磁性石墨烯材料的制备及去除水中重金属的研究进展

石墨烯基材料具有很高的理论比表面积和大吸附容量.将石墨烯与磁性材料复合而成的磁性石墨烯基纳米材料具有强化学稳定性和协同吸附能力,可增强水中重金属离子的去除效率,并能在外加磁场作用下迅速分离.综述了磁性石墨烯材料的制备方法及其在水处理领域的应用进展,指出了当前研究的主要发展方向.     

三种吸附剂对饮用水中铝离子去除率的对比试验

传统的净水过程一般包括混凝—沉淀—过滤消毒工艺流程,主要去除水中的浊度和细菌,大部分有机物、有害的重金属仍残留在水体中。对活化沸石、聚苯乙烯树脂、活性炭3种材料的净水能力进行了研究。由于3种材料对饮用水中有害物质的去除主要以吸附作用为主,所以在水处理方法中主要阐述了吸附法,包括吸附的机理、吸附的类型、吸附的影响因素。在实验部分,以自来水出水中的铝离子为参照物,利用《生活饮用水卫生标准》国家标准检测方法分别测算出3种材料对铝离子的去除率,借此来比较3种吸附材料的吸附特性。     

无机-有机复合污染吸附材料的制备及性能研究

膨润土(NMB)是一种天然纳米吸附材料,通过改变表面性质和层间结构,能极大地提高其吸附性能和选择性.用半胱胺阳离子(MEA)与十六烷基三甲基季铵盐(CTMAB)复合改性膨润土,制得无机-有机复合污染吸附材料NMB-CTMA-MEA.利用X射线衍射(XRD)、热分析(TG-DTA)、红外光谱(FT-IR)以及比表面积测定(N2-BET)等对吸附剂样品进行结构表征.研究了NMB-CTMA-MEA对混合水溶液中目标污染物对硝基苯酚(PNP)和重金属离子Pb2+的吸附性能及机理.结果表明,复合改性膨润土NMB-CTMA-MEA能协同吸附水中有机物PNP和重金属Pb2+.对水中对硝基苯酚的吸附机理主要为有机物在长碳链疏水介质中的分配;对水中重金属离子的吸附源于膨润土层间有机配体MEA的引入,其吸附机理为MEA与重金属离子Pb2+形成了稳定的配合物.     

生物质热解半焦对水中磷的吸附去除

以生物质热解副产物半焦为吸附剂,研究了对水中磷的吸附动力学行为及其主要影响因素.实验结果表明,生物质半焦对水中磷的平衡吸附量为9.71 mg/g,该吸附过程能够较好地符合准一级动力学模型.此外,磷在生物质半焦上的等温吸附能较好地用Freundlich吸附等温线方程表示.在半焦用量为3 g/L、温度为40℃、pH值为3的...     

食物废弃物基吸附剂对水中重金属的吸附

研究用食物废弃物制得的吸附剂(FRA)对水中多种重金属的吸附,并研究酒石酸钾钠对FRA吸附重金属的影响,探讨影响的机理。结果表明,两种重金属离子共存体系中重金属离子的竞争吸附系数相当,均在0.46~0.54之间。增加共存重金属种类减弱FRA对重金属的吸附效果。初始浓度较低时,竞争吸附对FRA吸附量的影响较小。较低p H值时酒石酸钾钠的浓度对重金属Cu~(2+),Zn~(2+)及Cd~(2+)的吸附去除效果影响更大。FRA对Cu~(2+),Zn~(2+),Pb~(2+)和Cd~(2+)的吸附符合Langmuir等温式。     

淀粉黄原酸酯基高吸水树脂吸附重金属离子研究

为了进一步探讨淀粉黄原酸酯基高吸水树脂对水中重金属离子吸附作用的机理及其影响因素,考察了离子总量和pH值对吸附的影响,并用扫描电镜和透射电镜等方法对其进行了表征.结果表明:该树脂对重金属离子的吸附是通过表面吸附、网络结构内部的束缚作用和官能团的络合作用方式实现的;该树脂以过硫酸钾为氧化剂,与马铃薯淀粉黄原酸酯形成氧化还原引发体系,使马铃薯淀粉黄原酸酯和部分水解的丙烯酰胺在较低的温度下接枝聚合,一般在35～45℃即可聚合.此外,淀粉黄原酸酯基高吸水树脂对重金属离子的吸附作用较强,可以应用于去除污水中的重金属离子.     

不溶性腐殖酸对重金属离子的吸附研究

讨论了不溶性腐殖酸(IHA)对水中重金属pb2 、Cd2 、Cu2 的吸附去除作用.将可溶性腐殖酸进行改性处理,制备了不溶性腐殖酸,并应用差热分析(TG-DTA)、扫描电镜(SEM)等测试手段对其热性能及微观形貌进行了分析表征.研究了不溶性腐殖酸对水溶液中的Pb、Cd、Cu等重金属离子的吸附特征.吸附等温线分别以Linear,Frendlich和Langmuir方程进行拟合,结果显示吸附的最佳模型为Frendlich方程.利用该方程拟合的数据,由Clausius-Claperyon's方程计算出的pb2 、Cd2 、Cu2 吸附焓变值说明,重金属在不溶性腐殖酸上的吸附以物理吸附为主.同时考察了温度、酸度及吸附时间对吸附的影响.结果表明,随着温度的升高和pH值的增大,不溶性腐殖酸对pb2 、Cd2 、Cu2 的吸附量增加.随着pH的增加,在近中性条件下不溶性腐殖酸对重金属离子的吸附率高且稳定.当pH=7时,在实验浓度范围内pb2 、Cd2 、Cu2 在不溶性腐殖酸中的吸附率分别为98.73%,97.86%,99.25%.吸附进行12 h以后,吸附作用基本达到平衡.不溶性腐殖酸对重金属离子具有强烈的吸附作用且吸附率稳定,可以广泛用于去除污水中的重金属离子.     

秸秆生物质炭的制备及吸附性能研究

将麦秆、向日葵秆和玉米秆低温热解制备生物质炭。采用傅里叶红外光谱、X射线衍射等仪器对其结构进行了表征。研究了热解温度、溶液p H值、初始浓度、吸附时间以及吸附剂用量等因素对各生物质炭吸附亚甲基蓝效果的影响。实验结果表明,3种生物质炭均含有多孔的微晶炭,表面存在大量的活性-OH,-COOH等基团,对亚甲基蓝有较强的吸附作用;在最佳吸附条件下,玉米秆炭、向日葵秆炭以及麦秆炭对亚甲基蓝的吸附容量分别为26.6,26.2,14.7 mg/g。     

重金属污染环境的微生物修复原理研究进展

近年来,由重金属引发的食品安全问题已成为公众和媒体关注的焦点,其治理也成为研究的难点和热点。对污染环境重金属生物修复及机制研究具有重要的理论意义。综述了微生物修复重金属污染环境的原理,介绍了微生物通过对重金属的吸附、累积,通过代谢过程对重金属进行氧化、还原、甲基化等生物转化作用,以及通过固定、络合作用钝化重金属来修复环境重金属污染。另外,综述了生物沥滤、表面活性剂活化及VA(Vesicalar Arbuscular)菌根强化重金属的植物修复等基本原理。     

MCM-41吸附法脱除烟气中二氧化硫的研究

基于活性炭吸附剂存在再生成本高、高温吸附能力差以及在高湿高温下脱附后性能严重下降等问题,研究采用MCM-41材料作为新型烟气脱硫吸附材料,该材料具有表观均匀、比表面积大、耐高温、脱附后能高效利用等优点,该研究设计了一种基于MCM-41材料的烟气脱硫吸附装置。介绍了该烟气脱硫吸附装置的结构、工作原理,并对MCM-41材料和活性炭在烟气中二氧化硫吸附效果进行了对比实验研究。研究结果表明:MCM-41吸附剂脱硫性能优异,相比活性炭吸附剂,脱硫效率提高了4%~8.4%,基于MCM-41材料的烟气脱硫吸附装置结构紧凑、占地面积小、吸附剂更换方便、脱硫效率高,在烟气排放量较小的各类工业企业脱硫系统中具有广泛的应用前景。     

核桃果皮基活性炭对苯酚吸附的热力学研究

吸附法因具有处理设备简单、无二次污染等优点广泛应用于废水处理中.以核桃果皮基活性炭为吸附剂,研究其对苯酚吸附的热力学性质.结果表明,温度对吸附无显著影响,在20～60℃范围内,随温度升高,吸附量略有减小;苯酚溶液在酸性至中性条件下的吸附去除率较高.吸附符合经典的Langmuir与Freundlich等温方程,并存在吸附剂和吸附质浓度效应,Langmuir与Freundlich等温方程参数不确定为常数,而是随吸附质质量浓度ρo和吸附剂质量浓度W0变化而变化.研究表明,核桃果皮基活性炭能高效、快速地吸附去除苯酚,是一种有应用前景的净水材料.     

羟基磷灰石/甘蔗渣生物质炭对水中Cd2+的动态吸附研究

以羟基磷灰石/甘蔗渣生物质炭为吸附剂,对水中重金属镉进行了吸附实验。研究了pH值、Cd~(2+)质量浓度、吸附剂质量、动态流速等对穿透曲线的影响。结果表明,穿透时间随着pH值、吸附剂量的增加而增大,随着Cd~(2+)质量浓度、动态流速的增加而缩短。Thomas模型常数(K_(TH))随着pH值、吸附剂量的增加而增大,随着初始Cd~(2+)质量浓度、动态流速的增加而减小,由Thomas模型拟合计算获得其对Cd~(2+)的饱和吸附量为43.15 mg/g。Adams-Bohart模型常数(K_(AB))随着初始Cd~(2+)质量浓度、动态流速增加而减小,随着pH值、吸附剂量增加而增大。     

聚磷菌协同生物炭对水中U(Ⅵ)的去除特性及机理研究

低浓度含铀废水中铀的高效去除是铀矿冶安全生产过程中亟待解决的问题。生物吸附法是处理较低浓度重金属废水的高效廉价的方法之一。采用生物炭负载聚磷菌,制备了一种新型吸附剂,通过对比分析普通生物炭与负载聚磷菌生物炭对水中U(VI)的去除特性,结合BET、SEM及XPS等检测手段,考察聚磷菌对生物炭去除水中U(VI)的协同作用,探究低浓度铀废水处理新方法。结果表明,通过负载聚磷菌,生物炭能够快速降低水中U(VI)的浓度,去除率可达99.86%。BET及SEM表征手段表明,聚磷菌被固定在生物炭表面,负载聚磷菌的生物炭比表面积大大减小,但对铀的去除率反而增加。结合XPS结果可知,吸附后沉淀产物为四价铀和六价铀的混合物,表明聚磷菌对水中铀进行了还原、微沉淀,具有协同生物炭除铀作用。吸附动力学试验表明,该吸附过程符合准二级动力学模型;Freundlich吸附等温线模型能更好地描述吸附剂对铀的吸附行为。     

水体重金属修复研究现状

综述了地表水环境重金属污染现状和重金属治理主要方法,讨论了物理、化学和生物修复法的研究现状.生物修复法中的植物修复法,以及复合生态法联合功能材料的应用修复方法具有绿色环保和资源回收等显著优势,具有重要的应用前景.     

炭基催化法烟气净化技术在垃圾发电中的应用

炭基催化法烟气净化技术集脱硫、脱硝、脱HCl、HF等酸性气体、脱粉尘、脱二噁英和脱汞等重金属及其化合物等功能于同一个装置中,炭基催化剂层吸附污染物后在再生塔内进行脱附反应,从而恢复吸附能力。另外,解析出的富集SO_2气体,可通过制酸系统得到资源化利用,从而实现对垃圾发电产生污染物的综合利用,以及对炭基催化剂的循环使用。     

长江水中泥沙及悬浮粒子对Pb2+的吸附作用研究

对长江水中泥沙与Pb2 的吸附作用进行研究.结果表明,长江水中泥沙与Pb2 进行阳离子交换反应,河水pH值是控制Pb2 与泥沙交换吸附的主要因素,泥沙浓度是控制江水中重金属迁移转化的主要因素;Pb2 初始浓度增大时,吸附作用增强.     

给水塑料管材对水质安全性影响的研究进展

基于塑料管材目前在饮用水输送、节水灌溉及设施农业等方面应用的普遍性及人们对塑料产品安全性问题的日益关注,针对塑料给水管材对水质安全性影响的研究现状进行比较和分析.目前相关研究以静态试验为主.聚氯乙烯(PVC)管材主要影响输送水质中重金属的质量比,不同种类重金属的迁移规律随时间、水质及环境因素的变化存在差异.而聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等材料由于很少使用重金属添加剂,主要向水中迁移有机物,包括抗氧化剂2,6-二叔丁基对甲酚、烷基噻吩,一些醛类、酮类、萜类、酯类、甲苯及其他芳香族化合物.研究中仍存在环境因素影响考虑较少,重金属种类有限,有机物迁移研究不足,相关研究缺乏系统性等问题.     

木莲木屑去除溶液中重金属的研究

采用批量实验方法并引入23析因实验设计,研究NaOH预处理的木莲(manglietia fordiana)木屑去除水体中的铜、铅、镉的能力及特性,并通过分析pH、初始重金属浓度、吸附剂投入量对吸附的影响来探寻最佳吸附条件。研究结果表明,木莲木屑表面具有丰富的活性基团如羟基、氨基、羧基等,可能是其与重金属离子进行离子交换的主要作用位点;它对单金属溶液中Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附能力强,在pH 5、初始重金属浓度1.574 mmol/L、木屑投入量10 g/L(+,+,-)的条件下达到最大吸附量,分别为0.262 0,0.263 6和0.216 6 mmol/g;木莲木屑成本低、量大、易获取、去除能力高,对Cu2+、Pb2+和Cd2+具有较好的吸附特性,为其进一步在重金属废水处理中的应用提供基础数据。     

农林废弃物在去除废水重金属中的环境友好利用

评述了近年来国内外利用廉价农林废弃物去除废水重金属的研究进展.重点论述了化学改性处理的农林废弃物对重金属离子的吸附性能,并详细比较了改性前后及各种改性方法的吸附效率.改性处理明显提高了农林废弃物的吸附性能,一些改性的农林废弃物吸附剂对某些重金属离子具有良好的吸附性能,显示出广阔的应用前景.但在今后的研究中还应强化改性农林废弃物吸附剂表面结构表征、吸附作用机理和动力学的研究,开发新型高效的改性再生方法,并对废水处理成本进行详细评估.     

长江铜陵段表层水中重金属含量及存在形态分布研究

通过测定长江铜陵段枯、丰水期江水中cu、Pb、Zn和cd不同形态的含量,分析了4种金属在江水中的存在形态分布,不同水期含量变化,水中悬浮物对金属吸附能力大小,以及近20年来含量的变化情况。结果表明,长江铜陵段江水中各重金属总量丰水期时大于枯水期,重金属各形态含量之间均有差异:丰水期时,各金属会被悬浮物以不同的方式携带进入水体中,cu、zn、Pb以活跃态和稳定态为主,Cd以活跃态为主;枯水期时,Zn主要以溶解态和稳定态为主,Pb以稳定态方式被携带,而80％的Cu、Cd是以溶解态形式存于水中。悬浮物(丰水期)对重金属的吸附能力大小顺序为Pb>Cu>Zn>Cd。与近20年江水中的重金属背景值比较,长江铜陵段重金属含量有普遍升高的趋势。