分子筛吸附法脱除废水中的聚丙烯酰胺

聚丙烯酰胺(PAM)用于油田驱油产生大量难处理的含聚废水。以分子筛为吸附剂处理含聚废水,研究分子筛类型(Y、Beta和ZSM-5,H型和Na型)和物化性质对其吸附PAM性能的影响,并测定吸附等温线。结果表明,吸附性能顺序为BetaYZSM-5,H型优于Na型。H-Beta对PAM的吸附来自分子筛中阳离子与PAM中阴离子的静电作用,Si—O和Al—OH与PAM中酰胺基的氢键作用。H-Beta开放的通道结构,较高的介孔比例和表面积,较强的酸性和良好的酸中心可接近性使其具有优异的吸附性能。Si O2/Al2O3=26的H-Beta对浓度为200 mg/L的PAM溶液,PAM脱除率可达95.2%。在低PAM平衡浓度时,PAM在H-Beta上的吸附符合Langmuir单层吸附特征,饱和吸附量达70.2 mg/g,在高浓度区域则由于PAM疏水缔合作用加强呈现多层吸附。     

CaCl2浓度对土壤吸附西维因的影响研究

以北京交通大学校园草坪种植土为研究对象,研究了CaCl2浓度对西维因在土壤上吸附行为的影响,比较分析了不同CaCl2浓度下土壤对西维因的吸附动力学曲线和吸附等温线。实验结果表明,Elovich方程可以较好地拟合土壤对西维因的吸附动力学曲线。随着CaCl2浓度的增大,从快吸附到慢吸附过程所需要的吸附时间增加。西维因在土壤中的吸附等温线呈非线性特征,Freundlich和Langmuir吸附等温式均能较好地拟合吸附等温线。随着离子强度的增大,土壤对西维因的吸附容量降低。西维因浓度较低时,吸附等温线的线性要优于高浓度时的吸附等温线,进一步证明西维因在土壤上的吸附遵从"两相"吸附模式。     

天然Na基膨润土吸附处理高浓度PAM废水的研究

研究了PAM在天然钠基膨润土上的吸附行为，将其应用于含高浓度PAM（100～200 mg/L）的生产废水处理。静态条件下，膨润土的吸附平衡时间为1.5 h，最有效的吸附材料投加量为100 mg/100 mL水样。实验证明，低温度变化范围和弱酸、弱碱条件对PAM的吸附行为不产生显著影响。在最佳吸附动力学条件下，以活性炭做参比，利用实验的结论对化工厂中PAM生产废水进行吸附处理，结果表明，在对PAM废水中对PAM的吸附量分别可达到30.1和22.4 mg/g，膨润土是性价比较高的吸附处理材料。     

土壤有机质对铊在土壤中吸附-解吸行为的影响

研究了土壤有机质对Tl＋在红壤和黄土2种土壤中的吸附-解吸行为的影响。结果表明,去除土壤有机质后红壤和黄土对Tl＋的吸附量均明显下降,下降幅度最高分别达到24.7%和28.2%,黄土的下降幅度大于红壤;黄土对Tl＋吸附率最高下降幅度约为20%,也高于红壤的15%。土壤有机质对Tl＋吸附的贡献率平均值分别是黄土39.2%、红壤32.8%。2种土壤对Tl＋的解吸量在去除有机质之后都明显增大,在初始Tl＋浓度较高的情况下,增大幅度明显;并且Tl＋的初始浓度越高,土壤在去有机质前后的解吸率相差就越大,在Tl＋最大处理浓度为20 mg/L时,红壤和黄土的解吸率增加分别达到60.8%和65.5%。     

表面活性剂在北京碱性土壤中的吸附行为研究

通过静态吸附实验,研究了北京碱性土壤对阴离子表面活性剂SDS、阳离子表面活性剂CTAB和非离子表面活性剂Tween80的吸附行为,考察了温度对表面活性剂吸附的影响.结果表明:7种不同土样对SDS、CTAB和Tween80的吸附等温线均较好地符合Langmuir吸附模式,其吸附能力的大小顺序为2号轻壤土》轻粘土》中壤土》砂壤土》5号轻壤土》重壤土》紧砂土,这主要是由于7种土样的pH、有机质含量和机械组成不同的缘故;同一土壤中,CTAB的吸附量》Tween80的吸附量》SDS的吸附量;温度的升高,不利于SDS和CTAB在土壤中的吸附,而有利于Tween80的吸附.     

聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/膨润土/腐植酸钠三维网络凝胶吸附剂对Cd2+吸附性能研究

制备了一种聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/膨润土/腐植酸钠三维网络凝胶吸附剂,重点考察了吸附剂对Cd2+吸附的pH依赖性、吸附动力学和吸附等温线.结果表明,Cd2+溶液pH值对吸附容量有较大影响.在pH=8、吸附时间30 min、Cd2+溶液初始浓度0.02 mol/L和吸附剂用量0.10 g的条件下,吸附剂对Cd2+的饱和吸附量可达294.7 mg/g.与膨润土相比,三维网络凝胶吸附剂具有更高的吸附容量和更快的吸附速率.     

不同理化性质的土壤对地下水中柴油的吸附行为研究

采用静态吸附实验研究不同理化性质的土壤对溶液中柴油的吸附行为。结果表明：不同理化性质的土壤对柴油的吸附均可以在24 h内达到平衡,准二级动力学模型(R²为0.92～1.00)能更好地描述土壤对柴油的吸附动力学数据,吸附过程以化学吸附为主,液膜扩散和颗粒内扩散共同影响吸附反应的控速步骤。吸附等温线符合Langmuir模型,表明柴油在土壤中的吸附为单分子层吸附,近似于不可逆型吸附。被石油污染的场地土对水体中柴油的吸附量小于未被污染的林地土,土壤对液相中柴油的吸附量与有机质含量呈正相关,并随着土壤粒径和pH的减小而逐渐增大。     

粉末活性炭对水中农药的吸附性能研究

研究了粉末活性炭对2,4-滴、呋喃丹、甲萘威和莠去津的吸附过程和吸附规律以及投炭量和水质对粉末活性炭吸附性能的影响。结果表明,粉末活性炭能有效去除4种农药;吸附规律符合Freundlich吸附等温线和Langmuir吸附等温线;吸附时间为30 min时,去离子水中的去除率已达到80%以上;随着投炭量的增加,去除率提高,粉末活性炭的吸附容量降低;在不同水质条件下,粉末活性炭的吸附等温线可能不同,因此在应急处理中,首先应该确定该水质下的吸附等温线,然后求出投炭量。     

氢氧化镁处理含镍废水的研究

考察了氢氧化镁用量、搅拌时间、温度及pH对处理效果的影响 ,初步探讨了吸附作用机理。结果表明 :氢氧化镁对镍离子具有较强的吸附性能 ,去除率可达 99%以上。吸附等温线符合Langmuir模式 ,饱和吸附量 17.5 7mg/g。含Cd2 +、Ni2 +和Pb2 +的电镀废水经氢氧化镁吸附后 ,出水达到国家排放标准。     

双氯芬酸的吸附去除过程与机制

研究了非甾体抗炎药双氯芬酸的吸附去除过程与机制。对吸附处理效果较好的活性炭与纳米羟基氧化铁（α-FeOOH）进行了比表面积、Zeta电位等表面特性的表征，研究比较了双氯芬酸在活性炭与α—FeOOH2种材料上的吸附去除效果与吸附机制。结果表明，在相同的实验条件下，活性炭与α-FeOOH对双氯芬酸吸附去除率可分别达到97．9％和84．3％；双氯芬酸在活性炭上的吸附主要是由于活性炭较大的比表面积与疏水分配作用，在α-FeOOH上的吸附主要是由于静电引力作用；活性炭与α-FeOOH对双氯芬酸的吸附去除效果均随pH的升高而降低；在pH=6时，活性炭与α-FeOOH对双氯芬酸钠的吸附等温线均符合Langmuir方程，单位饱和吸附量分别为109．98mg／g和58．96mg／g；活性炭对双氯芬酸具有更强的吸附能力。     

甲基叔丁基醚（MTBE）在不同粘性土壤中的吸附特性

土壤对有机物的吸附是污染土壤及地下水原位修复技术中的重要参数.通过静态间歇吸附实验研究了甲基叔丁基醚(MTBE)在不同粘性土壤中的吸附特性.结果表明,MTBE在粘性土壤中的吸附行为均可用线性方程很好描述,粘粒是土壤对MTBE吸附的主要影响因素,吸附常数与土壤粘粒含量呈y=4.382×10-3x-0.817 ×10-3直线关系.对不同温度下的吸附数据分析发现,粘性土壤对MTBE的平衡吸附量随温度的升高而降低,由吸附热力学推导可得等量吸附焓变△H与平衡吸附量无关,且△H＜0,表明该吸附为故热过程.     

土壤固相吸附砷的研究进展

砷是一种常见的有毒元素，土壤砷污染与修复问题已引起世界范围的广泛关注。土壤原位修复是消除土壤砷污染的有效方法，其中砷在土壤固相上的吸附也是近年来的研究热点。土壤固相广泛存在于土壤中，并具有表面积大和表面电荷等理化性质，它可通过与砷酸根阴离子发生表面配位反应，形成内外层配位体等方式来固定土壤中的砷，以降低金属离子的迁移能力和有效性，是一种有效的原位减轻砷污染的方法。文中简单介绍了砷污染的现状、危害和赋存状态，重点介绍了铁铝锰的氧化物和氢氧化物、粘土矿物、有机质等土壤固相对砷的吸附机理及其影响因素，旨在更好地掌握砷的吸附行为。     

Appendix

Abstract

The interaction of glyphosate [N‐(phosphonomethyl)‐glycine] with four typical European soils is reported. Results of adsorption and desorption isotherms show that the interaction of glyphosate with these soils was mainly related to content of iron and aluminium amorphus hydroxides. Moreover, it was found that the presence of divalent cations in 2: 1 clay minerals also contribute to glyphosate adsorption. The S‐type form of the adsorption isotherms revealed the existence of two different binding sites. These were exchangeable cations at low herbicide concentration and Fe and Al at higher glyphosate concentrations. The K maximum values of adsorption provided by the linear form of the Langmuir equation were found to be more consistent with soil parameters than those calculated by the Freundlich equation. The order of desorption from the soils was the reverse of that found for adsorption. Moreover, desorption varied from around 15 to 80% of the adsorbed herbicide according to the soil characteristics. This indicated that glyphosate adsorption on soils is far from being permanent and leaching to lower soil horizons with limited biological activity may occur.     

Some models for the adsorption kinetics of pesticides in soil

Abstract

Three models describing adsorption‐desorption kinetics of pesticides in soil, that could be incorporated into computer programs on pesticide movement in soil, were discussed, The first model involved single first‐order rate equations for adsorption and desorption. Results from an analytical and a numerical solution for local equilibration were compared. Concentration‐time relationships for the solution and adsorbed phases were calculated for different rate constants, initial conditions, and partition ratios at equilibrium. The second model described simultaneous adsorption‐desorption equilibration with two mechanisms, both with their own rate constants. After a comparatively fast equilibration with the first mechanism, there was a gradual increase in extent of overall‐adsorption, accompanied with a shift to greater amounts adsorbed by the second mechanism. With the third model, adsorption equilibration occurred by diffusion into a stagnant region. With diffusion distances ranging from 0.1 to 4.0 cm, the time needed for approach to adsorption equilibrium varied from about 0.25 days to about one year. Some of the possibilities of these models were discussed considering published experimental results.     

施用高炉渣对土壤磷吸附-解吸特性的影响

采用振荡平衡法,研究了施用高炉渣对土壤磷的吸附解吸特征的影响。结果表明:Langmuir、Freundlich和Temkin方程都能较好地描述高炉渣对土壤磷的吸附特征,但以Langmuir模型为最优。与对照处理相比,施用高炉渣的土壤吸附平衡常数k值增大,自由能ΔG降低,最大吸附量Xm和最大缓冲容量MBC提高;磷的解吸量增加,总解吸量和总解吸率分别是对照处理的1.05～1.25倍和1.02～1.36倍;施用高炉渣还能减弱吸附-解吸过程中的滞后效应。上述结果说明施用高炉渣可以改善土壤保蓄和供应磷的能力。     

不同镉污染农田土壤上秸秆和炭化秸秆分解动态及其对土壤镉的吸附特征

通过温室土壤培养实验，研究不同镉污染农田土壤上不同的作物秸秆和炭化作物秸秆还田后的分解动态和还田秸秆材料对污染土壤中镉的吸附特征，探讨秸秆和炭化秸秆还田做为重金属镉污染农田土壤修复剂的可行性。实验结果表明，还田的油菜秸秆和玉米秸秆在2种镉污染水稻土壤上6个月分解了43％-65％，秸秆炭化后还田则很稳定，2种镉污染土壤上还田6个月时累计分解量小于5％。2种镉污染土壤上还田的秸秆和炭化秸秆随还田时间延长镉含量逐渐增加。模拟镉污染土壤上，相同时期油菜秸秆中镉含量显著高于玉米秸秆，油菜秸秆炭中镉含量显著高于玉米秸秆炭。在镉污染土壤上，还田的玉米秸秆、油菜秸秆、玉米秸秆炭和油菜秸秆炭对土壤镉的净吸附量相近，均小于1．1μg／g。在模拟镉污染土壤上还田的油菜秸秆和油莱秸秆炭对土壤镉净吸附量最高分别达到2．74μg／g和7．03μg／g，分别是玉米秸秆和玉米秸秆炭的2倍，且显著高于其在镉污染土壤上的净吸附量，具有高的吸附能力。     

不同利用方式土壤中磷的吸附与解吸特性

研究不同利用方式土壤对磷的吸附解吸特性及其影响因素。采用室内恒温培养法研究了湖南典型土壤(红壤、潮土和紫色土)的不同利用方式(旱地、水田)土壤对P的吸附和解吸过程。土壤对磷的吸附解吸过程是分阶段进行的,用Langmuir方程拟合程度比Freundlich方程高,相关系数均在0.90(P<0.05)以上;从最大吸附量(Qm)、吸附反应常数(K)和最大缓冲容量(MBC)3项吸附参数综合考虑,旱地对P的吸附无论在强度还是容量方面均大于同母质的水田土壤;解吸率随着吸附量的增加而增大,其大小为旱地<水田。Qm与<0.002 mm粘粒及无定形铁含量呈正相关,相关系数分别为0.95和0.94(P<0.05)。不同利用方式土壤P吸附解吸特性差别较大,针对不同土壤应采取不同的磷素管理措施以实现作物增产和保护环境的双重效益。     

北京地区石灰性土壤对锰的吸附

本文研究了北京地区４种类型５个石灰性土壤样品对锰的吸附、及其与土壤各理化性质的关系。在每克土壤加入２５ｍｌ１０～２００ｇＭｎ／ｍｌ的剂量范围内，土壤对锰的吸附极好的遵从Ｆｒｅｕｎｄｒｉｃｈ等温方程，而是否符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ等温方程则与加入的锰溶液浓度有关，当其小于１２０　ｇＭｎ／ｍｌ时，则能较好地符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程；这一现象说明，土壤具有两种或两种以上的吸附位。在土壤各理化性质中主要是粘粒含量和阳离于交换总量（ＣＥＣ）影响到锰的吸附。但在锰溶液浓度较低时，各土壤理化性质均与土壤吸附锰量无显著相关。平衡溶液的ｐＨ强烈影响土壤吸附锰的能力，当ｐＨ由４上升至７左右时，土壤对锰的吸附急剧增加，ｐＨ值再上升，土壤吸附锰量的增加趋于平缓。     

红土吸附砷对其动电电位的影响

研究了遵义红土吸附砷对其动电电位的影响 ,从砷酸根浓度和体系pH对红土动电电位影响的角度作了探讨 ,结果表明 ,砷酸根离子浓度越大 ,Zata电位下降幅度越大 ,Zata电位也越低 ;随着体系pH的升高 ,氧化铁胶体动电电位逐渐下降 ,甚至改变了表面电位的符号。由此得出了红土吸附砷属于专性吸附的结论。