聚硅酸铝铁絮凝剂的制备及其在印染废水处理中的应用

以粉煤灰为主要原料制备了聚硅酸铝铁絮凝剂。通过L16(45)正交实验得出粉煤灰中Al3+和Fe3+的最佳浸取实验条件为焙烧温度900℃,m(Na2CO3)∶m(粉煤灰)=0.10,浸取温度为70℃,盐酸质量分数20%,浸取时间为2.0h。通过L9(34)正交实验得出聚硅酸铝铁的最佳制备条件为n(聚硅酸)∶n(Al3+)=1∶0.5,n(聚硅酸)∶n(Fe3+)=1∶0.5,浸出液pH为5.0,熟化温度为60℃。利用制得的聚硅酸铝铁絮凝剂对200mL模拟印染废水进行处理,在絮凝剂加入量为4mL时絮凝效果最好,透光率超过70%。     

高炉渣对Cd~(2+)的吸附性能

采用包头钢铁集团炼铁厂的高炉渣为吸附剂(粒径0.154 nm)对Cd2+进行吸附,运用SEM技术对吸附剂进行了表征,研究了初始Cd2+质量浓度、吸附剂加入量、吸附时间、吸附温度和废水pH对Cd2+去除率的影响,并探讨了吸附机理。表征结果显示:高炉渣吸附剂具有疏松多孔的特点,表面十分粗糙,比表面积较大。实验结果表明:当吸附温度为室温(28℃)、废水pH为7、初始Cd2+质量浓度为10 mg/L、吸附剂加入量为8 g/L、吸附时间为60 min时,Cd2+去除率达到98.55%;高炉渣对Cd2+的吸附符合拟二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型,且吸附反应易发生。     

粉煤灰的改性及其吸附性能

以改性粉煤灰为吸附剂,对亚甲基蓝溶液进行吸附实验。经正交实验确定改性粉煤灰的最佳制备条件:煅烧温度为850℃,粉煤灰与ZnCl2的质量比为2∶2,盐酸加入量为2.4mol/L,粉煤灰粒径为16.8mm。在亚甲基蓝溶液初始质量浓度为10mg/L、改性粉煤灰加入量为200mg/L、振荡时间为3.0h、溶液pH为5、吸附温度为25℃的条件下,亚甲基蓝的降解率和溶液脱色率分别达86.24%和82.76%。     

颗粒状污泥活性炭流化床吸附处理含铜矿山废水

以城市污水处理厂活性污泥为原料，通过高温热解制备了颗粒状污泥活性炭吸附剂。在自制的流化床吸附装置上研究了该吸附剂对含铜矿山废水的吸附处理效果。实验结果表明：在初始废水pH6、吸附剂加入量15g/L、废水循环流量6.0L/min、吸附时间120min的最佳吸附条件下，废水中Cu²⁺去除率达98.2%。     

粉煤灰基沸石分子筛对水中氨氮的吸附

以粉煤灰为原料,采用碱熔融-水热法制备了3种沸石分子筛,运用XRD、XRF、SEM和BET等手段进行了表征,并将分子筛用于吸附溶液中的氨氮,考察了影响氨氮吸附效果的主要因素、氨氮等温吸附特征和吸附动力学特征。结果表明：分子筛B(Na_20.8Al₂₃Si₃₆O₁₁₇·7.69 H₂O)对氨氮的吸附效果最佳,在初始氨氮质量浓度100 mg/L、分子筛B加入量2 g/L、初始溶液pH 7、吸附温度25℃、转速150 r/min的条件下,吸附60 min后,氨氮吸附量和去除率分别为40.61 mg/g和90%;4种阳离子对氨氮吸附效果的影响顺序依次为K⁺>Ca²⁺>Na⁺>Mg²⁺;分子筛B对氨氮的吸附为单分子层吸附,具有化学吸附的特征;分子筛B吸附氨氮的的最佳工艺条件为初始溶液pH 7、吸附温度45℃、初始氨氮质量浓度40 mg/L,在该条件下,氨氮去除率为93%。     

核桃壳吸附剂对水中Pb~(2+)的吸附

采用自制核桃壳吸附剂,利用静态吸附法,处理模拟含Pb2+废水。实验结果表明:当初始Pb2+的质量浓度20.00 mg/L、初始废水pH=5.5、吸附剂加入量12 g/L、吸附剂粒径1.60~2.50 mm、吸附时间120 min时,核桃壳吸附剂对Pb2+的去除率为91.7%;吸附剂对Pb2+的吸附行为满足拟二级吸附动力学方程,吸附等温线满足Langmuir等温方程,饱和吸附量达到3.903 mg/g;吸附饱和的吸附剂可用浓度0.1 mol/L的硝酸解吸,经解吸后的吸附剂可重复利用3次。     

核桃壳吸附剂对水中Pb2+的吸附

采用自制核桃壳吸附剂，利用静态吸附法，处理模拟含Pb²⁺废水。实验结果表明：当初始Pb²⁺的质量浓度20.00 mg/L、初始废水pH=5.5、吸附剂加入量12 g/L、吸附剂粒径1.60~2.50 mm、吸附时间120 min时，核桃壳吸附剂对Pb²⁺的去除率为91.7%；吸附剂对Pb²⁺的吸附行为满足拟二级吸附动力学方程，吸附等温线满足Langmuir等温方程，饱和吸附量达到3.903 mg/g；吸附饱和的吸附剂可用浓度 0.1 mol/L的硝酸解吸，经解吸后的吸附剂可重复利用3次。     

粉煤灰的改性及其对高盐苯胺废水的处理

以盐酸和硫酸作为改性剂，对粉煤灰进行改性。通过正交实验得到最佳改性粉煤灰制备条件为：V（盐酸）∶V（硫酸）=1∶5，浸泡时间6h，活化时间6h，活化温度250℃。在初始苯胺质量浓度为200mg/L、氯化钠质量分数为15%、吸附时间为60min的条件下，采用在最佳条件下制备得到的改性粉煤灰对苯胺进行吸附，吸附量可达4.16mg/g。采用Freundlich方程可更好地对改性粉煤灰吸附苯胺的过程进行拟合。     

城市污泥制备水中重金属吸附剂及其吸附特性研究

本实验利用城市污水厂的脱水污泥,通过化学活化法制备活性炭.研究活化温度、活化时间、固液比和活化剂浓度等因素对制备污泥活性炭的影响,确定氯化锌法制备污泥活性炭的最佳工艺为活化温度550 ℃、活化时间30 min、固液比1∶2、氯化剂浓度45％.将制备的污泥活性炭吸附Cu2＋,Cr6＋,Cd2＋3种重金属离子模拟废水,研究pH值、吸附时间、污泥投加量、温度等因素对吸附过程的影响.实验结果表明,剩余污泥对Cu2＋,Cr6＋,Cd2＋3种重金属离子都具有良好的吸附效果,在优化条件下,3种重金属离子去除率分别达到94％,76％,81％,吸附能力大小顺序为Cu2＋＞Cd2＋＞＋Cr6＋.     

沸石-壳聚糖吸附剂吸附废水中的Ni2+

采用沸石-壳聚糖吸附剂吸附废水中的Ni2＋。将粒径为180μm的天然沸石与脱乙酰度90％的壳聚糖混合，制成沸石一壳聚糖吸附剂。考察了沸石一壳聚糖吸附剂对模拟含镍废水中的Ni2＋静态吸附效果的影响因素。正交实验结果表明，在壳聚糖与天然沸石质量比为0．05、吸附剂加入量为14g/L、Ni2＋初始质量浓度为40mg／L、模拟含镍废水pH为6—7、吸附时间为40min的条件下，模拟含镍废水中Ni2＋去除率大于96％。对实际电镀含镍废水的动态吸附实验结果表明，NP的质量浓度由38．0mg／L减少到0．8mg／L，小于GB8978-96《污水综合排放标准》规定值（1．0mg／L）。     

Fe/SiO_2复合材料的制备及其对Cd~(2+)的吸附

以Na_2SiO_3为原料、聚乙二醇-2000为结构导向剂,采用溶胶-凝胶和高温煅烧两步法制备SiO_2微球,再以其为载体,采用液相还原法负载零价纳米铁,制得Fe/SiO_2复合材料。采用SEM,FTIR,XRD技术对Fe/SiO_2复合材料的形貌结构进行表征,研究了Fe/SiO_2复合材料对Cd~(2+)的吸附性能。表征结果显示,纳米铁以毛绒状负载在SiO_2微球上。实验结果表明,在溶液pH为5、n(SiO_2):n(Fe)=2、老化温度为70℃的最佳工艺条件下制备的Fe/SiO_2复合材料在25℃时处理Cd~(2+)初始质量浓度为35 mg/L的模拟含Cd~(2+)废水,Cd~(2+)吸附容量为28.10 mg/g。Fe/SiO_2复合材料对Cd~(2+)的吸附作用较符合准二级吸附动力学方程,对Cd~(2+)的等温吸附过程更符合Langmuir模型。     

铝灰酸溶法制备聚合氯化铝

以铝灰为原料采用酸溶法制备了聚合氯化铝（PAC），并通过正交实验优化了PAC制备的最佳工艺参数，并考察了自制PAC对废水COD的去除效果。制备PAC的最佳工艺条件为：m（铝灰）∶V（HCl）∶V（H₂O）=10∶20∶40，反应温度85℃，反应时间2.5h，搅拌转速80r/min，熟化时间30h，熟化温度60℃。采用生石灰可高效、经济地调节产品的盐基度，且产品在处理印染废水时COD去除率达64.7%，高于市售同类产品。     

粉煤灰吸附—石灰沉淀处理高浓度含氟废水

采用粉煤灰吸附—石灰沉淀处理高浓度含氟废水.正交实验得到的最佳工艺条件为:反应温度10℃,石灰加入量3.0 g/mL,反应时间60 min,废水pH 6.88.在此最佳工艺条件下处理F质量浓度为150 mg/L的含氟废水,Fˉ去除率为97.53％.Mn2+,Fe3+,Mg2+,A13+,Zn2+单独存在时,随5种阳离子质量浓度增大,Fˉ去除率略有增加;当5种阳离子共同存在且质量浓度均大于500 mg/L时,Fˉ去除率下降.PO43-,SO42-,CO32-,NO3-单独存在时对Fˉ去除率影响不大;当4种阴离子共同存在且质量浓度均大于800 mg/L时,Fˉ去除率低于对照实验.     

复合改性粉煤灰对磷的吸附性能

将粉煤灰（FA）与Na₂CO₃混合焙烧后浸渍负载Fe²⁺,制备了复合改性粉煤灰（CMFA）。通过多种手段对CMFA进行了表征,并将其用于含磷废水的吸附处理。表征结果显示：改性后的粉煤灰表面疏松多孔,比表面积增大了21倍,产生了金属盐类熔出物及羟基氧化铁和羟基官能团。实验结果表明：当初始磷质量浓度为50 mg/L、吸附温度为20 ℃、溶液pH为4.3、CMFA投加量为5 g/L、吸附时间为30 min时,磷去除率可达98.01%,较FA的50.10%大幅提升;20 ℃时,CMFA对磷的饱和吸附量可达22.15 mg/g;用拟二级动力学模型可较准确地描述CMFA对磷的吸附过程,该过程为自发的吸热过程,符合Langmuir等温吸附模型,为以离子交换为主的化学吸附。     

改性粉煤灰的制备及其对分散蓝的吸附

以聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)为改性剂,制备PDMDAAC改性粉煤灰。采用正交实验考察了制备条件对PDMDAAC在粉煤灰上的负载量的影响。实验结果表明:在反应温度为70℃、反应时间为3 h、PDMDAAC质量浓度为50 g/L、溶液pH为10的最佳条件下,PDMDAAC在粉煤灰上的负载量为0.98 mg/g;在吸附温度为30℃、初始分散蓝质量浓度为50 mg/L、PDMDAAC改性粉煤灰加入量为4 g/L的条件下,PDMDAAC改性粉煤灰对分散蓝的去除率可达98%。PDMDAAC改性粉煤灰对分散蓝的吸附符合Langmuir吸附模型。     

碱激发粉煤灰对Cs~+的吸附行为

将粉煤灰进行碱激发改性,运用XRD和SEM技术对碱激发粉煤灰进行了表征,通过静态平衡吸附实验研究了碱激发粉煤灰对Cs+的吸附动力学和热力学特性,并对吸附前后的碱激发粉煤灰进行了FTIR分析。表征结果显示,碱激发处理后,粉煤灰的晶相发生了改变,且粉煤灰表面密实的硬壳层被破坏。实验结果表明:在初始Cs+质量浓度为200 mg/L、吸附温度为25℃、溶液pH为10、碱激发粉煤灰投加量为12.0 g/L的条件下,碱激发粉煤灰对Cs+的平衡吸附率可达80%以上,其吸附能力比碱激发前提高了3倍以上;吸附过程可用准二阶动力学方程来描述,并较好地符合Langmuir等温吸附模型;碱激发粉煤灰对Cs+的吸附是吸热过程,且能自发进行;该过程以物理吸附为主,并伴随化学吸附。     

超细粉煤灰对模拟废水中孔雀石绿的吸附性能

以球磨制得的超细粉煤灰为吸附材料,采用振荡吸附法研究了其对模拟废水中孔雀石绿的吸附性能.实验结果表明:在超细粉煤灰加入量为10g/L、吸附温度为298K、初始孔雀石绿质量浓度为500mg/L、振荡时间为120min、孔雀石绿废水自然酸碱度条件下,达到吸附平衡时的吸附量为49.97 mg/g,孔雀石绿几乎全部被超细粉煤灰所吸附;该吸附反应很好地符合二级吸附动力学方程,Ea为3.95kJ/mol,吸附反应速率较快,吸附过程由孔雀石绿在超细粉煤灰颗粒内部的扩散控制;该吸附符合Langmuir吸附等温方程,随吸附温度升高,饱和吸附量下降,298K下的饱和吸附量可达526.32mg/g,是自发进行的放热反应过程.     

粉煤灰的改性及对刚果红的吸附

分别采用沸水浸泡、酸浸、碱浸和加热的方法对粉煤灰进行改性处理，利用FTIR仪和XRD仪对改性粉煤灰的成分和官能团进行了分析，并利用改性粉煤灰对模拟刚果红废水进行脱色。实验结果表明：碱改性粉煤灰中含有大量官能团，以及NaPl型沸石类物质，能够明显提高粉煤灰对刚果红的吸附性能；与活性炭相比，碱改性粉煤灰具有更高的性价比；在初始刚果红质量浓度为20mg/L、碱改性粉煤灰加入量为50g/L的条件下，废水的脱色率可达87.52%；碱改性粉煤灰对刚果红的吸附过程遵循二级反应动力学，较好地符合Langmuir等温式和Freundlich等温式。