MnO_(2)/TiO_(2)改性沸石去除矿井水中Fe^(2+)和Mn^(2+)的试验研究

针对矿井水中Fe^(2+)、Mn^(2+)浓度超标及处理效果不稳定等问题,通过溶胶-凝胶法将纳米MnO_(2)和纳米TiO_(2)负载于天然斜发沸石表面制备出MnO_(2)/TiO_(2)改性沸石滤料,并分析了沸石改性前后的微观形貌和孔隙结构.采用单因素动态吸附试验和Thomas模型拟合探究了MnO_(2)/TiO_(2)改性沸石对模拟矿井水水样中Fe^(2+)、Mn^(2+)的去除效果及机理,并考察水流速度、滤层厚度、溶液pH及硬度对去除效果的影响.结果表明:较天然沸石而言,MnO_(2)/TiO_(2)改性沸石的比表面积、孔径、孔体积和阳离子交换量明显增大.当水流速度为7 m/h、进水pH为9.5、水质硬度为350 mg/L、滤层厚度为110 cm时,改性沸石对Fe^(2+)、Mn^(2+)的最大吸附量分别为44.810、6.549 mg/g,且Thomas模型能较好地拟合改性沸石对Fe^(2+)、Mn^(2+)的吸附动力学特征.反冲洗试验结果表明,反冲洗强度为13 L/(m^(2)·s),反冲洗时间大于7 min时,改性沸石的再生效果良好,可重复使用.研究显示,本文制备的MnO_(2)/TiO_(2)改性沸石吸附滤料可为同步去除矿井水中Fe^(2+)、Mn^(2+)污染提供一种解决办法.

硝酸改性煤基活性炭吸附处理垃圾渗滤液

采用硝酸对煤基粉末活性炭进行改性处理,考察不同改性条件下活性炭吸附性能的变化,并将最优改性条件下所得的活性炭用于对垃圾渗滤液的深度处理,考察活性炭的不同投加量和吸附时间等参数对污染物的去除效果。试验结果表明:在硝酸浓度15%、改性温度60℃、改性2 h后,改性活性炭中孔孔径的比例最大,吸附性能最佳;在改性活性炭处理垃圾渗滤液试验中,当活性炭投加量为4 g/150 mL、吸附时间为12 h、溶液pH值为7时,化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、六价铬(Cr6+)的去除率分别为79.0%、43.3%、52.6%和100%。改性后,活性炭对COD和TN的去除率较改性前分别提高10.1%和17.3%。对COD吸附降解动力学分析发现,改性活性炭12 h内吸附降解COD的反应更符合零级动力学反应。对降解过程进行非线性拟合表明,降解过程可由Logistic函数模型模拟和预测。利用超声波法,在pH值为4.5的酸性条件下超声2 h以上时,对改性活性炭再生后恢复效果较好,以UV254为参考值,再生后处理率相比初次使用时仅降低12%,可重复利用。