改性火山石对水中氨氮的去除效果分析

湖泊富营养化已成为普遍关注的环境卫生问题之一,其中内源性氨氮污染是治理富营养化问题的关键。颗粒型天然火山石常用于内源性氮、氨废水的吸附处理,但去除效果不理想。因此,选择利于脱水分离处理的火山石作为基础材料,先后使用HCl和NaOH两种溶液以化学改性的方式处理火山石,以提高其吸附性能,从而有效去除水体中的氨氮。从表征和实验测试两方面测试改性后火山石的氨氮吸附效果。表征观测结果显示:改性后的火山石表面形成更多的吸附位点和更加复杂的孔隙结构,使得火山石的比表面积增加,活性位点数量增加,从而提高了火山石对溶液中氨氮的吸附能力;从改性火山石吸附能力、吸附等温线、溶液初始pH值和投加量对吸附性能的影响4个方面进行实验测试。实验测试结果表明:拟合后改性火山石吸附剂吸附水体中氨氮污染物的过程属于准二级吸附;且改性火山石最大吸附容量是天然火山石最大吸附容量的2.29倍,即这种改性火山石吸附氨氮污染物吸附能力较好,可以有效去除水中的氨氮污染。

改性火山石-PAC复合絮凝剂处理城镇生活污水试验研究

利用改性火山石作为助凝剂处理城镇生活污水,在聚合氯化铝(PAC)的投加量为70 mg.L-1的条件下考察了改性火山石的投加量、反应时间及反应pH对各污染物的去除效果。正交试验L9(33)结果表明,当改性火山石投加量为4 g.L-1,反应时间为20 min及pH为8.5时,对TN、TP、COD的去除效果较好,分别为48.15%、82.25%和92.57%;当改性火山石投加量为8 g.L-1,反应时间为60～70 min、pH为8.5～9.0时,对氨氮的去除率达到最大26%～30%。

硫酸改性火山石对水中左氧氟沙星的吸附研究

利用硫酸改性火山石对水中左氧氟沙星进行吸附,通过XRD、SEM和FT-IR等手段对吸附剂进行表征,考察了吸附剂投加量、初始pH、共存盐类和吸附时间等因素对吸附效果的影响,并对吸附动力学和吸附等温线进行拟合。结果表明:天然火山石经硫酸改性后孔隙结构更加丰富,抗pH和共存盐类干扰能力较强;当吸附剂投加量为25 g/L、pH为3.0、温度20℃、左氧氟沙星初始浓度为50 mg/L、吸附平衡时间为120 min时,改性火山石对左氧氟沙星吸附去除率可达99.46%;天然和改性火山石的吸附过程符合伪一级和伪二级动力学;在20℃时,Langmuir等温方程式能更好地描述天然火山石对左氧氟沙星的吸附行为,而改性火山石对左氧氟沙星的吸附更符合Freundlich等温吸附模型;吸附过程同时包括物理吸附和化学吸附。

改性火山石对氟离子的吸附性能研究

选用盐酸改性天然火山石作为吸附剂,研究了其对水中氟离子的去除性能,探究吸附时间、改性火山石投加量和溶液pH值对氟离子吸附效果的影响。结果表明,盐酸改性提高了火山石对氟离子的吸附能力。改性火山石对含氟废水的处理时间较短,120min即可达到平衡;吸附剂投加量为8g·L-1时,氟离子的吸附去除率达到最大,为82.4%;溶液pH为4～7的范围内,对氟离子的吸附去除率达到75%以上。正交实验结果发现,当吸附时间为60min,改性火山石投加量为8g·L-1,溶液pH为4时,对氟离子的吸附效果较好。改性火山石吸附氟离子的过程更符合Langmuir模型,吸附过程更接近单层吸附,吸附容量可达0.91mg·g-1,吸附动力学符合Lagergren二级动力学方程,吸附速率快。

功能化火山石对重金属废水中Cu^(2+)吸附性能研究

通过对火山石进行热处理和强酸强碱改性,得到了性能优良的火山石吸附材料。利用SEM、BET对三种火山石进行结构表征,并探讨了pH、离子强度、吸附时间、初始浓度对改性火山石去除铜离子废水吸附效果的影响。强酸强碱改性火山石的吸附性能最为优异,在pH=5、无机盐浓度为20 mmol/L条件下,吸附150 min可达到饱和状态,吸附量可达0. 35 mmol/g。等温吸附行为符合Langmuir和Freundlich吸附模型,且Langmuir等温吸附模型的拟合效果更好;动力学吸附行为更符合准二级动力学模型,主要表现为离子交换过程。