磁性活性炭的制备及其对选矿废水中丁基黄药的去除研究

通过共沉淀法将Fe₃O₄负载在活性炭上, 制备磁性活性炭MAC, 解决了普通活性炭存在的分离回收困难问题。将其用于吸附选矿废水中的丁基黄药, 考察了吸附时间、吸附剂用量和pH值等因素对吸附性能的影响, 结果表明, 在pH=7、吸附时间3 h、丁基黄药浓度100 mg/L、MAC用量0.6 g/L条件下, MAC对丁基黄药的去除率达99.73%。MAC对丁基黄药的吸附满足二级动力学方程和Langmuir等温模型。通过磁力对MAC进行回收, 回收率达98%。5次重复使用后MAC对丁基黄药去除率仍有76.59%, 是一种经济环保的吸附剂。     

尾矿藻-蒙脱石体系吸附模拟废水中Cd(Ⅱ)试验研究

矿山废水含有镉等多种重金属离子,具有高毒性,将其直接排放将对周围水体和土壤造成严重污染并危害人类健康.以蒙脱石和分离自铅锌矿尾矿库的高重金属离子耐受性尾矿藻(Didymogenes palatina XR)形成的体系为研究对象,探究了尾矿藻-蒙脱石体系对模拟含镉废水中Cd(Ⅱ)的吸附效果,利用扫描电镜观察尾矿藻-蒙脱石...     

选矿废水中残留有机物的去除及回用试验研究

针对甘肃某选矿厂选矿废水中残留有机物(丁基黄药含量≥98%,以丁基黄药计)超标,导致回水不能回用的问题,通过溶剂法制备出了高效水处理剂BiOCl,并且采用XRD、SEM等手段对BiOCl的结构及形貌进行了表征。试验分别考察了暗黑吸附时间、水处理剂用量、降解时间、选矿废水初始pH值等对选矿废水中丁基黄药降解率的影响,研究结果表明,当暗黑吸附时间为30min,BiOCl用量为50mg,pH为7,丁基黄药初始浓度为100mg/L降解30min时,水处理剂BiOCl对选矿废水中丁基黄药降解率最高达到97.94%。经过处理的废水经过选矿试验的验证可以循环使用。     

凹凸棒石黏土吸附模拟含盐化工废水中Pb(Ⅱ)离子研究

研究了凹凸棒石黏土吸附模拟含盐化工废水中Pb(Ⅱ)离子的动力学和热力学吸附行为.考察了接触时间、吸附剂浓度、pH值、离子强度、不同电解质离子和温度等条件对吸附率的影响,并提出了相应的吸附机理.结果表明:凹凸棒石黏土是一种较好的重金属吸附剂,凹凸棒石黏土吸附Pb(Ⅱ)离子较好地符合假二级动力学方程,吸附过程受pH值和离子强度影响较大,在低pH值下表面络合和离子交换是主要的吸附机理.Pb(Ⅱ)离子在凹凸棒石黏土上的吸附为Langmuir型.在298.15～338.15K温度范围内,凹凸棒石黏土对Pb(Ⅱ)离子是一个自发的吸热过程,吸附过程的△G0分别为-16.96、-20.00和-22.80 kJ/mol,而△S0和△H0基本不随温度的变化而变化,其值分别为146.00 J/(mol·K)和(26.50±0.05) kJ/mol.     

O3/H2O2去除选矿废水中丁基黄药的研究

用臭氧类高级氧化剂O₃/H₂O₂对含有丁基黄药的模拟选矿废水进行了处理。考察了O₃和H₂O₂的用量、溶液pH值、丁基黄药初始浓度、常见难免离子对废水COD_Cr去除效果的影响;并通过紫外-可见光谱和添加叔丁醇试验,探讨了O₃/H₂O₂工艺去除丁基黄药的反应机理。结果表明：丁基黄药初始浓度为400 mg/L、pH=6.8的模拟废水1 000 mL,投加100 L/h 的O₃和1 000 mg/L 的H₂O₂,反应2 h后COD_Cr的去除率可达60.25%;CO^2-₃和SO^2-₄有抑制废水中COD_Cr去除的作用,而Cu2+和Zn2+可以提高废水COD_Cr的去除率;O₃/H₂O₂工艺去除废水COD_Cr反应遵循羟基自由基反应机制。     

镁改性水稻秸秆生物炭对酸性矿山废水中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附研究

为提高水稻秸秆生物炭对酸性矿山废水中重金属的去除能力,采用浸渍-热解法制备镁改性水稻秸秆生物炭(MBC)。通过批量吸附试验探究浸渍比、溶液pH、吸附时间及重金属离子初始浓度对MBC去除酸性矿山废水中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的影响,并采用表征技术对吸附前后MBC的特征进行表征分析和探究潜在的吸附机理。结果表明,浸渍-热解法制备的MBC拥有更发达的孔隙结构。吸附试验表明,在浸渍比和溶液pH分别为2∶1和5.0时,MBC对10 mg/L的Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的去除达到最佳值,分别为93.58%和97.95%。此外,MBC去除Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的过程符合拟二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型。根据Langmuir模型,MBC对Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)最大的吸附量分别为90.45 mg/g和138.50 mg/g。FTIR和XRD分析结果表明,MBC对Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的去除机理包含络合、共沉淀、离子交换及静电作用。五次再生后,MBC对Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的去除率分别为75.62%和80.16%,以上结果说明,MBC在处理含Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)酸性矿山废水方面具有很大的潜力。     

膨润土对土壤中Cu(Ⅱ)形态及生物有效性的影响

土壤重金属形态反映重金属生物有效性及潜在危害,为探讨膨润土对土壤Cu(Ⅱ)形态及其生物有效性的影响,通过模拟Cu污染土壤的盆栽试验,采用Tiesser法研究了添加膨润土后土壤Cu(Ⅱ)形态的变化特征,并进行了土壤p H值与Cu(Ⅱ)形态的相关性研究。结果表明:添加膨润土显著降低了耕种土的可交换态Cu(Ⅱ)浓度,增加了铁锰氧化物结合态和有机物结合态浓度,对碳酸盐结合态、残渣态影响不大。膨润土显著降低了绿化土的可交换态Cu(Ⅱ)浓度,增加了碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态和有机物结合态浓度,对残渣态影响不大。膨润土降低了Cu(Ⅱ)的生物活性系数和迁移系数,降低了土壤Cu(Ⅱ)的生物有效性。Cu(Ⅱ)形态与土壤p H值的相关性分析表明,耕种土的可交换态Cu(Ⅱ)浓度与土壤p H值呈显著负相关,铁锰氧化物结合态、有机物结合态与p H值呈正相关,碳酸盐结合态、残渣态与p H值无显著相关关系。绿化土的可交换态Cu(Ⅱ)浓度与土壤p H值呈显著负相关,碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态与p H值呈正相关,残渣态与土壤p H值无显著相关关系。研究表明膨润土主要通过改变土壤p H值来降低土壤Cu...     

竹炭对废水中Ni(Ⅱ)的吸附性能研究

研究竹炭加入量和废水pH值对吸附效果的影响,以及竹炭对Ni(Ⅱ)的吸附动力学和热力学特性。结果表明,增加竹炭加入量,废水中Ni(Ⅱ)去除率增高,可达95.6%,竹炭对中性和碱性废水中Ni(Ⅱ)吸附效果更好。二级动力学方程很好地表征了竹炭吸附Ni(Ⅱ)的动力学特性。竹炭对Ni(Ⅱ)具有一定的吸附能力,且竹炭粒径越小吸附能力越强,吸附等温线符合Langmuir模型,饱和吸附量为1.0~1.3 mg/g。动态吸附实验表明,出水中Ni(Ⅱ)浓度先增大后降低,在未达到饱和吸附点时,竹炭的吸附量已达1.17 mg/g。     

碱活化珍珠岩去除废水中Cd(Ⅱ)的研究

珍珠岩经高能球磨活化,并在球磨活化过程中添加Ca(OH)2以及CaCl2共磨,制备新型硅酸盐矿物材料.使用XRF、XRD、SEM/EDS等表征分析,以及Cd(Ⅱ)的吸附容量等对该吸附剂进行定性和定量的性能评价.结果表明,经过600 r/h的共磨后,吸附剂对Cd(Ⅱ)吸附量高达1372.70 mg/g,同时,吸附后溶液的...     

酸性废水中As(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)与铁粉的反应行为

在Fe-As(Ⅲ)-Cu(Ⅱ)-H₂O体系中,研究了酸性废水中As(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)与金属铁粉的反应行为,考察了反应过程中As在气、液、固三相中的分配比。结果表明,As(Ⅲ)和Cu(Ⅱ)离子被Fe还原为单质As和Cu后,As、Cu进一步结合成Cu₅As₂等金属间化合物,从而促进As(Ⅲ)沉淀反应的发生,且无AsH₃生成。在反应时间40min、铁粉过量系数1.2、溶液初始pH=0.0、温度40℃、Cu/As摩尔比1.0条件下,As在气、液、固三相中的分配比分别为0、20.7%和79.3%,沉砷率为79.3%。     

BiOBr/CA-SF复合膜吸附去除选矿废水中乙基黄药的研究

采用一步湿相转化-原位共沉淀法制备一种新型易回收的BiOBr/CA-SF(BCS)纳米复合膜,通过XRD,XPS,SEM等表征技术分析复合膜的组成及形貌特征,并研究BCS复合膜对选矿废水中乙基黄药的吸附效果.结果表明：BiOBr纳米片成功负载到CA-SF复合多孔膜表面及内部;BCS复合膜表现出良好的吸附性能,当吸附时间为9 h,吸附剂用量为0.8 g/L,温度为30℃时,BCS复合膜对乙基黄药的去除率达到92.2%,且乙基黄药在复合膜上的吸附过程符合拟二级动力学模型.     

粉煤灰-硅藻土复合材料对选矿废水中Cr(Ⅵ)的吸附行为研究

将粉煤灰、硅藻土复合焙烧改性后制得吸附剂——粉煤灰-硅藻土复合材料,并将其应用于吸附选矿废水中的Cr(Ⅵ),考察了溶液Cr(Ⅵ)初始浓度、pH值、吸附剂投加量、吸附温度、吸附时间等参数对吸附剂吸附Cr(Ⅵ)效果的影响。结果表明:粉煤灰与硅藻土复合焙烧改性后,材料孔隙增加,比表面积增大; 粉煤灰-硅藻土复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附是一个自发的吸热过程,以物理吸附为主。在溶液Cr(Ⅵ)初始浓度10 mg/L、pH=2、粉煤灰-硅藻土复合材料投加量20 g/L、吸附温度60 ℃、吸附时间6 h条件下,500 ℃焙烧2 h制得的粉煤灰-硅藻土复合材料对废水中Cr(Ⅵ)去除率可达70.6%。     

B(N)掺杂碳纳米管吸附Cu原子的第一性原理研究

利用第一性原理研究了Cu原子与纯(5,5)型碳纳米管、掺B(5,5)型碳纳米管、掺N(5,5)型碳纳米管的吸附作用。结果表明,掺杂B(N)增强了Cu原子在碳纳米管表面的吸附能,其中掺B形成缺电子结构,提高了Cu原子与碳纳米管之间的离子性键结合,掺N形成多电子结构,提高了Cu原子与碳纳米管之间的共价性键结合,特别是掺B改善了Cu原子与碳纳米管之间的电荷转移。此类掺杂有助于改善Cu基碳纳米管复合材料界面的电接触特性。     

HPMBP与TOPO协萃钯(Ⅱ)的机理研究

本文研究了HPMBP与TOPO的氯仿溶液从硝酸介质中协萃钯(Ⅱ)的机理。用斜率法和等摩尔系列法确定协萃配合物的组成为Pd(PMBP)_2·2TOPO,测得协萃反应的平衡常数1gK_(12)=4.35,协萃配合物的生成常数1gβ_(12)=3.90,该反应的△H=-16.5kJ·mol~(-1),△G~0=-25.2kJ·mol~(-1),△S=28.9J·mol~(-1)·K~(-1)。     

煤系高岭土磁性吸附材料的制备及对Pb(Ⅱ)吸附研究

为开发煤矸石的资源化利用技术,以煤系高岭土为原料,通过共沉淀法制备了一系列磁性煤系高岭土/Fe３O４ 吸附材料,考察了其对水中 Pb(Ⅱ)的吸附性能,并通过 XRD、SEM、BET等手段对吸附材料的物理化学性质进行了分析研究.结果表 明:在 高 岭 土 与 FeSO４ ??７H２O 的 质 量 比 为１∶１,Fe(Ⅲ)与 Fe(Ⅱ)的摩尔比为２∶１时,制备的吸附材料 CＧFＧ１对 Pb(Ⅱ)的吸附效果最佳.当吸附温度为２５℃、吸附剂量为３g/L、Pb(Ⅱ)初始浓度为７００ mg/L、初始 pH为６、吸附时间为９０min时,最大吸附容量为２０１．６９mg/g.表征结果显示,CＧFＧ１形状近似球形,粒径在１０~２０μm、３０nm 左右的 Fe３O４ 颗粒负载在煤系高岭土的片层上,表面粗糙且疏松,比表面积约是煤系高岭土的２．３倍,Zeta电位值为负值,且其电位绝对值均高于煤系 高 岭 土 和 Fe３O４.此 外,吸附热力学和动力学分析结果表明,CＧFＧ１对 Pb(Ⅱ)的吸附符合准二级动力学模型,以化学吸附为主;吸附等温线符合 Langmuir模型,为单分子层吸附;CＧFＧ１对 Pb(Ⅱ)的吸 附是吸热自发的过程.以煤系高岭土为原料制备的 CＧFＧ１具有取材廉价易得,吸附性能好、易于分离回收等优点,具有潜在的工业应用价值.     

天然蛭石吸附废水中Cr(Ⅵ)的动力学试验研究

以新疆尉犁天然蛭石为吸附材料,初步研究其对Cr(Ⅵ)的吸附性能。采用静态实验方法,通过对p H值、投加量、初始Cr(Ⅵ)质量浓度、温度的考察,讨论蛭石吸附Cr(Ⅵ)的适宜条件,并研究了蛭石对Cr(Ⅵ)的吸附动力学和热力学特性。实验表明,蛭石对Cr(Ⅵ)的吸附效果较好,其适宜吸附条件为:蛭石投加量为2.5 g/L,吸附温度为室温,p H值为4,吸附时间为20~30 min。此条件下在10 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液中最大吸附量为2.27 mg/g。吸附过程可用准二阶方程较好地进行描述;以Langmuir方程拟合得到理论最大吸附量为15.29 mg/g;ΔGθ0,ΔHθ=11.93 k J/mol,表明蛭石对Cr(Ⅵ)的吸附是自发的吸热过程,吸附以物理吸附为主,并伴随化学吸附。     

改性铝土矿浮选尾矿处理含Cr(Ⅵ)废水的试验研究

以铝土矿尾矿为原料, 氯化铁为改性剂, 制得改性尾矿, 用其吸附高浓度含Cr(Ⅵ)溶液中的Cr⁶⁺。试验表明, 在环境温度为30 ℃, 改性尾矿投加量为0.2 g/mL, pH值为3.52条件下, 对Cr(Ⅵ)含量为150 mg/L的溶液,Cr(Ⅵ)去除率可达到90.9%。改性尾矿对Cr₂O₇^2-的吸附复合Langmuir方程和Freundlich方程。     

新试剂1-(4-硝基苯基)-3-(2-苯骈咪唑基)-三氮烯的合成及其与汞(Ⅱ)反应的分光光度研究

合成了1—(4—硝基苯基)—3—(2—苯骈咪唑基)—三氮烯(NPBMT)。提出了灵敏的用NPBMT分光光度测定痕量汞的新方法。在Hg(Ⅱ)与NPBMT比为1:2的条件下,2—121μgHg(Ⅱ)/25mL服从比尔定律,表观摩尔吸光系数为2.60×10~5L·mol~(-1)·cm~(-1),加入μg级Hg(Ⅱ)的回收率为98.01—101.3%。受污染的自来水中痕量Hg(Ⅱ)可用本法测定。     

热活化-碱激发法制备尾煤基地质聚合物及吸附Pb(Ⅱ)试验研究

为将排放量巨大的煤基固体废弃物尾煤资源化合理利用,以浮选尾煤为原料,通过热活化-碱激发法制备了尾煤基地质聚合物(Tail Coal Based Geopolymer, TGP)。考察了热活化温度对TGP吸附Pb(Ⅱ)容量的影响,通过SEM、XRD、FTIR、BET等材料表征分析了TGP的物理化学性质,并进行了TGP对Pb(Ⅱ)吸附行为的探讨。结果表明：800℃热活化后的TGP对Pb(Ⅱ)吸附效果最佳,吸附量达228.57 mg/g,远高于原尾煤的吸附量64.48 mg/g,是原煤的6倍;在第六次使用后所有TGP的吸附量均达到最高吸附量的80%以上;当活化温度在600℃以下时,尾煤中的硅铝利用率较低,当活化温度达到600℃以上时,TGP全部转化为非晶态物质,硅铝元素得到充分利用;浮选尾煤以粒径大小不一,结构疏散的不规则颗粒为主,尾煤表面粘附着很多粉末状颗粒,经热活化-碱激发法改性后,原尾煤结构消失,呈现粗糙疏松的凝胶状;在温度为800℃时已经脱出羟基、晶体结构被破坏、产生相变,在1 104 cm^-1处的吸收峰是属于Al-O/Si-O不对称伸缩振动,在683 cm     

有机膨润土吸附废水中有机污染物苯并(a)芘的实验研究

研究了溴化十六烷基三甲基铵改性的膨润土对废水中苯并(a)芘的吸附效果,并考察了改性剂用量、有机膨润土用量、吸附时间和粒径等因素对吸附效果的影响。实验结果表明,利用5g溴化十六烷基三甲基铵对100g膨润土进行改性制备的有机膨润土,用量为10g/L,吸附时间为60min,粒径为150μm时,吸附效果最好,对废水中苯并(a)芘的去除率可达到95%以上。