吸附法处理含Cr(Ⅵ)废水研究进展

近年来随着工业的快速发展,环境污染问题日益突出,其中含Cr(Ⅵ)废水的排放对人类和环境造成了严重威害。因此,寻找合适的方法净化水环境中的Cr(Ⅵ)不容忽视。目前,吸附法被认为是处理含Cr(Ⅵ)废水最有前途和最有效的技术之一,开发经济高效的吸附剂是吸附法处理含Cr(Ⅵ)废水的关键。综述了吸附法处理含Cr(Ⅵ)废水的研究进展,指出了吸附法处理含Cr(Ⅵ)废水面临的挑战并展望了其未来发展趋势。

Removal of Cr (Ⅵ) from Simulated Wastewater by FeOOH Supported on Organo-bentonite

FeOOH supported on organo-bentonite was prepared by organo-bentonite with good absorptive property,and the effects of dosage of the composite adsorbent,temperature,and Cr(Ⅵ)concentration on the removal rate of Cr(Ⅵ)in the simulated wastewater were studied.The results indicated that the removal effect of Cr(Ⅵ)was good when the mass fraction of organo-bentonite was 3‰.The removal rate of Cr(Ⅵ)from the simulated wastewater could reach the maximum 98.37% under the following conditions:the dosage of the composite adsorbent was 1.0g;the temperature was 25℃;Cr(Ⅵ)concentration was 10mg/L;the oscillating time was 4h.

碳量子点-纳米TiO_(2)复合光催化剂对污水中Cr(Ⅵ)的去除研究

为了开发高效的重金属离子可见光催化剂,以枸杞为碳源采用微波法制备碳量子点(Carbon Quantum Dots,CQDs),以三氯化钛溶液为前驱体,通过水热法制备纳米TiO_(2),并用硅烷偶联剂(KH-540)对纳米TiO_(2)表面进行改性,将改性后的纳米TiO_(2)与枸杞碳量子点复合制备出复合光催化剂(CQDs/TiO_(2)),并在含Cr(Ⅵ)废水pH值=3及pH值=7的条件下研究了CQDs/TiO_(2)对紫外光和可见光作用下的催化性能。研究结果表明:无论是紫外光还是可见光,初始pH值=3时CQDs/TiO_(2)和纳米TiO_(2)对溶液中Cr(Ⅵ)的催化去除率均比pH值=7时高;在初始pH值=3,Cr(Ⅵ)初始质量浓度为10 mg/L,CQDs/TiO_(2)投加量1 g/L的条件下,Cr(Ⅵ)的可见光催化去除率可达61%,比单独TiO_(2)提高了20%。该碳量子点-TiO_(2)复合光催化剂的制备可明显提高溶液中Cr(Ⅵ)的去除,可为污水中其他重金属离子的去除提供参照,具有显著的研究意义。

提取腐殖酸后的褐煤残渣对水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

褐煤提取腐殖酸后会产生大量的残渣,以褐煤残渣对含Cr(Ⅵ)废水进行处理可以实现褐煤残渣的利用并处理含Cr(Ⅵ)废水的目的。采用单因素试验和响应面法对试验条件进行优化;在不同温度下,向50 mL质量浓度为50 mg/L的含Cr(Ⅵ)废水中投加0.1 g褐煤残渣进行试验,对试验结果进行等温吸附模型的拟合,探究提取腐殖酸后的褐煤残渣对Cr(Ⅵ)的吸附类型。结果表明,褐煤残渣在低浓度、低pH的情况下吸附效果较好,投加0.1 g褐煤残渣反应244.5 min可以达到理想的吸附效果;3个温度下的吸附等温线更符合Langmuir吸附等温模型,说明提取腐殖酸后的褐煤残渣吸附属于单分子层吸附,吸附位点分布均匀;吸附动力学拟合结果表明,吸附受化学吸附机理控制,对试验结果及表征结果的分析认为,提取腐殖酸后的褐煤残渣对水中Cr(Ⅵ)的吸附主要依靠氢键作用力和化学键力。

催化动力学褪色光度法测定煤炭工业废水排放中痕量铬(Ⅵ)的研究

实验利用催化动力学褪色光度法测定煤炭工业废水排放中痕量Cr(Ⅵ)的研究反应在缓冲溶液NH_(3)-NH_(4)Cl中,加入表面活性剂SDS,利用3,3'-二甲基酚酞在Cr(Ⅵ)催化作用下发生褪色反应,从而研究出煤化工废水中痕量Cr(Ⅵ)新的实验测定方法,即利用催化动力学分光光度法测定痕量Cr(Ⅵ),该实验测定方法表明Cr(Ⅵ)的质量浓度在0.03~0.35μg/m L的范围内与吸光度差△A值呈现出较好的线性关系,线性回归方程为:△A=0.9843ρ_(Cr(Ⅵ))(μg/m L)+0.1704,相关系数r=0.9889,检出限C_(L)=2S_(eb)/K=6.41×10^(-4)mg/L,该方法可直接用于煤化工企业达标废水中痕量铬的测定。

膨润土的钛柱撑改性及吸附电镀废水中的Cr(Ⅵ)试验研究

研究了以钛酸丁酯Ti(n-C4H9O)为原料,无水乙醇为有机溶剂,采用溶胶-凝胶法制备钛柱化剂,再用所制备钛柱化剂对膨润土进行钛柱撑钠化改性。借助SEM与XRD表征了钛柱撑改性膨润土的结构和物相。考察了溶液pH、吸附时间、改性膨润土用量对电镀废水中Cr(Ⅵ)吸附去除的影响及反应动力学和热力学。结果表明:改性后膨润土对电镀废水中Cr(Ⅵ)的去除效果明显;对100 mL初始质量浓度4.0 mg/L、pH=4.0的含Cr(Ⅵ)溶液,在改性膨润土用量10 g/L、室温9 min条件下吸附,Cr(Ⅵ)吸附率达98.0%;废水pH对Cr(Ⅵ)去除效果影响较大;吸附过程可用Langmuir等温吸附模型描述,Cr(Ⅵ)饱和吸附量为3.05 mg/g,吸附反应以化学吸附为主;钛柱撑改性膨润土的循环使用性能还需进一步改进,后续应采取复合改性方式进一步提高其对Cr(Ⅵ)的去除能力。

Au/UiO-66(Hf)纳米复合材料修饰电极电化学检测Cr(Ⅵ)的性能研究

采用溶剂热法和化学还原法制备出Au/UiO-66(Hf)纳米复合材料,再将该纳米复合材料修饰到玻碳电极上,运用线性扫描伏安法(LSV)实现了废水中Cr(Ⅵ)的有效检测。Au/UiO-66(Hf)/GCE传感器对质量浓度范围为100~1 000μg/L的Cr(Ⅵ)具有优异的线性响应,检测灵敏度为0.002 34μA·L/μg,最低检测限为18.76μg/L。同时,该传感器具有良好的稳定性与抗干扰性能,对实际电镀废水中Cr(Ⅵ)的检测回收率达105.03%。

Intensification of adsorption process by using the pyrolytic char from waste tires to remove chromium(Ⅵ) from wastewater

Pyrolysis has the potential of transforming waste into valuable recyclable products. Pyrolytic char(PC) is one of the most important products from the pyrolysis of used tires. One of the most significant applications for pyrolytic char recovered is used for the removal of Cr(Ⅵ) in the wastewater effluent to control waste by waste. The surface chemistry properties of surface element distribution / concentration and chemical structure were examined for the pyrolytic char and the commercial activated carbon(CAC) respectively. The results showed that surfaces of PC possesses a large amount of ester and hydrocarbon graft, whereas there are mainly carbon functional components of C—OH, C O and COOH on the surface of CAC. Therefore the surface electronegativity of PC is lower than that of CAC in the water. The repulsive interactions between the surfaces of PC and the negatively charged Cr(Ⅵ) ion are weaker than that of CAC, which results in an intensification of the adsorption process by the utilization of PC. The adsorption isotherms of Cr(Ⅵ) ion on the two kinds of carbons were determined experimentally. The larger adsorption amount on the PC in the case of Cr(Ⅵ) may be attributed mainly to its special surface micro-chemical environment. The mechanism of the removal Cr(Ⅵ) from aqueous solution was assumed to be the integration of adsorption and redox reaction. The adsorption was the rate-controlled step for Cr(Ⅵ) removal. The adsorption of Cr(Ⅵ) was identified as pseudo-second-order kinetics. The rate constants of adsorption were evaluated.

含锌电炉尘制备ZnO及其光催化还原Cr(Ⅵ)

Cr(Ⅵ)是一种强毒性重金属离子,对人类和生态环境危害巨大。光催化还原法去除Cr(Ⅵ)是一种绿色、经济且高效的一种方法。以含锌电炉尘为原材料,采用硫酸酸解、分步沉淀和煅烧法制备了ZnO复合材料。采用ICP和XRD对酸解液和产物进行了表征,并考查了产物对Cr(Ⅵ)溶液的光催化还原活性,同时研究了初始Cr(Ⅵ)浓度对光催化还原效率的影响。

凹凸棒土负载锰吸附剂制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附机理

以酸活化和负载锰氧化合物的复合改性方式制备凹凸棒土(ATP)负载锰吸附剂(ATP-HMn)用于废水中Cr(Ⅵ)的吸附去除,采用SEM、 XRD、 SSF和FT-IR对其结构进行表征。通过控制变量法考察了吸附剂用量、重金属离子初始浓度、pH值和吸附时间对吸附性能的影响。通过等温吸附模型和动力学吸附模型分析了吸附机制。结果表明:ATP-HMn较未改性前比表面积增大且光滑,锰主要以静电吸附负载ATP表面;ATP-HMn在焙烧温度为450℃、投加量为0.7 g、 Cr(Ⅵ)初始溶液为10 mg/L、 pH为1以及吸附时间为50 min条件下表现为较好的吸附去除性能,Cr(Ⅵ)去除率可达69%。该吸附过程遵循Redlich-Peterson吸附等温模型和准一级动力学模型。ATP-HMn适宜于低浓度Cr(Ⅵ)废水净化。

新型改性煤气化废渣的制备及其吸附含铬废水中Cr^(6+)的研究

为进一步提高煤气化废渣对含铬废水中Cr^(6+)的吸附能力,以某热电厂的煤气化废渣为原料,使用质量分数为16%的硝酸溶液作为主剂,加入增溶剂ZR-1,在超声波辅助条件下对其进行了化学改性,制备出了一种新型改性煤气化废渣MH-GWY,并考察了煤气化废渣改性前后的吸附效果,评价了吸附剂投加量、废水p H值、吸附时间和吸附温度对Cr^(6+)去除率的影响。结果表明:在相同的实验条件下,新型改性煤气化废渣MH-GWY对模拟含铬废水中Cr^(6+)的吸附效果明显优于原煤气化废渣GWY;当废水含Cr^(6+)质量浓度为100 mg/L时,100 m L废水中加入0.3 g吸附剂MH-GWY,控制废水p H值为5,吸附时间为160 min,吸附温度为25℃,Cr^(6+)去除率可以达到96.75%。

枯草芽孢杆菌对废水中Cr^(6+)的吸附特性研究

选用枯草芽孢杆菌作为吸附剂,通过静态吸附实验,探究了不同影响因素下枯草芽孢杆菌对废水中Cr^(6+)的吸附特性。结果表明:枯草芽孢杆菌在8 h后进入对数期,当温度为37℃、pH=7、Cr^(6+)浓度为2 mg/L、转速为150 r/min时吸附效果最佳,最大吸附量为5.69 mg/g,且枯草芽孢杆菌对Cr^(6+)的吸附在48 h时达到平衡。此外,用多个模型对吸附动力学结果进行拟合,除了准一级动力模型外,其余均能达到显著的效果;傅里叶红外光谱显示,枯草芽孢杆菌细表面的羧基、羟基等不饱和烃类,对Cr^(6+)的去除起到主要作用.

层状双氢氧化物即时合成处理含Cr(Ⅵ)废水

利用LDH合成原理 ,提出了即时合成层状双氢氧化物去除Cr(Ⅵ )的新方法 .其基本原理是 ,在废水处理中由于Mg2 +、Al3 +水解共沉淀形成LDH ,Cr(Ⅵ )阴离子优先进入LDH结构层间平衡结构电荷 ,从而使Cr(Ⅵ )阴离子以LDH沉淀的形式被去除 .这一原理已为模拟废水实验和沉淀物结构分析证实 .研究结果表明 ,影响处理效果的因素是Mg/Al比值、pH值以及Cr(Ⅵ )浓度 ,当 pH值为 8 5～ 9、Mg/Al为 1∶1～ 2∶1时Cr去除率最高 ,Mg、Al利用率也比较高 ,出水水质满足工业排放要求 。

改性粉煤灰吸附含铬废水中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)试验研究

针对铬渣淋滤液这类高质量浓度含铬废水,采用室内静态试验方法,进行了改性粉煤灰吸附含铬废水中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)试验研究。结果表明,1 mol/L聚合氯化铝改性后的粉煤灰对铬吸附效果最佳;Cr(Ⅵ)质量浓度100 mg/L、Cr(Ⅲ)质量浓度25 mg/L的200 m L含铬废水最佳反应条件为:粉煤灰投加量50 g,反应时间60 min,p H值5.5,反应温度25℃,振荡速度200 r/min,对应Cr(Ⅵ)去除率达到80.2%,Cr(Ⅲ)去除率达到99.3%。

含Cr(Ⅵ)废水处理研究进展

含Cr(Ⅵ)废水若直接排放会造成严重的环境污染,也会对人体健康产生不良影响,因此需处理达标后排放.目前,含Cr(Ⅵ)废水处理方法的研究主要集中于吸附法、膜分离法、离子交换法、电化学法和生物法等,本文结合近几年含Cr(Ⅵ)废水处理研究成果,着重阐述了各种方法处理含Cr(Ⅵ)废水的原理、优缺点和研究现状.

城市污泥改性物对电镀废水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

在静态条件下,进行了以城市污泥改性物(MSMP)作吸附剂净化含Cr(Ⅵ)废水的试验。研究了含Cr(Ⅵ)废水的pH值、浓度、接触时间和吸附剂的投加量等因素对MSMP吸附Cr(Ⅵ)的影响,确定了MSMP净化含Cr(Ⅵ)废水的最佳条件为吸附时间20min,pH值为中性,Cr(Ⅵ)起始浓度不超过50mg/L,温度为30℃。结合对实际含Cr(Ⅵ)废水的吸附净化处理,证实了MSMP可用于电镀废水中Cr(Ⅵ)的吸附处理。

壳聚糖衍生物的制备及其对Cr(Ⅵ)离子的吸附

采用化学法对壳聚糖进行改性 ,分别制备了交联壳聚糖、丁烷基壳聚糖和O 羧甲基壳聚糖 ,用γ射线辐照降解制备了低摩尔质量的壳聚糖 ,研究了它们对废水中较难处理的污染物Cr(Ⅵ )的吸附情况 ,壳聚糖对Cr(Ⅵ )吸附的最佳pH值范围为 5 0～ 6 0 ,最佳吸附时间大约为 2h ,每克壳聚糖可吸附约 3mgCr(Ⅵ ) ,吸附率最大可达 90 %以上。交联壳聚糖、丁烷基壳聚糖和低摩尔质量壳聚糖对Cr(Ⅵ )的吸附效果都比壳聚糖本身要好得多 :交联壳聚糖吸附 1h即可达到吸附饱和 ;丁烷基壳聚糖吸附Cr(Ⅵ )的最佳pH值出现在 5 0附近 ,更能适应酸性环境 ;辐照降解后 ,壳聚糖在 (0 4～ 0 8)× 10 5g mol的范围内存在一个吸附最大值。

离子交换法处理含Cr(Ⅵ)废水的研究

采用201×7强碱性阴离子交换树脂处理模拟含Cr(Ⅵ)废水,探讨了废水酸度、交换时间、浓度对Cr(Ⅵ)去除率的影响以及树脂再生所需的合适温度和再生剂浓度。结果表明,201×7强碱性阴离子交换树脂处理模拟含Cr(Ⅵ)废水,具有交换容量大、交换效果好、树脂再生条件较简单等优点。并对实际含铬废水进行了处理,废水中Cr(Ⅵ)的初始浓度为1 540 mg/L,处理量达52 BV(床体积)时,出水中Cr(Ⅵ)的浓度仍小于0.5 mg/L,达到国家排放标准。树脂交换容量约80 mg/g。用8%NaOH溶液,在50℃条件下进行再生效果较好,再生率大于95%,可实现树脂的重复使用。

交联改性膨润土处理Cr(Ⅵ)废水的研究

以膨润土为原料,制备了铁镍改性膨润土,研究了不同条件下铁镍改性膨润土对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能,结果表明:在废水pH值为4,Cr(Ⅵ)初始浓度为22mg/L,铁镍改性膨润土用量为5g/L,吸附1h,温度为25℃条件下,铁镍改性膨润土对Cr(Ⅵ)的去除率达到94%以上。

污泥活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附研究

研究了污泥活性炭对含Cr(Ⅵ)废水的吸附性能。利用西安某污水处理厂未消化脱水污泥,采用ZnCl2化学活化热解炭化法制备污泥活性炭,研究其处理含Cr(Ⅵ)废水的效果,考察其吸附Cr(Ⅵ)的动力学行为。结果表明,最佳吸附条件为溶液pH在1左右、污泥活性炭投加量5 g/L、吸附时间10 min、Cr(Ⅵ)初始质量浓度10 mg/L,在此条件下,Cr(Ⅵ)吸附率高于99.7%;影响Cr(Ⅵ)吸附的4个因素依次为污泥活性炭投加量>溶液pH>Cr(Ⅵ)初始浓度>吸附时间;伪二级动力学方程能很好描述污泥活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程。