废玻璃/铝渣人工沸石对水中Ca2+的吸附

利用废玻璃和铝渣制备沸石,进而表征沸石结构特征并研究其对水中Ca2+的吸附性能。采用批式实验考察不同温度下沸石用量、初始pH、振荡频率、接触时间对吸附量的影响,并研究吸附过程热力学、动力学特征。结果表明,吸附量随沸石用量增加而减小、随接触时间延长而增大。初始pH和振荡频率对吸附量影响较显著。温度变化对平衡吸附量影响不大,但升高温度可显著缩短吸附平衡时间。最佳工艺参数为：沸石用量20 g·L-1,初始pH 6~8,振荡频率150 r·min-1,接触时间60 min,此时吸附量约16 mg·g-1。Langmuir等温线最符合沸石吸附水中Ca2+过程,表明该过程是均质单分子层吸附。动力学特征最符合准二级动力学方程,证实该过程主要受离子交换、颗粒外液膜扩散和颗粒内扩散控制。该沸石对水中Ca2+吸附过程是物理吸附和化学吸附并存的自发、吸热、熵增过程。该沸石可较好地去除水中Ca2+,故具有一定软化硬水能力。     

3种基质对污水中总磷的吸附性能

以粒径为2~5 mm的无烟煤、活性炭和草炭3种基质为实验材料进行吸附等温线和吸附动力学实验,探讨和对比3种基质对污水中总磷的吸附性能,选用吸附效果最好的无烟煤作为玻璃柱的填料模拟土壤渗滤系统。结果表明,3种填料基质对总磷的吸附均符合Freundlich和Langmuir吸附等温线方程,通过拟合方程得出无烟煤、活性炭和草炭的最大静态吸附量分别为1.249、0.254和0.716 mg/g;用一级动力学方程拟合3种填料基质对总磷的吸附反应过程较好,相关系数都在0.900以上,无烟煤、活性炭和草炭吸附速率分别为0.025、0.023和0.014 mg/(g·h),其中经无烟煤处理过的污水,出水最清澈;在模拟土壤渗滤系统实验中,当进水浓度为3.43~8.43 mg/L,水力负荷为0.08 m3/(m2·d)时,出水中总磷平均浓度为0.08 mg/L,满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A标准,对总磷的去除率高达96.48%~99.19%。     

不同方法处理飞灰对亚甲基蓝的吸附性能

为了研究不同方法处理飞灰对亚甲基蓝的吸附性能和吸附上清液中重金属的浸出毒性,分析了水洗、硫酸洗和醋酸洗飞灰及在吸附过程中投加NaOH和Na2CO3对亚甲基蓝的吸附效果的影响,以及吸附上清液中Pb和Cr的浸出情况。实验得出,不同方法处理飞灰对亚甲基蓝的脱色率均达70%以上,最高可达100%,通过水洗和酸洗,飞灰的稳定性显著提高,1%硫酸和5%醋酸洗飞灰吸附上清液中Pb和Cr的浸出量远远低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》的限定值。飞灰经过稳定化处理,用以处理染料废水具有巨大潜能。     

改性木屑对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能

在木屑上接枝季氨基团制备了改性木屑,并用傅里叶红外光谱(FT-IR)对其进行了表征。通过静态实验研究了改性木屑对水溶液中六价铬Cr(Ⅵ)的吸附特性,并探讨了温度、pH、多组分共存离子等对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响。结果表明,在30℃时,改性木屑对Cr(Ⅵ)的饱和吸附容量为218.33 mg/g,吸附规律符合Langmuir等温方程式。在pH为3~10时,改性木屑对Cr(Ⅵ)均有显著的吸附效能,吸附过程符合准二级动力学方程,反应活化能为21.71 kJ/mol,对吸附热力学参数△G0、△H0和△S0的计算表明,吸附过程是吸热的自发过程。多组分干扰离子共存时,对Cr(Ⅵ)的吸附影响不大。     

木质素基水凝胶对亚甲基蓝染料的吸附性能

以木质素磺酸钠(LS-Na)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)为原料,采用微波辐射法,通过接枝共聚反应合成了生物质LS-g-PAMPS/AA水凝胶吸附剂,利用FTIR分析了水凝胶的结构。研究了吸附剂用量、染料初始浓度、吸附时间对亚甲基蓝(MB)染料的吸附性能的影响,结果显示,在MB初始浓度为1 000 mg/L,吸附剂为0.1 g时,吸附量和吸附率分别达1 914 mg/g和95%。平衡吸附数据满足Langmuir吸附等温模型,吸附动力学曲线较好地符合准二级动力学反应模型。木质素水凝胶对MB染料废水具有显著的吸附效果,可以作为阳离了染料废水处理用的生物质吸附剂。     

兰炭末对废水中三聚甲醛的吸附特性

基于价格低廉、供应充足及以废治废的优点,对兰炭末的吸附性能进行了研究.兰炭末属于低温炼焦兰炭生产过程中不成形物.吸附后的兰炭末不经脱附可直接替代燃煤进行燃烧或造合成气,无二次污染物排放.采用静态吸附法研究了废水中三聚甲醛(TOX)在兰炭末上的吸附性能.探讨了兰炭末对 TOX的吸附等温线、吸附动力学模型,考察了TOX初始浓度和pH值对吸附效果的影响.结果表明,兰炭对TOX吸附等温线符合 Freundlich 吸附等温式;兰炭末对TOX的吸附符合准二级动力学方程; TOX的去除率随初始浓度和pH的增大均降低,但降低程度不大.     

磁性Ca/Al水滑石对挥发性脂肪酸的吸附性能

污水脱氮除磷处理过程中使用的液态碳源存在投加量难以控制以及容易影响出水水质、增大处理费用等缺点。针对此现状,采用超声辅助法以超顺磁性铁氧体材料对制备的Ca/Al水滑石进行复合改性合成磁性Ca/Al水滑石,研究以其作为载体对挥发性脂肪酸(VFA)的吸附提取性能,考察了磁性Ca/Al水滑石吸附剂剂量、吸附时间和转速对VFA吸附效果的影响,并通过均匀实验设计,采用响应面法优化吸附提取参数。结果表明：当吸附剂剂量为16 g·L-1,吸附时间为50 min,转速为70 r·min-1时,该材料对VFA的理论最大吸附效率为95.7%。由于材料自身具有磁性特性,经提取后的混合液在外加磁场的作用下,能够实现磁性Ca/Al水滑石的快速回收。同时,将回收再生后的磁性Ca/Al水滑石对VFA的吸附提取性能进行了研究,发现在吸附解吸3次循环后仍然有很好的吸附效果。表明利用该磁性Ca/Al水滑石提取VFA是可行的,为后续将其作为固态可控外加碳源的研究奠定了基础。     

硅灰基吸附甲醛材料的制备与吸附机理

研发新型、高效吸附甲醛的无机材料已成为热点,采用Na2SiO3·9H2O和KOH化学改性工业硅灰制备硅质溶胶,经水热反应合成吸附材料（S）,红外光谱分析（FT-IR）和扫描电镜（SEM）结果证实硅灰中的Si—O结构发生变化,形成更多具有层状或架状结构、微观上呈现多孔结构的物质,BET结果表明其平均孔径为37 nm。通过将其与活性炭（C）以及KOH改性活性炭（CA）对甲醛的吸附性能对比发现,S对甲醛的去除率最高（79.3%）,且其循环吸附性能优良。3种样品对甲醛的吸附动力学均满足Langmuir一级吸附模型,甲醛的变化规律均符合指数衰减模型C=y0+A1exp （-x/t）,且y0与吸附材料的性质密切相关。提出并阐述了3种吸附材料对甲醛的吸附机理,硅灰基吸附材料除了物理吸附,还有-Si-OH与甲醛之间的氢键作用。     

不同粒径土壤对氯丹的吸附性能及其急性毒性

以典型有机氯农药氯丹为研究对象,重点研究了不同粒径土壤颗粒对氯丹的吸附特性及其对发光菌急性毒性的影响。研究结果表明,不同粒径的土壤颗粒对氯丹的吸附性能依次为：粘粒（ 粗砂（200~2 000 μm）> 细砂（20~200 μm）。Freundlich等温吸附模型的线性相关系数最小为0.84,对不同粒径土壤吸附数据的拟合均优于Langmuir等温吸附模型。对吸附氯丹的吸附数据更符合准一级吸附动力学,其线性相关系数最高达到0.999。四种土壤颗粒浸出液对发光菌毒性的发光抑制率依次为细砂（-21%）≈粗砂（-21%）> 粘粒（-13%）> 粉粒（-9%）,即发光菌的急性毒性与土壤颗粒的吸附性能负相关。     

CTAB调控绿色合成纳米氧化铁及去除亚硝酸盐

采用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）改性绿色合成纳米氧化铁（IONP）,提高其稳定性和分散性,并应用于去除水中亚硝酸盐。实验结果表明,亚硝酸盐初始浓度为20 mg·L-1,反应温度 30 ℃时,0.4 mmol·L-1 CTAB改性的绿色合成纳米氧化铁（CTAB-IONP）去除亚硝酸盐的效率最高,为 97.32%,比IONP增加了 23%。通过扫描电镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）表征可知,经CTAB改性提高了IONP的稳定性和分散性,同时使其带正电,从而提高了反应活性。IONP对亚硝酸盐的去除反应遵循伪一级动力学,而CTAB-IONP则更符合伪二级动力学。