两种改性聚合物微球对Pb~(2+)的等温吸附行为研究

表面具有不同官能团的聚合物微球作为吸附剂被广泛应用于重金属离子的吸附与回收,研究了两种直径约1μm的功能化聚合物微球对Pb~(2+)的等温吸附过程,对比研究了两种吸附微球在10～500(mg·L~(-1))浓度的Pb~(2+)溶液中的吸附作用,并采用Langmuir、Freundlich和Temkin等温线描述在两种聚合物微球表面上的吸附平衡。结果表明,在浓度小于100(mg·L~(-1))的Pb~(2+)溶液中,PMMA/CS和PS-g-D两种表面功能化的聚合物微球对Pb~(2+)去除率均大于98%;浓度大于100(mg·L~(-1))的Pb~(2+)溶液中,PS-g-D微球较PMMA/CS微球具有更大的吸附容量。通过对吸附等温线模型的研究发现,两种功能化微球与Pb~(2+)之间的吸附作用符合Langmuir和Temkin吸附等温线模型。     

硝酸改性活性炭纤维对镉的吸附性能研究

研究硝酸改性对活性炭纤维的表面物理化学特性的影响和镉在改性活性炭纤维上的吸附行为,考察了温度、pH、有机物(腐殖酸)对吸附的影响,并进行了相应的热力学计算。结果表明,硝酸改性能显著提高活性炭纤维表面含氧酸性基团的含量,降低pH_(PZC)值,对Cd(Ⅱ)的吸附作用显著增强。吸附等温线能较好地符合Langmuir和Freundlich模型;△H~0和△S~0均为负,整个温度范围内吸附是自发的放热过程;改性活性炭纤维对Cd~(2+)吸附环境的最佳pH值应控制在6～8;一定浓度的有机物对Cd~(2+)的吸附有明显的影响,且两者之间存在竞争吸附。     

铅锌矿尾矿吸附水溶液中碱性品绿的研究

以铅锌矿尾矿(TLZO)作为吸附剂,研究不同条件下吸附水溶液中碱性品绿(BG)的特性,并对其吸附机理进行探讨。结果表明:pH值对BG的吸附有显著影响,最佳pH值为7.0;TLZO吸附BG是一个快速的过程,40min即达到平衡。随着初始浓度的增加,吸附量越大,达到平衡所需的时间越长;动力学数据较好地符合拟二级动力学方程。初始阶段外扩散过程对TLZO吸附BG的速率影响较大;在内扩散过程中,同一初始浓度下速率常数Kp,2>Kp,3,同一扩散阶段的速率随着初始浓度的升高而升高。TLZO对BG的等温吸附行为较好地符合Freundlich吸附等温模型。     

Cu2+对凤眼莲根系吸附四环素的影响及机理

以凤眼莲根系为生物吸附材料,通过批吸附平衡实验,考察Cu~(2+)共存条件下凤眼莲根系吸附四环素(tetracycline,TC)的动力学特性和吸附等温线,并结合傅里叶红外光谱(Fourier infrared spectroscopy,FTIR)和基团屏蔽技术分析Cu~(2+)对凤眼莲根系吸附TC特征的影响及机理。结果表明:共吸附动力学和吸附热力学分别符合准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型。随着共存Cu~(2+)浓度的增加,凤眼莲根系对TC的吸附量和去除率也逐渐增大。凤眼莲根系表面羧基、氨基经化学屏蔽后,对TC的吸附量均降低了20%~30%;结合FTIR技术确定Cu~(2+)通过与凤眼莲根系表面的活性官能团(羟基、羧基和氨基以及芳环结构等)发生相互作用,在根系与TC之间形成架桥,从而促进了根系对TC的吸附。     

土壤中重金属离子运移规律数值模拟分析

为了研究多组分重金属离子在多层土壤中运移规律及其影响。针对狮子山铜矿尾矿料应用COMSOL软件模拟预测单组分和多组分中Cu~(2+)、Pb~(2+)离子演化规律,并进行有无防渗层对多组分离子迁移影响比较。结果表明:相同时刻离子浓度随埋深增加呈反"S"形降低,且曲线逐渐趋于平缓。相同埋深的Cu~(2+)、Pb~(2+)离子浓度随时间增加,导致地下水污染严重;且多组分离子在地基土中浓度分布大于相应条件下的单组分的浓度。防渗层可大大降低污染物的迁移浓度和范围,有防渗层时在t=10 a时,地基对Cu~(2+)、Pb~(2+)多组分的消减率分别为83%和100%。     

改性粉煤灰对含 Cr（Ⅵ）废水的处理效果研究

研究了氧化钙改性粉煤灰对水中Cr （Ⅵ）的吸附效果,结果表明：氧化钙改性粉煤灰吸附含Cr（Ⅵ）废水中的Cr（Ⅵ）符合Freundlich吸附等温模型,为自发的熵减吸附;其吸附行为符合拟二级动力学方程,吸附过程的活化能为-18.609 kJ/mol ,以物理吸附为主;通过T homas模型模拟了粉煤灰柱吸附行为,计算得到粉煤灰理论吸附容量为0.4367 m g/g。     

天然凹凸棒石对水中镉的吸附行为

通过静态实验探讨了天然凹凸棒石吸附水中镉Cd^2＋时的影响因素、动力学、等温式和热力学。结果表明．在实验条件下吸附90min后天然凹凸棒石对Cd^2＋的吸附量为6．07～13．15mg／g,吸附量随着温度或Cd^2＋的初始浓度的增加而增加,但天然凹凸棒石用量增加,吸附量却减少。在pH值为5—7时随着pH值的增加而增加。此外,天然凹凸棒石吸附Cd^2＋的速度较快,吸附60min后基本达到平衡。吸附动力学规律符合hgergren准二级反应模型,不同温度下的吸附等温式都与Freundlich方程符合很好。热力学分析表明,吸附过程吸热,吸附焓变△H和熵变,△S都为正值,吸附自由能变△G为负值。     

Pb~(2+)在天然泥炭上的吸附特征研究

研究了泥炭吸附水中Pb2 的吸附动力学和吸附等温式.考查了泥炭用量、Pb2 初始浓度、溶液pH值和温度对吸附反应的影响.结果表明,泥炭对Pb2 具有较强的吸附性能;其吸附动力学符合Langmuir准二级反应速率模型;其吸附等温式符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,且其吸附过程为热力学吸热和自发过程.     

GAC对水中内分泌干扰物双酚A的吸附特性及动力学研究

研究了颗粒活性炭(GAC)对水中内分泌干扰物双酚A(BPA)的吸附容量、吸附动力学及其影响因素.结果表明,GAC吸附容量大,吸附等温线符合Langmuir和Freundlich模型;吸附容量受GAC粒径的变化影响较大.Langmuir模型的最大吸附容量qm与粒径dp关系为:ln(qm)=-0.507 5×ln(dp) 14.07;Freundlich模型Kf与dp关系为:ln(kf)=-1.078 ln(dp) 18.307.GAC对BPA为单分子层吸附,400 min基本可达到平衡,且吸附速率变化符合拟二级动力学模型,dp与速率常数k2之间符合ln(k2)=-1.039 ln(dp)-9.014;BPA初始浓度C0与k2关系式为1/k2=529.7 C0-35 979.     

甘蔗渣对水中Cr(Ⅵ)吸附性能的实验研究

对甘蔗渣进行了吸附去除水中Cr(VI)的模拟实验研究,重点考察了pH、甘蔗渣用量、Cr(VI)的初始浓度等因素对吸附效果的影响,探究了其吸附规律。实验结果显示,在温度50℃,pH为2,甘蔗渣粉用量为2g/100mL,震荡时间1h,Cr(VI)初始浓度50mg/L下,Cr(VI)的去除率可达到90%以上。甘蔗粉对水中Cr(VI)的吸附符合动力学二级反应,等温吸附规律可用Freundlich、Langmuir模式较好地描述。     

纳米铁除磷的影响因素及吸附模式研究

研究了纳米铁投加量、PO3-4浓度、温度、pH对纳米铁去除人工配制磷酸盐废水中PO3-4的影响,并验证了纳米铁对PO3-4的吸附模式.试验表明:磷酸盐初始浓度一定时,增加纳米铁的投加量能增大对PO3-4的吸附;纳米铁投加量一定时,纳米铁的平衡吸附量则随PO3-4初始浓度的增加而增大;25℃时纳米铁对PO3-4的吸附能力最强,升高或降低温度,吸附能力均下降;pH对纳米铁去除PO3-4的影响较大,pH=4时的吸附能力最强,增大或降低pH,吸附能力均下降;纳米铁对PO3-4的吸附符合Freundlich方程而不符合Langmuir方程.     

蛋白核小球藻对4种重金属胁迫的响应研究

为了利用藻类对水体重金属进行监测预警,以蛋白核小球藻为指示生物,研究了重金属Cd~(2+)、Cr~(6+)、Mn~(2+)、Pb~(2+)对藻类的抑制作用。实验结果表明:重金属对蛋白核小球藻的抑制作用总体表现为随着重金属浓度的增加和胁迫时间的延长而增加,抑制率一般在0~48 h内迅速增加,随后增长速率有所减缓,至96 h抑制率达到最大。蛋白核小球藻的抑制率与重金属浓度呈现明显的剂量-效应关系;与吸光度、叶绿素相对含量的变化相比,F_v/F_m对重金属胁迫的响应变化最为稳定和敏感,因此更适合作为检测指标监测重金属。从EC_(50)值的比较看,Cd~(2+)对蛋白核小球藻的毒性最大,其次是Cr~(6+)和Pb~(2+),Mn~(2+)的毒性最小。     

饮用水中硼的活性炭纤维吸附研究

通过静态试验,对颗粒活性炭、粉末活性炭和粘胶基活性炭纤维进行吸附比较,同时对经过简单预处理的活性炭纤维的除硼效果及吸附时间、pH、温度等对吸附效果的影响进行考察。结果表明,粘胶基活性炭纤维吸附效果最佳;其过程符合Freundlich吸附等温线模式,以物理吸附为主;最佳吸附时间为1h;pH和温度对吸附效果影响均较大,最佳pH约为6,温度为17℃;采用不同再生剂对吸附饱和的活性炭纤维进行再生试验,3%NaOH溶液效果最好,再生后吸附效率可达89%。     

酿酒酵母吸附水溶液中Cu~(2+)的研究

本研究利用酿酒酵母作为生物吸附剂吸附重金属Cu~(2+),探讨了酿酒酵母在不同条件下对重金属铜离子的吸附能力。研究结果表明:当Cu~(2+)的初始浓度为1 g/L,酵母投加量为5 g/L,吸附时间30 min时,Cu~(2+)的吸附率达到最高,为92.80%;当Cu~(2+)的初始浓度为1 g/L,酵母投加量为5 g/L,吸附时间为45 min时,Cu~(2+)的吸附率最高,达到92.30%;当转速在100 r/min时,Cu~(2+)的吸附率最高,为94.33%;当pH为7时Cu~(2+)的吸附率最高,为95.48%;当温度为30℃时,Cu~(2+)的吸附率最高,为94.19%。最佳的吸附条件为:吸附时间45 min,转速100 r/min,pH为7,温度30℃。     

Pb^2＋在天然泥炭上的吸附特征研究

研究了泥炭吸附水中Pb^2＋的吸附动力学和吸附等温式。考查了泥炭用量、Pb^2＋初始浓度、溶液pH值和温度对吸附反应的影响。结果表明，泥炭对Pb^2＋具有较强的吸附性能；其吸附动力学符合Langmuir准二级反应速率模型；其吸附等温式符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型，且其吸附过程为热力学吸热和自发过程。     

水中三种典型含氮有机物的活性炭吸附特性研究

利用三种类型活性炭(粉末炭PAC、活性炭纤维ACF、颗粒活性炭GAC),对三种典型含氮有机物(色氨酸、腺嘌呤和三聚氰胺)的吸附容量和吸附速率开展了研究。研究表明:PAC与ACF对色氨酸具有较高的吸附容量,吸附等温线符合Langmuir模型,拟二级动力学模型能够很好反应吸附速率变化;GAC吸附色氨酸等温线符合BET模型,其吸附速率变化符合内扩散模型。ACF与GAC对腺嘌呤均具有较高的吸附容量,其吸附等温线符合Freundlich模型,拟二级动力学能较好地反应了吸附速率的变化;而PAC对腺嘌呤的吸附更符合Langmuir模型,吸附速率变化同样符合拟二级模型。三种活性炭对三聚氰胺的吸附均大致符合BET模型,在低于液相饱和浓度条件下,三种炭的三聚氰胺吸附容量均较小,三种炭吸附三聚氰胺速率的变化都符合拟二级动力学模型。     

硅碳素对地下水中Mn~(2+)的吸附研究

通过硅碳素(ANJ.SIC)去除Mn~(2+)的静态吸附试验,考察硅碳素对地下水中Mn~(2+)的吸附作用及其影响因素。研究结果表明硅碳素粒径大小、投加量、吸附时间对Mn~(2+)的去除效果有较大的影响,最佳粒径为0.6～0.9 mm,最佳投加量为50 g/L,最佳吸附时间为60 min;原水pH对Mn~(2+)的去除效果影响不大,酸性、中性和碱性条件下去除率都可以达到90%以上。另外,硅碳素对Mn~(2+)表现出很强的吸附能力,最大饱和吸附量为6.954 mg/g且吸附速率快,采用Langmuir吸附等温线(R~2=0.998 7)能较好描述硅碳素吸附Mn~(2+)的过程。研究表明硅碳素在高锰地下水处理方面有较强的利用价值。     

天然硅藻土吸附废水中酸性红BR的热力学研究

研究了天然硅藻土吸附水溶液中染料酸性红BR的热力学特性,结果表明：平衡吸附量随温度的上升而上升;吸附等温线符合Langmuir和Freundlich方程,表明主要是物理吸附,属于多层吸附。吸附过程中吸附焓变△H〉0,为吸热反应;吸附Gibbs自由能变△G〈0．因而能自发进行：吸附熵变丛为正值。此外,根据实验数据,计算了吸附势E,其值随吸附量增多而减小。     

纳米铁/活性炭新型材料的制备及其对铜离子的吸附性能研究

以活性炭为载体,采用沉淀法制备纳米铁/活性炭新型材料,对活性炭的结构变化进行BET和TEM表征分析,研究纳米铁负载前后活性炭对水中铜离子的吸附能力以及p H值、起始浓度、吸附时间等因素对吸附性能的影响,同时考察其再生性能。结果表明:纳米铁成功负载于活性炭上,随着p H值的增加,吸附容量逐渐增大,当p H=6时,纳米铁/活性炭的最大吸附量为18.73 mg/g,与活性炭相比提高了150%。新型材料对铜离子的吸附过程符合Langmuir和Freundlich吸附模型,对铜离子的吸附量随时间变化的规律符合准二级动力学模型,由于负载的纳米铁阻碍了铜离子向材料表面扩散,其吸附速率仅为0.002 g/(mg·min),与活性炭相比下降了60%左右。新型材料再生效率高,具有较好的应用前景。     

深圳市某水库嗅味物质时空分布及去除研究

考察了深圳市内某水库嗅味物质的时空分布及给水厂常用处理工艺对嗅味物质的去除效果,并提出了嗅味物质强化去除的手段。结果表明:该水库中主要致嗅物质为2-甲基异茨醇(2-MIB),在采集的水样中2-MIB超标率高达70.4%。水库中两种嗅味物质[2-MIB和土溴素(GSM)]浓度随季节变化规律明显,夏秋季节显著高于春冬季节。在水平方向上,2-MIB和GSM浓度均在库中C点最低;在垂直方向上,两种嗅味物质浓度随水深变化不显著。当前给水厂混凝沉淀和过滤工艺对嗅味物质去除效果较差,粉末活性炭吸附可有效去除2-MIB和GSM。当2-MIB和GSM初始浓度均为100 ng/L,活性炭投量为20 mg/L时,经90 min吸附二者去除率均超过97%,且活性炭对二者的吸附过程符合Freundlich模型。