Mechanisms and chemistry of dye adsorption on manganese oxides-modified diatomite

The investigations into structural changes which occur during adsorbent modification and the adsorption mechanisms are essential for an effective design of adsorption systems. Manganese oxides were impregnated onto diatomite to form the type known as δ-birnessite. Initial investigations established the effectiveness of manganese oxides-modified diatomite (MOMD) to remove basic and reactive dyes from aqueous solution. The adsorption capacity of MOMD for methylene blue (MB), hydrolysed reactive black (RB) and hydrolysed reactive yellow (RY) was 320, 419, and 204 mg/g, respectively. Various analytical techniques were used to characterise the structure and the mechanisms of the dye adsorption process onto MOMD such as Fourier transform infrared (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and atomic absorption spectrometry (A.A.). A small shift to higher values of the d-spacing of dye/MOMD was observed indicating that a small amount of the dye molecules were intercalated in the MOMD structure and other molecules were adsorbed on the external surface of MOMD. Two mechanisms of dye adsorption onto MOMD were proposed; intercalation of the dye in the octahedral layers and adsorption of the dye on the MOMD external surface. Moreover, the results demonstrated that the MOMD structure was changed upon insertion of MB and RY with an obvious decrease in the intensity of the second main peak of the MOMD X-ray pattern.     

锰氧化物改性硅藻土对苯胺的去除动力学与机制

硅藻土经焙烧并用高锰酸钾和盐酸改性处理,制备出一种新型的改性硅藻土(Mn-D).考察了Mn-D制备过程中焙烧温度和改性比例(ρ)对其去除苯胺性能的影响,探讨了Mn-D对苯胺的去除动力学行为和去除机制.结果表明,当焙烧温度为450℃、ρ为1.6和负载δ-Mn O2量为0.82 g·g-1时,Mn-D对苯胺有最佳去除效率且伴有Mn2+的释放,10 min内可达饱和吸附量的80%.在酸性条件下,准二级方程能够较准确地描述Mn-D对苯胺的去除动力学行为,且其过程主要由颗粒内扩散过程控制;Freundlich方程能较好地拟合苯胺在Mn-D上的等温吸附过程;通过气相色谱-质谱联用仪对反应产物进行检测分析,发现偶氮苯为主要中间产物,并提出了苯胺的可能去除途径.     

焙烧改性硅藻土处理垃圾渗滤液

硅藻土具有空隙率高、比表面积大、比重小、吸附性强等优良特性,使之在污水处理领域的应用越来越广泛。本研究对硅藻土进行焙烧改性,并用来处理垃圾渗滤液。实验得出硅藻土经过焙烧改性后,对垃圾渗滤液的处理效果有所提高,其最佳焙烧温度为400℃,最佳投加量为2 g,最佳pH值为5.5,最佳搅拌时间为30min,对COD去除率为16.9%,但去除效果仍有待于提高,建议结合多种改性方式以进一步提高硅藻土的水处理能力。     

京津冀适水型工业结构调整研究

京津冀地区是我国工业发展的核心区域之一 ,大耗水型的重化工结构突出 ,长期发展造成了地区水资源供需的尖锐矛盾 ,并导致了严重的区域环境问题。论文提出了以水资源高效利用为引导机制 ,调整工业结构,建立适水型工业体系是此地区工业发展的必然选择的观点 ;阐述了优化城市工业结构,发展清洁生产,建立滨海产业的建议与措施     

聚羟基铝柱撑硅藻土的制备及其对水溶液中Cu2+、Zn2+的吸附特性

鉴于天然硅藻土因理化构造缺陷而导致的吸附性能局限性和传统物化方法对硅藻土改性效果的有限性,为了显著改善硅藻土的吸附性能,采用聚羟基铝对硅藻土实施了柱撑改性.通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)分析了硅藻土柱撑前后理化特性的变化,并考察了柱撑前后硅藻土表面性能及其对Cu~(2+)、Zn~(2+)吸附特性的差异.结果表明,硅藻土最佳柱撑条件为n(OH-)/n(Al3+)=2.2、KCl浓度1.8 mol·L~(-1)、Al/土比10 mmol·g~(-1)、反应温度60℃、反应时间24 h、老化温度200℃、老化时间0.5 h.柱撑后,聚羟基铝被成功置入硅藻壳体内部,形成了有效柱体,增大了孔道间距,拓展了吸附反应界面,使微孔表面羟基数量增多,表面活性增强.柱撑前后硅藻土对Cu~(2+)、Zn~(2+)的等温吸附特性均符合Langmuir模型,吸附动力学特性均符合二级动力学模型.柱撑后硅藻土对Cu~(2+)、Zn~(2+)的吸附容量分别达到7.491 mg·g~(-1)、11.312mg·g~(-1),较柱撑前分别提高了32.9%、33.3%,硅藻土吸附性能得到了极大的改善.     

磁性硅藻土的制备及其性能

针对现有硅藻土吸附容量小和固液分离难的问题,采用共沉淀法制备2种磁改性硅藻土:Ⅰ和Ⅱ,通过扫描电镜(SEM)、比表面积测定(BET)、X射线衍射(XRD)等对制备的磁性硅藻土进行结构分析,并采用磁滞回线评估其磁性;考察了溶液pH、吸附剂用量和吸附时间对其吸附硝基苯的影响以及吸附饱和后的固液分离性能。结果表明:2种磁改性样品的饱和磁化强度分别为26.28 emu/g和4.8 emu/g,比表面积分别为39.242 m2/g和60.588 m2/g,为原土的1.3倍和2倍;对硝基苯的去除率分别达74.95%和95.2%,为原土的1.8倍和2.3倍;吸附饱和的磁改性样品在外加磁场作用下可迅速实现固液分离,且分离后2种磁改性样品溶液的悬浮物浓度分别为8.6 mg/L和9.8 mg/L。     

硅藻土基纳米TiO2降解甲醛的实验研究

对比研究了硅藻土和硅藻土基纳米二氧化钛光催化剂对甲醛的吸附降解特点.通过改变反应器内甲醛的初始浓度、反应温度、光照强度和相对湿度,研究了涂覆量为62.5 g·m^-2的硅藻土基纳米TiO₂光催化剂对甲醛气体的降解效果.研究结果表明,硅藻土只对甲醛有一定的吸附作用,而硅藻土基纳米TiO₂对甲醛具有持续的吸附和降解作用.反应器内甲醛初始浓度越高,降解时间越长;初始浓度为6.0×10^-3 mg·L^-1的甲醛气体,经过150 h降解率才能达到99%以上,而初始浓度为2.0×10^-3 mg·L^-1和4.0×10^-3 mg·L^-1的甲醛气体分别在14 h和32 h内就可以达到相同的降解率.反应温度越高,硅藻土基纳米TiO₂降解甲醛所需要时间越短;15 ℃时将初始浓度为2.0×10^-3 mg·L^-1的甲醛完全降解需要50 h,而45 ℃时仅需12 h.光照是硅藻土基纳米TiO₂降解甲醛的直接动力,光照强度为0时,甲醛几乎不能被降解,只被硅藻土基纳米TiO₂光催化剂吸附;在8100 lx的照度下,浓度为2.0×10^-3 mg·L^-1的甲醛在14 h内能被完全降解.环境相对湿度越大,该催化剂对甲醛的降解越彻底;相对湿度50%时, 硅藻土基纳米TiO₂光催化剂14 h内能将2.0×10^-3 mg·L^-1的甲醛降解到3.72×10^-5 mg·L^-1,在相对湿度80%时,甲醛能被降解到1.0×10^-5 mg·L^-1.     

有机膨润土吸附分离一体化技术处理酸性橙Ⅱ染料废水

采用有机膨润土吸附和硅藻土预涂膜过滤相结合的吸附分离一体化技术处理酸性橙Ⅱ染料废水.研究结果表明,对于染料浓度为10 0mg·L- 1 ,COD为12 8mg·L- 1 的酸性橙Ⅱ染料废水,当CTMAB -有机膨润土投加量为2 0g·L- 1 、滤速为2 4m·h- 1 时,经过一个处理周期65min的循环处理,出水的悬浮物浓度小于1 8mg·L- 1 ,COD降至2 5mg·L- 1 ,脱色率达90 5 % ,且易实现固液分离.与单独的有机膨润土吸附、硅藻土过滤相比,一体化技术其废水脱色效果要明显优于前两者单独处理的效果.经吸附分离一体化技术处理后,不仅成功地解决了有机膨润土固液分离困难的问题,同时也提高了染料的脱色率,因此,该技术具有较好的应用前景     

浅议煤矿矿井废水的处理

通过分析煤矿矿井废水的特点，提出应合理建设矿井废水处理设施，科学回用矿井水资源，并通过实例介绍矿井废水处理方法。     

水的纯化与超纯水的制备

综述了水的纯化和超纯水的制备,介绍了蒸馏法、离子交换法和反渗透法等纯化水的技术与超纯水新技术的进展。