Degradation of Nitrobenzene-Containing Wastewater with O_3 and H_2O_2 by High Gravity Technology

Nitrobenzene-containing industrial wastewater was degraded in the presence of ozone coupled with H2O2 by high gravity technology. The effect of high gravity factor, H2O2 concentration, pH value, liquid flow-rate, and reaction time on the efficiency for removal of nitrobenzene was investigated. The experimental results show that the high gravity technology enhances the ozone utilization efficiency with O3/H202 showing synergistic effect. The degradation efficiency in terms of the COD removal rate and nitrobenzene removal rate reached 45.8% and 50.4%, respectively, under the following reaction conditions, viz.： a high gravity factor of 66.54, a pH value of 9, a H2O2/O3 molar ratio of 1：1, a liquid flow rate of 140 L/h, an ozone concentration of 40 rag/L, a H2O2 multiple dosing mode of 6 mL/h, and a reaction time of 4 h. Compared with the performance of conventional stirred aeration mixers, the high gravity technology could increase the COD and nitrobenzene removal rate related with the nitrobenzene-containing wastewater by 22.9% and 23.3%, respectively.

不同两性复配修饰半碳化纤维对Pb^(2+)的吸附差异

以聚丙烯腈为原料制备半碳化纤维(SCF),经化学和生物两性修饰后,再以海藻酸钠进行复配修饰,得到不同的两性复配修饰SCF,通过试验考察其对Pb^(2+)的等温吸附和动力学特征,分析pH值、温度和离子强度对Pb^(2+)吸附的影响。结果表明:供试材料对Pb^(2+)的吸附等温线符合Langmuir和Freundlich模型,最大吸附量(q_(m))为495.09 mmol/kg~770.56 mmol/kg,两性和两性复配修饰后的SCF对Pb^(2+)的吸附量提高了1.8%~55.6%。pH值升高有利于各供试材料对Pb^(2+)的吸附,离子强度在0.01 mol/L~0.5 mol/L范围内,各供试材料对Pb^(2+)的吸附量呈现先增加后减小的趋势,并在0.1 mol/L时达到最大。热力学参数表明,Pb^(2+)吸附是一个自发、吸热和熵增的过程。

Renewable conversion of coal gangue to 13-X molecular sieve for Cd^(2+)-containing wastewater adsorption performance

Using coal gangue(CG)as raw material,a new type of all solid-waste-based 13-X molecular sieve material was controllably prepared by alkali fusion-hydrothermal method.The synthetic molecular sieve was used as a solid adsorbent to treat Cd^(2+)-containing wastewater,and its adsorption behavior on Cd^(2+)in aqueous solution was studied and analyzed.The microstructure and morphology of the molecular sieve were investigated by X-ray diffraction(XRD),field emission scanning electron microscopy(FESEM)and specific surface area analyzer.The results show that the synthesized 13-X molecular sieve has higher Brunauer–Emmett–Teller(BET)specific surface area with higher crystallinity and higher adsorption capacity for the heavy metal Cd^(2+).The adsorption process of Cd^(2+)by molecular sieve conforms to the Langmuir isotherm adsorption equation and Lagergren pseudo-second-order rate equation.Combined with thermodynamic calculation,it can be concluded that the adsorption process is physically monolayer,spontaneous and exothermic.In this study,a low-cost and naturally available synthesis method of 13-X molecular sieve is reported.Combined with its adsorption mechanism for Cd^(2+),it provides a feasible and general method for removing heavy metal ions from coal gangue and also provides a new way for the utilization of coal gangue with high added value.

磷酸改性凹凸棒粘土对Pb^(2+)的吸附研究

研究了不同浓度磷酸改性凹凸棒粘土的比表面积、孔结构性质以及其对水中Pb(Ⅱ)的吸附。结果表明,凹凸棒粘土磷酸改性后比表面积明显增大,具有明显的中孔分布;9 mol/L磷酸改性处理的凹凸棒粘土吸附能力最佳,在改性凹凸棒粘土加入量为20~30 g/L,水样pH=5条件下,废水中Pb(Ⅱ)的被吸附率接近99%。

Norcardiaamarae菌体对水相中Pb^(2+)的吸附特性

研究了Norcardiaamarae菌体在不同吸附条件下,对溶液中的Pb2+的吸附效果·结果表明,Norcardiaamarae菌体对Pb2+的吸附是一个快速过程,在5min以内就达到吸附平衡;在pH为3 0～6 0内都有较好的吸附效果;温度对该吸附过程影响不大,室温下操作即可;Norcardiaamarae菌体尤其对质量浓度较低的Pb2+吸附效果最佳,对质量浓度为414mg/L以下的Pb2+溶液,采用Norcardiaamarae菌体对Pb2+进行生物吸附,Pb2+的去除率可达92 5%;若采用Norcardiaamarae菌体进行二次吸附,Pb2+的去除率可接近100%·红外光谱分析表明,细胞壁上的COOH和RCONH2基团可能与Pb2+的生物吸附有关·

利用13X沸石分子筛净化含Pb^(2+)废水的实验研究

采用静态间歇法 ,实验研究了含Pb2 +废水的 pH值及吸附时间对 13X沸石分子筛吸附Pb2 +性能的影响 ,得出了最佳去除效果的优化条件为 :废水的 pH值接近中性 ,吸附时间 10min。通过吸附实验 ,确定了在Pb2 +初始浓度为 2 0mg/L的条件下 ,13X沸石对Pb2 +的吸附量为 2 1 4 2mg/g ,即每克沸石净化含Pb2 +废水的最大体积量约为 75 0mL。解析实验表明 ,加入沉淀剂 ,浓缩洗脱液中的Pb2 +即以PbS的形式生成沉淀 ,为回收金属铅提供了可能 ;13X沸石在循环使用 5次的条件下 ,对废水中Pb2 +的吸附率仍高达 98% ,重复使用性能良好。经处理后的净化水中Pb2 +的浓度小于 0 4mg/L ,显著低于国家废水排放标准GB8978 88的指标 ( 1 0mg/L)。 13X沸石对Pb2 +的主要吸附形式是离子交换和表面络合反应。

羟基磷灰石的制备及对Pb^2+的选择性吸附

为了提高对Pb^2+的吸附选择性及吸附量,采用共沉淀法,以CaCl2和(NH4)2HPO4为原料、葡萄糖碱性溶液为反应介质,制得羟基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2,HAP)。采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、纳米粒度仪、物理吸附仪对样品进行表征,并考察HAP对Pb^2+的最优吸附条件和在Pb^2+和Cd^2+混合溶液中HAP对Pb^2+的吸附选择性。结果表明:制备的HAP呈细小的颗粒状,粒径均匀分布,平均粒径为220 nm左右,结晶度较差;将HAP样品在600℃马弗炉中煅烧2 h后,样品结晶度变大,但吸附效果远低于未煅烧的样品,因此选择未煅烧的样品作为吸附剂。在HAP用量为0.1 g/L、pH=6、温度为30℃、Pb^2+初始质量浓度为140.3 mg/L、饱和吸附时间为60 min的条件下,HAP对Pb^2+的吸附量达到1412 mg/g左右;在Pb^2+和Cd^2+混合溶液(Pb^2+初始质量浓度为70.8 mg/L,Cd^2+初始质量浓度为83 mg/L)中,HAP对Pb^2+的吸附量是Cd^2+吸附量的2.26倍,对Pb^2+的选择性系数达到1961.73。

8-羟基喹啉螯合树脂对Pb^(2+)离子的吸附性能研究

研究了8-羟基喹啉螯合树脂(PS-HQ)在HAc-NaAc体系中对铅离子的吸附性能.结果表明,该树脂吸附Pb2+的最佳pH=4.0,吸附容量4.56 mg/g树脂.表观速率常数k288=1.52×10-4s-1,一次吸脱回收率达94.9%.吸附过程符合Langmuir和Freundlich模型.

活性污泥和颗粒污泥生物吸附废水中Pb^(2+)的对比研究

采用序批式实验,分别以活性污泥和颗粒污泥为吸附材料,考察接触时间、pH等因素对废水中Pb2+生物吸附效果的影响。结果表明,活性污泥和颗粒污泥对低浓度Pb2+(0~20 mg/L)能在30 min内达到吸附平衡,当Pb2+浓度在20~100 mg/L时,浓度越低,达到平衡时间越快,以被动吸附为主。在Pb2+低浓度条件下(0~20 mg/L),初始pH为4~5时,Pb2+的去除率达99%以上,且初始pH值是影响活性污泥和颗粒污泥生物吸附Pb2+的重要因素。活性污泥和颗粒污泥对Pb2+的生物吸附符合朗缪尔(Langmuir)方程,在pH为4及25℃下,活性污泥饱和吸附量为59.88 mg/g,颗粒污泥饱和吸附量为80.65 mg/g。因此,活性污泥和颗粒污泥可作为有效的生物吸附剂处理低浓度(0~20 mg/L)含铅废水,且颗粒污泥比活性污泥的生物吸附效果好。

锰铁氧体/生物炭的制备及其对Pb^(2+)吸附性能的研究

利用水热法合成了锰铁氧体/生物炭吸附材料(FBC),用于去除溶液中Pb^(2+)离子。通过傅里叶变换红外光谱仪对吸附前后FBC进行表征分析,研究了溶液初始pH、溶液初始质量浓度、吸附时间等对Pb^(2+)离子吸附的影响,探讨了吸附动力学特性和吸附等温线特性。结果表明:温度为25℃,FBC吸附Pb^(2+)离子在120min内即可达到吸附平衡,最大吸附量为126.1mg/g;吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附方程,说明FBC对Pb^(2+)离子的吸附过程主要是单分子层化学吸附。再生吸附实验结果显示,重复利用5次后,FBC对Pb^(2+)离子的吸附量超过70mg/g,表现出良好的再生性能。

非活性红色链霉菌吸附废水中Pb^(2+)机理分析

采用吸附等温方程、扫描电镜以及红外光谱仪等测试分析方法对红色链霉菌废菌体吸附废水中Pb2+的机理进行分析和探讨。结果表明,强碱的处理可以明显提高废菌体的吸附性能;红色链霉菌细胞壁上的—COO—、C—H和O—H可能是吸附铅离子的主要基团;红色链霉菌吸附Pb2+的过程可能是一个以表面络合反应为主的物理化学吸附过程。

锰氧化物改性硅藻土吸附Pb^(2+)特性的研究

采用锰氧化物改性硅藻土并应用于处理含Pb2+模拟废水,研究了改性硅藻土用量、吸附时间、废水中污染物浓度和pH值对改性硅藻土吸附Pb2+的影响,研究了其吸附等温式和吸附动力学。结果表明:随着投加量的减少,离子初始浓度提高,pH值的增大,吸附时间延长,硅藻土对Pb2+吸附量增大;改性硅藻土对Pb2+的等温吸附符合Langmuir模型;改性硅藻土对Pb2+的吸附动力学模型可以很好的与双常数扩散方程吻合。

红色链霉菌丝体处理含Pb^(2+)废水的试验研究

该文采用非活性红色链霉菌对含Pb^(2+)废水进行研究,找出了溶液pH值、废菌体用量、共存离子、吸附时间等影响Pb^(2+)吸附的显著因素。对实际含Pb^(2+)废水处理结果表明,经过二级吸附处理后的实际废水能达标排放。

改性芦苇对印染废水中Pb^(2+)的吸附研究

用15%氢氧化钠对芦苇进行改性制成芦苇吸附剂,并进一步研究了该吸附剂对印染废水中Pb2+的吸附过程。考察了吸附剂投加量、吸附时间、pH值以及溶液初始浓度等因素对吸附性能的影响。结果表明:在含Pb2+为40~160 mg/L的模拟废水中,吸附剂用量为2 g/L、粒径为150μm、pH值为4的最佳实验条件下,吸附120 min后基本达到平衡,去除率最高可达95%以上。吸附过程可用Langmuir等温方程较好地拟合,改性芦苇对Pb2+的最大吸附量为144.1 mg/L。

非活性红色链霉菌处理含Pb^(2+)废水的试验研究

生物吸附技术是近年来国内外研究较多的一种含重金属废水处理技术。采用非活性用红色链霉菌首先对试验室自制含Pb2+废水进行研究,找出了溶液pH值、废菌体用量、共存离子、吸附时间等影响Pb2+吸附的显著因素,并在此基础上对实际含Pb2+废水进行处理。结果表明,经过二级吸附处理后的实际废水能达标排放。

磷基生物炭对含Pb^(2+)废水的吸附特性研究

以污泥与含磷试剂(磷酸二氢钾、磷酸二氢钙)为原料制备磷基生物炭(BC600、BC650)并用于废水中Pb^(2+)的去除。通过单因素静态吸附实验分别研究了吸附剂添加量、含Pb^(2+)废水初始p H、浓度和吸附时间等对BC600和BC650吸附水中Pb^(2+)的影响。结果表明,含Pb^(2+)废水初始p H显著影响BC600和BC650的吸附效率,在p H=5时,BC600和BC650的吸附量分别为37 mg/g和10 mg/g。吸附动力学和吸附等温模型拟合结果表明BC600符合二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型,BC650符合一级动力学模型和Freundlich吸附等温模型。结合XRD与SEM分析,BC600和BC650对Pb^(2+)的吸附过程包含物理-化学吸附协同作用,其中BC600以化学吸附为主,BC650以物理吸附为主。

农林废弃物吸附废水中重金属Pb2+的性能及机理研究进展

人体Pb 2+超标会造成贫血、肾功能衰竭、内分泌系统和中枢神经系统紊乱等症状。Pb 2+可通过含Pb 2+废水、废渣等形式对环境造成污染,其中含Pb 2+废水不仅对水源造成直接污染,同时也会在流经区域土壤形成Pb 2+富积而造成土壤重金属污染,因此对含Pb 2+废水的无害化处理刻不容缓。废水中Pb 2+的去除方法主要包括离子交换法、化学沉淀法、电化学法、膜过滤法和吸附法等,其中,吸附法因具有效率高、方便操作和成本低等优点而被广泛应用。商业活性炭吸附废水中Pb 2+的效果很好,但是高成本限制其使用,因此寻找活性炭替代吸附剂是吸附法处理含Pb 2+废水技术发展的关键。农林废弃物(AFW)因其来源广泛、种类繁多、成本低廉、吸附效果好、吸附材料可再生等诸多优势,被广泛应用于废水中Pb 2+的去除。可通过酸碱盐改性、结构改性、炭化改性、有机溶剂改性和复合改性等对AFW进行处理,以提高其吸附效率。同时,Pb 2+初始浓度、吸附剂量、pH值、温度和时间等因素对AFW吸附Pb 2+的效率有较大的影响。AFW可通过离子交换、络合作用、物理吸附、化学沉淀等多重作用机制实现Pb 2+的高效吸附,其吸附动力学一般符合准二级动力学模型,吸附热力学一般符合Langmuir热力学模型或Freundlich热力学模型。本文综述了AFW吸附废水中Pb 2+的研究现状与进展,从AFW改性、Pb 2+吸附影响因素及其作用机制等方面进行了讨论。最后,对AFW吸附Pb 2+研究中存在的问题进行了分析,并对其未来的研究方向进行了展望,以期为制备稳定可循环的AFW提供参考。

SBR活性污泥系统去除模拟废水中Pb^(2+)的研究

为了考察不同Pb^(2+)浓度(3、5、10 mg/L)下,SBR活性污泥系统对模拟含铅废水中Pb^(2+)的去除效果,分析了活性污泥去除Pb^(2+)的影响因素,并采用动力学模型、红外光谱及X射线能谱对活性污泥吸附Pb^(2+)的机理进行了研究.结果表明:①Pb^(2+)浓度分别为3和5 mg/L时,SBR活性污泥系统对模拟含铅废水中Pb^(2+)的去除率均在98%以上,该系统中活性污泥的Pb^(2+)吸附量为6.2 mg/g;Pb^(2+)浓度为10 mg/L时,SBR活性污泥系统运行后期Pb^(2+)的去除率有所下降,这与该系统Pb^(2+)累积量(351.6 mg)过高有关.②在Pb^(2+)长期作用下,SBR活性污泥系统各试验阶段的MLSS均会经历先下降再恢复的过程,且该系统中生物多样性和物种丰富度明显下降,可逐渐筛选出对Pb^(2+)耐受性较强的微生物.③SBR活性污泥系统去除Pb^(2+)的适宜pH范围为6~7,最佳温度为25℃.④活性污泥对Pb^(2+)的吸附机理主要表现为化学吸附作用,包含表面有机络合、离子交换等过程.研究显示,SBR活性污泥系统更适用于处理低浓度(3、5 mg/L)的含Pb^(2+)废水.

Biosorption of Pb^（2＋） with Modified Soybean Hulls as Absorbent

Using soybean hull residue after the soluble dietary fiber being removed during the soybean processing industry as crude material,a novel absorbent,modified soybean hulls,is prepared.Its adsorption behavior for Pb2＋ is studied.The adsorbent has a large and efficient adsorption capacity for Pb2＋,up to 20% of the mass of dry ad-sorbent.Its maximum adsorption capacity for Pb2＋ reaches 217 mg·g-1 at initial Pb2＋ concentration of 2000 mg·L-1,which is twice that of yeast absorbent and threefold greater than that of chitosan absorbent.The adsorption ability is sensitive to pH value in the solution and the optimal pH for adsorption of Pb2＋ is 7.0.In the presence of other metal ions （Ca2＋,Mg2＋ and Na＋） in the solution,their effect on the adsorption capacity for Pb2＋ is not obvious.After 5 cy-cles of adsorption,80% adsorption capacity of Pb2＋ is maintained.Compared with various available commercial resins,the modified soybean hulls are a plentiful,inexpensive and effective medium for the capture of dissolved Pb2＋ from waste streams.

Equilibrium of hydroxyl complex ions in Pb^(2+)-H_2O system

The thermodynamics equilibrium principle was used to construct the diagrams for the concentration of complex ions(pc) vs pH,the distribution ratio of lead hydroxyl complex ions(αn) vs pH,and the conditional solubility product of Pb(OH)2 vs pH in the Pb2+-H2O system. The relationship between the equilibrium concentration of each kind of lead hydroxyl complex ions in equilibrium with Pb(OH)2(s) and pH value was shown in the system. The minimum solubility of lead is at the pH value of 10.096-10.997. The distribution ratio of each kind of the lead hydroxyl complex ions is determined as a function of the pH value and the total lead concentration([Pb]T). The diagram for the conditional solubility product,pKSP vs pH,shows that each kind of lead hydroxyl complex ions existing in the system is dependent upon an optimized pH value at the established concentration of [Pb]T,and that pKSP reaches the minimum at the pH value of 10.3-11.2. The results can provide a theoretical basis for removing lead ions from wastewater by the neutralization and hydrolyzation technology.