生物膜及其组分对4-氯酚的吸附速率研究

研究了４－氯酚在生物膜不同组分上的吸附速率特征．本实验中生物膜不同组分包括生长有生物膜外壳的模拟水体悬浮颗粒物(高岭土)、细菌细胞、胞外多糖、高岭土及有胞外多糖存在的高岭土５个部分．结果表明,生物膜及其不同组分均对４－氯酚发生吸附,以细菌细胞更为显著,但它们的时间动力学过程不同． 在所研究的５种吸附体系中,生长有生物膜外壳的高岭上体系较快地达到近平衡状态．并且吸附时间过程受ｐＨ值的影响．     

CMK+LMB联用修复富营养化水体研究

为了通过对磷和藻类的控制实现对富营养化水体的快速修复,该文采用CMK+LMB联用方法对富营养化水体开展修复实验研究。研究结果表明,相比单一絮凝剂或镧改性膨润土的使用存在的局限性,CMK+LMB联用能够快速沉淀水体中的藻细胞及除磷。实验开始后第1天,藻细胞密度从实验前的14.37×10~6cell/L迅速降至3.20×10~6cell/L,降幅达到78%。实验开始后水体透明度从0.42 m迅速提高至1.2 m,水体水质大幅度改善,第6天水体从重度富营养化状态改善至中营养水平;表层沉积物中磷的形态的稳定性得到提升,活性磷组分平均占比从26.07%下降至17.93%。研究结果表明,使用CMK+LMB联用技术能够在短期内达到修复水体富营养化的目的,并通过固磷作用持久性的稳定水质,防止水质的再次恶化。     

低浓度范围内聚丙烯酰胺在黏土矿物上的吸附特征

用酰胺基团溴化后碘化镉-淀粉显色分光光度法测定了在0～50mg/L低浓度范围内聚丙烯酰胺(PAM)在高岭土和蒙脱土上的吸附等温线,并考察了电解质浓度和类型对吸附的影响.结果表明,PAM在黏土矿物上有很强的吸附亲合力,吸附等温线为Langmuir型.电解质能大大增强PAM在黏土矿物上的吸附,其中二价离子比一价阳离子更有效.电解质浓度较低时,PAM分子主要以链序态吸附,电解质浓度较高时以链环态、链端态吸附的数量逐渐增多.PAM的吸附只限制在层状黏土矿物的外表面上.在Na⁺介质中,PAM在两种黏土矿物上的吸附量差别不大;而在Ca²⁺介质中,蒙脱土悬浮颗粒产生分裂,为PAM的吸附提供新的外表面积,PAM的吸附量大大高于在高岭土上的吸附量,前者约是后者的2～3倍.     

土壤聚合物的制备及其固化重金属离子的研究

土壤聚合物(土聚物)是一种新型的无机聚合物,其分子链由Si,O,Al等以共价键连接而成,是具有网络结构的类沸石,对重金属有较强的固定作用。初步探索了用偏高岭土、碱激活剂等合成土聚物的工艺条件,研究了原料配方、水的加入量对土聚物性能的影响。当氧化硅与氧化铝的摩尔比为4．0-4.5、氧化钠与氧化硅的摩尔比为0．27—0．35时,得到了抗压强度大于48MPa的土聚物;用其固化Zn^2 ,Pb^2 ,Cu^2 和Cd^2 ,其对上述重金属离子的捕集效率为96．86％,99．86％。     

CTAB改性地聚合物同时去除Cu(II)和Cr(VI)

地聚合物（Geopolymer,简称GP）是由含硅铝酸盐的偏高岭土（Metakaolin,简称MK）或固体废料（如粉煤灰）经碱性激活制备的立体网状结构无机聚合物,对大部分重金属阳离子有良好的吸附作用,但对以阴离子形态存在的重金属吸附效果很差.本研究以偏高岭土为主要原料制备GP,同时用CTAB进行改性,研究其化学组成变化及对典型以阴、阳离子形态存在的重金属Cr（VI）和Cu（II）的同时吸附作用.结果表明,pH为5、吸附时间为24 h、初始浓度为50 mg·L^-1、吸附剂投加量为1 g·L^-1时,CTAB-GP对Cu（II）的去除率达到98.6%,Cr（VI）的最高去除率为25.6%,同时还发现溶液中Cu（II）的存在对吸附Cr（VI）有较大促进作用.整体来看,两种金属混合吸附时很好地符合二级动力学规律,单溶质吸附很好地符合Langmuir和Freundlich等温式,Cu（II）和Cr（VI）的理论最大吸附量分别为147.1 mg·g^-1和63.1 mg·g^-1.XRD、FTIR和BET表征分析结果表明,CTAB-GP中即使存在季铵盐阳离子,但依然属于地聚合物.CTAB-GP可以不牺牲对重金属阳离子吸附性能的同时吸附阴离子,优于常规地聚合物,鉴于CTAB-GP的这种特性,其在重金属污染防治中显示出极大的应用前景.     

高岭土负载纳米铁镍双金属去除水中偶氮染料直接耐晒黑G

采用液相还原法制备焙烧高岭土负载纳米铁镍双金属（CK-Fe/Ni）。考察了在不同条件下,如pH、投加量、初始浓度、温度等,对负载型纳米铁镍双金属降解水中偶氮染料直接耐晒黑G的影响及动力学研究。结果表明：在pH=9.49、温度为30℃、负载型纳米铁镍双金属的投加量为1.05 g/L、搅拌速度为60 r/min,经过20 min反应后,负载型纳米铁镍双金属降解水中偶氮染料直接耐晒黑G的去除率达到了99.98%。吸附和电镜表征结果表明,作为载体的焙烧高岭土起着吸附直接耐晒黑G和分散纳米铁镍双金属颗粒的作用导致反应活性提高。降解动力学数据表明,负载型纳米铁镍双金属对直接耐晒黑G的降解过程符合伪一级反应动力学规律,速率常数k随负载型纳米铁镍双金属的投加量的增加而提高,表观活化能为19.72 kJ/mol。最后,利用高岭土负载纳米铁镍双金属对废水处理,结果表明,负载型纳米铁镍双金属在实际废水中对直接耐晒黑G的去除率达到了99.98%。     

一种去除赤潮生物更有效的粘土种类

本文研究了产自我国江苏吴县的高岭土对我国主要赤潮生物种的絮凝作用。首次发现该高岭土的絮凝作用远远大于蒙脱土,是一种去除赤潮生物更有效的粘土种类。实验和理论计算证明该高岭土的主要成份是埃洛石或变埃洛石,其对赤潮生物细胞的吸引作用大于蒙脱土,故具有较强的絮凝能力。本文还考察了溶液pH、高岭土酸改性等对絮凝作用的影响,并与蒙脱土体系相比较,从理论上做了分析和解释,为其实际应用奠定了基础。     

长链季铵盐的絮凝性能

采用FTIR技术对自制的长链季铵盐絮凝剂环氧丙基十二烷基二甲基氯化铵进行了表征,研究了该絮凝剂对高岭土悬浊液的絮凝效果,考察了絮凝剂加入量、溶液pH和絮凝时间对絮凝率的影响;并与常用絮凝剂聚丙烯酰胺的絮凝效果进行了对比。表征结果显示,合成的目标产物为环氧丙基十二烷基二甲基氯化铵。实验结果表明：在絮凝剂加入量8 mg/L、溶液pH 9、絮凝时间50 min的条件下,絮凝率达到84.84%;在相同絮凝剂加入量的条件下,环氧丙基十二烷基二甲基氯化铵的絮凝效果优于聚丙烯酰胺。     

高岭土与腐殖酸对混凝过程中药物去除效能的影响

以对乙酰氨基酚(ACE)、卡马西平(CBZ)、萘普生(NAP)、雌二醇(E2)和双氯芬酸(DCF)5种药物为目标物,采用静态实验,分别投加高岭土和腐殖酸来模拟水源水中的悬浮颗粒和天然有机物,考察了混凝过程中高岭土和腐殖酸投加量对5种目标药物去除效能的影响。结果发现,在未投加高岭土与腐殖酸的去离子水体系中进行硫酸铝混凝实验时,ACE与CBZ 2种药物的最大的去除率都不超过10%,5种药物中疏水性最高的DCF去除效果最好,最高去除率达到了33%;高岭土加入后对ACE与CBZ的去除效率无明显影响,但对NAP、E2与DCF的去除则有显著的促进作用,最大去除率分别达到31.53%、36.46%和52.4%;而在不投加混凝剂时,单独高岭土对5种药物的最大吸附去除率仅有20%左右。腐殖酸与高岭土同时加入后,对E2的混凝去除效果有较明显的抑制作用,但NAP与DCF去除效率却得到了一定程度的增加,最大去除率分别达到了63.5%和66.6%。可见,当水中含有悬浮颗粒物及腐殖酸的情况下,混凝工艺对酸性药物(如NAP及DCF)有较好的去除效果。     

偏高岭土高性能混凝土氯离子抗渗性试验研究

偏高岭土是高岭土在一定高温煅烧下的产物。为提高高性能混凝土抗渗性,本文将5%、10%、15%的偏高岭土取代等质量水泥掺加到混凝土中,并对通过偏高岭土高性能混凝土的电量进行测量。试验表明,与混凝土试件相比,掺量为5%、10%、15%的偏高岭土混凝土通电量分别减少了22.8%、45.8%和49.5%,氯离子扩散系数分别减少了8.2%、16.6%和17.9%。可见随着偏高岭土掺量的增加,高性能水泥混凝土的抗氯离子渗透能力逐渐增加,以掺量为15%的偏高岭土混凝土的抗渗性能最好。