季铵化改性木屑纤维素的制备及对氟离子的吸附研究

以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)为醚化剂,对木屑纤维素进行了季铵化改性.探讨了季铵化改性木屑纤维素用量、pH、吸附温度、氟离子初始浓度和吸附时间对氟离子静态吸附率的影响,以及流速对氟离子动态吸附率的影响.结果表明:(1)静态吸附最佳工艺条件:季铵化改性木屑纤维素用量为3.0 g/L,pH为4.0～6.0,吸附温度为25 ℃,吸附时间为120 min.在此最佳工艺条件下,季铵化改性木屑纤维素对100 mL 50.00 mg/L氟离子溶液的吸附率最高可达90.11%.(2)在pH为5.0、25 ℃的条件下,将50.00 mg/L氟离子溶液以5 mL/min的流速流经装有3.0 g/L季铵化改性木屑纤维素的吸附柱,吸附率可达97.95%.(3)季铵化改性木屑纤维素对溶液中氟离子的吸附过程为放热过程,在吸附过程中存在着化学吸附.(4)木屑来源丰富、价格价廉,季铵化改性木屑纤维素对溶液中氟离子的吸附效果好,且吸附工艺简单、易于实现工业化,具有良好的应用前景.     

季铵化木屑纤维素的制备及其对水中苯酚的吸附性能研究

以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)为醚化剂,对木屑纤维素进行了改性。探讨了改性木屑纤维素用量、pH值、吸附温度、吸附时间和苯酚初始浓度等因素对静态吸附效果的影响。结果表明,木屑纤维素经改性后,对水中的苯酚的吸附过程存在化学吸附,对水中的苯酚的吸附容量得到明显提高。     

风化煤中腐殖酸的提取及其性能表征

以陕西黄陵风化煤为原料,分别采用碱溶酸析、氧解法和催化法提取腐殖酸,确定提取的最佳工艺条件,并通过测定腐殖酸灰分、红外光谱、凝胶色谱和E4/E6值对提取的腐殖酸进行性能表征,考察不同的提取方法对腐殖酸的提取率及结构的影响。结果显示, 3种方法制备的腐殖酸在官能团结构方面没有明显的差异,腐殖酸中含有大量的-COOH和-CO官能团;催化法提取的腐殖酸灰分最多,分子量最大。实验得到最佳提取腐殖酸的实验方法为催化法,最佳提取工艺为催化剂选用NHPI、1∶8的固液比、0.5 mol·L-1NaOH碱液和30 min的沸水浴时间。     

卤化铵改性竹炭对单质汞吸附性能的影响

为了研究廉价吸附剂竹炭的脱汞性能,将经过CO2活化并采用NH4Cl、NH4I超声浸渍改性的竹炭（BC）应用于单质汞的吸附,并对比不同负载量的NH4Cl以及NH4I改性和温度等因素对竹炭的汞脱除性能的影响。采用了元素分析、扫描电镜分析、XPS表征、比表面积及孔径分布等对材料进行研究。结果表明,NH4Cl和NH4I改性显著提高竹炭的脱汞能力,并且在同等条件下NH4I改性剂效果优于NH4Cl。研究表明提高负载量会造成吸附材料孔堵塞,但在0~8wt.%的负载量情况下,孔道的堵塞不足以抵消化学吸附带来的积极作用,表明改性竹炭对汞的吸附主要表现为化学吸附。同时改性竹炭存在随着温度升高其吸附效率先降低后升高的趋势,暗示竹炭对汞的吸附在低温时物理吸附占优势,温度升高时化学吸附占优势。     

季铵化合物对环境的影响及微生物降解研究进展

季铵化合物(QACs)作为最主要的阳离子表面活性剂,被认定为一种需要深入研究的潜在有害物质.美、日、欧地区学者已经对QACs展开了广泛研究,而国内只对其分析监测方法作了一些初步探索,在环境领域对于QACs的研究还鲜有报道.综述了QACs在城市污水处理厂以及自然水体中的分布特征、环境风险、降解特性以及降解机制等方面的研究进展,并对QACs的环境影响以及生物降解的研究方向进行了探讨,对相关研究人员具有一定的参考价值.     

季铵化合物对好氧活性污泥吸附Ni2+的影响研究

以季铵化合物中最具潜在影响力、毒性较大的苄基季铵盐(BAC)为模型物,进行了BAC对好氧活性污泥吸附Ni2+的影响研究.结果表明,当反应液初始pH≤3时,不同浓度的BAC对好氧活性污泥吸附Ni2+的影响较小,当初始pH在3～9时,不同浓度的BAC对Ni2+吸附的抑制影响顺序为100 mg/L＞20 mg/L＞0 mg/...     

改性凹凸棒土的优化定向制备及对腐殖酸的吸附效果

以天然凹凸棒土为原料,以去除以腐殖酸为代表的天然有机物为目的,研究酸活化、热处理和十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)有机改性3种改性方法,进行定向筛选。进一步比较3种方法联合改性凹土后对腐殖酸的吸附效果,确定最优定向改性方法。结果表明,先酸处理后OTAC改性凹土对腐殖酸的吸附效果最好,改性凹土投药量为0.7 g/L时,腐殖酸的去除率可达97%。利用正交实验确定凹土改性的最佳工艺条件、钠化时间和有机改性剂的用量对改性凹土吸附腐殖酸的能力影响显著。改性的最佳工艺条件为:酸浓度3 mol/L,氯化钠浓度0.5 mol/L,钠化时间2 h,改性剂用量为凹土质量的3%,微波改性时间为9 min。单独投加改性凹土时pH值对腐殖酸的吸附效果有重要影响。该方法制备的改性凹土在水处理工艺有良好的应用前景。     

改性壳聚糖-凹凸棒石复合絮凝剂絮凝采收小球藻

用3-氯-2-羟丙基氯化铵(CTA)季铵化改性壳聚糖(CTS),制备了季铵化改性壳聚糖(CTS-CTA);将壳聚糖(CTS)、阳离子淀粉(CS)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)进行三元接枝共聚,制备了三元接枝改性壳聚糖(CTS-DMDAAC-CS)。并且比较了壳聚糖(CTS)、季铵化改性壳聚糖(CTS-CTA)、三元接枝改性壳聚糖(CTS-DMDAAC-CS)对小球藻的絮凝效果,选择三元接枝改性壳聚糖与凹凸棒石进行复配,确定了最佳絮凝条件为:pH=8,絮凝剂与凹凸棒石的比例为1:14,沉降时间为20 min,絮凝剂投加量为0.4 g。在该条件下进行了重复实验,得出小球藻的絮凝率为98.8 %,并且絮体紧密、沉降速度快,不需要再次分离,具有很好的应用前景。     

腐殖酸钠在湿法石灰石烟气脱硫系统中阻垢性能的研究

介绍了腐殖酸钠(HAS)的阻垢机理,研究了HAS在石灰石湿法烟气脱硫系统中的阻垢效应,同时在相同的条件下与己二酸的阻垢效果作了对比实验.结果表明,HAS对pH在5.5～6.5、质量分数为3.5%的石灰石脱硫浆液有很好的缓冲作用;并在此浓度的脱硫浆液中,质量浓度为1.5g/L的HAS的阻垢效果达到最佳.石灰石浆液中挂片上的结垢量对比实验得出,添加最佳浓度己二酸时的结垢量,只比添加最佳浓度HAS时的结垢量平均少1.8×10-4g/cm2.     

改性铁覆膜砂的制备及吸附性能研究

制备了4种改性铁覆膜砂,并对其吸附性能进行了全面的实验,分析比较了4种改性剂的作用和效果.实验中发现,添加改性剂对铁覆膜砂吸附性能的促进作用各不相同,改性剂和铁氧化物的性质共同决定了改性铁覆膜砂的性质.吸附等温线和连续动态过滤实验结果表明,活性炭和硅藻土对提高铁覆膜砂吸附性能有促进作用,但膨润土和粉煤灰的作用不明显,甚至还可能降低吸附容量.活性炭改性铁覆膜砂的吸附等温式符合Langmuir模型,硅藻土改性铁覆膜砂、膨润土改性铁覆膜砂和粉煤灰改性铁覆膜砂对Langmuir模型和Freundlich模型都有较好的相关性.改性铁覆膜砂对天然有机物(NOM)的吸附属于单分子层吸附,吸附的主要机理为静电相互作用、配位交换-表面络合作用和疏水/憎水作用等.溶液pH值对改性铁覆膜砂吸附NOM有很大的影响,表现为低"pH值去除效率高,高pH值去除效率低"的特点,其变化规律取决于添加物质的性质.磷酸盐会和腐殖酸在改性铁覆膜砂表面产生竞争吸附,磷酸盐对粉煤灰改性铁覆膜砂的吸附能力影响最大.     

Kinetics of disaggregation of humic acid in water

The extent of disaggregation of humic acid particles in water was measured as a function of time, initial concentration, pH of the suspension and the temperature. In all experiments the amount of humic acid particles disaggregated was characterized by the corresponding fraction of the suspension, which was able to pass a 0.01 μm membrane filter.It was found that the amount disaggregated after 1000 hours was proportional to the initial concentration of the humic acid particles in the aqueous suspension and increased considerably with the temperature. Decreasing the pH of the suspension from about 6 to zero caused the extent of disaggregation also to decrease continuously.The kinetic measurements revealed that about 3% of the humic acid are disaggregated within 25 hours, 4% within 200 hours and 5% within 1500 hours at a pH around 4. The rates of disaggregation were found to be proportional to the initial concentration of the particles and increased considerably with the temperature.     

不同工艺对含高浓度腐殖酸地下水处理的可行性

针对内蒙古农村地区高腐殖酸地下水的处理问题,分别对（pH调节）-PAC强化混凝、高锰酸钾预氧化／混凝、活性炭吸附／混凝、Fenton氧化等技术处理的可行性进行了研究,同时利用三维荧光和高效体积排阻色谱分析处理前后水中有机物的组成变化特征。有机分析结果显示,水中的有机物为腐殖酸类物质,分子量分别为1600和3500,腐殖酸类物质为水中色度的主要贡献者。原水PAC强化混凝、高锰酸钾预氧化／PAC混凝对有机物的去除效果不佳,处理前后水样DOC浓度无明显变化,而pH调节．PAC强化混凝、微米活性炭吸附和Fenton氧化均能有效去除有机物。将原水pH调节至6．5,经300mg／LPAC混凝后出水DOC降至5．99mg／L。活性炭投加量为0．6g／L时,DOC降至7．6mg／L,然后采用60mg／LPAC混凝出去高度分散而不易沉降的小颗粒活性炭。此外,当反应初始pH值为3,过氧化氢投加量为0．5％（v／v）,亚铁和双氧水摩尔比为0．05时,出水DOC降至5．6mg／L,氧化后有小分子有机物生成。     

吸附法去除水体中腐殖酸的研究进展

腐殖酸是饮用水消毒副产物的前驱物,成为饮用水微污染的控制对象.介绍了吸附法在去除水体中的腐殖酸的研究应用,阐述了炭质吸附剂、树脂吸附剂和无机矿物质吸附剂去除腐殖酸的研究进展,并展望了复合功能树脂在控制水体微污染中的应用前景.     

ZH-02树脂对水中腐殖酸的吸附去除研究

通过几种吸附树脂ZH 0 0、ZH 0 1、ZH 0 2、ZH 0 3、颗粒活性炭 (GAC)和AmberliteXAD 4对腐殖酸的静态吸附试验的筛选结果 ,发现大孔树脂ZH 0 2对腐殖酸具有较好的吸附效果。利用颗粒活性炭作为参照 ,探讨了ZH 0 2的动态吸附去除效果和脱附再生条件 ,发现常温下醇碱溶液效果较好。     

水环境中腐殖酸的荷电特性与聚集特性

通过腐殖酸的Zeta电位和粒径的变化规律研究,探讨化学条件对腐殖酸的荷电状态和聚集状态的影响。结果表明,腐殖酸具有自我凝聚的特性;在pH较低和溶液离子强度较高时,腐殖酸胶粒的Zeta电位绝对值减小而聚合度增大,从而使腐殖酸胶粒聚集而凝聚;随腐殖酸浓度增大,腐殖酸胶粒的Zeta电位绝对值增大,腐殖酸胶粒的缩聚程度降低而使粒径减小。     

电絮凝处理腐殖酸过程中阳极钝化影响因素分析

针对电絮凝(electrocoagulation,EC)处理腐殖酸(humic acid,HA)过程中电极易发生钝化,造成处理效能下降的问题,主要探究了阳极表面粗糙度、初始pH、初始HA浓度对于铝阳极钝化的影响,随后通过检测溶液中残留Al³⁺浓度和阳极板表面形貌,进一步分析了HA浓度对于铝阳极钝化发展的影响机制。结果表明：铝阳极钝化程度与阳极板表面算数平均粗糙度(arithmetic mean roughness,Ra)呈负相关,随着Ra从2 055 nm下降到270 nm,阳极板的电荷转移电阻(charge transfer resistor,Rct)从1 174.0 Ω·cm²增大到1 481.2 Ω·cm²;当溶液初始pH从3 提高到 7 时,极板的Rct从461.0 Ω·cm²增大到1 120.2 Ω·cm²,而当pH继续升高到 9 时,极板的Rct下降到169.5 Ω·cm²;铝阳极钝化程度随溶液初始HA浓度呈现先减小后增大的规律。HA的质量浓度从0 mg·L⁻¹ 提高到20 mg·L⁻¹ 时,对应极板的Rct从1 536.4 Ω·cm²减小到932.9 Ω·cm²,HA的质量浓度进一步上升至200 mg·L⁻¹时,对应极板的Rct又从932.9 Ω·cm²增大到1 403.2 Ω·cm²。本研究结果可为EC在实际应用中抑制阳极钝化提供参考。     

交联腐殖酸CHA对水体中铅的吸附性能

通过环氧氯丙烷交联及多胺改性的方法,制备得到新型交联腐殖酸CHA。利用FTIR对其结构进行了表征,并重点考察了吸附温度等不同因素对CHA吸附水体中铅离子性能的影响。结果表明,交联腐殖酸CHA对水体中铅离子具有优异的吸附性能,平衡吸附容量可达到219.3 mg/g,远高于常规高温焙烧方法制得腐殖酸的吸附性能。CHA的吸附性能随反应温度、溶液pH的升高而增大,其吸附过程符合Langmuir吸附方程。     

Effect of complexation with humic substances on diffusion of metal ions in water

Most studies on diffusion of metal ions in various water-rock systems have dealt with free ions (hydrated ions). However, it is often the case that metal ions are dissolved as complexed species such as with humic substances (HS) in natural waters. Hence, we need to study the diffusion behavior of these complexes in order to understand fully the diffusion phenomenon in natural. In this study, the diffusion coefficients of free metal ions (M(z+)) and their complexes with HS (M-HS) were compared to understand the effect of complexation with HS on the diffusion of metal ions such as Co(2+), Cd(2+), and rare earth elements (REE(3+)). Although the diffusion coefficients of free metal ions depend on ionic potential, such dependence was not observed in the presence of HS. Comparing the diffusion coefficients of metal complexes with ethylenediaminetetraacetate (EDTA), fulvic acid, and humic acid showed that the molecular weight (MW), or the size of the ligand, is of primary importance for the diffusion of M-HS. As a consequence, the diffusion coefficients of all REE(3+) were similar in the presence of HS, while they were different in the absence of HS due to the different size of each REE(3+). The similarity among the diffusion coefficients of REE-HS was caused by the much larger size of HS compared with each ion. However, the distribution coefficients of M-HS were not similar among REE(3+), Cd(2+), and Co(2+). REE(3+) and Cd(2+) which have higher affinities for larger MW fraction in HS diffused slower than Co(2+) which favors smaller MW fraction. The results show that the affinity for different MW fractions among HS controls the diffusion of M-HS, which must be important to predict precisely the diffusion behavior of metal ions bound to HS in natural systems.     

去除饮用水中三卤甲烷和腐殖酸的活性炭选型方法

三卤甲烷(THMs)是水中天然有机物在氯化消毒过程中产生的对人体有致癌作用的挥发性有机物,腐殖酸是生成消毒副产物的主要前驱物.活性炭吸附是去除THMs和腐殖酸最常用的方法.不同炭型的活性炭对THMs和腐殖酸的吸附容量并不相同.以饮用水中最常见的THMs(即三氯甲烷)和腐殖酸为吸附对象,进行煤、椰壳和果壳3种不同材质活性炭的吸附容量实验.实验结果验证了苯酚值预测各类活性炭对小分子THMs吸附性能以及丹宁酸值预测各类活性炭对大分子腐殖酸吸附性能的有效性.具有丰富微孔和表面氧化程度较低的上海椰壳炭YK-2和上海果壳专用炭对三氯甲烷的吸附容量比上海原煤破碎高,大孔丰富的上海果壳专用炭和上海原煤破碎对腐殖酸的吸附性能高.将实验结果与美国环保局RREL(Risk Reduction Engineering Laboratory)水污染物处理数据库中相关信息对比发现,相比国外常用活性炭,国产活性炭对三氯甲烷的吸附性能与之相当或略高,具有更好的性价比,应用前景广阔.