酸-碘改性壳聚糖-膨润土脱除单质汞特性及机理分析

为探明烟气中酸性气体(SO2,NO,HCl)和H2O对酸-碘改性壳聚糖-膨润土吸附剂脱除单质汞(Hg0)的影响和脱除机理,在小型固定床试验台架上开展了Hg0脱除的实验研究.结果表明:由于SO2与Hg0在吸附剂表面活性位上存在竞争吸附,SO2抑制吸附剂对Hg0的脱除.H2O和较高浓度(1000μg/m3)的NO对脱汞具有明显地促进作用.由于低温下HCl与Hg0较高的反应能垒,HCl对脱汞没有影响.与单一烟气成分影响相比,在SO2、NO、HCl和H2O的联合作用下,吸附剂的长时间脱汞性能得到大幅提高.机理分析表明壳聚糖首先被酸中的H+质子化,之后再吸附酸与KI反应生成的I2,进而有效地吸附Hg0.量子化学计算表明壳聚糖在酸性条件下对I2具有良好的吸附特性,改性壳聚糖吸附剂对Hg0具有较好的吸附能力,其吸附能约为127kJ/mol.     

壳聚糖改性膨润土处理焦化废水的实验研究

焦化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的废水,其成分复杂多变,属于难处理的工业废水。利用壳聚糖对膨润土进行改性,制备了壳聚糖改性膨润土,并应用于焦化废水的处理,并对影响处理效果的工艺参数进行了优化,结果表明：在pH=8.6,投加量为10g·mL-1,搅拌时间为30min,离心时间为12min条件下,改性膨润土对焦化废水CODcr的去除率达到82.5%以上,处理效果明显优于原土和壳聚糖。此外,通过对原土和壳聚糖改性膨润土进行的比表面积和扫描电镜等表征测定分析可知,壳聚糖的加入并没有改变膨润土的基本框架,只是增大了膨润土的比表面积,从而提高吸附性能。     

膨润土对Cu^2＋的吸附及其它金属离子对Cu^2＋的竞争吸附

膨润土对重金属铜的吸附随铜离子浓度的增加先快迭增长而后趋于缓慢最后达成平衡。饱和吸附量为34．10mg·g^-1。Langmuir方程、Freundlich方程和Temkin方程均能拟舍实验结果,但Temkin方程拟合为最佳。pH是影响膨润土对Cu^2＋吸附的主要因素。低pH值不利于膨润土对Cu^2＋的吸附。引入竞争离子,膨润土对Cu^2＋的吸附量明显降低。Ph^2＋、Cd^2＋、Ni^2＋对Cu^2＋的吸附产生不同程度的竞争作用,其竞争力为Pb^2＋〉Cd^2＋〉Ni^2＋。在竞争离子存在的情况下,Cu^2＋的吸附依然遵守等温吸附模型。饱和吸附量从34．10mg·g^-1下降到16．93mg·g^-1（Pb^2＋）、19．21mg·g^-1（Cd^2＋）、26．08mg·g^-1（Ni^2＋）。     

钠质膨润土与钙质膨润土压实特性比较研究

以制备含水率和压制压力为控制因素,比较分析了钠质膨润土与钙质膨润土的压实加工性质。两种膨润土在压实特性、回胀特性和失水收缩特性方面均存在显著差异。     

膨润土接枝丙烯酸高吸水性树脂的抑尘性能研究

在微波辐射下制备了膨润土接枝丙烯酸高吸水性树脂(SAP)(一种加入聚乙烯醇(PVA),另一种不加入PVA)。结果表明:(1)红外光谱图表明,PVA与聚合网络形成了半互穿网络结构;X射线衍射图表明,膨润土与PVA、丙烯酸形成了具有无定形结构的复合产物。(2)不论是沙土堆还是尘土堆,喷洒膨润土接枝丙烯酸SAP溶液的抑尘效果明显比喷洒自来水好;喷洒膨润土接枝丙烯酸SAP溶液的尘土堆的抑尘效果好于沙土堆。(3)在温度为15℃时,考虑到节约成本的问题,首选不加入PVA的膨润土接枝丙烯酸SAP做抑尘剂;在温度为45℃时,加入PVA的膨润土接枝丙烯酸SAP适合做抑尘剂。(4)膨润土接枝丙烯酸SAP浓度越高,其耐蒸发性越高。     

负载壳聚糖膨润土的制备及其吸附性能的影响

以天然膨润土和壳聚糖为原料,制得一种新型水处理剂——负载壳聚糖膨润土,研究了制备条件对酸性大红印染废水处理效果的影响。实验表明,当壳聚糖的浓度为30 g/L、膨润土质量与壳聚糖溶液体积之比为0.7、浸泡时间80 min、微烘时间15 min时,壳聚糖改性膨润土对酸性大红印染废水的脱色率可达97%。对改性土进行比表面积测定、电镜扫描及X-射线衍射等结构特性分析,证明壳聚糖的引入改变了膨润土在水中的分散状态,增强了其对污染物的吸附和离子交换能力。     

零价铁复合有机膨润土处理染料废水的研究

针对目前印染废水处理现状及膨润土在水处理中回收困难等问题,提出将零价铁复合到有机膨润土中制成零价铁复合有机膨润土(ZVI-OB),以达到高效吸附并降解污染物的目的。以染料废水(Orange II) 作为研究对象,考察了废水中染料的初始浓度、pH以及吸附时间对ZVI-OB去除染料效率的影响,并研究了吸附后降解过程中时间和pH对污染物降解的影响以及降解前后膨润土层结构的变化。研究结果表明,ZVI-OB相对于CTMAB改性的有机膨润土而言,其吸附量有所降低,但ZVI-OB在吸附污染物之后能有效降解有机物。ZVI-OB在饱和吸附Orange II后经催化氧化,总有机碳含量降低为原来的19%,可以重复利用。     

天然膨润土还原吸附Cr（Ⅵ）

以天然膨润土为吸附剂,还原吸附处理含Cr（Ⅵ）模拟废水。实验结果表明：以（NH₄）₂FeSO₄为还原剂吸附效果最佳;在还原剂加入量为理论值的0.8倍、膨润土加入量为6 g/L、吸附时间为30 min、吸附温度为30 ℃、初始Cr（Ⅵ）质量浓度为1 mg/L的条件下,Cr（Ⅵ）去除率可达99.6%,处理后模拟废水中总铬质量浓度低至0.003 mg/L。天然膨润土对Cr（Ⅵ）的还原吸附符合准二级动力学模型及Freundlich等温吸附模型。     

高压实新疆阿尔泰膨润土微观结构随吸力变化特征

采用压汞法(MIP)和扫描电镜(SEM)法,在自由和侧限状态下,试验研究了高压实新疆阿尔泰膨润土在不同吸力条件下的微观结构变化特征。吸力的控制采用了气相法和渗析(液相)法。研究结果表明:(1)低吸力范围内,自由膨胀和侧限条件下的高压实膨润土土水特征存在明显差异;(2)膨润土在自由和侧限状态下的水化过程中呈现出了截然不同的微结构变化特征。自由膨胀条件下,土的吸水膨胀量主要来自土中大孔隙的逐渐膨胀。侧限状态下,随着控制吸力的降低,膨润土的大孔隙逐渐被压缩,较小孔隙的数量不断增加,土中孔隙分布变得更加均匀。     

改性膨润土作为垃圾渗透液防渗层的实验研究

本文以天然钠基膨润土为原料,采用水溶液聚合法,在室温条件下,通过改性聚丙烯酰胺对膨润土进行直接插层改性,制备了一种新型聚丙烯酰胺改性膨润土防渗材料。以此防渗材料作为防渗层,选用沈阳大辛填埋场的垃圾渗透液为处理对象,在动态实验下,就其对实际垃圾渗滤液中主要污染物去除的有效性和控制垃圾渗滤液渗透的可行性进行研究。抗渗性能测试结果表明,改性膨润土防渗性能较好,渗透系数为1．0×10^-7cm/s,达到固体废物填埋场的防渗材料国家标准1．0×10^-7cm／s的使用要求。改性膨润土防渗层对COD、氨氮、重金属离子去除效果较好,吸附作用较强,COD和氨氮最大去除率分别达到81％和91％,TFe、Zn^2＋和TCr的最大去除率分别达到71％、58％和73％。实验结果验证了本研究所制备的改性膨润土防渗材料具有优良的抗渗、截污性能。