batch experiments. The results revealed that the process of TC adsorption was pH dependent and the optimal pH value was pH 8.0. The adsorption mechanism could attribute to the formation of TC-FGDG complexation. Langmuir isotherm model and the pseudo-second-order kinetic model can be described the better adsorption behaviors. The thermodynamics parameters indicated that adsorption process was endothermic and chemisorption in nature. FGDG would be an ideal adsorbent for removal of TC from aqueous solutions with the characteristics of low-cost and good adsorption properties.     

生物膜吸附重金属离子的模型及影响因素的研究

重金属是对生态环境危害极大的一类污染物。去除废水中的重金属元素,生物膜法是一种有效的净化工艺。为了寻找生物膜去除重金属离子的最优操作条件,考察了各种影响因素pH值、温度、吸附时间、生物膜量、共存离子对吸附的影响。从实验结果可知,Cu2+的最优操作条件是pH值为6,温度在30℃左右,吸附时间为15min,生物膜量为12g,吸附率可达到65%;Cr3+的最优操作条件是pH值为3～7,温度在25℃左右,吸附时间为5min,生物膜量为10g,吸附率可达到87%。共存离子的竞争吸附会对吸附能力弱的Cu2+产生很大的影响,Cr3+没有表现出受到抑制或促进作用的影响,对单一Cu2+或Cr3+吸附体系,可以用经典的吸附模型进行拟合。     

Removal of Cu2+ and Pb2+ ions from aqueous solutions by starch-graft-acrylic acid/montmorillonite superabsorbent nanocomposite hydrogels

In this study, the removal of copper(II) and lead(II) ions from aqueous solutions by Starch-graft-acrylic acid/montmorillonite (S-g-AA/MMT) nanocomposite hydrogels was investigated. For this purpose, various factors affecting the removal of heavy metal ions, such as treatment time with the solution, initial pH of the solution, initial metal ion concentration, and MMT content were investigated. The metal ion removal capacities of copolymers increased with increasing pH, and pH 4 was found to be the optimal pH value for maximum metal removal capacity. Adsorption data of the nanocomposite hydrogels were modeled by the pseudo-second-order kinetic equation in order to investigate heavy metal ions adsorption mechanism. The observed affinity order in competitive removal of heavy metals was found Cu²⁺ > Pb²⁺. The Freundlich equations were used to fit the equilibrium isotherms. The Freundlich adsorption law was applicable to be adsorption of metal ions onto nanocomposite hydrogel.     

黄腐酸基Cd2+离子印迹聚合物的吸附性能测试

以改性黄腐酸为功能单体,反相悬浮聚合法制备了Cd²⁺离子印迹聚合物,并研究其吸附性能。动力学模型表明,黄腐酸基Cd²⁺离子印迹聚合物对Cd²⁺的吸附符合准二级动力学吸附模型,相关系数达到0.9977;热力学研究发现,黄腐酸基Cd²⁺离子印迹聚合物吸附重金属离子的形式为单分子层表面吸附,与Langmuir等温吸附模型相符;竞争吸附实验显示,竞争离子Pb²⁺、Cr³⁺存在时,Cd²⁺/Pb²⁺、Cd²⁺/Cr³⁺的相对选择性系数分别为4.32、13.47,说明MFA-IIP对模板离子拥有较强的选择识别性能,竞争离子化合价不同,选择识别性更加显著。     

脱硫石膏改性固体胺复合材料的制备及脱碳性能

将榴莲壳碳化制备生物炭（BC）,与硅钙渣混合作复合载体,在其表面浸渍负载五乙烯六胺（PEHA）,并加入含水分的脱硫石膏（FGDG）,得到胺功能化的含水CO₂固体吸附剂,与不含脱硫石膏的吸附剂相比吸附活性明显改善。通过FT-IR、TGA、SEM及N₂吸脱附等手段对吸附剂进行了表征,并在固定床反应器中考察了吸附剂脱硫石膏含量、吸附温度和CO₂浓度对吸附性能的影响。结果表明,脱硫石膏中水的存在改变了氨基与CO₂的相互作用机理。当脱硫石膏含量为30%、吸附温度为85℃时,CO₂最大吸附量为2.33 mmol/g。经12次循环再生后吸附量仅下降了4.2%,表现出良好的吸附稳定性。Clausius-Clapeyron方程计算的等量吸附热介于物理与化学吸附热之间,说明吸附过程中物理与化学作用同时进行。用多个动力学模型对实验数据进行拟合,pseudo-first-order与pseudo-second-order模型均不能准确拟合实验数据,而Avrami模型可较好地拟合整个吸附过程,进一步验证BC/SCS-PEHA-30% FGDG的CO₂吸附过程并非单纯的物理或化学吸附,而是两者同时发生。     

KR脱硫渣碱激发矿渣的配比优化及水化特性

KR脱硫渣是铁水脱硫工序产生的废渣,多种固废协同制备胶凝材料是脱硫渣资源化的有效途径。本文利用KR脱硫渣、矿渣和脱硫石膏制备固废基胶凝材料,研究KR脱硫渣和矿渣掺量对胶凝材料力学性能的影响,优化原材料配比。通过XRD、TG-DSC、IR、SEM-EDS和水化热测试方法研究了固废基胶凝材料的水化产物及水化特性。结果表明,固废基胶凝材料优化配比为KR脱硫渣25%(质量分数,下同),矿渣60%,脱硫石膏15%,胶凝材料3 d、28 d、90 d抗压强度分别达到30.01 MPa、49.47 MPa和55.73 MPa。固废基胶凝材料的早期水化放热速率低,3 d累积放热量仅为普通硅酸盐水泥(OPC)的37.9%,其水化产物主要是针棒状钙矾石(AFt)和无定形水化硅酸钙(C-S-H)凝胶。KR脱硫渣中大量的Ca(OH)₂在水化早期可以碱激发矿渣,使玻璃相硅酸盐解体,同时与脱硫石膏反应促进AFt的生成。KR脱硫渣、矿渣和脱硫石膏协同反应使水化后期的水化产物持续增加,相互胶结形成致密结构,有利于强度的持续增长。