污泥活性炭对复合染料的脱色及其重金属浸出毒性

用自制的污泥活性炭处理亚甲基蓝与酸性品红组成的染料废水,研究了pH、吸附时间、温度等因素对复合组分染料废水脱色率的影响,测试分析了污泥活性炭在处理亚甲基蓝与酸性品红复合组分染料废水过程中的重金属浸出毒性。结果表明:与处理单一组分染料废水相比较,处理复合染料废水时pH的影响较为复杂,2种染料在污泥活性炭上存在竞争吸附,但是污泥活性炭对复合组分染料的脱色效果较好。污泥活性炭对复合染料的吸附过程符合Langmuir型吸附。在处理染料废水的过程中,污泥活性炭中的重金属镉、锌及铬会浸出,重金属镉、锌的浸出浓度符合国家标准,但铬的浸出浓度已接近国家标准上限。     

Fenton法制备污泥基活性炭及其性能表征

污泥基活性炭孔隙率低下是污泥资源化利用的主要制约因素,而Fenton法预处理污泥,可有效改善活性炭性质。通过考察H2O2投加量、H2O2/Fe2+、活化pH以及炭化条件等参数,确定了最佳污泥基活性炭制备条件:H2O2投加量为5%(质量分数),H2O2/Fe2+为5∶1(质量比),活化pH为3,活化时间为2.0h,污泥含固率为1.0%(质量分数),炭化温度为600℃,炭化时间为2.0h,炭化升温速率为10℃/min。此时,得到的污泥基活性炭吸附碘值为340mg/g,比表面积为353.563m2/g,孔容积为0.238cm3/g,微孔容积为0.095cm3/g。该活性炭对阳离子和阴离子染料(亚甲基蓝和甲基橙)具有良好的吸附性能,结果表明,对亚甲基蓝和甲基橙的吸附更符合Langmuir方程,且其饱和吸附量分别为71.53、57.73mg/g。对吸附动力学的拟合结果表明,该吸附更符合二级动力学方程。     

硫酸活化市政污泥对亚甲基蓝的吸附

采用市政剩余污泥作为原料,以硫酸作为活化剂制备吸附剂,并将其应用到含亚甲基蓝废水处理中。系统地研究了溶液初始pH值、亚甲基蓝初始浓度和吸附时间等因素对硫酸活化市政污泥吸附性能的影响。研究结果表明,在吸附剂投加量2 g/L,pH7.5,温度293 K条件下,硫酸活化市政污泥对亚甲基蓝的最大吸附量为38.4794 mg/g。吸附动力学和热力学研究结果表明,吸附剂对亚甲基蓝的吸附过程可用准二级动力学模型(R2=0.9910)、Freundlich吸附等温式(R2=0.9935)来描述。颗粒内扩散速率也是其吸附反应限制因素,但不是惟一限制因素。该研究表明,硫酸活化剩余污泥可以作为含亚甲基蓝染料废水的处理材料。     

亚甲基蓝在污泥活性炭上的吸附

以剩余污泥为原料,氯化锌为活化剂制备污泥活性炭。研究了初始pH值、吸附温度及离子强度对污泥活性炭吸附亚甲基蓝效果的影响。采用高分辨电子扫描电镜(SEM)和氮吸脱附曲线对污泥活性炭进行了表征。结果表明,随着pH值的升高,吸附量增大,碱性条件下最好。在15～55℃的范围内,亚甲基蓝的吸附量先增加后降低,温度为35℃时吸附量达到最大值。加入氯化钠后的污泥活性炭的吸附能力变弱,但随着离子强度的增大,变弱的强度减少。污泥活性炭以中孔为主和污泥活性炭具有不规则结构,预示着污泥活性炭较高的吸附能力。污泥活性炭对亚甲基蓝的吸附符合Lang-muir等温吸附方程。污泥壳活性炭对亚甲基蓝的吸附符合二级反应动力学方程反应特征。     

玉米秸秆活性炭的制备及其吸附动力学研究

以玉米秸秆为原材料,采用ZnCl2活化法制备玉米秸秆活性炭,吸附次甲基蓝染料废水,进行动力学分析。本实验用Langmuir和Freundlich模型对吸附等温线进行拟合,结果表明,玉米秸秆活性炭对次甲基蓝的吸附与Langmuir方程拟合良好,R2=0.9857。采用Lagergren准一级速率模型、Lagergren准二级速率模型、Bangham动力学方程和Elovich动力学方程分别对秸秆活性炭吸附次甲基蓝溶液进行吸附动力学拟合,通过分析得出吸附过程与Lagergren准二级速率模型拟合最好,R2=0.9979。秸秆活性炭对次甲基蓝的最大吸附量达到909.09 mg/g,具有很高的吸附能力。     

生物质活性炭的制备及其染料废水中的应用

以城市污水厂活性污泥为原料,用3 mol/L ZnCl2溶液活化,通入水蒸气作活化气制备活性炭吸附剂.实验结果表明,温度为600℃条件下,活化时间为1 h,制得的活性炭其碘吸附值为374.10 mg/g,比表面积为381.62 m2/g,孔容积为0.25 cm3/g,微孔容积为0.11cm3/g.并进一步将生物质活性炭应用于染料废水的处理,考察了吸附时间、活性炭投加量和pH对色度及TOC的脱除效果的影响.室温下,酸性大红GR染料废水初始浓度为300 mg/L,污泥活性炭的最佳投加量为2%(质量分数),吸附15min,废水色度脱除率可达99.6%,TOC去除率可达99.7%,利用等温吸附实验作吸附等温线,吸附等温线可以用Freundlich或Langmuir方程描述.     

微波辐射回用活性炭对水中亚甲基蓝和Cd2＋去除效果的研究

考察了微波-活性炭联合处理技术对模拟染料废水中亚甲基蓝和Cd2＋的去除效果。对于100 mL浓度为1 000 mg/L的亚甲基蓝溶液、活性炭用量为10 g时,新活性炭对亚甲基蓝的去除率为99.99%;采用700 W微波对吸附亚甲基蓝的活性炭辐射10 min进行再生并回用,经微波辐射再生10次后活性炭对亚甲基蓝的去除率为99.68%,未经微波作用反复使用10次的活性炭对亚甲基蓝的去除率为85.41%。结果表明：微波处理有效地减缓了活性炭吸附能力的下降速率,实现了活性炭再生和反复使用。在吸附过程中,Cd2＋使活性炭对亚甲基蓝的吸附能力略有下降,而共存的亚甲基蓝则促进了活性炭对Cd2＋的吸附,对新炭和再生后活性炭物理化学特性的表征证明了活性炭对亚甲基蓝的吸附为物理吸附,对Cd2＋的吸附为化学吸附。     

微波辐射回用活性炭对水中亚甲基蓝和Cd~(2+)去除效果的研究

考察了微波-活性炭联合处理技术对模拟染料废水中亚甲基蓝和Cd2+的去除效果。对于100 mL浓度为1 000 mg/L的亚甲基蓝溶液、活性炭用量为10 g时,新活性炭对亚甲基蓝的去除率为99.99%;采用700 W微波对吸附亚甲基蓝的活性炭辐射10 min进行再生并回用,经微波辐射再生10次后活性炭对亚甲基蓝的去除率为99.68%,未经微波作用反复使用10次的活性炭对亚甲基蓝的去除率为85.41%。结果表明:微波处理有效地减缓了活性炭吸附能力的下降速率,实现了活性炭再生和反复使用。在吸附过程中,Cd2+使活性炭对亚甲基蓝的吸附能力略有下降,而共存的亚甲基蓝则促进了活性炭对Cd2+的吸附,对新炭和再生后活性炭物理化学特性的表征证明了活性炭对亚甲基蓝的吸附为物理吸附,对Cd2+的吸附为化学吸附。     

松树锯末对亚甲基蓝（MB）的吸附研究

采用松树锯末以及改性松树锯末对模拟废水中的亚甲基蓝进行吸附实验研究。研究结果表明，当亚甲基蓝的初始浓度为50 mg/L、pH为6、锯末投加量为1 g/L时，改性前后的锯末对亚甲基蓝的吸附量最大，分别为29.9 mg/g和60.6 mg/g。同时，对改性前后的锯末做了吸附等温线拟合及动力学研究。结果表明，吸附等温线均能很好地符合Langmuir吸附模式，吸附过程符合拟二级动力学方程。     

硅质壳及硅藻土对亚甲基蓝吸附性能比较

采用硅质壳和硅藻土作为吸附剂去除溶液中纺织染料亚甲基蓝,探讨了吸附剂用量对吸附脱色的影响。结果显示,当硅质壳投入量为0.5 g/L,该吸附剂对亚甲基蓝的去除率可达90%。实验结果表明,硅质壳和硅藻土对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir等温模型和伪二级动力学模型,最大吸附量分别为150.376 mg/g和15.131 mg/g。热力学研究表明,硅质壳和硅藻土对亚甲基蓝的吸附是一自发、放热过程。     

TiO2/活性炭复合纳米纤维膜对亚甲基蓝的吸附研究

摘要以自制的TiO2/活性炭复合纳米纤维膜作为吸附剂,以亚甲基蓝为目标污染物,研究了亚甲基蓝初始浓度、温度、TiO2/活性炭复合纳米纤维膜投加量、pH等对TiO2/活性炭复合纳米纤维膜吸附去除亚甲基蓝的影响,并研究了TiO2/活性炭复合纳米纤维膜的Zeta电位、接触角、光催化再生性能.结果表明:(1)静态吸附时,随着亚...     

Activated carbon from industrial solid waste as an adsorbent for the removal of Rhodamine-B from aqueous solution: kinetic and equilibrium studies

The activated carbon was prepared using industrial solid waste called sago waste and physico-chemical properties of carbon were carried out to explore adsorption process. The effectiveness of carbon prepared from sago waste in adsorbing Rhodamine-B from aqueous solution has been studied as a function of agitation time, adsorbent dosage, initial dye concentration, pH and desorption. Adsorption equilibrium studies were carried out in order to optimize the experimental conditions. The adsorption of Rhodamine-B onto carbon followed second order kinetic model. Adsorption data were modeled using both Langmuir and Freundlich classical adsorption isotherms. The adsorption capacity Q0 was 16.12 mg g(-1) at initial pH 5.7 for the particle size 125-250 microm. The equilibrium time was found to be 150 min for 10, 20 mg l(-1) and 210 min for 30, 40 mg l(-1) dye concentrations, respectively. A maximum removal of 91% was obtained at natural pH 5.7 for an adsorbent dose of 100mg/50 ml of 10 mg l(-1) dye concentration and 100% removal was obtained when the pH was increased to 7 for an adsorbent dose of 275 mg/50 ml of 20 mg l(-1) dye concentration. Desorption studies were carried out in water medium by varying the pH from 2 to 10. Desorption studies were performed with dilute HCl and show that ion exchange is predominant dye adsorption mechanism. This adsorbent was found to be both effective and economically viable.     

PACT工艺处理PAM生产废水的实验研究

采用粉末活性炭活性污泥工艺(PACT)处理经凹凸棒土预处理后的聚丙烯酰胺(PAM)生产废水。实验考察了粉末活性炭(PAC)的投加对活性污泥处理系统的影响,并探讨了PAC投加量、曝气时间、水力停留时间等参数对降解反应的影响。结果表明:PAC的投加能提高水中溶解氧的利用率,改善污泥沉降性能,增强活性污泥系统对有机物的去除效果;在PAC投加量500 mg/L、曝气10 h的条件下,PACT工艺对PAM生产废水的处理效果良好,COD的去除率为80.8%,BOD5去除率为83.8%,丙烯酰胺(AM)去除率为84.2%。     

粉末活性炭对三烯丙基异氰脲酸酯的吸附性能简

用静态吸附法考察粉末活性炭对水中三烯丙基异氰脲酸酯（CAIC）的吸附行为，采用单因素分析法对活性炭吸附化工废水中TAIC的工艺条件进行研究。实验结果表明，在TAIC模拟废水中，其TAIC初始浓度为800 mg/L，pH为7，在温度为298 K、转速为150 r/min的条件下，当活性炭的投加量达到4.4 g/L，吸附反应时间为50 min时，TAIC的去除效率最高为96.17%；对于实际废水，其TAIC初始浓度为1 500 mg/L，溶液pH为3，在温度为298 K、转速为150 r/min的条件下，当活性炭投加量达到10 g/L，吸附反应时间为2 h时，TAIC的去除效率最高为46.8%。这也是由于实际废水组分复杂，其他有机物存在一定的吸附竞争机制。     

新型水处理活性炭选型技术

活性炭依其原料不同、生产工艺不同,而有不同的吸附性能.使用简易的活性炭选型方法,可以减少应用测试时的备选炭型,从而大大降低活性炭水处理技术的运行成本.以碘值、甲基蓝值、苯酚值和丹宁酸值4种吸附容量性能指标为依据的活性炭选型技术,可以有效地预测活性炭对于水中各种大小不同污染物的去除能力.BET测试结果证明了这4项指标数据对于活性炭孔径分布预测的准确性.2,4-二氯苯酚和腐殖酸等目标化合物的吸附容量实验结果也都验证了这4项指标的预测功用,说明这种简便的活性炭选型技术有着广泛的应用价值.     

Kinetic and adsorption study of acid dye removal using activated carbon

The adsorption of three acid dyes, Acid Red 97, Acid Orange 61 and Acid Brown 425 onto activated carbon was studied for the removal of acid dyes from aqueous solutions at room temperature (25 degrees C). The adsorption of each dye with respect to contact time was then measured to provide information about the adsorption characteristics of activated carbon. The rates of adsorption were found to conform to the pseudo-second-order kinetics with a good correlation. The experimental isotherms obtained, except for Acid Orange 61 studied in mixture, were of the S-type in terms of the classification of Giles and co-workers. The best fit of the adsorption isotherm data was obtained using the Freundlich model. When a comparative study was made of the results obtained with single and mixed dyes, it can be seen that some of them affect others and modify their behavior in the adsorption process. The results indicate that activated carbon could be employed for the removal of dyes from wastewater.     

离子液体负载型分子筛的制备及对染料的吸附

为了有效地处理活性黑染料废水,对离子液体负载型分子筛去除水中的活性黑染料进行了研究。首先制备了离子液体负载型吸附材料,分别考察了分散剂种类、离子液体加入量、浸渍时间3种因素对离子液体负载率的影响,确定负载工艺条件为:二氯甲烷作为分散剂、[OMim]BF4离子液体与分子筛质量比1∶2,浸渍时间12 h。其次研究了负载型吸附材料对染料废水的处理效果,考察了吸附材料添加量、溶液pH值、吸附时间对模拟废水活性黑染料去除率的影响,确定吸附工艺条件为:[OMim]BF4离子液体为最佳离子液体、吸附材料添加量0.40 g、pH=6、吸附时间12 h。在此最佳工艺条件下,染料去除率达98.23%。     

缺氧-好氧生物滤池中高效菌对活性红KN-3B的降解特性

为了研究高效脱色菌在缺氧好氧生物滤池（A/O biofilter）中对偶氮染料的降解特性，以活性红KN-3B（C.I. reactive red 180）为降解对象，缺氧生物滤池以火山碎石为填料，接种高效脱色菌CK3柯氏柠檬酸杆菌启动，好氧生物滤池以牡蛎壳为填料，接种污水处理厂活性污泥启动。试验考察了不同工况下缺氧-好氧生物滤池对色度和COD的去除效果，结果表明：生物滤池中微生物对偶氮染料活性红KN-3B的脱色和对COD降解的最适pH条件为弱酸性；缺氧滤池中高效菌对色度的去除需要外加碳源，且增加外加碳源有助于脱色率的提高；该高效菌为耐盐菌，当进水NaCl浓度达30 g/L时，色度去除率仍可达93%以上；当染料负荷达500 mg/L时，脱色率仍可达95%。通过紫外-可见扫描图谱分析初步推断CK-3柯氏柠檬酸杆菌对偶氮染料活性红KN-3B的脱色主要是生物降解作用。     

Application of magnetically modified sewage sludge ash (SSA) in ionic dye adsorption

Incineration is a traditional method of treating sewage sludge and the disposal of derived ash is a problem of secondary waste treatment. In this study, sewage sludge ash (SSA) was coated with ferrite through a ferrite process and then used as an adsorbent for ionic dyes (methylene blue [MB] and Procion Red MX-5B [PR]). The modified SSA possessed surface potential that provided electrostatic attraction toward MB and PR. Adsorbent FA10 (named on the basis of being produced from 10 g of SSA in the ferrite process) was used for the adsorption of MB. Ideal pH for adsorption was 9.0 and maximum adsorption capacity based on Langmuir isotherm equation was 22.03 mg/g. Adsorbent FA2.5 (named on the basis of being produced from 2.5 g of SSA in the ferrite process) was used for PR adsorption. Ideal pH for adsorption was 3.0 and the maximum adsorption capacity (calculated as above) was 28.82 mg/g. Kinetic results reveal that both MB and PR adsorption fit the pseudo-second-order kinetic model better than the pseudo-first-order model. The values of activation energy calculated from rate constants were 61.71 and 9.07 kJ/mol for MB and PR, respectively.

Implications:

Magnetic modified adsorbent could be synthesized from sewage sludge ash (SSA). In this study, the adsorption ability of SSA toward ionic dye (methylene blue [MB] and Procion Red MX-5B [PR]) was enhanced by ferrite process. The synthesized Fe₃O₄ can act as an active site and provide electrostatic attraction toward cationic dye and anionic dye at different pH. The application of magnetic modified adsorbent in wastewater treatment can not only recycle the SSA, but also make SSA become an environmentally friendly material.     

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。