生物基活性炭对有机-水共混溶剂中的甲基橙吸附平衡与动力学研究

探究生物基活性炭对有机-水共混溶剂中的甲基橙的吸附性能、吸附平衡和动力学研究。结果表明,生物基活性炭对甲基橙的最大单层吸附量为80. 4 mg/g。相比准一级动力学模型,准二级动力学模型更适合于描述有机-水共混溶剂中活性炭吸附甲基橙的过程。

天然沸石对猪场厌氧发酵液中氨氮吸附作用的试验研究

为达到利用人工湿地处理高氨氮污水的目的,采用天然沸石作为人工湿地基质,对比研究了天然沸石对NH4Cl溶液和猪场厌氧发酵液中氨氮的等温吸附特征、吸附动力学过程,考察了吸附时间、氨氮初始浓度、沸石用量对沸石吸附氨氮的影响。结果表明,Freundlich方程较Langmuir方程能更为准确地描述天然沸石对两种水质中氨氮的等温吸附特征;在两种水质中,单分子层饱和吸附量分别为16.20mg·g-1和3.85mg·g-1。天然沸石对氨氮的吸附作用受吸附时间、氨氮初始浓度及沸石用量影响较大,在两种水质中,沸石对氨氮的吸附过程在0～8h内均随时间显著上升,到48h时达到吸附平衡;当采用NH4Cl溶液时,初始氨氮的浓度由10mg·L-1增加到500mg·L-1时,平衡吸附量由0.19mg·g-1增加到5.91mg·g-1;当采用猪场厌氧发酵液时,初始氨氮的浓度由39.4mg·L-1增加到502.9mg·L-1时,平衡吸附量由0.63mg·g-1增加到3.20mg·g-1;增加沸石用量,可以提高氨氮的去除率,但单位质量沸石的氨氮吸附量随之降低。准二级动力学可以很好地描述天然沸石吸附两种水质中氨氮的动力学过程;由模型得出的天然沸石对氨氮的平衡吸附量与试验所得最大吸附量偏差范围分别为5%～11%和2.9%～5.4%。

改性沸石对猪场沼液氮磷吸附特性与机理分析

针对猪场沼液氮磷含量高、有机污染严重、难以处理的问题,采用经氯化钠溶液改性沸石为载体对沼液中氮磷吸附特性和去除机理进行分析研究,考察了沸石投加量、吸附时间、沼液初始浓度等影响因素。结果表明:当沸石投加量为每100mL10g、吸附时间48 h时,最大氨氮去除率可达90.66%,氨氮饱和吸附量可达1.43 mg·g-1,最大总磷去除率可达85.97%,磷饱和吸附量可达0.16 mg·g-1。吸附后的沸石污泥含有大量氮磷元素,是一种优质缓释肥料。Freundlich、Langmuir方程均能较好地解析改性沸石的等温吸附过程,其吸附动力学符合准二级动力学模型,R2均达0.98以上。沸石对猪场沼液中有机态氮磷去除主要基于物理性吸附和沸石中的活性基团与有机官能团所产生的配位络合,无机态氮磷则主要以离子交换及吸附沉淀方式得以去除。

一步合成聚苯胺/Fe_3O_4磁性纳米吸附剂去除Cr(Ⅵ)的应用

采用一步加热法合成聚苯胺/Fe_3O_4磁性纳米颗粒(PANI-Fe_3O_4),处理模拟含Cr(Ⅵ)废水,探讨吸附时间和吸附温度对Cr(Ⅵ)去除效果的影响。结果表明,反应时间90 min达到吸附饱和状态,吸附温度25℃时可达到较好的吸附效果。在常温下,Cr(Ⅵ)最大吸附量可达200. 2 mg/g,符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。

太湖沉积物再悬浮对双酚A吸附性能的影响

利用PES(particle entrainment simulator)模拟装置,率定PES装置产生的切应力与水浴恒温振荡器转速之间的经验关系,采用批量平衡法测定了不同水动力条件下沉积物对双酚A的吸附解吸作用及吸附动力学行为。结果表明,双酚A在沉积物上的平衡吸附量不随切应力的改变而改变,其吸附行为可用Freundlich模型来描述。吸附以快速吸附为主,吸附量占总吸附量的90%以上,慢速吸附对总的吸附进程的贡献很小。切应力主要在快速吸附阶段发挥作用,快速吸附阶段的平均吸附速率与切应力呈正相关,切应力对慢速吸附阶段的影响很小。准二级吸附动力学方程能够很好地拟合不同切应力条件下双酚A在沉积物上的吸附动力学曲线。

菠萝皮生物炭负载纳米零价铁去除水中的铬

以菠萝皮制成的生物炭为载体负载纳米零价铁(n ZVI)合成功能性生物炭(n ZVI/BC),采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等方法对材料进行表征,考察了p H和初始Cr(Ⅵ)浓度对Cr(Ⅵ)的去除率的影响,并对其机理进行研究。结果表明:n ZVI/BC对Cr(Ⅵ)的去除效率在p H=3时达到峰值90. 3%,而在p H=9时去除效率最低。吸附动力学实验数据符合准二级动力学(PSO)模型;当Cr(Ⅵ)的初始浓度由10 mg/L增加到30 mg/L时,速率常数由0. 466 0 min-1减小到0. 237 1 min-1,说明反应速率随着溶液Cr(Ⅵ)初始浓度的增大而减小。SEM图像显示n ZVI与生物炭的表面结合良好。反应前后的XRD和XPS分析表明,在反应过程中,n ZVI和Cr(Ⅵ)发生吸附,还原和共沉淀。因此,菠萝皮生物炭负载n ZVI可作为水中Cr(Ⅵ)去除的有效复合材料。

纳米α-Fe_2O_3微球对U(Ⅵ)的吸附特性研究

将海藻酸钠与纳米α-Fe2O3制成微球,用于吸附U(Ⅵ)。探讨了纳米α-Fe2O3含量、交联时间、pH值、投加量、浓度、温度等对吸附的影响。结果表明,pH值对U(Ⅵ)的吸附过程影响显著,适宜pH值为3。U(Ⅵ)在微球上的吸附量随着吸附时间的增加而增大,初始阶段(1.5 h)反应进行得很快,9 h时达到吸附平衡。当U(Ⅵ)初始质量浓度为10mg/L时,其饱和吸附量为2.64mg/g。准二级动力方程很好地拟合了吸附动力学数据,且R2>0.99。吸附率与温度呈正相关,Lang-muir与Freundlich吸附等温方程均能较好地拟合固定化微球对U(Ⅵ)的吸附过程(R2>0.99),但Freundlich等温线效果更好。吸附反应中ΔG<0,ΔH>0且小于40 kJ/mol,ΔS>0,这表明吸附过程能自发进行,为吸热反应。

交联氨基淀粉对Cr(Ⅲ)的吸附性能研究

将玉米淀粉在稀碱液中进行交联反应,再逐步通过氧化淀粉与二亚乙基三胺反应制备交联氨基淀粉,研究其对Cr(Ⅲ)的吸附性能。探讨了溶液pH值和溶液浓度对吸附容量的影响,对吸附性能进行了动力学研究。结果表明:当pH为4、溶液浓度在6mmol/L附近交联氨基淀粉对Cr(Ⅲ)的吸附容量最大;采用Freundlich吸附模型拟合效果较好,Cr(Ⅲ)的最大的理论吸附能力为1.718mg/g,符合准二级动力学模型。

戊二醛交联制备壳聚糖选择性吸附甲基橙

吸附去除污水中有机染料关键在于高效吸附剂的制备和应用。本文采用冷冻铸造制备了三维多孔壳聚糖块体材料,简化了吸附完成后吸附剂的回收过程。冷冻前利用戊二醛对壳聚糖进行交联处理,提高了块体材料在水溶液中的稳定性,考查了其对甲基橙(MO)的吸附性能。结果表明,其对MO具有优异的吸附效果。吸附等温模型分析表明其对MO的吸附更符合Langmuir模型,且Langmuir最大吸附容量为148.81 mg/g。动力学分析表明吸附速率由化学吸附控制。特别地,将其用于吸附亚甲基蓝/甲基橙(MB/MO)混合溶液时,其对MO具有优异的选择性吸附效果,对MO去除率可达96%。

Fe_3O_4-TiO_2·nH_2O·Al吸附剂去除水中氟离子

以实验室制备的Fe_3O_4-TiO_2·n H_2O·Al吸附剂处理模拟和实际含氟废水,探讨了吸附剂用量、体系p H、吸附温度和吸附时间等因素对F-吸附效果的影响。结果表明：在初始F-浓度16.1 mg/L,起始p H 8.0,吸附剂投加量5 g/L,室温（约25℃）下吸附15 min时,模拟和实际废水的出水F-均可达到〈10 mg/L的《电镀污染物排放标准》和《污水综合排放标准》,且吸附剂的容量都在1.6 mg/g左右,显示Fe_3O_4-TiO_2·n H_2O·Al具有一定的实际应用价值。含氟水溶液初始p H对Fe_3O_4-TiO_2·n H_2O·Al吸附F-性能影响较大。在p H介于3.0~5.0时,吸附容量较大,过高或过低都会导致吸附容量降低。Fe_3O_4-TiO_2·n H_2O·Al吸附F-的过程为放热反应,升温不利于F-的吸附。该吸附剂吸附F-的过程为化学吸附,符合准二级动力学模型,等温线拟合接近Freundlich吸附等温线。