吸附树脂对苯甲酸的吸附动力学研究

对比超高交联吸附树脂NJ 8与AmberliteXAD 4对苯甲酸的静态吸附动力学性质 ,并深入讨论温度和起始浓度对平衡时间和吸附速率的影响。NJ 8和XAD 4两种树脂在吸附苯甲酸的过程中 ,膜扩散和颗粒内扩散均为主控步骤 ,但是前者颗粒内扩散占据优势 ,而后者膜扩散占据优势     

稻壳沸石的合成及其对磷酸盐的吸附/脱附动力学

以稻壳为原料采用煅烧-水热合成法制备了合成沸石,运用XRD和SEM表征了合成沸石的特性,通过静态实验,研究了合成沸石对磷酸盐的吸附和脱附机理。结果表明:12 h后产物发现了Na P沸石的特征峰和亚晶结构,延长水热合成晶化的时间有利于沸石晶核的形成。沸石对磷酸盐的吸附机理符合伪二级模型,实测值与伪二级吸附动力学模型的拟合值相差在1.1%以内。颗粒内扩散速率是由膜扩散和内扩散共同控制,颗粒内扩散速率常数kp随初始浓度的增加而减小。升温有利于磷酸盐的脱附,MNa OH/P>8.0时(MNa OH/P为Na OH物质的量与吸附的磷酸盐物质的量之比),磷酸盐的脱附率可达82.9%。伪二级脱附动力学模型的拟合结果优于伪一级,拟合值与实测值相差在1.7%以内。     

活性炭吸附乙酸乙酯的动态吸附和动力学研究

该研究以商业活性炭为固定床填充剂,研究了活性炭固定床对乙酸乙酯的吸附脱附行为。使用的商业活性炭具有极高的比表面积,达到1 099.74 m2/g,对乙酸乙酯的最大吸附量达到443.7 mg/g。对活性炭吸附乙酸乙酯的实验数据进行了动态吸附模型拟合和动力学拟合,包括Boltzmann和Yoon-Nelson 2种动态吸附模型,伪一级动力学、伪二级动力学、Banham吸附率方程和Elovich方程4种动力学模型。结果表明Boltzmann模型和Banham吸附率方程具有更好的拟合效果,说明活性炭固定床的传质阻力小,传质效率高,并且发现通过Banham吸附率方程计算出来的的最大吸附量与实际最大吸附量高度吻合,可以利用该模型预测其他VOCs的吸附曲线,具有一定实际意义。     

污泥活性炭对染料的吸附动力学研究

以城市污水处理厂脱水污泥作为原料,采用化学活化法(ZnCl2作为活化剂)制得污泥活性炭,全面研究了污泥活性炭对活性艳红K-2BP、酸性大红GR和直接紫N这3种染料的吸附动力学行为.结果表明,污泥活性炭可以有效地吸附染料,实现污泥的资源化;3种染料的平衡吸附量qe均随着染料初始浓度和温度的增大而增大,相同条件下平衡吸附量qe的大小顺序为:酸性大红GR＞活性艳红K-2BP＞直接紫N;伪二级动力学模型能够很好地描述3种染料在污泥活性炭上的吸附动力学行为;对于活性艳红K-2BP和直接紫N,颗粒内扩散过程是该吸附速率的控制步骤,但不是唯一的速率控制步骤,吸附速率同时还受颗粒外扩散过程的控制,而对于酸性大红GR,颗粒内扩散过程不是吸附速率的控制步骤;污泥活性炭对3种染料的吸附是一个吸热过程,吸附活化能较小,主要为物理吸附过程.     

不同热解条件下合成生物炭对铜离子的吸附动力学研究

为了揭示生物质炭对铜离子的吸附动力学特性,研究了以不同条件下合成的生物质炭作为吸附剂吸附铜离子的动力学过程.用生活中常见的玉米芯和龙爪槐为原材料,以限氧升温炭化法制备生物炭.表征了其结构和表面特征,又通过一系列批实验,研究不同热解温度(300、400、500、600和700℃)和不同热解时间(1、2、4、6、8 h)的玉米芯与龙爪槐生物炭对Cu~(2+)的吸附动力学特征与机理.结果表明,生物炭对Cu~(2+)的吸附动力学数据随时间的变化能很好的用准二级动力学方程进行拟合,可见生物炭对Cu~(2+)的吸附是复杂的,不是单一的单层吸附.同时用颗粒内扩散模型、班厄姆方程和Boyd外扩散模型进行分析,结果表明颗粒内扩散不是两种生物炭吸附铜离子的唯一速率控制步骤,液膜扩散和颗粒内扩散均在吸附过程中起到重要影响,且液膜扩散是主要的限速因素.     

壳聚糖对染料的吸附动力学研究

通过壳聚糖吸附酸性染料普拉蓝RAWL和阳离子蓝染料X-GRRL的试验，研究了壳聚糖对这两种水溶性染料吸附的动力学行为，包括吸附速率K和颗粒内有效扩散系数Di′，同时通过对吸附焓△H的试验计算，初步分析了它们的吸附机理。     

风化煤吸附镉的动力学特性研究

风化煤具有不同孔径和较大的比表面积,又含有大量腐殖酸,其羧基、羟基等活性含氧官能团具有离子交换和络合能力,对各种含重金属离子废水有良好的净化效果.加之风化煤资源丰富、价格低廉,因而是一种很有希望的吸附剂.我们对风化煤吸附镉的动力学特征及影响吸附净化的因素进行了初步探讨.     

涂铁砂吸附镉的动力学研究

研究了10℃,20℃,40℃的温度下,涂铁砂(Iron oxide coated sand,简称IOCS)对镉的吸附动力学。镉在IOCS表面的吸附可分为两个阶段,吸附反应的前60min为快速吸附阶段,60min后,吸附速率明显变慢。温度升高加快了镉在IOCS表面的吸附速率。用Elovich动力学模型,准一级反应模型,准二级反应模型,二级反应模型和粒内扩散动力学模型对实验数据进行回归分析,准二级反应模型能更好地描述镉在IOCS表面的吸附,各吸附模型的模拟优劣顺序为:准二级模型>二级模型>Elovich模型>准一级模型>粒内扩散模型。     

用一级动力学微分方程研究流动法中红壤吸附铜动力学

本文主要运用一级动力学微分方程研究流动法中红壤吸附铜的动力学特征。实验结果表明,反应过程总速率受扩散作用的限制。在低吸附量区域里总速率由外表面扩散速率决定;在高吸附量区域里总速率由内表面扩散速率决定。在恒定温度和pH值后,红壤吸附铜的理论饱和吸附量x_∞几乎不受流速、浓度的影响,基本为一定值;相反实测饱和吸附量x_∞受流速及浓度的影响。理论x_∞>实测x_∞。     

腐殖酸对苯并三唑的吸附动力学及热力学研究

HA(腐殖酸)是土壤和沉积物中有机质的重要组成部分,能在很大程度上影响有机污染物的环境行为和毒理效应. 采用批量平衡法研究了BT(苯并三唑)在HA上的吸附动力学、等温吸附和吸附热力学等内容,结果表明:拟二级动力学能较好地描述BT在HA上的吸附行为,吸附过程分为快速吸附阶段和慢速吸附阶段,但主要以快速吸附为主;0~40min为快速吸附阶段,吸附总量占平衡吸附量的89.0%以上. 吸附等温线较好地符合Freundlich模型,R2均在0.9996以上. 初始ρ(BT)为300.0mg/L时,温度由288.15K升至308.15K,吸附量从15.70g/kg降至11.58g/kg,减少了26.24%. 此外,ΔH0(吸附焓变)为-30.19kJ/mol,说明吸附过程为放热反应;ΔG0(吉布斯自由能变)小于零,说明反应是自发的. 吸附反应的E_a(活化能)为19.35kJ/mol,表明吸附属于物理吸附.      

Adsorption characterizations of fulvic acid fractions onto kaolinite

Fulvic acids extracted from a typical rice-production region near Taihu Lake of China were fractionated into three fractions including F4. 8, F7. 0 and F11. 0(eluted by pH4. 8 buffer, pH 7. 0bufferandpH 11. 0buffer, respectively). Sorption of fulvic acid(FA)fractions onto kaolinite was studied by batch adsorption experiments, and characterizations of kaolinite before and after adsorption were investigated using scanning electron microscopy(SEM). Adsorption isotherms of kaolinite for three FA fractions fit well with the Langmuir adsorption model. The adsorption density of the three fractions was positively correlated with the ratio of the amount of the alkyl carbon to that of carboxyl and carbonyl carbon in FA fractions and followed an order of F11. 0>F7. 0>F4.8.Hydrophobic interaction Was one of the control mechanisms for the sorption of FA fraction onto kaolinite. SEM images confirmed that compared to blank kaolinite samples, kaolinite samples coated by a FA fraction displayed an opener and more dispersed conformation resulting from the disruption of the floe structure in complex. Dispersion of kaolinite after adsorption was due to the repulsion between negatively charged FA. coated particles, which is closely related to the amount of FA fractions absorbed on kaolinite.     

环境扫描电镜对废水生物样品形态结构的表征研究

采用环境扫描电镜(ESEM)分析颗粒污泥和悬浮填料生物膜的微生物群落形态,并与扫描电镜(SEM)观察结果进行比较.结果表明,ESEM观察悬浮填料生物膜的适宜条件为样品台温度5℃,样品室汽压5.91×102Pa,相对湿度75%,加速电压15.00kV.观察颗粒污泥样品的适宜条件为样品台温度0℃,样品室汽压7.00×102Pa,相对湿度100%,加速电压10.00kV.表面存在的水滴凝聚和含水量高、结构脆弱的样品易因气压和入射电子束轰击收缩变形,是影响ESEM观察样品真实面貌的主要因素.悬浮填料生物膜的ESEM观察说明,相较于SEM,未经任何处理的载体生物膜样品在合适的ESEM条件下可得到的高放大倍数的清晰照片,能更真实的表征生物膜的微生物群落结构.含水量高、结构脆弱,承受能力差的颗粒污泥样品,则需要通过锇酸或者戊二醛等固定剂进行化学固定,降低ESEM的加速电压,并且尽量缩短观察时间,避免因气压和高速入射电子束的轰击而收缩变形,获得其原始形貌照片.     

PACT工艺系统中的吸附和生物降解性能研究

通过对比研究生物活性炭法(PACT)中各作用相对实际废水和模拟废水中污染物的吸附和生物降解性能,以及活性炭用量和污泥量对PACT降解污染物动力学的影响,探讨了PACT系统对废水处理的特征和作用机理. 结果表明:PACT工艺对污染物的去除效果要优于纯活性炭吸附和活性污泥法,且对污染物具有更好的持续去除效果. 活性炭用量越大,PACT工艺的处理效果越好,最佳污泥量〔以ρ(MLSS)计〕在1 500 mg/L以上. 动力学曲线拟合结果表明,伪二级动力学方程可以精确拟合PACT工艺降解有机物的过程,表明PACT工艺中吸附过程并非系统的控制步骤,生物降解性能至关重要. PACT系统污泥中活性炭的扫描电镜照片证明了活性炭作为微生物载体进行生物作用的事实,固定化载体作用是PACT系统主要的强化作用机理.      

磷对降低土壤中铅的生物有效性的X-衍射及电镜分析

通过盆栽实验,对不同磷化合物处理的铅污染土壤和植物分别进行X-衍射(XRD)、能谱扫描电镜(SEM-EDS)及能谱透射电镜(TEM-EDS)分析.结果显示,不同磷化合物处理土样的X-衍射图在0.288 nm、0.296 nm及0.321 nm处有明显衍射峰生成,以SSP5、HA5及HASSP2处理土样的X-衍射谱图中生成的衍射峰比较明显,而PR5处理的衍射峰相对较弱,其原因可能与磷矿粉的弱溶解特性有关.这显示了土壤经不同磷化合物处理后,土壤中新生成了较多的磷酸铅及Ca-Pb磷酸铅盐的沉淀,不同程度地降低了土壤中铅的迁移和转化特性.对植株根系的SEM分析结果表明,土壤中加入不同的磷化合物处理后,磷酸铅类化合物在植株根表细胞有明显的晶体沉淀物.对植物根细胞的透射电镜分析结果发现,在不同磷处理土壤中,铅以不同的磷酸盐化合物的形式沉淀在植物的细胞壁及细胞间隙,从而有效地阻止了铅离子向原生质细胞及植物中柱内的迁移,不同程度地降低了污染土壤中铅的蓄积毒性.     

Stability analysis of alkaline nitrobenzene-containing wastewater by a catalyzed Fe-Cu treatment process

Iron and copper bimetallic system (catalyzed Fe-Cu process) is a promising technology for alkaline nitrobenzene-containing wastewater treatment. However, little is currently known about the changes of treatment efficiency with time going. This research investigated the long-term performance of the catalyzed Fe-Cu process to reduce nitrobenzene (NB) in alkaline wastewater. In addition, the changes of the metal surfaces morphologies and matters before and after the reaction were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) in conjunction with energy-dispersion spectroscopy (EDS) and X-ray diffraction spectroscopy (XRD). The results showed that the surface properties of copper almost remained unchanged after weeks of operation, which spelled its strong chemical stability and resistance to poisoning. Moreover, the results indicated that there were two reasons for the treatment efficiency decreasing with time. One was the gradual iron element consumption due to corrosion. The other was iron reactivity weakened due to the precipitates accumulation on the surfaces that were mainly Fe₃O₄ and FeCO. __________ Translated from Environmental Pollution & Control, 2006, 28(10): 783–785 [译自: 环境污染与防治]     

铁有机骨架材料的快速合成及对阴离子染料的吸附性能

染料废水色度高,难以生化处理,吸附法是有色废水处理的重要方法.采用常温快速合成铁有机骨架材料,通过IR和XRD对合成的材料进行表征;并研究铁有机骨架材料对阴离子染料的吸附性能.结果表明常温快速反应能够合成铁有机骨架材料,材料比表面积和孔体积较高,等电点p H为3.7.铁有机骨架材料在酸性条件下更容易吸附水中的阴离子染料;随染料浓度的增加,材料对染料的吸附量逐渐增大,Langmuir恒温吸附模型可以很好描述该过程,计算的吸附参数表明吸附过程容易进行.材料对染料的吸附为准二级动力学,染料结构会显著影响铁骨架材料吸附过程,络合结构的偶氮染料能够快速达到吸附平衡.     

土壤及铝氧化物吸附氯磺隆和苄嘧磺隆动力学研究

用间歇法研究了红壤和人工合成的铝氧化物吸附除草剂(氯磺隆、苄嘧磺隆)的动力学特性。结果表明:土壤和氧化物对除草剂的吸附均在较短的时间内达到平衡。用五种模型对土壤和氧化物的吸附动力学过程进行了描述,其中最优模型是一级动力学方程。两种除草剂在两种供试样品中的吸附量均有差别。     

硝化包埋菌颗粒氨吸附性能及动力学特性

采用水性聚氨酯(WPU)和聚乙烯醇-海藻酸钠(PVA-SA)制作硝化污泥包埋菌颗粒,同时对比无污泥空白包埋菌颗粒,研究不同初始氨氮浓度、p H、温度、盐度等对包埋菌颗粒NH_4~+-N吸附性能的影响;通过吸附等温线、吸附热力学以及吸附动力学对包埋菌颗粒NH_4~+-N吸附过程进行解析.结果表明,硝化包埋菌颗粒的吸附容量大于空白包埋菌颗粒,WPU包埋菌颗粒的吸附容量高于PVA-SA;初始氨氮浓度升高,包埋菌颗粒的平衡吸附容量增大,同时随着时间的增长,吸附容量呈现先升高后降低最终逐渐达到平衡的过程;中性条件(p H=7)下包埋菌颗粒NH_4~+-N吸附性能最好,温度和盐度的升高抑制NH_4~+-N的吸附;热力学研究表明该吸附过程是一个放热的过程.吸附等温线显示包埋菌的NH_4~+-N吸附过程同时符合Langmuir等温式和Freundlich等温式,在高能量水平上显示为多层吸附,在低能量水平下显示为单层吸附;包埋菌的NH_4~+-N吸附过程符合Lagergren准二级动力学模型,表明NH_4~+-N与包埋菌颗粒表面存在化学基团的相互作用.     

活性炭纤维对活性染料的吸附动力学研究

研究了活性炭纤维从水溶液中吸附4种活性染料（活性艳红K-2BP、活性翠蓝KN-G、活性金黄K-3RP、活性黑KN-B）的吸附特性,从动力学角度探讨了吸附机理.结果表明,活性炭纤维对4种染料的平衡吸附量q_e均随着初始浓度和温度的增加而升高,相同条件下,q_e的大小顺序为：活性艳红＞活性金黄＞活性黑＞活性翠蓝.吸附过程符合伪二级吸附速率方程,染料分子的空间结构、大小和极性是影响初始吸附速率的主要因素.活性炭纤维对4种染料的吸附活化能都比较低,依次为16 .42、3 .56、5 .21和26 .38 kJ·mol^-1,说明吸附过程以物理吸附为主.