铁基颗粒吸附剂固定床处理含砷地下水的中试研究

以农村地区的As污染地下水为处理对象,研发了同步去除水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的铁基颗粒吸附剂(FMGA),设计并建立了以吸附固定床为核心单元的中试除As装置,对As污染地下水的处理效果进行研究。结果表明:在33 d的连续运行过程中,除As装置出水As浓度始终低于GB 5749—2022《生活饮用水卫生标准》规定限值(10μg/L),吸附固定床首次运行的穿透时间达到786 h;使用0.2 mol/L的Na OH溶液对吸附剂进行原位再生后,吸附固定床再次运行的穿透时间仍可达到750 h,其除As性能的恢复率接近91%;除As装置的出水浊度接近于0,Fe、Mn离子浓度均低于GB 5749—2022的限值(Fe浓度为0.3mg/L,Mn浓度为0.1 mg/L),FMGA可高效再生回用且无二次污染。吸附动力学表明,FMGA吸附As的过程符合准二级动力学模型,As通过化学吸附被去除;吸附等温线表明,FMGA对As的理论最大吸附容量为74.94 mg/g(pH为7.0)。通过表征研究可知,FMGA最大荷载为89.39 N,具有出色的机械强度。

凹凸棒石颗粒吸附剂制备及其性能

在凹凸棒石黏土中加入低熔点烧结剂,制备了凹凸棒石颗粒吸附剂。实验表明,在600℃下煅烧20min,该颗粒吸附剂具有较低的散失率和良好的吸附性能。颗粒吸附剂对有机染料阳离子红的吸附等温线属于Langmuir型。

城市污泥-膨润土颗粒吸附剂的制备及其处理含铅废水的研究

通过焙烧实验和振荡吸附实验,研究了城市污泥-膨润土颗粒吸附剂的制备及其在含铅离子废水中的吸附特性。结果表明,颗粒吸附剂制备的最佳组合条件为城市污泥∶膨润土=6∶4(质量比),粒径为1.2mm,在550℃下焙烧2h;在温度为25℃左右,pH值为4,Pb2+初始浓度为30mg/L、吸附剂用量为10g/L、吸附时间为30min条件下,吸附剂对废水中的Pb2+的去除效率可达92.55%。吸附剂对Pb2+的吸附符合Langmuir吸附方程。

铁-镧复合氧化物颗粒吸附剂除氟性能研究

对制备的铁-镧复合氧化物颗粒吸附剂进行了除氟性能评价,结果显示该吸附剂最大吸附量为12.1mg/g,24h内达到吸附平衡,吸附速率遵从拟一级反应,其吸附等温线符合Langmuir吸附模型,最佳吸附pH是5～7。主要干扰离子影响顺序为HCO3->HPO24->SO42->NO3->Cl-。该吸附剂与颗粒活性氧化铝进行了连续吸附对比实验,结果显示前者的穿透时间大大高于后者,前者动态吸附量为后者的3倍。

赤泥颗粒吸附剂对重金属Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)吸附性能研究

以赤泥为主要原料,采用烧结法制备了赤泥颗粒吸附剂(GS)。考察了温度和吸附时间对单一体系和竞争体系中Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)去除效果的影响,并探讨了其去除机制。结果表明,GS对Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的去除率随温度的升高而升高,最大去除率为100%。当反应温度为30℃时,竞争吸附干扰使得GS对Cd(Ⅱ)的去除率降低了14%,而对Pb(Ⅱ)的去除率基本不变,吸附剂对重金属的吸附选择顺序为Pb(Ⅱ)>Cd(Ⅱ)。GS对Cd(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附主要依靠羟基铁的表面吸附机制和静电引力,其吸附过程符合伪二级动力学模型(R2>0.999)。

城市污泥-膨润土颗粒吸附剂的制备条件对吸附Pb^(2+)的影响

本文以城市污水处理厂的剩余污泥及膨润土为原料制备颗粒吸附剂。通过振荡吸附实验,考察了城市污泥-膨润土颗粒吸附剂的制备方法及颗粒吸附剂在含Pb2+废水中的吸附特性。结果表明:当膨润土和城市污泥的质量比为4:6、颗粒粒径为1.2mm、焙烧温度为550℃、焙烧时间为2h时,吸附剂的比表面积可达20.17m2/g,对废水中的Pb2+的吸附效率可达92%以上。

改性铝污泥颗粒吸附剂的除磷性能及其风险评价

以磷吸附敁率为评价指标,通过正交实验对铝污泥进行热改性,幵最终制备成吸附性能良好的铝污泥颗粒状吸附剂(Alum Sludge Granular Adsorbent,简称ASGA)。通过对ASGA的重金属浸出实验,采用潜在生态风险指数法(PERI)和内梅罗综合污染指数法(NCPI)对ASGA的潜在生态风险进行评估。结果表明,在原料铝污泥、膨润土、碳酸钙的配比为85:10:5,600℃下预热20 min,1 100℃下焙烧11 min条件下,ASGA可以颗粒化制备。幵对磷吸附性能显著提高,去除率达81.2%;对ASGA进行生态风险评价,PERI法和NCPI法,两种方法结果相似。PERI显示RI<150、NCPI的单项离子Pi<1,污染程度为轻度,P综<0.7,总体污染为安全。表明ASGA中重金属浸出风险总体较低。

蒙脱石颗粒吸附剂的制备

利用PVA为包埋剂、硼酸溶液为交联剂制备蒙脱石颗粒吸附剂,确定了适宜的包埋条件,即PVA浓度为10%、海藻酸钠浓度为0.2%、包埋量为1:1和交联时间为24 h。在该条件下制备的颗粒吸附剂,强度较大,对低浓度氨氮废水去除效果好于粉末状蒙脱石吸附剂,为粉末状吸附剂提供一种新型有效的成型方法。

13X沸石颗粒吸附剂制备及钙吸附的性能研究

向粉末状13X沸石中添加黏结剂、增孔剂、水等辅助物料,再经干燥、高温煅烧成型、破碎、筛分制得颗粒状吸附剂,并用于吸附溶液中的钙离子。对黏结剂进行筛选,研究了原料配比、煅烧温度、粒径、吸附时间等因素对颗粒状吸附剂在水溶液中的损失率和对钙离子吸附效果的影响。实验结果表明:以坡缕石黏土矿作黏结剂,在13X沸石、黏土、精煤粉的质量比为15∶4∶1、煅烧温度为650℃的条件下制得的颗粒状吸附剂性能最优,钙离子吸附量达到25.31 mg/g,损失率为1.98%。减小颗粒吸附剂粒径时吸附速率显著增大,延长吸附时间则吸附量增大,吸附120 min基本达到饱和。静态等温吸附过程与Langm iur吸附等温方程式相符。

累托石/δ-MnO_2颗粒吸附剂的制备及其应用研究

以海藻酸钠为包埋剂,氯化钙为交联剂,包埋制备了钠基累托石/δ型二氧化锰球形颗粒吸附剂(Na-REC/δ-Mn O_2)。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对球形颗粒吸附剂进行了表征。研究了海藻酸钠(SA)、钠基累托石/δ型二氧化锰粉末(Na-REC/δ-Mn O_2-F)添加量和氯化钙质量浓度对吸附剂成球性能的影响。探讨了Na-REC/δ-Mn O_2添加量,溶液p H值和吸附时间对吸附结晶紫的影响。结果表明,当添加聚乙二醇2 g,海藻酸钠0.6 g,钠基累托石/δ型二氧化锰粉末3 g,氯化钙质量浓度为1%时,球形颗粒吸附剂的散失率最低,吸附性能最好。在Na-REC/δ-Mn O_2的添加量为30 g/L,溶液p H=7,吸附时间为100 min时,Na-REC/δ-Mn O_2对结晶紫的最大吸附量为122.56 mg/g,吸附过程符合Lagergren准二级动力学方程,膜扩散过程为该吸附过程的控制步骤。球形颗粒吸附剂具有较好的重复使用性能,最优条件下重复使用5次时,对结晶紫的吸附率为61.34%。

凹凸棒土颗粒吸附剂制备优化及对铅、铜吸附研究

以凹凸棒土为基材,采取混匀、搅拌、造粒和热处理的工艺,制备颗粒状吸附剂。重点研究物料配比和焙烧温度对吸附剂去除Pb^(2+)和Cu^(2+)的影响。通过静态吸附实验研究颗粒吸附剂对Pb^(2+)和Cu^(2+)的吸附特性。结果表明随着膨润土和海藻酸钠添加剂量增大,颗粒吸附剂对Pb^(2+)和Cu^(2+)去除率增大。随着焙烧温度的提高,Pb^(2+)和Cu^(2+)的吸附去除率不断降低。凹凸棒土颗粒吸附剂对Pb^(2+)和Cu^(2+)的吸附过程遵循准一级反应动力学模型;Langmuir吸附等温式和Freundlieh吸附等温式均可较好地描述颗粒吸附剂对Pb^(2+)和Cu^(2+)的等温吸附特性。颗粒吸附剂的最佳制备条件为物料配比凹凸棒土:海藻酸钠:膨润土=100:7:8(以质量计),焙烧温度500℃。

水厂反冲洗铁锰泥颗粒吸附剂的制备及其除As(Ⅲ)效果

为探索以除铁除锰水厂反冲洗铁锰泥为主要原料制备除砷颗粒吸附剂(granular adsorbents for arsenic removal,GAAR)的最佳工艺和除砷效果,通过正交试验优化制备工艺,利用扫描电镜与能谱分析(SEM-EDS),X线衍射(XRD)和比表面积分析技术(BET)对GAAR进行表征并考察其对As(Ⅲ)的吸附效果。研究结果表明:预热温度为180℃、预热时间为20 min、焙烧温度为350℃、焙烧时间为120 min为制备GAAR的最优条件;焙烧温度是影响除砷效果的主要因素,高温促使铁氧化物向赤铁矿转变并加剧孔道合并从而降低该温度下制得颗粒吸附剂的吸附能力;GAAR表面粗糙,内部物相成分为水铁矿和部分赤铁矿、石英,比表面积为43.8 m2/g,是典型的介孔材料;GAAR对砷的吸附过程符合准二级动力学,等温吸附符合Freundlich方程,GAAR对As(Ⅲ)的最大吸附量为4.77 mg/g。

ATP颗粒吸附剂对磷的吸附性能

通过静态吸附实验,研究了ATP颗粒吸附剂对水体中磷的吸附性能,并从动力学和热力学角度探讨了吸附作用机理。结果表明,ATP颗粒吸附剂对磷的吸附符合准二级动力学方程,以化学吸附为速率控制步骤;表观吸附活化能Ea为5.883 kJ/mol,说明温度对该吸附过程影响较小;在288~308 K范围内,ATP颗粒吸附剂对磷的吸附符合Freundlich等温吸附方程,该吸附介于单层和多层吸附之间,吸附表面存在一定的不均匀性;由吸附过程的热力学参数ΔG为-4.964^-5.403 kJ/mol、ΔS为0.107~0.131 kJ/(mol·K)、ΔH为27.985~33.498 kJ/mol,表明ATP颗粒吸附剂对磷的吸附属于自发的、熵增加的吸热过程,同时存在物理吸附和化学吸附。

膨润土颗粒吸附剂在卷烟复合滤咀制造中的应用

膨润土中的蒙脱石晶面具有负电性，使它对卷烟烟雾中的焦油具有选择性吸附，而对尼古丁的吸附量却很少，同时对人体危害较大的自由基,也具有明显的吸附作用。测试表明；利用膨润土颗粒吸附剂制作的复合滤嘴，使卷烟烟雾中焦油含量下降到15mg／支以下．尼古丁的含量在0．8mg／支以上，且焦油中自由基的浓度亦下降30％以上。吸附剂原料来源广泛，加工简便，性能优于活性炭．可直接利用，且成本低廉。

ATP颗粒吸附剂的制备及性能研究

通过凹凸棒石（ATP）颗粒吸附剂的制备,探究了ATP粉末吸附剂颗粒化成型问题,并着重研究了粘结剂及固化剂对颗粒孔道形态、吸附性能、散失率和抗压强度的影响。结果表明,当ATP∶Na2Si O3∶α-Al2O3的质量比为5.0 g∶1.6 g∶2.5 g,固液比为3.0 g∶5.0 m L,与质量浓度为5%的PVA溶液均匀混合,制备的ATP颗粒吸附剂对磷的去除率为79.14%,吸附容量为6.85 mg/g,散失率为1.82%,平均抗压强度为57.32 kg/cm2。SEM分析显示,ATP颗粒吸附剂微孔结构明显,孔径在3-10μm。

凹凸棒土—粉煤灰颗粒吸附剂的制备及改性

研究了凹凸棒土 -粉煤灰颗粒吸附剂的制备方法并对其进行再生和改性 ,利用比表面积测定、X射线能谱等手段对所制吸附剂进行了表征。结果表明 :制备颗粒吸附剂的优化条件为凹凸棒土 :粉煤灰 =10 0 :40 (质量比 ) ,比表面积的值为 80 .0 6m2 / g。该吸附剂可采用 1mol/L磷酸进行改性 ,改性后的比表面积为 15 5 .6m2 / g。

沸石颗粒吸附剂的制备及性能研究

以天然丝光沸石为原料,按一定比例将煤粉及膨润土混入其中,挤压造粒、干燥、高温煅烧,制得沸石颗粒吸附剂,并用于吸附阳离子艳红溶液。测试了样品的性能,讨论了煅烧温度、吸附时间对其吸附性能的影响。试验表明:沸石、煤粉、膨润土的比例为20:3:3,煅烧温度为650℃时,颗粒吸附剂具有较低的散失率和良好的吸附性能。样品的重复使用性能好。

膨润土颗粒吸附剂的制备研究

以山东钠基膨润土为原料,按一定比例将煤粉混入其中,挤压造粒,高温煅烧,再进行酸化处理,制得膨润土颗粒吸附剂。并用于阳离子艳蓝的吸附。测试了样品的性能,讨论了煅烧温度、吸附时间对吸附性能的影响。实验表明:膨润土与煤粉的比例为6:1、煅烧温度为650℃时,颗粒吸附剂具有较低的散失率和良好的吸附性能。

膨润土颗粒吸附剂的制备及废水中铅离子的处理研究

通过振荡吸附实验,研究了膨润土颗粒吸附材料的制备方法及颗粒吸附材料在含铅离子废水中的吸附特性。结果表明,颗粒化的最佳条件为:膨润土颗粒粒径2mm,焙烧温度550℃,焙烧时间1h。在温度25℃、pH值为6、Pb2+初始浓度为50mg/L、吸附剂用量为8g/L、吸附时间为60min时,吸附剂对废水中Pb2+的吸附去除率达90%以上,吸附剂对Pb2+的吸附符合Langmuir吸附方程。

铁-镧复合氧化物颗粒吸附剂除氟特性的研究

对新型铁-镧复合氧化物颗粒吸附剂的比表面积、孔径分布和物相进行了表征,考察了该吸附剂的除氟吸附速率和吸附等温线,分析了pH和共存离子对吸附剂吸附性能的影响。结果表明,该铁-镧复合氧化物颗粒是无定型态体相的微孔材料,比表面积为103.3 m2/g;吸附速率遵从拟二级动力学模型,吸附速率受内扩散和表面吸附的影响;吸附等温线符合Freundlich方程,当氟离子平衡质量浓度为35mg/L时,吸附容量达到30mg/g;吸附的最佳pH为4,共存离子中HPO24-对吸附效果影响最大。