吸附硝基苯酚的超高交联树脂微波辅助再生研究

以NDA-150超高交联树脂为吸附剂,邻硝基苯酚为吸附质,氢氧化钠稀溶液为脱附剂,采用微波间歇辐照脱附的方法,对吸附了邻硝基苯酚树脂的再生过程进行了研究。实验结果表明,采用多次、短时间微波辐照时,脱附体系温升速率随初始温度的不断升高而降低;利用这一特点对脱附体系进行辐照,可有效避免体系内“热点”现象的出现。邻硝基苯酚的脱附率随微波辐照时间的增加平缓上升,却随脱附剂浓度的增加而迅速上升,再生过程受脱附剂在树脂孔道内的扩散控制。树脂经多批次微波辐照,吸附性能和化学结构保持稳定。     

水雾协同微波脱附再生树脂吸附剂

以溶剂热法合成的聚二乙烯苯(PDVB)树脂为吸附剂,苯、甲苯、二氯甲烷为典型的非极性吸附质,对比单一微波和超声雾化水协同微波条件下树脂的脱附再生效果,考察微波功率、水雾量、吸附质种类等对树脂脱附效果的影响.结果表明,PDVB树脂在单一微波作用下对非极性有机分子的脱附率约为50%,而在超声雾化水协同作用下,PDVB对苯、甲苯、二氯甲烷的脱附率均可达到90%以上.同时脱附床层的温度始终保持在40℃以下,不会造成树脂高温老化,多次吸附/脱附循环再生后,树脂结构仍能保持稳定,表明在微波条件下引入超声雾化水可强化体系的微波吸收能力,实现树脂吸附剂的快速脱附再生.     

活性炭吸附与安全脱附废气中甲苯工艺参数的研究

挥发性有机物(VOCs)是形成大气雾霾和PM2.5的重要前驱物,且具有"三致"作用和遗传毒性,对环境安全和人类生存繁衍构成严重威胁。某橡胶厂60万风量低浓度废气处理工程拟购某活性炭厂蜂窝活性炭作为吸附剂吸附废气中的甲苯,通过实地取样并对活性炭进行表面积和孔容孔径分析并通过活性炭脱附试验及循环再生试验,研究了脱附过程中温度、气速、活性炭装填体积与甲苯脱附浓度的关系以及活性炭吸附剂的循环再生能力,选择安全的脱附工艺参数。试验结果表明:活性炭样品比表面积为600~700m2/g,甲苯脱附出口浓度随温度、气速和活性炭装填体积增加而增大;在温度为180~210℃之间时,甲苯脱附出口浓度急剧增加两倍,需缓慢控制升温过程;试验条件下,甲苯脱附出口浓度与活性炭装填体积近似成正比;活性炭吸附剂对甲苯的循环再生性能良好。     

麦饭石颗粒运动方式对Cr脱附性能的影响研究

土壤洗脱技术在重金属污染修复中应用广泛,但是应用在小粒径黏土颗粒的脱附效果一般,传统脱附过程对污染颗粒运动方式及与脱附液接触方式研究甚少。因此,利用天然多孔材料麦饭石模拟土壤颗粒,利用搅拌点位不同以实现对颗粒运动方式(自转/公转)的研究,同时对脱附条件组合优化进行正交实验研究。另外,进行脱附动力学实验,并对脱附剂进行对比研究。实验验证了麦饭石具有良好的脱附性能,10 min基本能达到脱附平衡;比较不同脱附剂的脱附效果,柠檬酸对重金属脱附效果显著,相比于去离子水溶液提升近2.5倍,且是天然有机酸,生物降解性好;比较Cr污染土壤的自转、公转脱附性能的区别,适当提高线速度有利于提高脱附效率;以及研究脱附条件的优选比较实验,得到了最佳组合为:水热温度60℃、颗粒转速200 r/min、搅拌时间60 s、脱附液浓度0.1 mol/L。     

螯合型离子交换树脂在起爆药生产废水中的应用研究

采用螯合型离子交换树脂对起爆药生产废水中的重金属离子进行了动态吸附研究,探讨了流速、温度、初始浓度等因素对动态吸附、脱附的影响,并确立了适宜的工艺条件。实验结果表明:D418离子交换树脂处理K.D起爆药生产废水中的铅离子,吸附、脱附性能稳定。上批次20mL低浓度的脱附液套用于下批次的脱附,树脂的脱附率保持稳定。适宜工艺条件为:吸附流速60mL/h,吸附温度313K,脱附流速30mL/h,脱附温度室温,脱附剂3mol/L的硝酸,用量50mL。采用离子交换树脂工艺处理起爆药生产废水中的金属离子,不仅具有较高的处理效率,同时可以避免二次污染的产生,进行回收利用,因此是一种较好的处理起爆药生产废水中重金属离子的方法。     

膨润土材料对落地浮油吸附回收性能的研究

选择膨润土作为吸附回收落地浮油的原材料，制备了原土吸附剂和颗粒吸附剂。通过试验。研究了提取温度和提取时间对吸附剂的油回收率和重复使用性的影响，对比性评价了不同吸附剂的落地油吸附回收性能。通过扫描电子显微镜（SEM）、比表面积测试仪（BET）和红外光谱分析（FTIR），研究了不同材料吸附回收落地油前后的形貌和组成变化，探讨了材料的吸附机制。SEM结果表明，颗粒吸附剂的脱附能力优于原土吸附剂。BET结果表明，原土吸附剂比颗粒吸附剂具有大的比表面积．经过3次吸附一脱附循环后，原土吸附剂的比表面积明显下降，而颗粒吸附剂的比表面积则基本保持不变。FTIR测试结果表明，2种吸附剂的吸附回收落地浮油过程对油的性能不存在影响，原土吸附剂中的油含量，随吸附一脱附次数的增加，明显比颗粒吸附剂增大。原土吸附剂对落地浮油的吸附，主要是以层间吸附机制进行，而颗粒吸附剂则以表面吸附进行，颗粒吸附剂综合吸附回收性能优于原土吸附剂。     

对硝基酚在超高交联吸附树脂NDA-701上的脱附行为研究

通过碱当量选择、脱附动力学以及固定床吸附-脱附实验,研究了对硝基酚在自制的超高交联吸附树脂NDA-701上的脱附行为,考察了2个温度下不同碱当量比(MNaOH/4-NP)对树脂脱附率的影响;研究了3个脱附温度和3种MNaOH/4-NP值情况下NDA-701的脱附动力学性能;考察了NDA-701的固定床吸附性能和不同脱附...     

Ce-Mn/TiO2吸附剂的脱汞性能及抗SO2特性

采用浸渍法制备Mn/TiO₂（MT）、Ce/TiO₂（CT）和Ce-Mn/TiO₂（CMT）脱汞吸附剂,在固定床脱汞实验台上研究吸附剂的脱汞性能.结果表明,吸附温度为100~200℃时,3种吸附剂的脱汞性能均随温度的升高而增强;而在200~300℃范围内,脱汞效率均出现不同程度的降低.MT、CT及CMT吸附剂的脱汞效率在200℃时达到最高,分别为91%、58%和95%.MT和CT吸附剂的抗SO₂性能较弱,在N₂+6% O₂+1000×10^-6SO₂烟气条件下,30min内脱汞效率均下降到50%,而CMT吸附剂在2h内仍能保持80%以上的脱汞效率,表明在MT中掺杂Ce不仅可以提高吸附剂的脱汞性能,还可以增强抗SO₂性能.利用N₂吸附/脱附、X射线衍射（XRD）、H₂-程序升温还原（H₂-TPR）和X射线光电子能谱（XPS）等方法对吸附剂的物理化学性质进行表征,并对吸附产物进行热重分析（TG）和程序升温脱附实验（TPD）,阐明了CMT脱汞吸附剂的抗SO₂特性机理.Ce的掺杂,提高了活性组分在吸附剂表面的分散度及Mn⁴⁺的比例;相比于MnO₂,CeO₂可优先与SO₂反应,抑制了SO₂对Mn⁴⁺的毒害作用,从而提高了抗硫性能.     

ZSM-5沸石分子筛吸附-脱附VOCs的性能研究

以不同Si/Al比的ZSM-5分子筛为吸附剂,考察了硅铝比对其疏水性和吸附性能的影响.结果表明,随着Si/Al比的增加,其微孔孔体积和微孔表面积变大,当Si/Al100时,ZSM-5分子筛均具有良好的疏水性和对甲苯的选择性吸附能力,但脱附温度随之升高.同时,以4类VOCs(醇类、酯类、烃类、酮类)为吸附质,研究了ZSM-5分子筛吸附-脱附不同VOCs的性能.发现ZSM-5分子筛由于具有丰富的微孔结构更适合吸附小分子VOCs,对于同类VOCs分子,随着碳数的增加,分子大小和极性均增大,其与分子筛的作用力越强,热脱附温度越高,但VOCs在ZSM-5分子筛表面300℃左右就能脱附完全.     

壳聚糖改性竹制粉末活性炭吸附剂对微囊藻毒素的吸附特性研究

研究了壳聚糖改性的竹制粉末活性炭吸附剂对饮用水中微囊藻毒素Microcystin-RR(MCRR)的吸附效果和机理.结果表明,这种新合成的吸附剂具有一定的孔结构,比表面积为203.63m·2g-1,平均孔径为7.23nm,并且具有较高比例的介孔分布,这种特性使得其对最长分子尺寸为2.86nm的MCRR具有较好的捕捉效果.吸附动力学实验表明,接触时间达到100min后,吸附趋于稳定,该吸附剂对MCRR的吸附行为可以用Langmuir模型(Ce/Qe=0.014Ce+0.81,R2=0.99)和Freundlich模型(lnQe=0.61lnCe+1.04,R2=0.99)较好地描述;在中性条件下该吸附剂对MCRR的最大吸附量达到69.93μg·g-1,具有较强的吸附能力.受吸附剂本身等电点及MCRR分子带电性能的影响,吸附剂对MCRR的吸附受pH影响较大,在pH=3时吸附能力最强;此外,天然有机物(NOM)的存在会对MCRR的吸附产生明显的竞争作用.脱附实验表明,改变脱附溶液的pH对提高脱附效率影响不大,甲醇作为脱附剂具有较好的脱附效果,脱附率可达到96%.     

膨胀石墨对废水中铬的吸附研究

用微波法在1 000 W下微波膨胀60 s制备了膨胀石墨,并考察了pH值、吸附剂用量、不同初始浓度以及温度对膨胀石墨吸附废水中六价铬的影响,实验结果表明:当膨胀石墨的用量为0.1 g,pH=3,六价铬溶液初始浓度为10 mg/L,温度为15℃时,膨胀石墨对六价铬的去除率能达到39.94%,吸附能够较好地符合Langmuir吸附等温式以及二级动力学模型。     

Microwave-assisted regeneration of hypercrosslinked polymeric adsorbent saturated with nitrophenols

Thermal regeneration ofhypercrosslinked polymeric adsorbent （HPA） was performed at 67℃. Experiments were carried out using a multimode microwave oven operating at 2450 MHz and a thermostatic water bath so as to compare the effect of the different heating mechanisms on the regeneration efficiency of the HPA saturated with nitrophenols. The temperature rise action of the heterogeneous regeneration system under microwave irradiation was described. Additionally, a complete structure and chemical characterization of the regenerated HPA was also carried out in order to study the influence of the subsequent regeneration cycles on the structure and the adsorption capacities of the adsorbents. Structure characterization of the regenerated HPA was accomplished by means of the analysis of FTIR spectra.     

改性凹凸棒土吸附处理PAM废水研究

以丙烯酰胺(PAM)为目标污染物,研究了改性凹凸棒土对PAM的吸附性能、吸附过程的影响因素以及吸附完成后的再生问题。研究表明,250mg/L的PAM溶液振荡吸附1h后,酸改性凹凸棒土的吸附效率高于提纯和热改性凹凸棒土,达90.08%。在250mg/L的PAM溶液投加酸改性凹凸棒土进行振荡吸附试验,吸附时间为45min,试验结果表明,酸改性凹凸棒土的最佳投加量为1g/L;吸附过程最佳pH范围是4～6;吸附过程为放热过程。以5%、10%和15%的氢氧化钠溶液作为脱附剂进行再生试验,随着氢氧化钠溶液浓度的提高,再生效率逐渐提高。但是,再生效率提高的幅度减小,浓度为10%和15%的氢氧化钠溶液的再生效率差别不大。以10%的氢氧化钠溶液作为脱附剂时,最经济的再生次数为5次。     

蒙脱土、高岭土和针铁矿对DNA吸附与解吸特征

采用平衡法研究了蒙脱土、高岭土和针铁矿在不同pH值和不同电解质溶液下的DNA吸附解吸特征.结果表明,在4种电解质体系中,尤其在溶液pH值>5.0时,3种矿物在吸附过DNA后,pH有不同程度上升,但CaCl2电解质体系中含针铁矿溶液的pH开始下降.针铁矿对DNA的吸附率大约为75%～91%,高岭土对DNA的吸附率从pH为3.5时的90%开始下降,至pH 6.0～7.0时的下降至大约18%～50%.在一价电解质体系,当溶液pH值为2.2～5.0时蒙脱土对DNA的吸附率大约为90%开始下降至25%～40%,但在二价电解质体系蒙脱土对DNA的吸附率大约为92%.Freundlich等温吸附方程能更好的拟合针铁矿、蒙脱土和高岭土对DNA的吸附.蒙脱土对DNA相对吸附容量在pH 3.5时大于针铁矿,而pH 5.0时小于针铁矿.以NaOAc为解吸剂,针铁矿、蒙脱土和高岭土上吸附DNA在不同pH时解吸率分别为0.1%～0.4%、63.7%～90.2%和29.7%～87.5%.以NaH2PO4为解吸剂时,这些矿物吸附DNA的解吸率分别为69.6%～78.7%、0.8%～7.0%和0.4%～2.2%.这表明针铁矿吸附DNA时键合作用较大,蒙脱土和高岭土静电引力较大,这是DNA在不同电荷类型矿物表面的吸附差异.     

烟曲霉菌吸附染料的解吸及其机理

研究了烟曲霉(Aspergillus fumigatus)生长菌体吸附染料后的解吸情况及其机理。结果表明,吸附有直接染料或活性染料的生长菌体在甲醇体系中均有相当高的解析率;解吸剂溶液的酸碱性对解吸率有很大影响,酸性环境下解吸受到抑制,而碱性环境可显著提高解吸速度和解吸率;初始温度对解吸的影响较小,温度升高,解吸率有所降低;解吸剂用量较少,只需少量解吸剂,吸附在生长菌体中的染料就可比较彻底的解吸出来。采用甲醇解吸吸附有活性艳蓝KN-R的生长菌体的作用机理为,甲醇和染料分子中的磺酸基发生了放热反应,生成了磺酸甲酯。吸附有活性艳蓝KN-R的生长菌体在甲醇体系中的解吸符合一级指数衰减模型,解吸初始阶段,反应速度较快;反应中后期,甲醇要突破缠绕致密的菌丝球和生物膜的障碍才能和染料相接触,因而反应速度较慢。吸附有染料的生长菌体在采用甲醇解吸出吸附在其上的染料后,仍可接入到染料体系中对其进行吸附脱色,且可连续使用3次以上。     

有机胺插层四钛酸对直接湖蓝5B的吸附性能研究

在微波辅助下对四钛酸进行了有机胺插层,获得了正辛胺﹑正十二胺﹑正十六胺插层四钛酸材料,研究了3种层状物质作为吸附剂,pH﹑震荡时间﹑吸附剂用量等因素对直接湖蓝5B偶氮染料吸附的影响,确定了3种材料吸附的最佳条件。研究表明:微波有机胺插层四钛酸材料具有优良的吸附性能,pH=1.0时,正辛胺插层四钛酸用量为0.8 g/L﹑振荡时间40 min,正十二胺插层材料和正十六插层材料用量为0.4 g/L﹑振荡时间分别30 min和50 min时,吸附脱色效果最好。随染料浓度增大,温度升高,插层四钛酸材料会发生板层分离,表现为常规的物理吸附过程。在50℃时,正辛胺﹑正十二胺﹑正十六插层四钛酸对直接湖蓝5B染料的吸附量分别达到636 mg/g﹑3 349 mg/g﹑2 856 mg/g。     

水溶液中磷的吸附与预测模型

用红壤和水滑石作为吸附剂,进行了水溶液中磷的等温吸附试验,目的是研究吸附剂(W)0效应和起始吸附质浓度(C)0效应对经典方程参数变异的影响,分析经典Langmuir和Freundlich方程在液/固离子吸附体系中的适用性和验证新吸附模型的预测精确度。试验结果显示,红壤和水滑石在吸附磷的过程中存在明显的吸附剂和吸附质浓度效应,单一的经典方程仅适用于给定吸附剂或吸附质浓度的体系,因此,用其参数来表征不同吸附剂的吸附能力或描述不同吸附剂或吸附质浓度水平上的吸附规律具有一定的局限性。数据分析表明,单位吸附剂的平衡吸附量qe不唯一由初始浓度C0或液相平衡浓度Ce所决定,而是C0/W0或Ce/W0的函数,新吸附预测模型能较好的反映红壤和水滑石磷吸附的总体趋势。新的预测模型用来描述红壤和水滑石的磷吸附曲线时具有较高的精确度。在实践中,新模型可用来预测给定条件下磷的吸附量和所需吸附剂的用量。     

长三角典型城市工业VOCs处理技术应用状况分析

调研长三角典型城市213家重点行业企业398套废气处理系统的基础上,分析了吸附、吸收、冷凝、光解/光催化、低温等离子体、燃烧法和生物处理技术在不同行业的应用情况,同时分析了以上处理技术的不同组合工艺在不同行业的应用情况以及实际的VOCs净化效果。结果表明:吸附是最常用的VOCs处理技术,具有广谱性,应用占比为47.49%,吸附再生与燃烧和冷凝等末端处理技术结合时可以达到90%的净化效率,同时废吸附剂产生量降低90%以上,实现VOCs废气处理的资源化和能源化;吸收、冷凝、光解/光催化、低温等离子体和生物法处理工艺则具有一定的选择性和偏好性。选择合理的组合处理技术,可以发挥不同处理技术的优势,保证处理系统的高效性和稳定性。     

载磷Mg/Al/Fe-LDO的微波辅助溶剂解吸方法特性

针对载磷Mg/Al/Fe-LDO再生利用与解吸液富集回收磷的问题,通过对比直接溶剂解吸法与微波辅助溶剂解吸法在解吸条件、吸附性能与材料层状结构恢复方面的差异,考察了微波辅助溶剂解吸方法的技术特性,并分析了其解吸机制.结果显示,与直接溶剂解吸法相比,微波辅助溶剂解吸法解吸时间由4 h缩短为10～30 min,解吸效果提高15%以上;在同等解吸效果前提下,组合解吸剂(Na_2CO_3+NaOH)浓度降低2倍;解吸剂用量减少10倍.载磷Mg/Al/Fe-LDO经微波辅助溶剂解吸-焙烧再生后,吸附性能得到较好地恢复,3次吸附-解吸-焙烧后再生率接近90%,比直接溶剂解吸-焙烧再生提高40%.由于微波能够强化溶剂离子热运动、促进离子传质与扩散过程,加快离子交换速率,有利于材料层状结构的有效恢复,因此,微波辅助溶剂解吸法能够在较低解吸剂浓度与用量条件下,实现对载磷Mg/Al/Fe-LDO的高效、快速解吸,有利于污水中磷的富集回收.