污泥-谷壳吸附剂对混合染料吸附机理的研究

污泥和谷壳为原料制备了污泥-谷壳吸附剂（SCA）。采用SCA处理酸性大红和碱性嫩黄模拟混合染料废水。通过动力学分析、FTIR表征和SEM表征对SCA吸附混合染料的机理进行了研究。实验结果表明：在吸附温度25 ℃、混合溶液中酸性大红和碱性嫩黄的质量浓度均为100 mg/L、SCA加入量0.5 g/L、吸附时间400 min的条件下,酸性大红的吸附量为125 mg/g,碱性嫩黄的吸附量为170 mg/g;SCA对混合染料的吸附行为符合拟二级反应动力学方程,液膜扩散为吸附的主要控制过程。表征结果显示：SCA孔隙发达且丰富,以中孔和细密的微孔为主,说明SCA具有较高的吸附能力; SCA中包含C—H,C—OH,C—C,CC等主要官能团,SCA对混合染料的吸附为物理吸附。     

蒽醌-2-磺酸钠有机体系光引发自由基降解染料

采用蒽醌-2-磺酸钠有机体系光引发自由基降解废水中的染料。分析了蒽醌-2-磺酸钠有机体系光引发自由基降解的机理,考察了曝气、光照强度和初始染料质量浓度等因素对降解效果的影响。实验结果表明：曝气有利于蒽醌-2-磺酸钠有机体系光引发自由基降解染料;在光照强度1 000 W、初始染料质量浓度50 mg/L的条件下,反应60 min后酸性蓝80溶液的脱色率可达100%;在酸性红249、酸性黄42、酸性蓝80、活性艳红KD-8B、活性黄K-6G和活性翠蓝K-NG 6种商用酸性和活性染料中,蒽醌-2-磺酸钠有机体系对活性黄K-6G和活性艳红KD-8B的脱色率最高,对酸性蓝80和活性翠蓝K-NG的脱色率最低。     

含羧甲基淀粉复合絮凝剂的絮凝性能

以酸性铝盐和碱式铝盐为基本原料,引入羧甲基淀粉,制备新型无机-有机复合高分子絮凝剂(PASC).分别对硅藻土悬浮液和染料溶液进行絮凝实验,并与传统絮凝剂聚合氯化铝(PAC)进行对比实验.对于不同初始浊度的硅藻土悬浮液,当剩余浊度达1 NTU时,PASC加入量较PAC分别减少57.56%～75.31%.PASC加入量为12 mg/L时,分散橙染料溶液色度去除率达98.14%;PASC加入量为18 mg/L时,活性红染料溶液色度去除率达81.18%.     

TiO_2-Ag_3PO_4光催化剂的制备及其紫外光催化性能

采用化学沉淀法(两步法)制备了TiO_2-Ag_3PO_4复合光催化剂,考察了该光催化剂紫外光催化降解阳离子染料番红花红T(简称ST)的性能。实验结果表明:在TiO_2-Ag_3PO_4投加量0.7 g/L,初始ST质量浓度70 mg/L、不调节溶液pH的条件下,紫外光照射35 min时的ST降解率高达97.9%;TiO_2-Ag_3PO_4复合光催化剂的光催化性能明显优于单一光催化剂Ag_3PO_4和TiO_2,同时也明显优于Ag-AgCl/Ag_3PO_4复合光催化剂;避光条件下反应40 min,TiO_2-Ag_3PO_4对ST的吸附量仅为2.3 mg/g;TiO_2-Ag_3PO_4在室内自然光下也具有一定的光催化活性;TiO_2-Ag_3PO_4的光催化活性在酸性条件下要优于碱性条件;TiO_2-Ag_3PO_4重复使用5次后,其光催化活性无明显下降,稳定性较好。     

氧化石墨烯负载纳米零价铁的制备及其对亚甲基蓝的吸附

采用液相还原法制备氧化石墨烯负载纳米零价铁吸附剂(Fe0/GO),并用于吸附去除溶液中的亚甲基蓝(MB)。考察了溶液p H、吸附温度、吸附时间、初始MB质量浓度对Fe0/GO吸附MB的影响。SEM等表征结果显示:Fe0以球形或短链形负载在GO上,增加了材料的反应活性位点;Fe0/GO的比表面积为158.32 m2/g,等电点为3。实验结果表明:在溶液p H为6、吸附时间5 h、吸附温度25℃的最佳条件下,加入400 mg/L的Fe0/GO,处理初始MB质量浓度为160 mg/L的MB溶液,MB去除率为89.26%,吸附量为125.5 mg/g;Langmuir等温吸附方程和Frenudlich等温吸附方程均能较好地描述Fe0/GO对MB的吸附过程;Fe0/GO对MB的吸附行为遵循准二级动力学方程;计算得出吸附温度为25℃、初始MB质量浓度为160 mg/L时的饱和吸附量为201.2 mg/g,平衡吸附量为124.3 mg/g。     

改性生物炭对Sb（Ⅲ）的吸附行为及机理

采用氯化铝和高锰酸钾对生物炭进行改性,研究生物炭表面Sb（Ⅲ）的吸附规律及吸附机理。实验结果表明,在固液比为2.5 g/L、pH为4、吸附温度为25 ℃、吸附时间为240 min、溶液初始质量浓度为10.0 mg/L时,BC、Al-BC和KMnO₄-BC对Sb（Ⅲ）的平衡吸附量分别为1.13,2.12,2.98 mg/g。KMnO₄-BC和Al-BC的吸附机理不同,KMnO₄-BC等温吸附曲线符合Langmuir等温模型,吸附动力学过程遵循拟二级动力学方程;Freundlich模型和拟一级动力学方程更适合描述Al-BC对Sb（Ⅲ）的吸附。3种生物炭的吸附过程都以物理吸附为主,同时有化学吸附的参与。BET比表面积与FTIR分析结果表明,Al-BC吸附量大主要得益于比表面积及孔体积的增大。     

聚丙烯酸钠-硅溶胶的合成及其对阳离子金黄染料的吸附

通过简单的水溶液聚合法成功合成了聚丙烯酸钠-硅溶胶复合吸附剂,并对其进行了SEM和热重分析,研究了吸附条件对该吸附剂对阳离子金黄染料吸附效果的影响。实验结果表明,当硅溶胶质量分数为20%、初始染料质量浓度为60 mg/L、初始溶液pH为7、反应温度为298 K时,聚丙烯酸钠-硅溶胶复合吸附剂对阳离子金黄染料的吸附量为64.64 mg/g。由二级吸附动力学模型获得的活化能(Ea=2.617 kJ/mol)表明,聚丙烯酸钠-硅溶胶复合材料对阳离子金黄的吸附属于物理吸附,低温有利于吸附。     

厌氧折流板污泥对偶氮染料酸性大红GR的生物降解性能研究

研究了厌氧折流板反应器（ABR）活性厌氧污泥对偶氮染料酸性大红GR的吸附与生物降解性能,并与失活污泥进行了对比。试验结果表明,35℃时厌氧活性污泥2h、12h、6d的脱色率分别为78.2%、86.0%、98.9%。无论在反应初始阶段还是稳定阶段,ABR活性厌氧污泥对染料的去除效果都明显优于失活污泥。而且在初始COD为1152mg/L的,由于非有效吸附位置染料脱落等原因,反应期间,失活污泥混合液中染料浓度还会升高。情况下,活性厌氧污泥混合液出水COD为86.0mg/L,去除率约为92.5%。这说明ABR厌氧污泥微生物在短时间内便可以得到驯化,一旦厌氧微生物适应生长环境,生物降解便开始对染料发挥作用。     

粉煤灰基层状金属氧化物对水中活性红X-3B的吸附

以粉煤灰(FA)为原料,采用共沉淀法制备了层状双金属氢氧化物(LDH)和层状金属氧化物(LMO,也称LDO),并采用XRD和BET技术进行了表征。比较了FA、LDH、LMO对活性红X-3B染料(X-3B)的吸附效果;考察了LMO吸附X-3B的影响因素,并探讨了吸附机理。XRD表征结果表明,LMO在吸附X-3B后重新恢复LDH层状结构。BET表征结果表明,LMO的比表面积大于LDH。吸附实验结果表明,3种吸附剂对X-3B吸附效果的优劣顺序为:LMOLDHFA;在初始X-3B质量浓度为50 mg/L、LMO投加量为2.0 g/L、吸附温度为25℃、吸附pH为7、吸附时间为30 min的条件下,X-3B去除率可达98.1%;LMO对X-3B的吸附符合Langmuir等温吸附方程,饱和吸附量为129.53 mg/g,且吸附过程可用准二级动力学方程描述。     

膨胀石墨对直接染料废水吸附脱色研究

以鳞片石墨、乙酸酐、浓硫酸、重铬酸钾为原料制备了膨胀体积为350mL／g的膨胀石墨。以膨胀石墨为吸附剂，对直接大红4B、甲基橙染料废水进行了吸附脱色研究，探讨了影响吸附的因素。实验结果表明：直接大红4B（质量浓度300mg／L）、甲基橙（质量浓度200mg／L）的吸附平衡时间分别为6h和5h；在相同质量浓度（200mg／L）下，pH对两种染料废水的脱色率影响不大，膨胀石墨对直接大红4B废水的脱色率在93％以上，对甲基橙废水的脱色率最高只有70．4％；直接大红4B废水的脱色率随温度的升高而增加，甲基橙废水的脱色率随温度的升高而减小，但吸附量受温度的影响不大，两种染料的吸附符合Langumuir吸附等温式。     

改性橙皮静态吸附模拟废水中的Pb2+

采用异丙醇溶液改性橙皮,考察了模拟废水中初始Pb2+质量浓度、废水pH、改性橙皮加入量和吸附时间等因素对改性橙皮对模拟废水中的Pb2+吸附效果的影响。实验结果表明,在初始Pb2+质量浓度为20 mg/L、废水pH为4、改性橙皮加入量为8 g/L、吸附时间为80 min的条件下,改性橙皮对废水中Pb2+的去除率可达88.41%。经浓度为0.1 mol/L的HCl溶液再生后,改性橙皮再生循环使用4次时效果仍较好。改性橙皮对Pb2+的吸附动力学可用准二级动力学方程很好地描述。改性橙皮对Pb2+的吸附符合Langmuir等温吸附方程,表明改性橙皮对Pb2+的吸附以单分子层吸附为主。     

黄酒糟对活性艳红和亚甲基蓝的吸附性能

采用黄酒糟对模拟染料废水中的活性艳红和亚甲基蓝进行吸附.在染料初始质量浓度100 mg/L、黄酒糟加入量10 g/L、吸附时间2 h的条件下,当活性艳红废水初始pH 为2.0 ～10.0 时,黄酒糟对活性艳红的吸附率为94.0% ～95.7%;当亚甲基蓝废水初始pH 为11.0 ～12.0 时,黄酒糟对亚甲基蓝的吸附率...     

钢渣吸附-微波降解法处理碱性品红废水

研究了钢渣对碱性品红染料的吸附性能、影响因素以及微波对吸附在钢渣-焦炭上的染料的降解作用。实验表明,在中性条件下,钢渣对碱性品红具有优良的吸附性能,饱和吸附量可达到42．4mg／g。以钢渣处理质量浓度为100mg/L的碱性品红溶液,当固液质量比为1：50、振荡吸附1h后,染料溶液脱色率达97％。实验还表明,焦炭可吸收微波产生高温,用钢渣-焦炭混合物（质量比1：1）吸附染料后,以微波辐照可使物料达到665℃的高温,吸附的染料降解。吸附剂再生后重复使用4次,脱色率都达到95％以上。     

二乙烯三胺改性聚多巴胺包覆硅胶吸附日落黄

采用二乙烯三胺(DETA)改性聚多巴胺(PDA)包覆硅胶(SG)得到吸附剂SG@DETA/PDA。通过FTIR、SEM和氮气吸附-脱附等技术对SG@DETA/PDA进行了形貌和结构表征,并考察了其对阴离子染料日落黄的吸附性能。表征结果显示,SG@DETA/PDA表面有PDA微球团聚形成的较为致密的包覆层,其比表面积和孔体积均比吸附剂SG@PDA有小幅提高。实验结果表明:SG@DETA/PDA吸附日落黄的最佳工艺条件为溶液p H 2.0、吸附时间2.0 h、初始染料质量浓度150 mg/L,在上述最佳工艺条件及298 K温度条件下SG@DETA/PDA对日落黄的吸附容量为175.56 mg/g。SG@DETA/PDA吸附日落黄的过程可以分别用准二级动力学方程和Langmuir等温吸附方程很好地拟合,该吸附过程主要是通过静电作用的单分子层吸附,是一个吸热自发的熵增过程。     

粉煤灰基沸石分子筛对水中氨氮的吸附

以粉煤灰为原料,采用碱熔融-水热法制备了3种沸石分子筛,运用XRD、XRF、SEM和BET等手段进行了表征,并将分子筛用于吸附溶液中的氨氮,考察了影响氨氮吸附效果的主要因素、氨氮等温吸附特征和吸附动力学特征。结果表明：分子筛B(Na_20.8Al₂₃Si₃₆O₁₁₇·7.69 H₂O)对氨氮的吸附效果最佳,在初始氨氮质量浓度100 mg/L、分子筛B加入量2 g/L、初始溶液pH 7、吸附温度25℃、转速150 r/min的条件下,吸附60 min后,氨氮吸附量和去除率分别为40.61 mg/g和90%;4种阳离子对氨氮吸附效果的影响顺序依次为K⁺>Ca²⁺>Na⁺>Mg²⁺;分子筛B对氨氮的吸附为单分子层吸附,具有化学吸附的特征;分子筛B吸附氨氮的的最佳工艺条件为初始溶液pH 7、吸附温度45℃、初始氨氮质量浓度40 mg/L,在该条件下,氨氮去除率为93%。     

黑曲霉对水溶性染料的吸附研究

用黑曲霉对6种水溶性染料废水进行吸附脱色,当染料质量浓度为100mg／L时,6种染料废水的脱色率均达到88％以上。对培养液的光谱分析表明,染料废水的脱色是由吸附引起的。考察了氮碳源种类、碳源浓度、培养基pH和染料浓度对染料废水吸附脱色效果的影响。结果表明,（NH4）2SO4和葡萄糖是较好的氮碳源,葡萄糖质量浓度为2．5～10．0g／L时,随着其质量浓度的增加,脱色率增加;当染料质量浓度为50～200mg／L时,随着其质量浓度的增加,脱色率下降;pH对脱色率有一定的影响,但pH为4～9时,脱色率均较高。对吸附了染料的菌体进行解吸,发现甲醇是较好的解吸溶剂。     

包覆型纳米零价铁的制备及其对染料溶液的脱色性能

采用一步法合成了SiO_2包覆型纳米零价铁(SiO_2-NZVI),并采用TEM,XRD,FTIR及EDS方法对其进行了表征,考察了SiO_2-NZVI对偶氮、蒽醌、三苯甲烷3种不同类型的染料溶液的脱色能力。表征结果表明:SiO_2-NZVI平均粒径为15~22 nm,SiO_2薄膜厚度均一,约为10 nm;SiO_2-NZVI中所含元素主要为Fe和Si,质量比为90.6∶9.4。实验结果表明:SiO_2-NZVI对3种染料溶液均具有脱色能力,在染料溶液质量浓度为100 mg/L、SiO_2-NZVI加入量为2 g/L、反应时间为35 min的条件下,对甲基橙、孔雀石绿、洋红溶液的脱色率分别为86.04%,97.50%,82.13%;SiO_2-NZVI相对于NZVI有更强的抗氧化能力,且酸性环境有利于SiO_2-NZVI对染料溶液的脱色。     

木质素基聚合物的制备及亚甲基蓝的吸附

以木质素磺酸钠为原料单体、环氧氯丙烷为交联剂,采用反相乳液聚合法制备了木质素磺酸钠交联聚合物(SLCP),并将其用于水中有机染料的吸附。表征结果显示:SLCP基本保留了木质素磺酸钠的骨架和官能团,具有良好的热稳定性。实验结果表明:SLCP对亚甲基蓝(MB)有较好的吸附选择性,在加入量为0.5 g/L时就有较高的吸附效率;在溶液p H2~6范围内吸附量随溶液p H增大而迅速提高,溶液p H6后吸附量趋于稳定;最佳吸附温度为35℃;在SLCP加入量0.5 g/L、溶液p H 6.5、吸附温度25℃、初始MB质量浓度100.5 mg/L的条件下,吸附150 min基本可达平衡,吸附平衡时的吸附量和MB去除率分别为191.2 mg/g和95.1%;SLCP对MB的吸附符合Langmuir等温吸附模型,吸附动力学符合Lagergren拟二级动力学方程。     

聚丙烯酰-6-氨基吡啶的制备及其对重金属离子的吸附

以2,6-二氨基吡啶为原料,合成了功能单体2-丙烯酰-6-氨基吡啶,并将其与乙二醇二甲基丙烯酸酯共聚合成了聚合物吸附剂聚丙烯酰-6-氨基吡啶。考察了聚合物吸附剂对重金属离子的吸附分离性能。实验结果表明：在混合液中Cu²⁺,Zn²⁺,Cd²⁺,Ni²⁺的初始质量浓度均为10 mg/L、聚合物吸附剂加入量为5 g/L、溶液pH=7、吸附时间为10 min的条件下,聚合物吸附剂对各离子的吸附率均大于90%;采用浓度为0.5 mol/L的HCl溶液对吸附后的聚合物吸附剂进行洗脱,4种重金属离子的洗脱率均可达97%以上;该吸附剂具有很好的稳定性,重复使用11次后其对4种重金属离子的饱和吸附量均未有明显的下降。     

聚丙烯酰-6-氨基吡啶的制备及其对重金属离子的吸附

以2,6-二氨基吡啶为原料,合成了功能单体2-丙烯酰-6-氨基吡啶,并将其与乙二醇二甲基丙烯酸酯共聚合成了聚合物吸附剂聚丙烯酰-6-氨基吡啶。考察了聚合物吸附剂对重金属离子的吸附分离性能。实验结果表明:在混合液中Cu2+,Zn2+,Cd2+,Ni2+的初始质量浓度均为10 mg/L、聚合物吸附剂加入量为5 g/L、溶液pH=7、吸附时间为10 min的条件下,聚合物吸附剂对各离子的吸附率均大于90%;采用浓度为0.5 mol/L的HCl溶液对吸附后的聚合物吸附剂进行洗脱,4种重金属离子的洗脱率均可达97%以上;该吸附剂具有很好的稳定性,重复使用11次后其对4种重金属离子的饱和吸附量均未有明显的下降。