微波辐射回用活性炭对水中亚甲基蓝和Cd2＋去除效果的研究

考察了微波-活性炭联合处理技术对模拟染料废水中亚甲基蓝和Cd2＋的去除效果。对于100 mL浓度为1 000 mg/L的亚甲基蓝溶液、活性炭用量为10 g时,新活性炭对亚甲基蓝的去除率为99.99%;采用700 W微波对吸附亚甲基蓝的活性炭辐射10 min进行再生并回用,经微波辐射再生10次后活性炭对亚甲基蓝的去除率为99.68%,未经微波作用反复使用10次的活性炭对亚甲基蓝的去除率为85.41%。结果表明：微波处理有效地减缓了活性炭吸附能力的下降速率,实现了活性炭再生和反复使用。在吸附过程中,Cd2＋使活性炭对亚甲基蓝的吸附能力略有下降,而共存的亚甲基蓝则促进了活性炭对Cd2＋的吸附,对新炭和再生后活性炭物理化学特性的表征证明了活性炭对亚甲基蓝的吸附为物理吸附,对Cd2＋的吸附为化学吸附。     

废活性炭微波再生新工艺的研究

提出用微波加热-二氧化碳活化法再生乙酸乙烯合成用触媒载体废活性炭工艺.采用条件实验法研究了活化时间、二氧化碳流量和微波功率对活性炭碘吸附值,亚甲基蓝吸附值和再生得率的影响,得到微波辐射加热二氧化碳活化再生乙酸乙烯用触媒载体废活性炭的最佳工艺条件为活化时间25 min,二氧化碳流量0.2 L/min,微波功率700 W.在此条件下制得的活性炭碘吸附值为1158.02 mg/g、亚甲基蓝吸附值为240 mg/g、得率为74.19%.并对活性炭进行了比表面积的测定和孔结构的分析,活性炭的比表面积为1308.13 m2/g,总孔容为0.76 mL/g.     

废活性炭微波再生新工艺的研究

提出用微波加热一二氧化碳活化法再生乙酸乙烯合成用触媒载体废活性炭工艺。采用条件实验法研究了活化时间、二氧化碳流量和微波功率对活性炭碘吸附值，亚甲基蓝吸附值和再生得率的影响，得到微波辐射加热二氧化碳活化再生乙酸乙烯用触媒载体废活性炭的最佳工艺条件为活化时间25min，二氧化碳流量0．2L／min，微波功率700w。在此条件下制得的活性炭碘吸附值为1158．02mg／g、亚甲基蓝吸附值为240mv,／g、得率为74．19％。并对活性炭进行了比表面积的测定和孔结构的分析，活性炭的比表面积为1308．13m^2／g，总孔容为0．76mL／g。     

微波法对吸附扑热息痛废水活性炭的再生

通过微波加热的方式对用于扑热息痛废水的吸附的活性炭进行再生处理。考察了再生温度和再生时间两个因素对活性炭吸附性能和得率的影响。在最佳微波再生条件(温度为600℃,微波再生时间为15 min)下结果表明,活性炭在的亚甲基蓝吸附值和得率分别为187.5 mg/g和41.82%。对最佳条件下再生得到的活性炭进行孔结构表征,结果为,比表面积达947.9 m2/g,总孔体积为0.97 m L/g。中孔的比例占到71.18%说明活性炭主要以中孔为主。同时对废活性炭和再生活性炭进行了扫描电镜分析,结果表明,通过微波再生后的活性炭表面杂质明显减少。     

微波紫外耦合辐射降解间硝基苯磺酸钠及活性炭再生

针对活性炭吸附法处理污水所面临的吸附剂物耗大及其所形成的危险废弃物处置难题,采用微波紫外耦合辐射技术对活性炭无害化再生。以活性炭吸附电镀废水中的间硝基苯磺酸钠(3-NBSA)为研究对象,考察了p H对活性炭吸附3-NBSA效果的影响,研究了活性炭的吸附动力学和吸附等温线,最后探讨了微波功率、微波辐照时间、空气流量及再生次数对活性炭再生效果和再生损耗率的影响。实验结果表明,p H在2~8范围内对活性炭吸附效果影响不大,活性炭吸附动力学符合准二级动力学模型,等温吸附特性可用Freundlich等温方程式来描述。活性炭再生实验的最佳工艺条件:微波功率为500W,微波辐照时间为10 min,空气流量为0.024 m3/h。最佳工艺条件下活性炭的再生率达到99.62%,且连续再生5次后仍能达到90.02%。实验表明,在微波紫外耦合辐射作用下比只在微波作用下,活性炭的再生效果和3-NBSA的降解效果更好。     

稻壳基活性炭的制备及其对亚甲基蓝吸附的研究

以稻壳为原料,采用K2CO3活化法和H3P04活化法制备了比表面积为1312m^2／g和682m^2／g的活性炭,通过扫描电子显微镜（SEM）、X-射线衍射仪（XRD）对样品进行了表征,并将孔隙发达的活性炭样品用于对亚甲基蓝的吸附,结果表明,K2CO3活化法制备的活性炭样品具有更多的微孔结构;随着亚甲基蓝溶液初始浓度的增加、活性炭吸附时间的延长,亚甲基蓝的去除率呈现逐渐降低和逐渐增大的变化规律,当pH值为6时,活性炭对亚甲基蓝的吸附效果最佳;稻壳基活性炭对亚甲基蓝的吸附等温线符合Langmuir模型,Qm最高可达476．2mg／g;热力学参数△G^0△H^0和△S^0均为负值,表明稻壳基活性炭对亚甲基蓝的吸附是一个自发的放热反应。     

微波活化法制备加拿大一枝黄花活性炭及其性能表征

利用入侵植物加拿大一枝黄花为原料,采用在400℃氮气保护下,直接碳化90 min后,选择KOH为活化剂,微波活化的方法制备活性炭.研究了不同的KOH/C比值、微波功率及活化时间对活性炭吸附量及产率的影响.结果表明,最优活化条件为碱碳比2g/g、微波功率700w及微波辐射6 min,此时活性炭的亚甲基蓝吸附值、碘吸附值、...     

TiO2/活性炭复合纳米纤维膜对亚甲基蓝的吸附研究

摘要以自制的TiO2/活性炭复合纳米纤维膜作为吸附剂,以亚甲基蓝为目标污染物,研究了亚甲基蓝初始浓度、温度、TiO2/活性炭复合纳米纤维膜投加量、pH等对TiO2/活性炭复合纳米纤维膜吸附去除亚甲基蓝的影响,并研究了TiO2/活性炭复合纳米纤维膜的Zeta电位、接触角、光催化再生性能.结果表明:(1)静态吸附时,随着亚...     

改性木屑吸附除亚甲基蓝性能

为提高对亚甲基蓝的去除效果,采用热解+Na OH浸泡方法制备了改性木屑,用SEM研究了改性对木屑表面结构的影响,并以该改性木屑为吸附剂,进行了从水溶液中吸附亚甲基蓝的性能研究。研究结果显示,改性木屑表面光滑,并出现多发熔孔。常温下,改性木屑对亚甲基蓝的吸附等温线符合Langmuir方程,最大吸附量322.58 mg/g,是原始木屑的10倍,是活性炭的3倍,改性效果显著;对浓度为200 mg/L、p H值为7的亚甲基蓝溶液,改性木屑投加量为0.8 g/L时,去除率达到了99.01%,去除效果理想。吸附动力学符合伪二级速率方程。     

印染污泥制备活性炭对亚甲基蓝的吸附

以印染活性污泥为原料,氯化锌为活化剂制备污泥活性炭,并将其用于吸附水中的亚甲基蓝。通过扫描电镜和X射线粉末衍射仪对污泥活性炭进行表征分析,结果表明,污泥活性炭以中孔为主,该孔隙结构更适合于对大分子染料的吸附。详细研究了锯末添加量、初始pH、吸附温度及初始浓度对污泥活性炭吸附亚甲基蓝的影响。结果表明,1%锯末的添加有助于提高活性炭的吸附能力,而过量的锯末添加会影响活性炭的孔隙结构。活性炭对亚甲基蓝的吸附容量随pH的增加而减小,酸性条件较碱性条件更利于对亚甲基蓝的吸附去除。在5~45℃的范围内,亚甲基蓝吸附量随温度升高而增加,温度为45℃时达到最大吸附量。从热力学角度研究了污泥活性炭对亚甲基蓝溶液的吸附行为,热力学研究表明,污泥活性炭对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir等温吸附方程。研究结果可为印染污泥的资源化利用提供一定的技术支持。     

海绵铁还原耦合活性炭吸附-微波再生技术降解甲基橙

采用海绵铁(s-Fe0)还原耦合活性炭(GAC)吸附-微波(MW)再生技术降解甲基橙(MO)溶液,重点考察了s-Fe0投加量、粒径、微波功率等因素对MO去除效果的影响。结果表明,s-Fe0投加剂量为15.0 g/L、粒径为3～5 mm、超声波功率为200 W,反应1 h,MO的去除率为94.2%。其次,采用GAC吸附-MW再生技术(800 W,照射1 min)循环处理上述脱色后的MO废水。结果表明,GAC吸附可有效降低废水的生物毒性及残留的染料、TOC和总铁离子浓度,且MW辐射可有效再生吸附饱和的GAC颗粒。因此,s-Fe0还原耦合GAC吸附-MW再生技术可以有效降解MO染料,具有处理效果好、实现资源循环利用等优点。     

磷酸活化-微波热解改性污泥对镉的吸附性能

以城市污水处理厂剩余污泥为原料,利用磷酸活化-微波热解制取改性污泥。以此污泥作为吸附剂,对含Cd2+废水进行了吸附实验研究。考察了溶液反应时间、Cd2+浓度、pH值和吸附剂用量对镉吸附去除效果的影响;利用等温吸附实验作出吸附等温线,并考察了改性污泥吸附剂吸附Cd2+的动力学方程。实验结果表明,改性污泥对Cd2+有良好的吸附性能,吸附最佳pH值为6.0,吸附较好地符合一级动力学吸附模型和Langmuir-Freundlich等温吸附方程,吸附为物理吸附,吸附反应发生12 h后达到吸附平衡。     

液/固体系中硅藻土对Pb2+和Cd2+的吸附机制

为了提高硅藻土在重金属废水处理上的应用水平,采用静态吸附实验考察了液/固体系中硅藻土对Pb2＋、Cd2＋的吸附影响因素、吸附等温线和吸附动力学属性。结果表明,随着投加量的减少,离子初始浓度的提高,pH值的增大,吸附作用时间的延长,硅藻土对Pb2＋、Cd2＋吸附量不断上升;硅藻土对Pb2＋、Cd2＋的等温吸附都符合Langmuir模型,硅藻土对Pb2＋、Cd2＋最大吸附量分别为10.428 mg/g和7.916 mg/g,硅藻土对Pb2＋具有更好的吸附能力;Pb2＋具有较低的水合自由能,更容易脱去水膜与硅藻土孔道内的活性基团发生吸附作用;双常数扩散方程可以很好地描述硅藻土对Pb2＋、Cd2＋的吸附动力学属性,硅藻土对Cd2＋有较快的吸附速率。     

改性花生壳对Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附机理

以前期制得改性块状花生壳为对象,测定改性花生壳等电点,考察离子强度对改性花生壳吸附Cd2+和Pb2+的影响、吸附前后吸附质溶液pH变化情况及蒸馏水、NaCl、HNO3、柠檬酸和EDTA 5种解吸液对Cd2+和Pb2+的解吸效果,并通过X-射线光电子能谱仪和傅里叶变换红外光谱仪对吸附前后的改性花生壳进行表征,推测并证实了改性花生壳对Cd2+和Pb2+可能的吸附机理。结果表明,改性花生壳对Cd2+和Pb2+可能的吸附机理是:Cd2+是通过外层络合、离子交换和内层络合的联合作用被吸附的;Pb2+主要是与改性花生壳上的O、N等活性基团发生内层络合;此外,改性花生壳表面生成的二氧化锰对Cd2+和Pb2+的吸附也起到一定的作用。     

胺基树脂的合成及对水中重金属离子的吸附特征

研究了使用氯甲基化聚苯乙烯交联微球为前驱体与二乙烯三胺经回流反应合成胺基树脂及其对水中Cd2+和Ni2+的吸附特征。结果表明,胺基官能团成功地嫁接到树脂表面,胺基含量为5.6 mmol/g。胺基树脂对Cd2+和Ni2+的吸附等温线表明,温度的升高有利于吸附,且吸附等温线都符合Langmuir模型。pH值对吸附的影响较大,最佳吸附pH值范围为4~6。2种金属离子在胺基树脂上的吸附都符合准二级动力学方程。     

改性污泥活性炭对水中镉离子的吸附性能

以城市污水处理厂的剩余污泥为原料,氯化锌为活化剂制备污泥活性炭,对一部分污泥活性炭用6.0 mol/L的硝酸进行改性,并研究了未改性和改性的污泥活性炭对Cd2＋的吸附行为的影响。结果表明,在pH为5.0、Cd2＋初始浓度为100 mg/L、吸附剂投加量为2.0 g/L、反应温度为25℃时,未改性的污泥活性炭吸附容量为8.45 mg/g,硝酸改性的污泥活性炭吸附容量达到了23.35 mg/g。改性和未改性的污泥活性炭对Cd2＋都有较好的吸附容量,硝酸改性大幅度提高了污泥活性炭对Cd2＋的吸附性能。常温下改性污泥活性炭对Cd2＋的吸附符合Langmuir吸附等温式。     

Effect of Advanced Oxidants Generated Via Ultraviolet Light on a Sequentially Loaded and Regenerated Granular Activated Carbon Biofilter

Abstract

The objective of this research was to investigate a sequentially loaded and regenerated granular activated carbon (GAC) biofilter system and to determine whether regenerative ozonation/advanced oxidation could improve the removal and biodegradation of a volatile organic compound from a contaminated airstream. Bench-scale reactors were constructed to operate in a manner analogous to a commercially available system manufactured by Terr-Aqua Environmental Systems (only with longer contact time). The GAC system consisted of two GAC biofilter beds that operated in a cyclical manner. On a given day, the first GAC bed adsorbed methyl isobutyl ketone from a simulated waste airstream, while the second bed underwent regeneration; then on the next day, the second bed was in the adsorption mode while the first was regenerated.

Three bench-scale systems were used to compare the performance under three operating conditions: (1) ozone/ associated oxidant regeneration of a GAC biofilter system that was seeded with microorganisms from a field site, (2) a humid air regeneration of a seeded GAC biofilter, and (3) a humid air regeneration of an unseeded GAC biofilter. For the advanced oxidant regenerated GAC biofilter, a maximum removal efficiency of >95% was achieved with an empty bed contact time of 148 sec and an influent concentration of 125 ppm methyl isobutyl ketone, and 90–95% was achieved at 148-sec empty bed contact time and a 1150-ppm influent.     

改性甘蔗渣对Cu2+和Zn2+的吸附机理

研究了均苯四甲酸二酐(PMDA)和乙二胺四乙酸二酐(EDTAD)改性甘蔗渣对重金属离子Cu2+和Zn2+的吸附性能,包括吸附动力学和吸附等温线。结果表明,改性后的甘蔗渣对重金属离子Cu2+和Zn2+的吸附容量有显著提高,对Cu2+和Zn2+吸附等温线均符合Langmuir方程,吸附为单分子层吸附。根据Langmuir方程,PMDA和EDTAD改性甘蔗渣对Cu2+的吸附量分别为60.21和33.45 mg/g,对Zn2+的吸附量分别是70.53和36.53 mg/g。两种改性甘蔗渣对两种金属离子的吸附在30 min内均可完成,用准二级吸附动力学方程模拟动力学过程得到较好的线性相关性。以EDTA溶液为洗脱剂对吸附Cu2+和Zn2+的改性甘蔗渣进行洗脱再生,再生的吸附剂可反复使用。     

巯基化改性膨润土对重金属的吸附性能

以钙基膨润土为基本材料,制备了巯基化改性膨润土,并对比研究了此材料与其他17种改性膨润土和原材料对重金属的吸附性能.结果表明,巯基化膨润土对镉的吸附能力显著优于其他材料,在本实验条件下,其对镉的吸附率高于其他材料30％以上,对镉的吸附量可达52.1 mg/g.巯基化膨润土对铅的吸附能力在重金属竞争吸附条件下优于其他材料,而其对镍的吸附能力在所有材料中处于中等水平;另外,巯基化膨润土对3种重金属的吸附受重金属竞争吸附影响较小.因此,在所研究的材料中,巯基化膨润土材料是一种最理想的重金属吸附材料.