改性多壁碳纳米管对Pb2+、Cu2+和Co2+的竞争吸附研究

采用HNO3改性的多壁碳纳米管（MWCNTs）分别对Pb^2＋、Cu^2＋和Co^2＋进行吸附,并在含3种离子的混合溶液中进行竞争吸附。单一离子吸附结果表明,在室温、pH=5的条件下,MWCNTs对单一离子的饱和吸附量分别为：Pb^2＋91mg／g;Cu^2＋24mg／g;Co^2＋12mg／g。竞争吸附结果表明,在溶液中各金属离子的平衡质量浓度均为30mg／L时,MWCNTs对Pb^2＋、Cu^2＋和Co^2＋的平衡吸附量分别为43,15,6mg／g。MWCNTs对3种金属离子的吸附选择性大小顺序为：Pb^2＋〉Cu^2＋〉Co^2＋分别用Langmuir和Frundlich模型对单一吸附和竞争吸附进行拟合,结果表明,该吸附过程更符合Langmuir模型。     

黑藻对铅离子的生物吸附

研究了黑藻对Pb^2＋的生物吸附作用,考察了溶液pH、Pb^2＋初始质量浓度、黑藻加入量和吸附时间对吸附效果的影响。实验结果表明,溶液pH在2．5～5．0时吸附效果最好,吸附20min基本达到平衡。在溶液pH为4．0、黑藻加入量为2g／L、吸附时间为60min、Pb^2＋初始质量浓度为100mg／L的条件下,黑藻对Pb^2＋的吸附量为47．5mg／g。通过元素分析和等温吸附模型对黑藻吸附Pb^2＋的机理进行了研究,发现黑藻吸附Pb“是阳离子交换过程,吸附符合Langmuir、Freundlich和D—R等温吸附模型。考察了Cd^2＋、Cu^2＋和Ni^2＋对黑藻吸附Pb^2＋的影响,结果表明,Cd^2＋、Cu^2＋和Ni^2＋的存在不干扰黑藻对Pb^2＋的吸附。     

尿素基纤维的制备及对水中Cu2+和Cd2+的吸附

以棉纤维为原料,经氯化和取代反应,制得尿素基纤维并用于水中Cu^2＋和Cd^2＋的吸附,考察了各种因素对吸附效果的影响。尿素基纤维对Cu^2＋和Cd^2＋的吸附可用Langmuir等温吸附方程描述,吸附过程可看成单层吸附。较佳吸附条件：重金属离子溶液pH为5,流量为7mL／min。用过的尿素基纤维经2mol／L的盐酸洗脱再生后,对Cu^2＋的吸附、解吸、再吸附的性能良好,可重复使用。     

碳羟磷灰石的制备及其对水中Cu2+的吸附

以废弃蛋壳为原料、尿素为添加剂,采用掺杂技术制备碳羟磷灰石（CHAP）,并用其作吸附剂去除水中的Cu^2＋。考察了Cu^2＋的初始质量浓度、pH、吸附时间、CHAP加入量及温度等因素对CHAP吸附Cu^2＋效果的影响。实验结果表明,在温度40℃、溶液pH6、搅拌1h后静置1h的条件下,用5g／L的CHAP处理Cu^2＋初始质量浓度为60mg／L的水溶液,Cu^2＋去除率为99．30％。吸附等温线基本符合Freundlich和Langmuir方程。     

交联阳离子淀粉的合成及其对重金属离子的吸附

通过正交实验合成了取代度为0．568的交联阳离子淀粉。考察了溶液pH、螯合剂用量、重金属离子初始浓度对交联阳离子淀粉去除重金属离子效果的影响。当重金属离子初始质量浓度为50mg／L、螯合剂投加量为0．5g／U时,Pb^2 ,Cu^2 ,Cr^3 在溶液pH为6时的去除率达到最高,分别为97．94％,99．46％,84．30％,而Cd^ 在溶液pH为7时的去除率达到最高,为99．36％。实验结果表明,交联阳离子淀粉是一种有效去除废水中重金属的处理剂。     

用粉煤灰吸附废水中的金属离子

研究了在粉煤灰对金属离子的吸附反应中溶液pH及共存离子对金属离子去除率的影响,分析了粉煤灰对金属离子的吸附动力学,并考察了粉煤灰对实际废水的处理效果。实验结果表明,随pH的增大,金属离子的去除率增大。吸附等温线符合Fretmdlich模型,但在pH为4．5时表现为单一线性段、在pH为6时表现为两个线性段。粉煤灰对金属离子的吸附明显受到其他共存离子的影响。对钢铁厂生产废水的吸附实验结果表明,在pH为8、粉煤灰加入量为20g/L时,废水中Cd^2＋,Cu^2＋,Pb^2＋,Zn^2＋的去除率分别为70％,100％,100％,100％。     

沸石-壳聚糖吸附剂吸附废水中的Ni2+

采用沸石-壳聚糖吸附剂吸附废水中的Ni2＋。将粒径为180μm的天然沸石与脱乙酰度90％的壳聚糖混合,制成沸石一壳聚糖吸附剂。考察了沸石一壳聚糖吸附剂对模拟含镍废水中的Ni2＋静态吸附效果的影响因素。正交实验结果表明,在壳聚糖与天然沸石质量比为0．05、吸附剂加入量为14g/L、Ni2＋初始质量浓度为40mg／L、模拟含镍废水pH为6—7、吸附时间为40min的条件下,模拟含镍废水中Ni2＋去除率大于96％。对实际电镀含镍废水的动态吸附实验结果表明,NP的质量浓度由38．0mg／L减少到0．8mg／L,小于GB8978-96《污水综合排放标准》规定值（1．0mg／L）。     

Ca(OH)2、高岭土与FeCl3组配处理含Pb2+废水

采用Ca（OH）2、高岭土与FeCl3组配处理含Pb^2＋废水。考察了Ca（OH）2加入量、高岭土加入量、FeCl3加入量、废水pH、搅拌转速、沉淀时间等因素对Pb^2＋去除率的影响。在Ca（OH）2加入量50mg／L、高岭土加入量90mg／L、FeCl3加入量13．2mg／L、废水pH7．0～8．0、搅拌转速170r／min、沉淀时间90min的条件下,该法可将废水中金属离子（包括Pb^2＋及少量的Zn^2＋,Cu^2＋,Cr^3＋,Ni^2＋）的质量浓度由42．4mg／L降至1．0mg／L以下,达到了GB18918--2002〈《城镇污水处理厂污染物排放标准》。     

污泥活性炭的制备及其对溶液中Cr6+的吸附

以城市污水厂剩余污泥为原料,采用ZnCl2作活化剂,热解制备污泥活性炭。实验结果表明,制备污泥活性炭的最佳条件热解温度为550℃,ZnCl2溶液浓度为3mol／L,ZnCl2溶液体积与污泥质量比（mL／g）为2．5：1,热解时间为25min。用所制备的污泥活性炭吸附溶液中的Cr6＋最佳吸附条件为：吸附时间90min,Cr6＋初始质量浓度50mg／L,污泥活性炭加入量0．2g,溶液pH2,在此条件下,Cr6＋去除率达99．9％。污泥活性炭对溶液中Cr6＋的吸附等温线属于I型,等温吸附方程可用Langmuir模型和Freundlich模型来拟合。     

Cu^2＋改性活性炭的制备及其去除废水中CN^-的研究

以活性炭为载体负载溶液中的Cu^2＋,Cu^2＋改性活性炭对溶液中CN^-的去除效果较好。cu。’改性活性炭的最佳制备条件：活性炭加入量为1g,质量浓度为5∥L的CuSO。溶液加入量为50mL,溶液pH为4,负载时间为5．0h.在此最佳条件下活性炭的最大Cu^2＋负载量为25．90mg（以每克活性炭计）。Cu^2＋改性后活性炭的CN^-去除率明显提高,由22．10％提高至94．07％。Cu^2＋改性活性炭吸附CN^-的最佳实验条件：溶液pH为12～13,吸附时间为9h。Cu^2＋改性活性炭对CN^-的饱和吸附量为22mg／g。Mg^2＋,K^＋,Ca^2＋,Cl^-,SO4^2-,CO3^2-,AsO3^-对Cu^2＋改性活性炭的CN^-去除率基本没有影响。Cu^2＋改性活性炭的动态吸附实验表明,开始一段时间流出液中CN^-含量几乎为零,远低于国家排放标准（0．5mg／L）。     

改性橙皮静态吸附模拟废水中的Pb2+

采用异丙醇溶液改性橙皮,考察了模拟废水中初始Pb2+质量浓度、废水pH、改性橙皮加入量和吸附时间等因素对改性橙皮对模拟废水中的Pb2+吸附效果的影响。实验结果表明,在初始Pb2+质量浓度为20 mg/L、废水pH为4、改性橙皮加入量为8 g/L、吸附时间为80 min的条件下,改性橙皮对废水中Pb2+的去除率可达88.41%。经浓度为0.1 mol/L的HCl溶液再生后,改性橙皮再生循环使用4次时效果仍较好。改性橙皮对Pb2+的吸附动力学可用准二级动力学方程很好地描述。改性橙皮对Pb2+的吸附符合Langmuir等温吸附方程,表明改性橙皮对Pb2+的吸附以单分子层吸附为主。     

纳米零价铁/玉米淀粉的制备及其对Pb2+的吸附

以玉米淀粉为载体,采用液相还原法制备纳米零价铁/玉米淀粉,并用于溶液中Pb2+的去除。采用SEM技术对吸附材料进行了表征。考察了溶液pH、纳米零价铁/玉米淀粉加入量、初始Pb2+质量浓度、反应时间等因素对Pb2+吸附效果的影响。表征结果显示,纳米零价铁/玉米淀粉球体间主要呈链状连接,不仅保持了纳米零价铁的特性,且颗粒的团聚现象明显减少。实验结果表明,在溶液pH 7.0、纳米零价铁/玉米淀粉加入量0.8 g/L、初始Pb2+质量浓度50 mg/L、反应时间60 min的条件下,纳米零价铁/玉米淀粉对Pb2+具有较好的吸附效果,Pb2+去除率为93.17%、吸附量为47.27 mg/g。     

改性生物炭对Ni~(2+)和Cu~(2+)的吸附

以废弃松木屑为原料制备了生物炭,采用六亚甲基四胺(HMTA)和/或CO2对其进行改性,并将其用于水中Ni2+和Cu2+的吸附。表征结果显示,以HMTA和CO2共同改性的生物炭BC1的表面积最小但表面含氧官能团含量最高。实验结果表明:生物炭经改性后,其吸附性能明显提高,且以BC1为最优;在不调节溶液p H、初始重金属离子质量浓度为50 mg/L、吸附剂加入量分别为2.0 g/L和1.0 g/L、吸附时间分别为360 min和240 min的优化条件下,BC1对Ni2+和Cu2+的去除率分别达到99.81%和95.88%;改性生物炭对Ni2+和Cu2+的吸附过程可以用Langmuir等温吸附模型来描述,而其吸附动力学具有拟二级动力学方程特征。     

纳米MnO_2/Fe_3O_4对镉离子的静态吸附

采用水热合成法将Mn O_2包覆于纳米Fe_3O_4的表面,制备出纳米Mn O_2/Fe_3O_4,并将其用于含镉溶液的吸附。考察了吸附效果的影响因素,并研究了纳米Mn O_2/Fe_3O_4的重复使用性能。实验结果表明:在初始镉离子质量浓度为10 mg/L、吸附剂投加量为4 g/L、吸附温度为20℃、溶液p H为6.0、吸附时间为12 h的条件下,镉离子去除率由使用纳米Fe_3O_4时的3%增至使用纳米Mn O_2/Fe_3O_4时的96%;在初始镉离子质量浓度为50 mg/L、纳米Mn O_2/Fe_3O_4投加量为4 g/L、吸附温度为20℃、溶液p H为6.0、吸附时间为1 h的条件下,镉离子去除率达78%,吸附量为9.7 mg/g;经5次重复使用后,纳米Mn O_2/Fe_3O_4对镉离子的去除率仅比首次使用时降低了10百分点,具有良好的重复使用性能。     

海藻酸钠-聚乙烯醇-聚乙二醇复合膜的制备及其对Cu2+的吸附

采用聚乙烯醇（PVA）、聚乙二醇（PEG）对海藻酸钠（SA）进行改性,制备了一种新型高效SA-PVA-PEG复合膜。研究了该复合膜对Cu²⁺的吸附效果。用IR和SEM等手段对复合膜进行了表征。表征结果显示,复合膜内部存在孔状结构,有利于吸附Cu²⁺。实验结果表明：在初始Cu²⁺质量浓度50 mg/L、复合膜加入量1 g/L、废水pH=5、吸附温度30 ℃、吸附时间60 min的最佳条件下,吸附率最高可达90.1%,吸附量达25.3 mg/g;复合膜吸附Cu²⁺的动力学过程可用二级动力学方程和Elovice方程进行拟合,吸附过程符合Langmuir单层吸附理论。采用浓度为1 mol/L的HCl溶液对吸附后的复合膜进行解吸,当解吸时间为2 min时,解吸率可达80.0%。     

羟基磷灰石去除废水中的Fe3+

以天然磷矿粉制备的羟基磷灰石(HAP)作为吸附剂,处理模拟含Fe3+废水。实验结果表明,在HAP加入量为1.0g/L、初始模拟废水pH为3.00、反应温度为室温的最佳条件下,处理初始Fe3+质量浓度为150mg/L的模拟废水,反应90min后Fe3+去除率为99.89%,处理后模拟废水中Fe3+质量浓度为0.15mg/L,低于0.30mg/L,达到GB5749—2006《生活饮用水卫生标准》的要求。     

核桃壳吸附剂对水中Pb2+的吸附

采用自制核桃壳吸附剂,利用静态吸附法,处理模拟含Pb²⁺废水。实验结果表明：当初始Pb²⁺的质量浓度20.00 mg/L、初始废水pH=5.5、吸附剂加入量12 g/L、吸附剂粒径1.60~2.50 mm、吸附时间120 min时,核桃壳吸附剂对Pb²⁺的去除率为91.7%;吸附剂对Pb²⁺的吸附行为满足拟二级吸附动力学方程,吸附等温线满足Langmuir等温方程,饱和吸附量达到3.903 mg/g;吸附饱和的吸附剂可用浓度 0.1 mol/L的硝酸解吸,经解吸后的吸附剂可重复利用3次。     

电镀废水中镍的回收和利用

采用化学沉淀法回收电镀含镍废水中的Ni~(2+),研究了各工艺因素对回收效果的影响.实验结果表明,回收电镀含镍废水中Ni~(2+)的最佳工艺条件为:反应温度30 ℃,废水pH 12～13,0.1 mol/L的NaOH溶液加入量70 mL,以聚丙烯酸钠为絮凝剂,搅拌转速1 250 r/min,搅拌时间2 min.将回收产物Ni(OH)_2用作润滑油添加剂可有效改善润滑油的摩擦磨损性能.     

高炉渣对Cd~(2+)的吸附性能

采用包头钢铁集团炼铁厂的高炉渣为吸附剂(粒径0.154 nm)对Cd2+进行吸附,运用SEM技术对吸附剂进行了表征,研究了初始Cd2+质量浓度、吸附剂加入量、吸附时间、吸附温度和废水pH对Cd2+去除率的影响,并探讨了吸附机理。表征结果显示:高炉渣吸附剂具有疏松多孔的特点,表面十分粗糙,比表面积较大。实验结果表明:当吸附温度为室温(28℃)、废水pH为7、初始Cd2+质量浓度为10 mg/L、吸附剂加入量为8 g/L、吸附时间为60 min时,Cd2+去除率达到98.55%;高炉渣对Cd2+的吸附符合拟二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型,且吸附反应易发生。