CPB改性沸石对磷酸盐的吸附-解吸性能研究

采用溴化十六烷基吡啶(CPB)对天然沸石进行改性,并考察了CPB改性沸石对磷酸盐的吸附-解吸性能。结果表明,CPB改性沸石对磷酸盐具备一定的吸附能力,且吸附行为满足Langmuir等温吸附模型;粒径、改性剂投加量、反应温度、pH值及共存阴离子等因素均会影响CPB改性沸石对磷酸盐的吸附能力;减小粒径和降低反应温度均有利于CPB改性沸石对磷酸盐的吸附去除;粒径≤0.18 mm CPB改性沸石吸附磷酸盐较优的改性剂投加量为250 mmol/kg;当溶液的初始pH值位于4~10之间时CPB改性沸石对磷酸盐的吸附能力随pH值的增加而增强;SO42-的存在会明显降低CPB改性沸石对磷酸盐的吸附效率,而提高溶液的pH值有助于消除SO42-存在对CPB改性沸石吸附磷酸盐的负面影响;HCO3-的存在会一定程度上抑制CPB改性沸石对磷酸盐的吸附去除,而提高溶液的pH值无法消除HCO3-存在对CPB改性沸石吸附磷酸盐的负面影响;CPB改性沸石吸附磷酸盐后一定条件下可以重新解吸出来,且随着解吸液SO42-浓度的增加解吸率明显增大。     

改性粉煤灰处理低浓度含磷废水的研究

以酸改性粉煤灰为吸附剂,处理低质量浓度(1 mg/L左右)磷酸盐溶液,探讨了改性剂的种类、改性剂用量、吸附剂用量、反应时间、pH以及温度对除磷效果的影响.结果表明:(1)经过酸改性后粉煤灰的磷去除率显著提高,而且硫酸改性粉煤灰的除磷效果更好,磷去除率最高可达97.68％.(2)最佳条件:选择硫酸用量为5 mL/g进行改性,硫酸改性粉煤灰投加量为2.0g,反应时间为60 min,pH为7.2～10.8,温度为25℃(即室温).(3)改性粉煤灰对磷的吸附更符合Freundlich吸附等温模型,既有物理吸附,也有化学吸附,并以Ca、Mg氧化物与磷形成磷的沉淀物为主.     

HDTMA改性粉煤灰吸附酸性嫩黄染料废水

使用HDTMA（十六烷基三甲基溴化铵）对粉煤灰(FA)进行改性,并使用改性后粉煤灰（MFA）吸附处理酸性嫩黄染料废水。研究发现,由于改性剂HDTMA被涂敷在粉煤灰表面,使粉煤灰表面电性改变,大大增强了对酸性嫩黄的处理效果,酸性嫩黄去除率可由13.2％提高到95％以上。实验结果还表明,当染料浓度为50 mg/L时,100 mL染料中MFA的最佳投加量为700 mg;pH值对吸附效果没有显著影响;低温有利于吸附。HDTMA改性粉煤灰对酸性嫩黄染料的吸附规律可用Langmuir吸附等温式描述。     

改性活性炭对废水中铬离子的吸附

改性活性炭被广泛应用于吸附水体中重金属离子,但关于铁改性活性炭吸附性能的研究报道甚少。本研究对活性炭进行铁改性处理,并将之应用于水中的铬离子吸附,考察了吸附时间、溶液p H对改性活性炭吸附Cr(Ⅵ)效果的影响。实验结果表明,在25℃下,p H为3,吸附时间为300 min时,其对Cr(Ⅵ)的去除率为91.4%。铁改性活性炭对铬离子的吸附机理服从准二级动力学方程,该吸附剂吸附等温线服从Langmuir方程,饱和吸附量为28.82 mg/g。     

应用复合改性粉煤灰吸附尾矿浸出液中的Zn

以粉煤灰为基质、十六烷基三甲基溴化铵和NH4Cl为改性剂,通过湿法制备了复合改性粉煤灰,研究了改性粉煤灰对模拟和实际尾矿浸出液中Zn的吸附效果。通过单因素实验优化了改性粉煤灰去除模拟和实际尾矿浸出液中Zn的条件,用Langmuir方程和Freundlich方程较好的拟合了改性粉煤灰的等温吸附实验数据。改性粉煤灰的饱和吸附量为17.39 mg·g-1,在模拟和实际尾矿浸出液中,改性粉煤灰对Zn的去除率分别为96.8%和91.9%,与原粉煤灰相比均有显著增加。对于实际尾矿浸出液,通过正交实验优化的改性粉煤灰的最佳使用条件是:投加量2.5 g·(50 g)-1尾矿,反应温度25℃,p H≥4.0。模拟酸雨实验的结果表明改性粉煤灰适合在酸雨频发的地区使用。     

ZnO改性聚丙烯腈基活性炭吸附水中Cr(Ⅵ)离子的效果

ZnO改性聚丙烯腈制成的活性炭(PAC)是吸附去除水中Cr(Ⅵ)的一种新型吸附剂。从接触时间、吸附剂用量、pH和Cr(Ⅵ)初始浓度等方面对该新型吸附剂吸附性能进行了研究。结果表明,该吸附剂不仅具有良好的吸附效果,而且能够重复使用2次。PAC-0.8(聚丙烯腈置于50 mL、0.8 mol·L~(-1)的Zn(NO3)2水溶液)对Cr(Ⅵ)的吸附效果优于PAC-0.4(聚丙烯腈置于50 mL、0.4 mol·L~(-1)的Zn(NO_3)_2水溶液);PAC-0.8和PAC-0.4对Cr(Ⅵ)的吸附效果优于改性前的聚丙烯腈基活性炭,吸附最适pH范围为2~3,Langmuir等温模型比Freundlich等温模型能更好地描述吸附剂的吸附行为。实验结果可以为ZnO改性聚丙烯腈制成活性炭对废水中Cr(Ⅵ)去除的应用提供科学依据。     

7种改性硅藻土对Cd2+、Pb2+、Cu2+的吸附性能对比

首次系统地研究了硅藻土经热活化、锰氧化物、Mg(OH)2改性、聚丙烯酰胺、氨丙基三乙氧基硅烷、微乳液和Cu2等7种方法改性后,在不同pH下对Cd2+、pb2+、Cu2+的吸附效果及其主要机理.在实验条件下,重金属吸附效果最佳的是锰氧化物和Mg(OH)2改性硅藻土.对于pb2+、Cu2+和Cd2+的吸附,前者的最大吸附量分别为98、84和78 mg/g,后者是79、76和91 mg/g.SEM、BET、XRD、FTIR结果显示,这2种改性硅藻土的比表面积大大增加,且拥有更多能提高其吸附性能的Si-O-H基团.Mg(OH)2改性硅藻土对Cd2+吸附等温线研究表明,其符合Langmuir等温吸附模型.提供的改性方法和实验结果,为硅藻土处理水体重金属污染提供了新的技术手段和理论依据.     

表面活性剂改性活性炭对阳离子染料的吸附

以阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)为改性剂对粉末活性炭(AC)改性,研究了SDS在活性炭表面的吸附稳定性,用比表面积测定仪、Zeta电位测定仪对改性前后活性炭进行表征,并将其用于吸附模拟废水中的阳离子染料。结果表明,改性剂SDS浓度等于临界胶束浓度时,改性后活性炭(SDS-AC)对SDS吸附稳定,SDS在纯水和染料溶液中的解吸率分别为19.4%和1.6%。pH对活性炭吸附阳离子橙染料影响较小,SDS-AC和AC对染料的吸附平衡时间分别为4 h和12 h,SDS-AC和AC对阳离子橙染料的吸附动力学模型符合拟二级反应模型,吸附等温线更符合Langmuir吸附等温方程,SDS-AC对阳离子橙染料的最大吸附量较AC提高47.8%,SDS-AC对阳离子橙染料的吸附机制为物理吸附和化学吸附共同作用下的单分子层吸附,其中化学吸附是主要控速步骤。     

粉煤灰砖块对磷酸盐的吸附特性

以建筑废料粉煤灰砖块为吸附剂材料,通过静态吸附实验研究其对磷酸盐的吸附特征,以及磷酸盐初始浓度、吸附剂投加量、pH等因素对吸附反应的影响。Langmuir、Freundlich和Temkin等温模型的分析发现,Langmuir等温式方程最适合描述吸附过程,对磷酸盐的理论饱和吸附容量为44.62 mg/g。利用伪一级动力学模型、伪二级动力学模型和颗粒内扩散模型考察了吸附过程特征,其中伪二级动力学模型为最适于描述粉煤灰砖块对磷酸盐的吸附过程的动力学模型。通过颗粒内扩散模型、Bangham方程及Boyd模型对吸附动力学机理进行的探讨表明,颗粒内扩散速率不是粉煤灰砖块吸附磷酸盐反应的惟一速率控制步,膜扩散速率和颗粒内扩散速率共同影响着吸附反应速率。磷酸盐浓度较低时主要是膜扩散限制吸附反应速率,而磷酸盐浓度较高时则颗粒内扩散成为速率控制步。研究证明,粉煤灰砖块粉末作为湿地基质具有对磷酸盐很强的吸附能力,在减少了固体废弃物的数量的同时又可以实现水污染控制的目的。     

人工湿地基质的筛选及其对猪场废水厌氧消化液中氨氮吸附性能研究

采用静态吸附实验,对比了岷江砂、沱江砂、青衣江砂、沸石、活性炭对猪场废水厌氧消化液中氨氮的吸附去除效率,基于氨氮去除能力、购买成本与运费的比较,筛选出性价比较高的基质--岷江砂作为四川地区人工湿地的基质处理猪场废水厌氧消化液.吸附实验表明,砂对氨氮的去除率随振荡时间和投加量的增加而增加.通过吸附等温曲线Langmuir...     

改性粉煤灰对活性艳兰染料吸附性能的研究

采用添加熟石灰并升温活化的方法对粉煤灰进行改性,研究了粉煤灰改性的适宜条件及其对活性艳兰染料的吸附脱色规律。试验结果表明,活性艳兰染料溶液浓度60mg/L,改性粉煤灰用量40g/L,pH范围5~10,搅拌吸附时间30min,脱色率可达98%以上。改性粉煤灰对活性艳兰染料的脱色吸附符合Freundlich方程。随着吸附温度的升高,改性粉煤灰的吸附能力下降。     

粉煤灰的改性及其在垃圾渗滤液深度处理中的应用研究

实验采用物理方法和化学方法对粉煤灰进行改性,并用改性粉煤灰深度处理垃圾渗滤液。通过扫描电镜和X-射线衍射对改性前后粉煤灰的表面结构和主要晶相组成进行分析,同时考察其在垃圾渗滤液深度处理中的吸附效果。结果表明,改性后粉煤灰的比表面积和孔隙度增大,吸附能力增强。通过比较,吸附能力最强的改性粉煤灰是将引发剂A与粉煤灰以质量比为1∶9的比例混合,在800℃下恒温焙烧2 h所制得的改性粉煤灰,该改性粉煤灰对垃圾渗滤液中COD和色度的去除率可达到67.3%和87.3%,相对于改性前去除率提高了96.0%和57.8%。     

A comparative study of dye removal using fly ash treated by different methods

The effect of different methods for fly ash treatment using conventional chemical, sonochemical and microwave method on dye adsorption in aqueous solution was investigated. Three basic dyes, methylene blue, crystal violet and rhodamine B, are employed for adsorption testing. It is found that fly ash shows different adsorption capacity depending on type of dyes. Chemical treatment using HCl will increase the adsorption capacity. The adsorption capacity of HCl treated fly ash varies with the preparation conditions. Microwave treatment is a fast and efficient method while producing the sample with the highest adsorption capacity. Solution pH and inorganic salts in dye solution can significantly influence the adsorption. The adsorption data have been analysed using Langmuir, Freundlich and Redlich-Peterson isotherms. The results indicate that the Freundlich and Redlich-Peterson models provide the better correlations with the experimental data.     

壳聚糖联合碱改性粉煤灰对重金属离子的吸附特性

采用浸渍法将壳聚糖负载在经NaOH改性的粉煤灰上,制备了联合改性的粉煤灰。随粉煤灰上壳聚糖负载量的增加,粉煤灰对Pb²⁺和Cd²⁺的吸附率均提高。当负载壳聚糖的质量分数为8%,吸附温度为30℃,吸附时间为120 min时,粉煤灰对Pb²⁺的吸附率最高（为98.9%）,对Cd²⁺的吸附率也最高（为91.5%）。其吸附行为符合Freundlich等温吸附模型,但表现为2个线性区。粉煤灰负载壳聚糖的改性机理是粉煤灰与带正电荷的壳聚糖的化学键合作用。     

铁基膨润土对水中磷酸根的吸附热力学及动力学研究

采用铁盐改性制得铁基膨润土,研究了其对水中磷酸根的吸附性能及影响因素,结果表明,通过对膨润土的改性提高了磷的去除率,含磷废水初始pH值的大小对磷的去除率影响不大,初始浓度越低越有利于磷的去除。磷的去除率随改性膨润土的投加量增大而提高,随温度升高而增大。进一步研究表明,改性膨润土对磷的吸附是吸热反应,其吸附等温线可采用Langmuir等温吸附方程拟合;改性膨润土对磷的吸附是快速吸附,在20 min内,磷去除率达70%以上,符合准二级吸附动力学模型。     

粘土吸附剂在废水处理中的应用

粘土类矿物因具有独特的层状结构而表现出良好的吸附和离子交换性能 ,在废水处理中有广阔的应用前景。本文在介绍了膨润土、蒙脱土、凹凸棒土、硅藻土和海泡石等粘土矿物的结构和性质的基础上 ,对其作为吸附剂在废水处理中的应用研究情况进行了综述 ,并对其以后的发展进行了讨论     

粉煤灰对水溶液中磷的吸附性能及机理

以粉煤灰为吸附剂去除溶液中的磷,考察了其吸附除P动力学特征、热力学特征以及溶液初始pH和粉煤灰投加量对吸附除P效果的影响,并对其吸附除P机理做了初步探讨。结果表明,在给定实验条件下,粉煤灰对P具有较好的去除效果,随着初始P浓度从10 mg/L升高到80 mg/L,平衡吸附量为0.46～2.44 mg P/g粉煤灰,吸附效率从92.2%降低至61.1%;对不同浓度的含P溶液,粉煤灰最适用量为0.6～1.5 g粉煤灰/mg P;相同反应条件下,当温度由25℃升高到45℃时,P初始吸附速率提高了3倍;粉煤灰对P的吸附过程能够较好地拟合Langmuir、Freundlich及D-R吸附等温模型,相关系数均在0.98以上。通过对吸附饱和的粉煤灰进行解析实验发现,初始P浓度较低(<50 mg/L)时,以化学吸附为主,而在初始P浓度较高(>80 mg/L)时,则以物理吸附为主。     

Effect of fly ash characteristics on the removal of Cu(II) from aqueous solution

Fly ash is a particulate substance containing metal oxides, carbon and other microelements. In this study, fly ashes with different quantities of carbon and minerals prepared by a thermal process in the laboratory were used as adsorbents to investigate the contribution of precipitation and adsorption to the removal of aqueous Cu(II). Experimental results showed that the specific surface area of fly ash increased linearly with the quantity of carbon. The specific surface areas of the carbon and mineral fraction were 60 m2/g and 0.68 m2/g, respectively. The specific adsorption capacities of carbon ranged from 2.2 to 2.8 mg Cu/g carbon, while those for mineral were only about 0.63 to approximately 0.81 mg Cu/g mineral. Consequently, the carbon fraction in fly ash was important in the removal of Cu(II) at pH 5. However, Cu(II) removal owing to precipitation increases with a decreasing carbon fraction and the contribution of copper precipitation was estimated to be approximately 23% to approximately 82% of total removal, depending on the carbon fraction of fly ash.     

Adsorption kinetics and modeling of H2S by treated waste oil fly ash

Waste oil fly ash (OFA) collected from disposal of power generation plants was treated by physicochemical activation technique to improve the surface properties of OFA. This synthesized material was further used for potential hydrogen sulfide (H₂S) adsorption from synthetic natural gas. The raw OFA was basically modified with a mixture of acids (20% nitric acid [HNO₃] and 80% phosphoric acid [H₃PO₄]), and it was further treated with 2 M potassium hydroxide (KOH) to enhance the surface affinity as well as surface area of synthesized activated carbon. Correspondingly, it enhanced the adsorption of H₂S. Crystallinity, surface morphology, and pore volume distribution of prepared activated carbon were investigated using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and Brunauer-Emmett-Teller (BET) analyses. Fourier transform infrared (FTIR) study was also performed to identify the functional groups during different synthesis stages of modified activated carbon. The Langmuir, Freundlich, Sips, and dual-site Langmuir (DSL) models were used to study the kinetic and breakthrough behavior of H₂S adsorption over alkali-modified activated carbon. Modeling results of isotherms indicated that OFA has dual sites with high and low affinity for H₂S adsorption. The Clark model, Thomas model, and Yoon-Nelson model were used to examine the effects of flow rate and inlet concentration on the adsorption of H₂S. Maximum uptake capacity of 8.5 mg/g was achieved at 100 ppm inlet concentration and flow rate of 0.2 L/min.

Implications: Utilization of worthless oil fly ash from power plant is important not only for cleaning the environment but also for solid waste minimization. This research scope is to eradicate one pollutant by using another pollutant (waste ash) as a raw material. Chemical functionalization of synthesized activated carbon from oil fly ash would lead to attachment of functional groups of basic nature to attract the acidic H₂S. Such type of treatment can enhance the uptake capacity of sorbent several times.