两性修饰蒙脱石对水中镉和四环素的吸附性能研究

以两性表面活性剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)为改性剂制备两性修饰蒙脱石(BS-Mt),在单一体系和Cd~(2+)+TC复合体系中研究其对Cd~(2+)和四环素的吸附行为,同时利用XRD、FTIR、TG-DSC和Zeta电位对两性修饰蒙脱石进行表征分析.表征结果显示,BS-12已成功负载到蒙脱石上,改性后材料表面的负电荷增加;吸附实验结果显示,BS-Mt对Cd~(2+)和四环素的吸附量较Mt有较大的提高;其中BS-Mt对Cd~(2+)的吸附行为符合Langmuir等温吸附模型和准一级动力学模型,吸附机理主要为电荷吸附和螯合作用;BS-Mt对四环素的吸附随p H的升高而降低,吸附行为符合Freundlich等温吸附模型和准二级动力学模型,吸附机理主要为电荷吸附和物理吸附.在Cd~(2+)+TC复合体系中Cd~(2+)和TC会形成复合物,Mt和BS-Mt对四环素和Cd~(2+)的吸附量比单一体系增加.     

碳酸钙改性硅藻土处理电解锌漂洗废水实验研究

铅锌矿在我国储存量大,电解法生产锌过程中可产生含Zn~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+)、As5+和Cu~(2+)等重金属离子的漂洗废水。以硅藻土精土为基体,用碳酸钙作为改性剂制备改性硅藻土,对电解锌漂洗废水进行吸附实验研究。结果表明:在反应时间为150 min,碳酸钙改性硅藻土用量为3 g/L,pH为5.46,温度为25℃条件下,对废水进行吸附实验,吸附后废水中的Cu~(2+)和As5+离子浓度低于仪器检测线(0.01 mg/L和0.09 mg/L),Pb~(2+)浓度为0.16 mg/L,吸附后废水中Cu~(2+)、As5+和Pb~(2+)离子浓度均满足GB 25466—2010《铅锌工业污染物排放标准》的排放要求。同时,采用SEM、FTIR、XRD等对碳酸钙改性硅藻土进行表征,进一步探讨了碳酸钙改性硅藻土对重金属的吸附机理。     

超声铁盐改性黄磷水淬渣的制备及除砷性能研究

以黄磷水淬渣为原料,采用超声辅助铁盐的方法对其进行改性,利用改性后的黄磷水淬渣对废水中As(Ⅲ)进行吸附.考察了超声改性过程中铁盐种类,铁盐浓度及超声时间对改性黄磷水淬渣吸附砷性能的影响,得出最佳制备条件:超声铁盐溶液为FeCl_3,浓度0.8mol/L及超声时间15min.通过傅里叶红外光谱(FT-IR),扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)对改性前后的黄磷水淬渣进行表征.最佳制备条件下,Fe~(3+)能很好的负载在黄磷水淬渣表面,对废水中As(Ⅲ)的去除效率达到98.9%,较未改性的黄磷水淬渣提高了38%.改性黄磷水淬渣对As(Ⅲ)的吸附过程符合准二级动力学方程,拟合相关系数(R~2)达到0.96以上;等温吸附规律能够同时满足Langmuir和Freundlich等温吸附模型,拟合相关系数(R~2)均大于0.90.相比较而言,Langmuir等温吸附模型对吸附过程有更好的描述.     

蒙脱石粘土改性吸附剂处理印染废水实验研究

通过实验得到天然蒙脱石粘土改性和提高蒙脱石粘土吸附剂处理印染废水效果的方法,阐述了蒙脱石粘土改性和吸附有机污染物的机理。研究结果表明,天然蒙脱石经钠化和无机聚合物改性处理后,大幅度地提高了天然蒙脱石粘土对有机污染物的吸附能力。改性粘土吸附剂在投加量为0.1％时,处理红色印染废水,COD去除率85％,脱色率88％以上;处理兰色废水,COD去除率94％,脱色率达98％。处理后的水质达到回用要求。模拟实验表明,该吸附剂对含有各种类型染料的印染废水都有稳定的处理效果。本研究为印染废水处理提供了廉价高效的吸附剂。     

改性粘土矿物的制备及其对水体中二氯喹啉酸的吸附研究

采用固-液吸附法,以天然钙基蒙脱石为原料,硫酸和十六烷基三甲基溴化铵(HDTMAB)为改性剂,制备了3种改性蒙脱石,并借助X-射线衍射、比表面积全分析及有机碳含量测定对所得的改性蒙脱石进行表征.结果表明,先酸化后再进行有机改性所得的改性蒙脱石(AHM)不仅具有较大的比表面积、层间距,而且有机碳含量是最高的.同时,采用批量平衡实验比较了这3种改性蒙脱石和天然蒙脱石对二氯喹啉酸的吸附能力.结果表明,天然蒙脱石对二氯喹啉酸的吸附率最小,不足5%,而先酸化再进行HDTMAB改性所得的改性蒙脱石对二氯喹啉酸的吸附率最高,其对二氯喹啉酸的吸附容量约为天然蒙脱石的20倍.二氯喹啉酸在这种改性蒙脱石上吸附速率很快,吸附平衡时间为2 h,吸附动力学满足准二级动力学方程,吸附等温线可用Linear和Freundlich模型较好地拟合.     

两种天然矿物改性材料对模拟废水中Cd2+的吸附特性

为了提升天然非金属矿物对Cd2+的吸附性能,采用MT（蒙脱石）和HP（海泡石）为前驱材料,依次通过酸纯化和SDS（十二烷基磺酸钠）改性后合成了有机非金属矿物材料,利用扫描电镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线荧光光谱分析（XRF）等手段对2种改性材料〔SDS-MT（十二烷基磺酸钠改性蒙脱石）和SDS-HP（十二烷基磺酸钠改性海泡石）〕吸附Cd2+的机制进行探究,并对吸附过程分别进行了动力学拟合和等温吸附方程拟合.结果表明:①SDS-MT和SDS-HP吸附模拟废水中Cd2+的效果分别比未改性的MT和HP平均提升约40%和19.5%. ②改性过程没有改变2种前驱材料的基本结构,但引起其元素质量分数、阳离子交换量和比表面积的改变. ③SDS-MT、SDS-HP对模拟废水中Cd2+的吸附量受溶液的pH影响较大,最大吸附量分别达16.54、9.24 mg/g,2种改性材料对模拟废水中Cd2+的吸附过程能较好地满足准二级动力学方程,并且其平衡传质时间较短. ④SDS-MT对模拟废水Cd2+的吸附模型较满足于Freundlich吸附等温模型,推测SDS-MT是一种有限吸附位点的吸附剂,吸附过程为单分子层吸附,而SDS-HP则较好的满足Langmuir吸附等温模型.研究显示,对2种天然非金属矿物材料的有机改性能够有效提升材料对Cd2+的吸附容量,发挥材料的实际运用价值.      

两性-阴离子复配修饰对黄棕壤吸附Cd~(2+)的影响

为了探究膨润土吸附Cd~(2+)的最佳条件应用于实际土壤的可行性,在十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)和十二烷基磺酸钠(SDS)复配修饰膨润土对Cd~(2+)吸附的最佳修饰比例基础上,制备了2个系列的BS-12+SDS复配修饰黄棕壤.通过X射线衍射和有机碳含量表征了黄棕壤的结构;研究了黄棕壤对Cd~(2+)的吸附特征,分析了离子强度、pH和温度对黄棕壤吸附Cd~(2+)的影响;讨论了黄棕壤与膨润土以及2种黄棕壤之间对Cd~(2+)吸附的差异.结果表明,2种黄棕壤各修饰土层间距较未修饰土样变化不明显,有机碳含量随土样总修饰比例的增大而升高;复配修饰黄棕壤和膨润土相同,对Cd~(2+)的吸附能力较两性及未修饰黄棕壤增强,30℃时吸附量呈现215BS+322SDS(215%BS-12+322%SDS)215BS(215%BS-12)CK1(43%蒙脱石含量黄棕壤),33BS+49SDS(33%BS-12+49%SDS)33BS(33%BS-12)CK2(6%蒙脱石含量黄棕壤);且Cd~(2+)在2种黄棕壤复配修饰土中的解吸程度均高于CK和BS修饰土.Langmuir模型适合描述黄棕壤对Cd~(2+)的吸附;膨润土对Cd~(2+)吸附的最佳修饰比例应用到黄棕壤中,仍具有对Cd~(2+)最佳吸附效果;黄棕壤修饰土对Cd~(2+)的吸附,随离子强度的增大而减小,pH值对其影响不大,SDS复配修饰后,温度效应由CK、BS修饰土的升温正效应向BS+SDS修饰土的升温负效应转变,和膨润土吸附Cd~(2+)规律相同;CEC是不同基质间吸附Cd~(2+)产生差异的根本原因.     

盐酸四环素废水剩余污泥毒性效应及其对Cu~(2+)吸附性能

该文研究了以填埋为可能处置途径的盐酸四环素废水剩余污泥对环境的生物毒性效应及未来填埋过程中对重金属的截留作用。该污泥中四环素含量为1 367.12μg/g,在水中2 h后的四环素浸出量为13.883μg/g,24 h增加至20.834μg/g。经250℃处理后污泥浸出液中四环素含量显著减少,2 h为2.459μg/g,24 h为2.912μg/g。通过对斜生栅藻及502发光菌的抑制率,确定污泥毒性等级为Ⅰ级、微毒。研究了pH、时间和温度因素对Cu~(2+)的吸附性能影响。结果表明,污泥对Cu~(2+)具有良好的吸附能力,在p H范围3~7内,温度范围在15~30℃,接触时间达到90 min时,污泥去除Cu~(2+)的效率能到90%以上。通过研究可知,高温对污泥中的四环素有较强的削减作用,且污泥对Cu~(2+)有良好的截留能力,因此建议发酵类抗生素废水剩余污泥经高温处理后填埋。     

十二烷基磺酸钠(SDS)改性蒙脱石对Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸附研究

以阴离子表面活性剂(十二烷基磺酸钠,SDS)为改性剂制备了有机蒙脱石,研究其对Cu2+、Cd2+的吸附行为,并用XRD、FTIR、SEM、XPS对有机蒙脱石进行表征.实验结果表明,有机蒙脱石对Cu2+、Cd2+的吸附基本上在20min内达到平衡,并随pH增大(1.0～7.0),吸附量增加,最佳pH约为6.0.有机蒙脱石对Cu2+、Cd2+的吸附等温线更符合Langmuir等温吸附方程,SDS改性蒙脱石对Cu2+、Cd2+的最大吸附量较纯蒙脱石分别增加15.7%、15.5%.XRD、FTIR、SEM、XPS及碳含量分析结果显示,SDS主要分布在蒙脱石表面且相对稳定,少量嵌入层间,有机蒙脱石对Cu2+、Cd2+的吸附机制为配位吸附和离子交换.     

一种新的处理甲基汞废水的树脂:石油亚砜萃淋树脂

本文对从高硫原油很容易制取的一种新的廉价萃取剂——石油亚砜(PSO)所合成的树脂,即PSO萃淋树脂处理低浓度甲基汞废水的可能性进行了研究。研究结果表明:在中性范围内(pH5—8)树脂对甲基汞的吸附能力很强,吸附率≥99％(废水浓度为10—20ppb);随着流速的增加,吸附率下降幅度很小;树脂易再生, 十倍树脂体积的再生剂(4mol HCl),洗脱率可达97.9％,再生五个周期后,净化率未见明显变化;Mg~(2+)、Fe~(2+)(Fe~(3+)、Ag+、cu~(2+)、Hg~(2+)、PA(黄腐酸)及Cl~-的干扰实验表咀除Hg~(2+)、Ag+外,其他离子基本没有影响。