纳米SiO2对微污染物HA、SDS及NH3-N的助凝特性研究

以聚合氯化铝PAC为混凝剂,纳米SiO₂为助凝剂,对含有下列微污染物：十二烷基硫酸钠（SDS）、氨氮（NH₃-N）或腐植酸（HA）的高岭土悬浊液进行混凝沉降实验。借助形态学理论、电镜观察与图像分析技术,研究纳米SiO₂对微污染物的助凝作用效果、吸附特性与絮体结构的形态学特征。结果表明：（1）在含有HA、SDS、NH₃-N的模拟原水中,污染物去除率与浊度去除率的相关性随污染物分子量的增大而增强;（2）纳米SiO     

纳米SiO2在含阴离子表面活性剂低浊水处理中的应用

在含有阴离子表面活性剂-十二烷基硫酸钠(SDS)的6 NTU高岭土悬浊液中,改变SDS的浓度,投加纳米SiO2与聚合铝PAC进行动态混凝实验与静沉实验,借助图像分析技术与分形理论,探讨了纳米SiO2与PAC处理含SDS低浊水的作用机理、絮凝效果与形态学特征.结果表明:①纳米SiO2与SDS使高岭土粒子表面负电性增强.纳米SiO2的絮凝机理以吸附架桥为主.②纳米SiO2对SDS的去除效果优于PAC.SDS浓度越高,去除效果越显著.但纳米SiO2对无机高岭土粒子的处理能力不如PAC,PAC絮凝后的上清液浊度低.当SDS浓度增至10 mg/L时,纳米SiO2对SDS的去除率高,而PAC对SDS的絮凝能力弱,PAC对无机颗粒的去除效果也下降.③助凝剂纳米SiO2较强的吸附活性能加快PAC絮体成长为结构密实的RLCA构型,分维值高,絮凝效果好.     

原油对纳米SiO2/聚偏氟乙烯离子膜的污染及清洗技术研究

聚偏氟乙烯(PVDF)膜的疏水性限制了其在水处理领域的应用.采用纳米SiO2/PVDF离子膜电渗析对含原油高矿化度污水进行膜污染试验.结果表明,纳米SiO2/PVDF离子膜抗油珠污染的能力较强于PVDF膜.乳化油珠在电场的作用下向阴离子膜表面迁移,并在阴离子膜表面浓集、聚并,形成油膜,堵塞离子通道,少量原油以憎水膜的形式覆盖于活性基团上.扫描电镜和能谱分析表明,膜面有机污染物主要是石油类污染物,无机污染物主要是CaCO3等无机物污垢.原油污染的纳米Si02/PVDF离子膜的较佳清洗方法为碱-表面活性剂法.     

纳米SiO2改性聚偏氟乙烯离子交换膜对单组分电解质溶液的脱盐性能研究

对纳米SiO2改性聚偏氟乙烯(SiO2/PVDF)离子交换膜电渗析处理单组分电解质溶液进行了试验研究。结果表明,在不同操作条件下,SiO2/PVDF离子交换膜的极限电流密度和脱盐率均大于未改性聚偏氟乙烯(PVDF)离子交换膜。SiO2/PVDF离子交换膜的极限电流密度随着淡水流量和电解质浓度的增加而增加;随着电流强度的增加,SiO2/PVDF离子交换膜的脱盐率也相应增加;随着淡水流量增加,脱盐率会逐渐降低。为使SiO2/PVDF离子交换膜用于电渗析过程获得良好的脱盐效果和节约能量,NaCl质量浓度为500mg/L时电流密度应控制在1.17mA/cm2。     

醋酸改性纳米黑碳对Cu~(2+)、Cd~(2+)吸附能力的研究

用醋酸对黑碳进行改性,通过改性纳米黑碳(MBC)对Cu2+、Cd2+的吸附/解吸试验,探究MBC对Cu2+、Cd2+的吸附特性及吸附稳定性。结果表明,Cu2+和Cd2+在MBC上的吸附动力学过程可分为快吸附和慢吸附两个阶段,且MBC对Cu2+的吸附效率大于Cd2+。Cu2+和Cd2+在MBC上的吸附等温线均能用Langmuir和Freundlich方程拟合,Cu2+和Cd2+在MBC上的最大吸附量分别为13.513、11.364mg/g,且MBC对Cu2+和Cd2+均为优惠吸附。MBC上Cu2+和Cd2+的解吸量均随着吸附量的增加而增大,易解吸态Cu2+在MBC上的解吸率为6.12%~10.25%,Cd2+为9.58%~11.81%,MBC对Cu2+的吸附稳定性大于Cd2+。将醋酸改性与已有改性方法对比,表明醋酸改性条件温和、能耗低、经济环保,将有很大的研发前景。     

介孔纳米γ-Al2O3对稀土元素锎、铈的吸附性能

以介孔纳米γ-Al2O3为吸附材料,重点研究了吸附剂投加量、溶液pH、吸附时间及温度对介孔纳米γ-Al2O3吸附稀土元素镧、铈的影响。通过正交实验优选出介孔纳米γ-Al2O3对稀土元素镧铈吸附的最优参数,采用10mg／L的La^3＋、Ce^4＋标准溶液,选择投加量、pH、吸附时间为影响因素,进行3因素3水平的正交实验。通过正交实验与单因素实验综合分析表明最佳实验方案为：投加量为0．20g,pH为7,吸附时间为15min。在初始浓度为10～100mg／L时,介孑L纳米γ-Al2O3对La^3＋、Ce^4＋的吸附符合Langmuir等温吸附式。拟合得到的理论饱和吸附量分别为22．32mg／g和23．75mg／g。     

基于MOF模板的纳米立方块α-Fe_2O_3水热合成及光催化降解活性测试研究

在无表面活性剂条件下,以普鲁士蓝结构的Fe4(Fe(CN)6)3为前驱体,通过水热法合成了纳米立方块结构的α-Fe2O3,并利用X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜对产物的形貌进行了表征。同时对其光催化降解活性进行了研究,结果表明,立方体纳米α-Fe2O3可以作为一种新型的光催化剂用于环境有机物的光催化降解。     

海藻酸钠固定硫酸盐还原菌、镍-铁纳米粒子生物微球对污水中Cd2+的去除

为寻求一种高效去除高浓度含Cd²⁺废水的方法,本研究以海藻酸钠为载体固定硫酸盐还原菌(SRB)和镍铁双金属纳米粒子,制备了高效去除Cd²⁺的活性生物微球(SSNF),并通过对比不同的固定化材料来探讨其对废水中高浓度Cd²⁺的去除效果。通过改变镍-铁添加量,pH,反应时间,初始Cd²⁺浓度探讨了SSNF去除Cd²⁺的能力,并结合吸附动力学探究了SSNF对Cd²⁺的去除过程及相关机制。结果表明,当镍-铁添加量为0.3 g、pH为7、反应时间5 d、Cd²⁺初始浓度为400 mg·L⁻¹时,SSNF去除率可达到100 %,吸附量为103.86 mg·g⁻¹。镍-铁对 SRB去除Cd²⁺具有明显的协同促进作用,且符合准二级动力学模型,以化学吸附作用为主,物理吸附为辅。离子交换或共价电子作用可能是SSNF吸附Cd²⁺的主要机制。利用无菌生理盐水对活性生物微球进行洗涤,重复使用3次后,微球仍能保持较高的去除能力。该研究结果可为解决含有高浓度Cd²⁺污染的废水问题提供技术参考。