一种新型环境矿物材料在废水治理中的应用研究——硅质磷块岩吸附水溶液中镉离子的研究

硅质磷块岩对水溶液中镉离子的吸附实验结果表明，硅质磷块岩对水溶性镉离子具有良好的去除效果，主要影响因素有：介质的酸度、作用时间、镉离子的初始浓度和样品用量。在pH＝6，作用时间为15min，初始Cd^2 浓度为30mg/L的实验条件下，硅质磷块岩对镉离子的去除率可达98％，有可能利用动态法进行工业废水的连续处理。初步研究结果显示，磷块岩对水溶性镉离子的吸附作用符合Langmuir等温吸附模型，不同产地的硅质磷块岩S1和S2对镉离子的最大吸附容量分别为4．43mg/g和3．88mg/g。     

脱灰煤基活性炭吸附处理含镉废水简

考察了硝酸脱灰煤样自制活性炭对Cd（Ⅱ）的吸附去除特征。结果表明,随煤样粒径的减小,活性炭的吸附能力增强,吸附过程符合分形动力学特征;随着镉浓度的升高,活性炭对镉的吸附量增加,活性炭吸附镉符合Langmuir 等温方程,镉离子在活性炭上的吸附属单分子层吸附;煤基活性炭适宜的吸附除镉条件为粒径0.054 mm、Cd（Ⅱ）初始浓度35 mg/L、活性炭用量0.05 g、吸附时间1 h,此时的吸附容量达40 mg/g。     

水溶性羧甲基壳聚糖对Cd2+的解吸行为研究

为改善壳聚糖(CTS)的水溶性及对重金属的配位能力,合成水溶性好并能与重金属形成配位作用的水溶性羧甲基壳聚糖(WSCC),研究了WSCC对镉的增溶、解吸行为,考察了pH、离子强度、有机质含量和WSCC初始浓度对镉的解吸影响。结果表明:WSCC对碳酸镉的增溶效果显著,当其质量浓度为2g/L时溶液中Cd2+可达到275mg/L;WSCC对镉解吸能力随着土壤中有机质含量的增加而降低,pH的升高、离子强度的增加和WSCC初始浓度的增加有利于镉的解吸;WSCC对镉污染土壤的解吸更符合准二级动力学方程,该静态解吸研究可以为镉污染土壤的修复提供基础信息及依据。     

嗜麦芽窄食单胞菌对镉的吸附

利用从重金属镉污染地分离并纯化得到的1株嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)作为吸附剂,考察了镉初始浓度、菌浓度、吸附时间、温度及pH对镉吸附效果的影响.结果表明,在镉初始质量浓度为1.0 mg/L、30℃、pH为6～7条件下,菌质量浓度为2.0 g/L时,吸附120 min对镉...     

啤酒酵母菌对溶液中锶离子的吸附行为

利用废弃啤酒酵母菌为生物吸附剂,考察了pH、啤酒酵母菌加入量、锶离子初始浓度、吸附时间等对锶离子吸附行为的影响,并通过红外光谱分析探讨了吸附机制.结果表明:(1)在吸附温度为25℃、pH为4.5、啤酒酵母菌加入量为2.0 g/L、锶离子初始质量浓度为10.0 mg/L、吸附60 min的条件下,啤酒酵母菌对锶离子的吸附基本达到平衡.(2)啤酒酵母菌对锶离子的吸附较好地符合Langmuir和Freundlich吸附等温式,且以Langmuir吸附等温式拟合效果更优.在吸附温度为25℃、pH为4.5、啤酒酵母菌加入量为2.0 g/L、吸附时间为180 min、锶离子初始质量浓度为5.0～250.0 mg/L的条件下,啤酒酵母菌对锶离子的理论饱和吸附量为29.67 mg/g.(3)啤酒酵母菌吸附锶离子前后的红外图谱显示.部分吸收峰发生了位移并且透过率改变.推断在啤酒酵母菌吸附锶离子的过程中,锶离子先与NH2和酰胺基团中的N原子进行配位络合,随后被络合了的锶作为成核位点再吸附更多的锶离子在表面.此外,蛋白质特征谱带--酰胺Ⅰ带和酰胺Ⅱ带吸收峰的透过率也发生变化,可能是啤酒酵母菌蛋白质上的官能团也结合了锶离子.     

血粉对废水中镉离子的高效去除效应

以屠宰场废弃动物血液为原料,经高温干燥、粉碎为血粉,以此血粉为吸附剂,研究血粉添加量、溶液初始浓度、吸附温度、溶液pH、吸附时间对废水中Cd2+吸附量与去除率的影响。结果表明,在25℃、pH=5时,4 g血粉对初始浓度为20mg·L~(-1)的镉离子溶液(100 m L)振荡吸附2 h后,溶液中剩余镉离子浓度为0.1 mg·L~(-1),Cd2+的去除率为99.38%,达到污水综合排放标准(GB 8978-1996)中镉排放限值0.1 mg·L~(-1);血粉对镉离子的吸附反应符合Langmuir等温吸附方程,可决系数为0.999 7,Cd2+的理论饱和吸附量为10.24 mg·g-1。为了使剩余Cd2+浓度达到更低(电镀废水排放标准),在吸附工艺上设计出2步吸附法,即第1次吸附后的混合液进行过滤,再将滤液加1 g血粉进行第2次吸附。结果表明,2步吸附法大大降低了溶液中剩余Cd2+离子浓度,即经过第1步、第2步吸附后,溶液中剩余Cd2+离子浓度降至0.006 mg·L~(-1),达到或低于电镀污染物排放标准(GB 21900-2008)对Cd2+的排放限值(0.05 mg·L~(-1))。这是常规吸附剂活性炭、石英砂、高岭土等所不能达到的技术指标,为废水去除Cd2+提供了一种可能的新技术。     

土壤分离菌株去除水溶液中铅离子研究

金属及微生物种类、pH和接触时间是决定生物吸附效果的关键因素.从受铅污染的土壤中分离出5株有生物吸附铅离子能力的菌株,并鉴定吸附能力最强的菌株1为芽孢杆菌;试验了pH、接触时间和初始铅离子浓度对该芽孢杆菌生物吸附铅的影响,在温度为25℃时,pH值3.0、初始铅离子浓度250 mg/L、吸附时间不超过15 min有最大吸附量92.27 mg/g,此时去除率为73.82%,且25℃吸附平衡基本符合Langmuir等温模型.因此,用该芽孢杆菌生物吸附去除水溶液中铅是可行的.     

脱灰煤基活性炭吸附处理含镉废水

考察了硝酸脱灰煤样自制活性炭对Cd（Ⅱ）的吸附去除特征。结果表明,随煤样粒径的减小,活性炭的吸附能力增强,吸附过程符合分形动力学特征;随着镉浓度的升高,活性炭对镉的吸附量增加,活性炭吸附镉符合Langmuir等温方程,镉离子在活性炭上的吸附属单分子层吸附;煤基活性炭适宜的吸附除镉条件为粒径0．054mm、Cd（Ⅱ）初始浓度35mg／L、活性炭用量0．05g、吸附时间1h,此时的吸附容量达40mg／g。     

表面活性剂对Cd2+在沉积物上吸附行为的影响

以Cd2+为重金属代表,阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、阳离子表面活性剂氯化十六烷基吡啶(CPC)、非离子表面活性剂辛基酚聚氧乙烯醚(TX-100)为表面活性剂代表,用实验模拟法研究了3种类型的表面活性剂对Cd2+在沉积物上吸附行为的影响.结果表明,不同种类的表面活性剂对Cd2+在沉积物上的吸附影响不同,SDBS对Cd2+的吸附影响可分为2个阶段,当SDBS初始质量浓度从0 mg/L增加到2 600 mg/L,Cd2+的吸附量从1.52 mg/g增至1.88 mg/g,增加了23.7%,随着SDBS初始浓度继续增加,Cd2+的吸附量开始下降,当SDBS初始质量浓度增至16 000 mg/L,Cd2+的吸附量降低至0.34 mg/g;CPC主要通过在溶液中电离出CP+,CP+与Cd2+竞争沉积物表面的吸附位从而抑制Cd2+的吸附,当CPC初始质量浓度从0 mg/L增加至16 000 mg/L,Cd2+的吸附量从1.50 mg/g降低至0.52 mg/g;TX-100能轻微抑制Cd2+在沉积物上的吸附,当TX-100初始质量浓度从0 mg/L增加到16 000 mg/L时,Cd2+吸附量从1.52 mg/g减少至1.35 mg/g.     

改性油页岩灰渣对水中镉离子的吸附性能

采用酸碱化改性方法对油页岩灰渣进行改性,确定最佳酸碱化方案,并研究了环境因素对改性油页岩灰渣吸附镉离子的影响。实验研究结果表明,油页岩灰渣经50%的HNO3和20%的NaOH处理时,对镉离子的吸附能力最强。在吸附温度为30℃,初始溶液pH为6～7条件下,0.6 g的改性油页岩灰渣对50 mg/L Cd2+溶液50 mL,吸附150 min时,其吸附率达到86%以上。在实验条件下,改性油页岩灰渣对Cd2+的吸附符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程,相关系数分别为0.9626和0.9944,其对Cd2+的理论饱和吸附量达到7.91 mg/g。改性油页岩灰渣对Cd2+的吸附主要归因于离子交换和表面吸附作用。     

一种新型环境矿物材料在废水治理中的应用研究 --磷矿石去除水溶液中铅离子和镉离子的对比研究

采用天然磷矿石及其改性产品对水溶液中铅离子和镉离子的去除进行了对比研究.天然磷矿石能够有效地去除水溶性铅离子和镉离子,在强酸介质条件下对铅离子的去除效果最好,而对于镉离子,在弱酸或中性的介质中去除效果达到最佳;改性后的磷矿石能够在广泛的pH值范围内对铅离子具有良好的去除作用,显著地提高了对铅离子的去除能力,但是对镉离子的去除没有明显的改善;最后指出,磷矿石对铅离子和镉离子去除差异的根本原因是其对铅离子和镉离子去除机理的不同.     

改性玉米芯吸附溶液中的铀

以KMnO4改性玉米芯为吸附剂来吸附溶液中的铀,并与未改性玉米芯的吸附能力进行比较。考察了玉米芯用量、溶液pH值、铀初始质量浓度以及吸附时间等因素对铀吸附效果的影响。实验结果表明,当溶液pH=5.5、改性玉米芯用量为0.12 g、未改性玉米芯用量为0.2 g、铀初始质量浓度为30 mg/L、接触时间为2.5 h时,改性玉米芯对铀的去除率为93.54%,未改性玉米芯对铀的去除率为59.68%,改性玉米芯对铀的吸附效果明显优于未改性玉米芯。     

羟基磷灰石吸附水溶液中Zn^2＋影响因素的研究

对羟基磷灰石（HAp）吸附水溶液中Zn^2＋的各种影响因素进行了系统的研究.实验结果表明,去除率与Zn^2＋的初始浓度呈负相关关系;酸性环境不利于HAp对Zn^2＋的吸附,随着pH值的增加去除率迅速升高,当pH值升到10左右时,去除率几乎接近100%,之后随着碱性的增强去除率反而下降;去除率与作用时间、HAp的用量和作用温度呈正相关关系.HAp对水溶液中Zn^2＋的吸附符合Langmuir等温吸附模型,它对Zn^2＋的最大吸附容量为6.72 mg/g.     

羟基磷灰石吸附水溶液中Zn2+影响因素的研究

对羟基磷灰石(HAp)吸附水溶液中Zn2 的各种影响因素进行了系统的研究.实验结果表明,去除率与Zn2 的初始浓度呈负相关关系;酸性环境不利于HAp对Zn2 的吸附,随着pH值的增加去除率迅速升高,当pH值升到10左右时,去除率几乎接近100%,之后随着碱性的增强去除率反而下降;去除率与作用时间、HAp的用量和作用温度呈正相关关系.HAp对水溶液中Zn2 的吸附符合Langmuir等温吸附模型,它对Zn2 的最大吸附容量为6.72 mg/g.     

The removal of uranium (VI) from aqueous solutions onto activated carbon developed from grinded used tire

In this study, activated carbon was prepared from waste tire by KOH chemical activation. The pore properties including the BET surface area, pore volume, pore size distribution, and average pore diameter were characterized. BET surface area of the activated carbon was determined as 558 m²/g. The adsorption of uranium ions from the aqueous solution using this activated carbon has been investigated. Various physico-chemical parameters such as pH, initial metal ion concentration, and adsorbent dosage level and equilibrium contact time were studied by a batch method. The optimum pH for adsorption was found to be 3. The removal efficiency has also been determined for the adsorption system as a function of initial concentration. The experimental results were fitted to Langmuir, Freundlich, and Dubinin–Radushkevich (D-R) isotherm models. A comparison of best-fitting was performed using the coefficient of correlation and the Langmuir isotherm was found to well represent the measured sorption data. According to the evaluation using the Langmuir equation, the saturated monolayer sorption capacity of uranium ions onto waste tire activated carbon was 158.73 mg/g. The thermodynamic equilibrium constant and the Gibbs free energy were determined and results indicated the spontaneous nature of the adsorption process. Kinetics data were best described by pseudo-second-order model.     

Multi-component adsorption of copper,nickel and zinc from aqueous solutions onto activated carbon prepared from date stones

The removal of Cu²⁺, Ni²⁺, and Zn²⁺ ions from their multi-component aqueous mixture by sorption on activated carbon prepared from date stones was investigated. In the batch tests, experimental parameters were studied, including solution pH, contact time, initial metal ions concentration, and temperature. Adsorption efficiency of the heavy metals was pH-dependent and the maximum adsorption was found to occur at around 5.5 for Cu, Zn, and Ni. The maximum sorption capacities calculated by applying the Langmuir isotherm were 18.68 mg/g for Cu, 16.12 mg/g for Ni, and 12.19 mg/g for Zn. The competitive adsorption studies showed that the adsorption affinity order of the three heavy metals was Cu²⁺?>?Ni²⁺?>?Zn²⁺. The test results using real wastewater indicated that the prepared activated carbon could be used as a cheap adsorbent for the removal of heavy metals in aqueous solutions.     

改性松针对水体中铅(II)的吸附

探讨了改性松针(GXLsp)作为吸附剂对水体中铅离子的吸附性能,考察了吸附时间、溶液pH值、吸附剂用量、盐离子浓度、Pb(II)初始浓度及温度对改性松针吸附Pb(II)的影响。利用Langmuir和Freundlich等温线模型对实验数据进行非线性拟合分析,结果表明,Freundlich等温线模型能很好地描述松针对Pb(II)的吸附过程。热力学参数表明吸附是一个自发的吸热过程。改性松针对铅的吸附行为符合拟二级动力学方程,表明吸附过程是以化学吸附为主。在293K时松针对Pb(II)的饱和吸附量为318.3 mg/g,因此,GXLsp可作为一种高效低值生物质吸附剂以去除水体中重金属Pb(II)的污染。     

多孔水凝胶P（HEA/AMPS）对水溶液中Fe（Ⅲ）的吸附

以2-丙烯酸羟乙酯（HEA）和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）为单体合成了聚合物水凝胶（PHEA/AMPS）,采用水凝胶对水溶液中Fe（Ⅲ）的吸附行为进行了研究。实验主要考察了聚合物组分、溶液pH、初始Fe（Ⅲ）浓度和吸附时间对水凝胶吸附作用的影响,并通过FT-IR和XPS分析了吸附前后水凝胶的变化。结果表明,当单体摩尔比AMPS∶HEA=1∶1,pH=2时,水凝胶对Fe（Ⅲ）的吸附容量最大。水凝胶对水溶液中Fe（Ⅲ）的吸附容量随着溶液中初始Fe3＋浓度的增加而增加,但当初始Fe3＋的浓度达到1 g/L时,吸附容量基本达到饱和。吸附等温线符合Langmuir等温线方程,吸附动力学符合准二级模型。FI-IR和XPS的分析表明,水凝胶的磺酸基和酰胺基是吸附Fe3＋的有效功能性基团,吸附机理为螯合和离子交换。     

聚（丙烯酸-co-丙烯酰胺）/膨润土/腐植酸钠三维网络凝胶吸附剂对Cd^2＋吸附性能研究

制备了一种聚（丙烯酸-co-丙烯酰胺）/膨润土/腐植酸钠三维网络凝胶吸附剂,重点考察了吸附剂对Cd2＋吸附的pH依赖性、吸附动力学和吸附等温线。结果表明,Cd^2＋溶液pH值对吸附容量有较大影响。在pH=8、吸附时间30 min、Cd^2＋溶液初始浓度0.02 mol/L和吸附剂用量0.10 g的条件下,吸附剂对Cd2＋的饱和吸附量可达294.7 mg/g。与膨润土相比,三维网络凝胶吸附剂具有更高的吸附容量和更快的吸附速率。     

Biosorption of Cr(VI) and Zn(II) ions from aqueous solution onto the solid biodiesel waste residue: mechanistic, kinetic and thermodynamic studies

In this present study, the biosorption of Cr(VI) and Zn(II) ions from synthetic aqueous solution on defatted J atropha oil cake (DJOC) was investigated. The effect of various process parameters such as the initial pH, adsorbent dosage, initial metal ion concentration and contact time has been studied in batch-stirred experiments. Maximum removal of Cr(VI) and Zn(II) ions in aqueous solution was observed at pH 2.0 and pH. 5.0, respectively. The removal efficiency of Cr(VI) and Zn(II) ions from the aqueous solution was found to be 72.56 and 79.81 %, respectively, for initial metal ion concentration of 500 mg/L at 6 g/L dosage concentration. The biosorbent was characterized by Fourier transform infrared, scanning electron microscopy and zero point charge. Equilibrium data were fitted to the Langmuir, Freundlich, Temkin and Dubinin–Radushkevich isotherm models and the best fit is found to be with the Freundlich isotherm for both Cr(VI) and Zn(II) metal ions. The kinetic data obtained at different metal ion concentration have been analysed using the pseudo-first-order, pseudo-second-order and intraparticle diffusion models and were found to follow the pseudo-second-order kinetic model. The values of mass transfer diffusion coefficients (D _e) were determined by Boyd model and compared with literature values. Various thermodynamic parameters, such as ΔG°, ΔH° and ΔS°, were analysed using the equilibrium constant values (K _e) obtained from experimental data at different temperatures. The results showed that biosorption of Cr(VI) and Zn(II) ions onto the DJOC system is more spontaneous and exothermic in nature. The results indicate that DJOC was shown to be a promising adsorbent for the removal of Cr(VI) and Zn(II) ions from aqueous solution.