合成水滑石治理水体阴离子染料污染研究

利用不同层电荷的合成水滑石（层状双氢氧化物）和它们的焙烧态为吸附剂，系统考察了此类材料对于甲基橙染料的吸附保留行为，通过粉末X射线衍射，傅立叶红外和扫描电镜测试说明经水热处理得到的合成水滑石具有良好的结晶度和相纯度．水滑石及其焙烧态对于甲基橙阴离子染料的吸附研究主要采用间歇平衡法实验，吸附体系的电导率变化显示了水滑石的记忆效应，并有可能是焙烧态水滑石再生的动态过程反应低浓度甲基橙在焙烧态水滑石上的吸附实验说明，水滑石层电荷密度对于其焙烧态氧化物吸附低浓度阴离子具有显著的影响。     

磁性焙烧态锌铝类水滑石吸附腐殖酸与再生

采用化学共沉淀一步法制备了磁性锌铝类水滑石(M·Zn/Al LDHs),并经煅烧得到磁性焙烧态锌铝类水滑石(M·Zn/Al LDO),用以吸附去除水中腐殖酸。文章探讨了M·Zn/Al LDO去除腐殖酸的影响因素,研究了M·Zn/Al LDO吸附腐殖酸的动力学与热力学,考察了吸附腐殖酸后M·Zn/Al LDO焙烧再生的条件。结果表明,当M·Zn/Al LDO投加量0.2 g/L时腐殖酸去除率随着投加量的增大而增大,腐殖酸的初始浓度增大时吸附量增大但去除率减小。在pH 4～8腐殖酸去除率较高,保持在97%以上。NO_3~-和F~-对去除腐殖酸的影响甚微,而H_2PO_4~-则影响较大。拟二级动力学模型与Langmuir吸附等温线较好地描述吸附过程,吸附过程以物理吸附为主,化学吸附为辅。吸附腐殖酸后的M·Zn/Al LDO通过煅烧恢复焙烧态锌铝类水滑石结构,腐殖酸分解,再生效果良好,且磁性未被破坏。可见,磁性焙烧态锌铝类水滑石是一种高效且有潜在应用前景的去除腐殖酸的水处理材料。     

改性镁铝水滑石对印染废水中锑的去除研究

锑(Sb)是印染废水中的特征污染物,常规处理工艺难以实现印染废水Sb(Ⅴ)的稳定达标排放,出水Sb(Ⅴ)浓度超标的问题亟待解决.本文选用十二烷基硫酸钠改性的镁铝水滑石(DS₄-LDH)为吸附剂,对印染废水中的Sb(Ⅴ)进行深度去除研究,系统考察不同条件下印染废水中Sb(Ⅴ)的去除效果.研究结果显示,0.05 g·L^-1投加量的DS4-LDH可使Sb(Ⅴ)浓度为500μg·L^-1的模拟印染废水的出水Sb(Ⅴ)浓度小于50μg·L^-1,满足相应排放标准.DS₄-LDH对印染废水中Sb(Ⅴ)的去除效果受到废水pH值、染料分子、共存离子等因素的影响.在酸性条件下,DS₄-LDH对Sb(Ⅴ)有更好的去除效果.染料种类对Sb(Ⅴ)的去除也有影响,酸性橙-7的影响较大.共存的磷酸根离子对Sb(Ⅴ)的吸附影响比较大.在对实际印染废水的处理中,调节池、气浮池和二沉池出水经DS₄-LDH深度吸附处理后能实现Sb(Ⅴ)的稳定达标.本文的研究成果为印染废水高...     

镁铝水滑石衍生复合氧化物的COS水解性能

采用共沉淀的方法制备了系列镁铝水滑石衍生复合氧化物,分别考察了煅烧温度、反应温度、水蒸气体积分数以及碱金属添加对材料COS水解反应活性的影响.通过X射线衍射仪(XRD)、气体吸附仪(BET)、程序升温脱附(TPD)和X射线光电子能谱(XPS)等对复合氧化物的晶体结构、比表面积、孔结构和碱性位分布等进行表征.结果表明,水解反应活性随煅烧温度的增加先升高后减小,650℃煅烧制备的复合氧化物材料具有最佳的水解反应活性(COS完全转化的维持时间为180min).反应温度的升高有利于水解活性的提高,从70℃起水解反应就具有很高的活性和稳定性.此外,Cs的添加有利于水解反应活性的提高,掺杂后材料COS完全转化的维持时间达到了480 min.     

阴离子表面活性剂改性水滑石吸附硝基苯的特性研究

以阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate,SDS)为改性剂,采用共沉淀法在不同表面活性剂浓度,0.5～2.0理论阴离子交换容量(theoretical anion exchange capacity,TAEC)条件下制备了有机水滑石LDH-DS,并用XRD、FT-IR表征了样品的结构特征.结果表明十二烷基硫酸根成功插层进入LDH层间,d003底面间距由0.80 nm增大至3.98 nm.同时研究了LDH-DS对硝基苯的吸附性能,表明有机水滑石对硝基苯的等温吸附曲线符合线型方程(R2>0.99),吸附过程主要为分配作用.随着样品中SDS负载量的增加,LDH-DS对硝基苯的吸附系数Kd相应增强,但有机碳标化的吸附系数Koc值基本保持恒定.吸附热力学实验显示吸附过程为吸热反应,熵增大是吸附过程的驱动力.     

改性镁铝水滑石对黑臭水体中磷的去除效果研究

通过采样和调研江苏省盐城市、扬州市不同程度治理的黑臭水体,分析其水质及磷赋存特征,选用对磷酸盐高效吸附的镁铝水滑石,开展了改性水滑石对黑臭水体中磷的吸附行为研究.结果表明：①调研的黑臭水体中44%水样磷浓度超过《地表水环境质量标准》Ⅴ类水标准限值,易发生水华等次生灾害,控磷减磷措施十分必要;②在黑臭水体pH值范围内,pH值对改性水滑石吸附磷的影响较小,改性水滑石的磷吸附量随初始溶液中磷的浓度升高而增大,其吸附动力学过程更符合准二级动力学方程;③在黑臭水体采集水样中,改性水滑石依然表现出较好的磷吸附能力,磷酸盐去除率达到了94.4%,可以有效削减黑臭水体中磷污染程度.     

流动态微波催化反应器处理染料废水的工艺稳定性

 酸性蒽醌绿染料在微波辐射催化剂作用下,其脱色率与反应时间、固液比、进样浓度、微波功率密切相关.在静态试验中,固液比为1:2,反应时间为12min,200mg/L的酸性蒽醌绿染料的脱色率达82%.固液比越高,脱色效果越好;但功率过大,造成催化剂损失,效果反而下降.在连续流固液比1:1,进样浓度为200mg/L,HRT为10min,微波功率为250W时,酸性蒽醌绿染料脱色率保持在87.5%左右.     

钙铝类水滑石衍生复合氧化物的SO2储存性能研究

采用共沉淀法制备系列钙铝类水滑石材料[CaxAl-LDH(x=1,2,3)],经高温焙烧获得其衍生复合金属氧化物.采用X射线衍射仪(XRD)、气体吸附仪(BET)、热重分析仪(DTG)、程序升温脱附(TPD)等对复合氧化物的晶体结构、比表面积和孔结构、碱性位分布等进行表征,并测定了复合金属氧化物在700℃时储存SO2的性能.结果表明,制备的CaxAl-LDH前驱物结构均一、结晶度良好,前驱物经800℃焙烧后,层间氢氧根、水和阴离子脱去形成CaO及(CaO)x(Al2O3)y的混合氧化物,随着Ca含量的增加,样品完全失重温度增高,Ca3Al-LDO具有最高的比表面积(30.8 m2.g-1)、孔容(21.3 cm3.g-1)和最多的碱性位中心,在700℃下SO2吸附量达0.29 g·g-1.     

有机蛭石处理染料废水研究

用十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)对蛭石进行改性处理,制得有机蛭石,考察了改性蛭石对酸性大红废水的吸附。结果表明:有机改性蛭石表现出很高的吸附性,其对酸性大红的吸附符合Freundish方程,良好的脱色性能使其在染料废水处理方面具有较好的应用前景。     

锌铝水滑石负载羧酸基酞菁锌可见光降解水中氯苯酚

以锌铝类水滑石为载体,1.0%(质量分数)水溶性羧酸基酞菁锌为光敏剂,制备了不溶于水的负载型光敏剂,并对其结构进行表征.结果表明,在可见光和氧气作用下,该复合催化剂能够引发水中对氯苯酚、2,4-二氯苯酚和2,4,6-三氯苯酚的降解.但有机物降解的速率与载体的锌铝比和煅烧温度有关.研究表明,最佳的锌铝比和煅烧温度分别为2.0和300℃.在反应过程中,载体及其煅烧产物具有电子导体的功能,可加快光敏剂与氧气之间的电子转移过程,进而引发氯苯酚的降解.此外,该复合催化剂能被重复循环使用,但光敏活性逐渐降低.     

类水滑石Mg/Zn/Al焙烧产物对高氯酸盐的吸附

利用类水滑石Mg/Zn/Al的焙烧产物对ClO-4进行吸附性能研究,通过类水滑石表面结构X射线衍射分析并探讨其吸附等温、动力学模型,并研究了焙烧温度、Mg/Zn/Al质量比、溶液pH值、吸附时间及吸附剂投加量等因素对类水滑石Mg/Zn/Al吸附ClO-4的性能影响.结果表明在500℃下焙烧4 h,Mg/Zn/Al质量比为2∶1∶1的类水滑石对ClO-4去除效果较好,吸附容量最大且对溶液pH值有较好的适用范围.经500℃焙烧的类水滑石吸附ClO-4的动力学拟合结果符合二级反应动力学模型,吸附等温线符合Langmuir及Freundlich吸附等温模型.     

焙烧层状氢氧化镁铝对水溶液中As(Ⅲ)和As(Ⅴ) 的吸附性能比较

通过静态吸附实验,对比研究了焙烧层状氢氧化镁铝(Mg-Al CLDH)对水溶液中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)阴离子的吸附特性,并用粉末X射线衍射对Mg-Al CLDH吸附前后的结构进行了表征.结果表明,Mg-Al CLDH对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附是通过“结构记忆效应实现的.Mg-Al CLDH可有效脱除溶液中的含砷阴离子,其吸附量明显高于现有文献的报道.当As(Ⅲ) 和As(Ⅴ)初始浓度(以As计)分别高达10 mg·L^-1和40 mg·L^-1时,吸附后溶液中残余As浓度<10 μg·L^-1.在本研究的初始浓度4～500 mg·L^-1范围内,在298～323 K下, As(Ⅲ)和As(Ⅴ)在Mg-Al CLDH上的最大吸附量(以As计)分别为150.46～224.03 mg·g^-1和149.62～224.76 mg·g^-1,且吸附量仍呈直线上升趋势.吸附量随温度升高而增大,表现为吸热吸附.As(Ⅲ)和As(Ⅴ)阴离子在Mg-Al CLDH上的吸附等温线分别属于L型和H型.在低浓度区域,As(Ⅲ)在Mg-Al CLDH上的吸附可用Freundlich等温方程式来描述,As(Ⅴ)更符合Langmuir等温方程式;在高浓度范围内,均可用Freundlich等温方程式来描述.在相同初始浓度和温度下,Mg-Al CLDH对As(Ⅴ) 的吸附速率和脱除率远远大于As(Ⅲ),吸附速率和脱除率随溶液初始浓度的降低和温度的升高而增大,伪二级动力学方程可较好地描述二者在Mg-Al CLDH上的吸附动力学过程.吸附基本不受溶液初始pH值(3.0～10.0)和离子强度的影响.当溶液中As(Ⅴ)和As(Ⅲ) 同时存在时,Mg-Al CLDH优先吸附As(Ⅴ).     

用矿渣处理含铅废水的试验研究

据矿渣处理含铅废水试验，研究矿渣用量及细度，废水ＰＨ，混和反应时间及温度等对除铅效果的影响。结果表明，废水ＰＨ值为３～９，Ｐｂ＾２＋，浓度为２０～８００ｍｇ／ｌ，按铅／渣质量比为１／１０加入矿渣，去除率达９９％且出水ＰＨ近中性。     

Mg/Al水滑石微波共沉淀法合成及其对BrO3-吸附性能的研究

采用微波共沉淀法和普通共沉淀法合成了Mg/Al水滑石,分别记做Mg/Al LDHs-MW和Mg/Al LDHs-H.通过XRD、BET、SEM和FT-IR等手段对Mg/Al水滑石结构进行表征.结果表明,微波共沉淀法合成的水滑石结晶度较好、粒径较小,孔径为41.13 nm,粒径为427.08 nm.序批次实验考察了投加量、溶液pH值和再生次数等因素对溴酸根(BrO-3)吸附性能的影响.结果表明,Mg/Al水滑石吸附BrO-3过程可用准二级动力学模型描述,吸附规律符合Langmuir等温吸附方程.对比Mg/Al LDHs-H的饱和吸附量(q0=288.74μg·g-1),Mg/Al LDHs-MW对BrO-3具有更强的吸附能力(q0=321.26μg·g-1).在动态连续流条件下,利用Thomas模型模拟3组Mg/Al LDHs-MW对BrO-3的动态吸附数据,拟合得到吸附柱最大的吸附容量为288.81μg·g-1.当填料高度为10 cm,进水浓度为800μg·L-1,进水流量为4.0 mL·min-1时,模型的相关性系数为0.92,表明实验数据与模拟穿透曲线吻合.     

电催化氧化法处理阳离子染料废水的试验研究

以结晶紫作为阳离子染料,采用电催化氧化法对阳离子染料溶液进行了电解脱色处理试验,研究了电流密度、电解质种类、电解质浓度、pH值等对该溶液脱色率的影响,测定了电解时溶液中生成的余氯浓度和溶液的紫外-可见吸收光谱曲线,并对不同电解时间的溶液的吸光度进行了归一化计算。结果表明:随着电解时间的延长,水溶液中活性氯浓度不断上升,经一定时间后达到最大值;在电催化和活性氯的协同作用下,阳离子染料结晶紫分子中的大π共轭体系被破坏、苯环结构基本瓦解,溶液快速脱色;在电流密度为5.1mA/cm2、NaCl浓度为4g/L、pH值为9.41的条件下,初始浓度为100mg/L的结晶紫溶液经过20min的电解,其脱色率可高达98.31%。     

利用反硝化过程处理有机废水

试验以甲醇配水作为污水，研究利用外加硝酸盐的反硝化技术去除难以复氧的低溶解氧水中的有机物的可行性。结果表明：达到最佳去除效果时，外加硝酸盐与有机污染物的Ｎ／Ｃ为１．４，停留时间为１６ｈ时有机物去除率可达８６％，１５℃以上时去除率受温度影响不大。     

新生MnO_2处理皂素废水的试验研究

研究利用化学方法合成具有很强的吸附性能的新生MnO2,通过静态试验,研究了其在皂素废水处理中的效果及影响因素。结果表明:废水COD为12400mg/L时,在20℃、MnO2投加量为2g/L,pH值为2,30min色度去除率可达80%以上,COD去除率在40%左右。     

雪硅钙石与氟化钙处理低磷污水的实验研究

采用雪硅钙石与氟化钙组合进行了处理低磷生活污水的实验研究,考察了反应时间、温度、进水pH值和振荡速度四种因素对该组合去除低磷效果的影响。结果表明:除磷的最佳反应时间、温度、进水pH值和振荡速度分别为4h、24.3℃、9和200r/min;总磷去除率均随四种因素的增加而增大,但增幅各不同。该组合能够稳定、高效、低耗的处理低磷污水,具有推广的价值。     

厌氧折流板反应器处理垃圾渗滤液的试验研究

试验所用废水取自于已经封场多年的广州市大田山垃圾填埋场的渗滤液,其方法是对比原有的ABR工艺与在原有的ABR工艺中加入生物接触氧化池进行可行性试验研究,以求达到更好的处理效果.研究结果表明,组合新工艺可使进水的CODCr去除41%,NH3-N去除17%,比原有单一工艺的处理效果好,从而减少了后续工艺的处理负荷.