UiO-66-NH2(Ce)复合材料对酸性橙7的吸附性能

采用溶剂热法制备Zr基金属有机骨架UiO-66-NH₂,将UiO-66-NH₂掺杂稀土金属铈(Ce)制备了一种复合金属有机骨架材料UiO-66-NH₂(Ce),对两种材料进行表征,并研究了UiO-66-NH₂(Ce)对阴离子染料酸性橙7(AO7)的吸附性能。结果表明,两种材料的形貌和官能团几乎一致,但UiO-66-NH₂(Ce)的比表面积(618.50 m²/g)和孔容(0.303 3 cm³/g)均明显大于UiO-66-NH₂;在pH 5.0、反应温度25℃、AO7初始质量浓度50 mg/L、反应时间60 min时,UiO-66-NH₂(Ce)对于AO7的吸附量为303.0 mg/g、吸附率为85.8%;UiO-66-NH₂(Ce)对AO7的吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附过程符合Langmuir单分子层化学吸附模型,且吸附过程是吸热的、自发的;但因UiO-66-...     

凹凸棒土负载壳聚糖对Cu~(2+)吸附性能影响

利用凹凸棒土为载体,将壳聚糖负载在凹凸棒土上,用于吸附水中Cu~(2+)。结果表明凹凸棒土负载壳聚糖吸附容量大于壳聚糖及凹凸棒土,并且从水中回收方便,在重复使用5次后对Cu~(2+)吸附率仍达到90.3%。单因素实验确定条件表明:Cu~(2+)初始浓度为20 mg·L~(-1),pH值为5,温度为20℃,吸附时间30 min,吸附剂投加量为5 g·L~(-1)时凹凸棒土负载壳聚糖对Cu~(2+)吸附量达到最大约为18.5 mg·g~(-1)。整个吸附过程是放热反应,以化学吸附为主,符合Langmuir模型和准二级吸附动力学模型。     

改性磁铁矿/H_2O_2非均相类Fenton体系催化降解橙黄Ⅱ的研究

为了提高非均相类Fenton体系的催化效率,采用浓硫酸对磁铁矿粉进行表面改性,得到改性磁铁矿(M-Fe_3O_4).探究以M-Fe_3O_4为催化剂的非均相类Fenton体系对橙黄Ⅱ的氧化降解效果,并考察M-Fe_3O_4投加量、H_2O_2投加量、反应初始pH值等因素对橙黄Ⅱ脱色率和TOC去除率的影响.XRD、TEM和FT-IR表征结果表明,表面改性后M-Fe_3O_4粒径减小,比表面积增加,且表面覆盖硫酸铁混盐等活性组分.与磁铁矿/H_2O_2和FeSO_4/H_2O_2两体系相比,M-Fe_3O_4/H_2O_2非均相类Fenton体系对橙黄Ⅱ(初始浓度为500mg·L~(-1))的降解效率明显提升.在最佳反应条件(pH=6,M-Fe_3O_4投加量为0.25g·L~(-1),H_2O_2投加量为4mL·L~(-1))下,橙黄Ⅱ脱色率达到92%,TOC去除率达到47%,为实际废水处理应用提供了实验支撑.     

负载金属镨的壳聚糖对含氟水的处理

采用负载镨的壳聚糖作为含氟水的吸附剂,其最佳制备工艺条件为:壳聚糖用量1.0 g·L-1,Pr3 浓度0.1 mol·L-1,反应时间8 h,吸附剂粒径0.1 mm.该吸附剂的最优工作条件为:pH 7.0,温度50 ℃,吸附时间60 min.当吸附剂用量为1.60 g·L-1时,对浓度20 mg·L-1的含氟水去除率达到99.0%.用0.1 mol·L-1的NaOH对吸附饱和后的吸附剂进行解吸处理24 h,可以有效地恢复其吸附性能.吸附剂对F-的吸附过程符合Langmuir吸附等温线方程;对F-的饱和吸附容量为62.1 mg·g-1.吸附动力学符合拟二级速率方程,颗粒内扩散过程和液膜形成的边界层是吸附过程的主要限速步骤.     

臭氧氧化法处理猪场沼液生化出水

采用臭氧氧化法处理猪场沼液一级生化出水,研究反应时间、臭氧投加量、pH值对COD去除率的影响,通过单因素实验和正交实验确定最佳反应条件,分析臭氧对废水可生化性的影响。结果表明:延长反应时间、提高臭氧投加量和pH值均能提高COD去除率,但pH值过高COD去除率反而会降低,pH从10.6提高至11.8时,COD去除率从42.2%降至35.5%;反应条件对COD去除率的影响顺序为反应时间pH值臭氧投加量,最佳反应条件为反应时间40 min、臭氧投加量30 g·h~(-1)、pH值9.6;臭氧可有效提高废水的可生化性,废水经过40 min的氧化,B/C由0.12提高至0.45,氧化时间过长会使B/C有所降低。     

活性炭与混凝剂预处理不同废水的效果对比

膜污染是制约纳滤技术在废水处理和回用应用的主要问题。吸附法和混凝法是废水预处理的常用方法,可以有效降低污水的浊度和色度物质,保障后续膜工艺的稳定运行。但由于不同类型废水中污染物含量和组成特点各不相同,对活性炭吸附或混凝处理的性能和效率有显著的影响,需要针对性的筛选和优化来选取合适的预处理工艺参数条件。本研究采用4种活性炭（A-D型）和4种混凝剂（FeCl3,Al2（SO4）3,PACla和PAClb）对城市污水、制药废水和纺织废水的预处理效率进行优化。结果表明,B型投加量为30 g·L-1对城市污水处理效率最高,对制药废水D型投加量为20 g·L-1是更可取的,针对纺织废水D型投加量为30 g·L-1时是最合适的选择。混凝预处理方法下,城市污水和纺织废水使用0.5 mmol·L-1的PACla效果最佳,而制药废水则是投加0.5 mmol·L-1的FeCl3效果更好。通过对优化后的吸附剂和混凝剂预处理效果的比较,表明采用吸附剂和混凝剂相结合的方法可以获得最佳的预处理效果,且成本更经济合理。     

LS-303B型树脂对银杏黄酮的吸附研究

研究了LS-303B型树脂对黄酮的吸附性能.结果表明,柱长8cm,内径1.0cm,内装2.5g LS-303B树脂的吸附柱,静态条件下,在pH2～6盐酸介质中,对银杏黄酮具有良好的吸附性能,最大静态吸附量为588.23μg/g.等温吸附符合Freundlich方程式,相关系数在0.98以上;当黄酮平衡浓度≥8.0μg/mL时,吸附还符合Langmuir等温式.负载柱可用60%的乙醇完全洗脱.     

交联壳聚糖多孔微球对染料的吸附性能

研究了环氧氯丙烷交联壳聚糖多孔微球对3种染料的吸附性能,并与活性炭、壳聚糖的吸附性能进行了比较,探讨了染料的初始浓度、溶液pH值、吸附剂用量对吸附量及吸附速率常数的影响.结果表明:在10℃时,交联壳聚糖多孔微球对橙黄Ⅱ的饱和吸附量是活性炭、壳聚糖的4.39,6.68倍,吸附速率是壳聚糖的2.58倍;对3种不同类型的染料:橙黄Ⅱ、活性艳蓝、酸性紫,交联壳聚糖多孔微球的饱和吸附量分别为1182,934,595mg·g-1.当pH=3.0时,吸附量最大;染料初始浓度越大,吸附量越大,吸附速率越小;吸附剂用量越大,平衡吸附量越小,吸附速率越大.交联壳聚糖多孔微球对染料具有很高的吸附容量及较快的吸附速率,且可以再生重复使用.     

三维花形层状双金属氢氧化物对甲基橙和亚甲基蓝的去除

采用软模板法制备有机三维花形层状双金属氢氧化物(O3D-LDH)。通过静态吸附实验考察不同投加量、反应时间、染料初始浓度条件下,O3D-LDH对甲基橙(MO)和亚甲基蓝(MB)的吸附性能,并结合XRD、SEM、FT-IR等测试表征手段探究其反应机制。结果表明,当吸附剂投加量分别为1.0和2.5 g·L~(-1)时,O3D-LDH对MO和MB的去除效果最佳;反应时间均在360 min达到平衡;初始浓度为200 mg·L~(-1)时,O3D-LDH对MO和MB的最大吸附量分别为174.20和57.46 mg·g~(-1)。O3D-LDH对MO的去除机制主要为离子交换作用,对MB的去除机制主要为表面物理吸附。     

磷钨酸改性磁性壳聚糖的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

以Fe_3O_4颗粒作磁性核,用壳聚糖对其表面进行修饰,通过戊二醛进行交联,使壳聚糖与戊二醛在Fe_3O_4粒子表面形成网状聚合物层,并用磷钨酸进行改性,制备了可回收利用的磁性Fe_3O_4/壳聚糖-戊二醛/磷钨酸(Fe_3O_4/CSGA-HPW)吸附剂。通过X射线粉末衍射(XRD),红外光谱(FT-IR),扫描电子显微镜(SEM),热重分析(TG)等表征,结果表明Keggin型磷钨酸有效地锚定在交联壳聚糖上。实验结果显示,磷钨酸可促进对亚甲基蓝(MB)的吸附作用(吸附量由14%提高到83%)。浓度、pH值对吸附性能影响结果表明,随着MB初始浓度增加,MB的吸附量先升高而后趋稳,去除率则逐渐降低;随pH值增大,MB的吸附量逐渐增加。在Fe_3O_4:CS:HPW为1:1:1,pH为10的条件下,Fe_3O_4/CSGA-HPW对MB的吸附量可达110mg·g~(-1)。Fe_3O_4/CSGA-HPW吸附剂使用重复五次,MB去除率达83%。Fe_3O_4/CSGA-HPW对MB吸附符合准二级吸附动力学。     

垃圾渗滤液深度处理的混凝-UV-O_3组合工艺试验

老龄的垃圾渗滤液经过生化处理之后仍然不能达标排放,需要进行深度处理。本文采用混凝/UV/O_3组合工艺对经氧化塘出水的垃圾渗滤液进行了深度处理的试验研究,探索了较优的组合处理工艺条件。结果表明:在混凝反应阶段,当pH值为5、PFS投加量为1 200 mL(100 g/1 000 mL)、PAM投加量为1 000 mL(1 g/1 000 mL),COD去除率可达60.2%;在光化学反应阶段,当反应时间为60 min、pH值为9、紫外光照强度为3.8 W·L~(-1)、臭氧通气量为80 L·h~(-1),COD去除率可达79.1%。该组合工艺对水样的COD综合去除率为91.7%,最终出水COD值由1 560 mg·L~(-1)降低至130 mg·L~(-1),出水可接近GB16889-2008排放标准。同时,研究结果还表明了混凝与光化学处理工艺组合应用的必要性,与单纯的UV/O_3光化学处理工艺相比,混凝/UV/O_3组合处理工艺对垃圾渗滤液COD的去除率提升了23.5%。     

反渗透淡化水调质稳定性及健康性实验研究

反渗透淡化水因矿物质含量低、稳定性差,需进行调质以改善水质。通过研究调质后水体碳酸钙沉淀势CCPP、Ryznar稳定指数R.S.I.、拉森指数LR、氧化还原电位ORP等指标与调质剂(NaHCO₃、CaCl₂)投加量间的关系,为反渗透淡化水调质剂投加剂量提供依据。研究表明：NaHCO₃为50 ~90 mg·L^-1时,随着投加量的增加,R.S.I.降低（趋近于6.0~7.0）,水质稳定性改善,NaHCO₃为90~110 mg·L^-1时,随着投加量的增加,R.S.I.升高（偏离了6.0~7.0）,水质稳定性变差;随着NaHCO₃投加量的增加,CCPP降低,水质由沉淀倾向变为腐蚀倾向,当NaHCO₃投加量达到70 mg·L^-1时,CCPP趋于稳定,水质稳定;随着NaHCO₃投加量的继续增加,LR降低,水质稳定性改善,而ORP降低,当NaHCO₃投加量达到90 mg·L^-1时,ORP趋于平缓。建议NaHCO₃投加量为90 mg·L^-1。随着Ca²⁺投加量的增加,R.S.I.、CCPP降低,水体稳定性变差;CaCl₂投加量增加,LR增加,水质稳定性变差,ORP增大,水质健康性变差。建议CaCl₂投加量为20 mg·L^-1。     

氯化钙改性的HAP-APB@CaCO3复合材料吸附性能

以石灰石粉末、磷酸氢二铵、无水氯化钙为原料,通过一步共混法制备HAP-APB@CaCO3复合材料,研究复合材料对水溶液中Cu（Ⅱ）的吸附性能。利用XRD、FT-IR、SEM、BET等技术手段表征复合材料的结构和微观形貌。考察了无水氯化钙投加量、吸附时间、铜离子浓度和温度对吸附实验的影响,并借助Langmuir和Freundlich等温模型、准一级和准二级动力学模型、热力学模型对复合材料的吸附行为进行分析。结果表明,当石灰石粉末、磷酸氢二铵、无水氯化钙三者质量比为25:50:15时,复合材料对Cu（Ⅱ）的吸附性能达到最佳,在温度为30℃,Cu（Ⅱ）浓度为20 mg·L-1,吸附剂用量为0.01 g, pH为5.52,吸附时间为120 min时,HAP-APB@CaCO3复合材料和无水氯化钙改性的HAP-APB@CaCO3复合材料对Cu（Ⅱ）的吸附量分别为90.90和155.88 mg·g-1。Langmuir等温线和准二级动力学可以更好地用于描述材料对Cu（Ⅱ）的吸附行为,热力学结果表明吸附材料对Cu（Ⅱ）的吸附是自发的,具有吸热性。     

固定化微生物在降解含油污水中的应用

通过活性炭吸附前后菌液浓度的变化测定了活性炭在25℃时对石油烃降解菌(W-2)的动态吸附量.考察了不同的固定化方法、交联剂的pH和包埋菌的量对固定化微球的物理性质和降解效果的影响.实验结果表明,直接包埋法优于先吸附后包埋固定法,在25℃交联24h时,最佳固定化条件为:交联剂溶液的pH值为5～6,包埋菌液与凝胶剂溶液体积比为1∶5,而且,包埋无机盐离子能加快固定化W-2恢复活性,并利用扫描电镜观察降解前后微球的表面结构.在含油量为300mg/L的无机盐培养基中,游离W-2适应的pH范围为7～8、盐度为3%左右,固定化W-2适应的pH范围为6～9、盐度范围为2%～5%,比游离W-2的适应范围变宽;游离W-2降解率最高达到40%左右,固定化W-2能达到70%以上,原油降解率提高了30%以上.     

阴离子树脂微柱在线预富集火焰原子吸收法测定痕量镉

建立了流动注射在线微柱预富集-火焰原子吸收(FAAS)法测定天然水中痕量镉的体系.在溶液pH7.2条件下,8-羟基喹啉-5-磺酸与Cd2+形成的络阴离子被填有阴离子树脂的微柱吸附而富集.用1mol/L硝酸溶液洗脱树脂上所吸附的镉.洗脱液在线输入FAAS测定.当采样速率为24次/时,富集倍数为10,检出限0.5μg/L,工作曲线线性范围0～100μg/L,RSD为1.0%(n=11,Cd2+浓度为100μg/L).本体系已用于天然水样中痕量镉测定,回收率90%～106%.     

煤基活性炭的氧化改性及其对Cd~(2+)的吸附性能

本文以新疆库车煤为原料,采用KOH活化法,在低碱碳比(1:2)条件下制备了比表面积超过1000m~2/g的煤基活性炭.并用不同浓度的硝酸对活性炭进行表面氧化改性,比较了不同氧化程度的活性炭对Cd吸附性能的影响,同时考察了溶液初始浓度、溶液pH值和吸附时间对吸附性能的影响.研究结果表明:采用浓硝酸溶液处理的活性炭具有丰富的含氧官能团、吸附位点多、孔径大,为金属离子的吸附提供了有利条件.由于含氧官能团与金属离子的螯合作用,此氧化改性煤基活性炭对Cd~(2+)的吸附量最大可达到88 mg/g,是未改性前活性炭吸附量的16倍,此材料具有一定的工业应用前景.     

FeSO4强化活性污泥法除锑技术研究

针对印染废水中难以去除的低浓度锑，采用FeSO₄强化活性污泥法，并结合高通量测序、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)探究其除锑机理。结果表明：(1) FeSO₄强化活性污泥法具有较强的除锑性能，当锑初始浓度为250μg·L^-1,pH为8,Fe²⁺投加量为90 mg·L^-1时，Sb(Ⅴ)去除率稳定在60%以上；共存离子对Sb(Ⅴ)去除率有促进或抑制作用。(2)在投加FeSO₄的驯化过程中，活性污泥微生物丰度和多样性降低，颗粒更松散、比表面积增大、粒径减小，与锑的接触面积增大，从而提高了除锑效率；Fe²⁺在生化过程中被原位氧化为α-Fe O(OH)，与活性污泥表面的大量羧基或氨基团结合，附着在活性污泥表面，实现对锑的吸附。     

天然锰矿对钒(Ⅴ)的静态吸附性能

选取天然含铁锰矿,利用X射线荧光光谱分析(XRF)、X射线衍射分析(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)等方法进行表征,采用化学分析法进行成分分析.同时,考察了该锰矿除钒(Ⅴ)效果的影响因素,并利用响应面法优化正交实验得出最高响应值的拟合模型.结果表明:在钒(Ⅴ)初始浓度50mg/L,加入3g天然锰矿,吸附时间90min,温度35℃,pH 2.19时,该锰矿对钒(Ⅴ)的吸附效果最佳;Ca2+可有效促进钒(Ⅴ)的去除.锰矿对钒(Ⅴ)的静态吸附符合Freundlich等温吸附模型(R2=0.963 9),动力学数据符合二级动力学拟合模型(R2=0.999 5),最大吸附量为522μg·g-1.     

表面分散型氧化锰/TiO_2基纳米片层吸附-光催化联用处理高浓度结晶紫

以Mn(NO_3)_2为锰源,采用水热法制备了表面分散型氧化锰/TiO_2基纳米片层(Mn-TNS),并通过对高浓度结晶紫溶液的处理,评价了所制催化剂的吸附能力及光催化性能.Mn/Ti复合摩尔比为3.0%时,样品的吸附能力和光催化活性最高,通过Langmuir等温吸附模型拟合出的单层最大吸附量高达71.4mg/g.采用吸附-光催化降解联用的方法处理80mg/L结晶紫,3.0%Mn-TNS样品显示出良好的稳定性和循环再生能力.     

聚甲基丙烯酸修饰壳聚糖微球的制备及其对Zn~(2+)和Cu~(2+)的吸附

以过硫酸钾为引发剂,通过热引发聚合合成了聚甲基丙烯酸修饰壳聚糖微球(PMAA-GLA-CTS).用红外光谱和X射线光电子能谱表征了产物的结构,并考察了它对水溶液中Zn2+和Cu2+的吸附行为.结果表明,其吸附等温线符合Langmuir方程;pH 4.0时,对Zn2+和Cu2+的最大吸附容量分别为99.1,67.8 mg/g.用二级吸附动力学模拟反应过程有很好的线性相关性,据此确定该吸附过程为化学吸附.以0.2 mol/L的HCl为解吸剂,Zn2+和Cu2+的二次再生率分别为98.0%和96.0%.