磁性壳聚糖凝胶球固定厌氧铁氨氧化菌对废水氨氮去除的影响

厌氧铁氨氧化(ammonium oxidation coupling with iron reduction,Feammox)反应是一种在厌氧条件下,由厌氧铁氨氧化菌驱动,以三价铁为电子受体,氧化氨氮的生物化学途径,它可以用于去除水体中的氨氮.为提高厌氧铁氨氧化菌对氨氮废水处理效果,采用"氢氧化钠共沉淀-溶胶-凝胶"法制备粒径为1~5mm的磁性壳聚糖凝胶球(magnetic chitosan hydrogel beads,MCHBs),将厌氧铁氨氧化菌固定,研究其对废水中氨氮去除效果和影响因素,并与游离厌氧铁氨氧化菌对废水氨氮去除效率作对比.制备的MCHBs进行X射线衍射(XRD)和振动样品磁强(VSM)等表征分析.结果表明,MCHBs为铁磁性、结晶度高,饱和磁化强度达29.46 emu·g~(-1).MCHBs固定厌氧铁氨氧化菌比游离菌具有更高的氨氧化和铁还原速率,平均增幅为42.96%和20.75%,以MCHBs(1~2 mm)固定厌氧铁氨氧化菌的效果最显著(P0.05).进一步研究发现,不适宜氨氮浓度、温度和pH下,MCHBs(1~2 mm)固定厌氧铁氨氧化菌氧化氨氮的能力均比游离菌高.初始氨氮浓度60.00 mg·L~(-1)、温度25℃和pH 4.50时,厌氧铁氨氧化效果较好,主要产物为硝态氮和二价铁,16 d时MCHBs(1~2 mm)固定厌氧铁氨氧化菌对氨氮去除率高达53.62%.这些结果都表明以MCHBs固定厌氧铁氨氧化菌后,能起到增强厌氧铁氨氧化反应去除废水氨氮的目的.     

壳聚糖的改性及其去除废水中染料物质的性能研究

采用戊二醛交联FeCl_3制备改性壳聚糖吸附处理染料废水,以20 mg·L~(-1)的亚甲基蓝溶液作为处理对象,探究氯化铁改性壳聚糖(FeCl_3-CTS)投加量、废水p H值、反应时间对其处理亚甲基蓝废水性能的影响,并对吸附动力学、吸附等温线过程进行拟合.结果表明,FeCl_3-CTS对亚甲基蓝废水的处理效果远高于未改性壳聚糖(N-CTS),尤其是在投加量为0.1 g·L~(-1)、p H=6的条件下,经FeCl_3-CTS处理50 min后,亚甲基蓝废水的脱色率高达99.4%,FeCl_3-CTS对亚甲基蓝的吸附容量高达198.8 mg·g~(-1),与N-CTS的54.8%和109.6 mg·g~(-1)相比,均有显著的提高.吸附动力学、吸附等温线拟合结果显示,FeCl_3-CTS对亚甲基蓝废水的吸附过程符合准二级反应动力学方程(R2=0.9992)和Langmuir等温线方程(R~2=0.9995).     

壳聚糖水凝胶制备及其对Pb~(2+)吸附性能研究

以壳聚糖为原料,丙烯酸为接枝单体,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺作交联剂制备了一种新型壳聚糖水凝胶。通过FTIR、SEM、热重和能谱分析对壳聚糖水凝胶进行表征,并在此基础上考察其对Pb~(2+)的吸附行为。实验结果表明:所制备的壳聚糖水凝胶是一种性质稳定的多孔结构高分子聚合物,分子中含有大量的—NH_2、—OH、—COOH等活性基团,可通过螯合、离子交换或形成离子对等方式吸附金属离子,对Pb~(2+)具有较高的吸附去除效率。     

壳聚糖的絮凝性能及其在废水脱色处理中的应用

介绍了壳聚糖的理化性质及其作为絮凝剂的优点,探讨了壳聚糖的絮凝机理,分析了壳聚糖絮凝效果的影响因素(包括废水p H、絮凝温度、搅拌转速及时间、壳聚糖投加量、壳聚糖脱乙酰度及相对分子质量、废水浊度),总结了壳聚糖改性和复合后在废水脱色处理中的应用。指出:未来还需更深入地研究絮凝机理,同时也需进一步研究影响絮凝效果的因素;新型壳聚糖絮凝剂将向更高效、成本更低且环境友好的方向发展。     

静电纺壳聚糖/聚乙烯醇纳米纤维膜对Cu~(2+)、Ni~(2+)及Cd~(2+)的吸附特性

采用SEM、FTIR、XRD、BET等技术对静电纺丝制得的吸附材料壳聚糖/聚乙烯醇(CS/PVA)纳米纤维膜进行表征,并通过对模拟重金属离子废水的吸附实验,系统考察了溶液pH、重金属离子(Cu2+、Ni2+及Cd2+)初始浓度和反应温度对吸附的影响.结果表明,在外加电压25kV、接触距离15.0 cm、纺丝速度0.15 m L·h-1的条件下,可制得CS/PVA质量比为20/80的连续无缺陷的平均直径76.31 nm、比表面积219.4m2·g-1的纤维膜.CS/PVA纳米纤维膜对重金属离子的吸附在2 h内达到平衡,其吸附容量随着温度的升高而升高,随着初始浓度的增大而增大,随着pH值的升高而提高,在pH=5.5时达到最大.在25℃和pH=5.5的条件下,用CS/PVA纳米纤维膜吸附浓度100 mg·L-1的Cu2+、Ni2+和Cd2+溶液,吸附容量分别为98.65、116.89和124.23 mg·g-1,且对重金属吸附无选择性.吸附过程符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,吸附动力学同时匹配准一级动力学模型和准二级动力学模型.热力学参数(ΔG、ΔH和ΔS)计算结果表明,CS/PVA纳米纤维膜对重金属离子的吸附是自发的吸热反应.     

壳聚糖及其衍生物处理重金属废水的研究

壳聚糖是无毒、易于生物降解的天然高分子有机物,壳聚糖及其衍生物是良好的水处理药剂,目前在重金属废水处理中也得到广泛的应用,因此对壳聚糖改性产物的研究也成为热点。文章从羧甲基壳聚糖、交联壳聚糖、壳聚糖季铵盐、多孔壳聚糖微球和含硫壳聚糖衍生物5种壳聚糖改性产物的制备及其去除重金属性能,概述了壳聚糖的研究现状及其衍生物在重金属废水处理中的发展前景及应用,并对壳聚糖及其衍生物在水处理中的研究进行展望。     

粉煤灰负载壳聚糖对磷吸附的热力学研究

以粉煤灰负载壳聚糖作为吸附剂,在静态吸附条件下,研究了其对磷的吸附行为,并对吸附过程的热力学进行了分析。结果表明,吸附平衡数据都能够较好地符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程,但Langmuir方程能够更好地描述吸附等温线。在20～35℃范围内,磷在粉煤灰负载壳聚糖上的吸附是一个吸热过程,反应的吉布斯自由能变小,同时伴随着熵值的增加,吸附焓变为44.36 kJ/mol。     

香草醛改性壳聚糖的制备及其吸附性能

香草醛经Schiff反应对壳聚糖进行了修饰、研究了产物对Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺的吸附性能,同时考察了pH值、时间、温度等因素对吸附的影响结果表明,改性后的壳聚糖具有不流失,易再生的特点,且对金属离子的饱和吸附量比壳聚糖的大（改性后的壳聚糖对Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺吸附量分别为 143.5、 558.9、 357.7、178.4mg/g）．     

壳聚糖吸附废水中铅离子的研究

研究了壳聚糖对废水中Pb2+的吸附特性,考察了壳聚糖溶液加入量、吸附时间及体系pH等条件对壳聚糖吸附溶液中Pb2+效果的影响。当质量分数为0.8%的壳聚糖溶液加入量为0.4 mL、吸附时间为30 m in、体系pH为5~6时,处理浓度为1×10-4mol/L的含Pb2+溶液,Pb2+去除率可达98%;同样条件处理印染废水,Pb2+去除率可达92.6%。     

水性油墨废水的混凝工艺试验

探讨了水性油墨废水处理中的混凝工艺,对混凝剂的种类及投药量、混凝最佳pH值、助凝剂种类及投药量等工艺条件进行了优化。当混凝剂为FeCl3,投药量为80mg/L,pH为4.0左右,助凝剂为壳聚糖,投药量为0.8mg/L时,处理后的废水COD去除率达87%以上,色度去除率达99%以上。