生物吸附的热力学平衡模型和动力学模型综述

文章主要对可应用于生物吸附的几种热力学平衡模型、动力学模型,以及吸附过程中的吉布斯自由能变化、焓变、熵变和活化能的计算进行了综述,并对它们的优缺点进行了比较研究.     

氧化单壁碳纳米角对环丙沙星的吸附动力学及热力学研究

本文研究讨论氧化单壁碳纳米角(ox SWNHs)对环丙沙星的吸附行为,考察其吸附动力学和热力学.结果表明,ox SWNHs对环丙沙星的吸附量为347 mg/g,且其吸附动力学行为符合伪二级模型. ox SWNHs对环丙沙星的吸附量随着温度的升高而增加,使用Langmuir方程及Freundlich方程能较好的拟合吸附过程,但Freundlich拟合效果更加.所得热力学参数表明,ox SWNHs对环丙沙星的吸附是一个吸热熵增的自发过程.     

柠檬酸改性竹屑吸附亚甲基蓝的动力学和热力学分析

为拓宽竹材剩余物的开发应用新途径。以竹屑为原料,柠檬酸为改性剂,制备了柠檬酸改性竹屑吸附剂,以亚甲基蓝（MB）为吸附对象,考察了pH、时间、吸附剂投量及吸附温度等对吸附剂吸附MB效果的影响,并对其吸附动力学和热力学进行了分析。结果表明：溶液pH增大,吸附剂对MB的吸附量增大,pH在5-9间变动,吸附剂对MB吸附量变化不大;染料初始浓度和吸附温度增加,吸附剂对MB吸附能力增强;在吸附120min,吸附达到平衡,吸附动力学过程符合二级动力学模型,吸附热力学过程符合Langmuir模型;在25℃、35℃、45℃时,吸附剂对MB的最大吸附量分别为106.38 mg/g、121.95 mg/g和125mg/g;竹屑吸附剂对MB的吸附过程是一个吸热的自发过程。     

蒙脱土对钙离子的吸附特性研究

本文采用静态吸附的方法考查了吸附时间、Ca2＋浓度对蒙脱土吸附Ca2＋的影响,并对此吸附过程的热力学及动力学进行了分析。应用Langmuir和Freundlich模型描述吸附等温线,吸附速率以准二级、准一级动力学方程进行拟合。实验结果表明,蒙脱土吸附Ca2＋的吸附更好地符合Freundlich模型;吸附符合准二级动力学方程,计算得出其活化能是19.460kJ/mol;zeta电位测试结果说明,本实验条件下,吸附类型以物理吸附为主。     

三醋酸甘油酯合成的热力学和动力学分析

采用Benson基团贡献法估算了三醋酸甘油酯的合成反应热．计算结果表明：该反应的焓变分别为ΔHf1＝－41．1 kJ/mol、ΔHf2＝－12．3 kJ/mol、ΔHf3＝－12．3 kJ/mol ,所得的计算结果与实验测定数据基本相符合．考察了在采水条件下温度对三醋酸甘油酯合成的影响,建立了拟一级反应动力学模型,结果表明,该模型能较好的拟合实验数据．     

酸枝锯末对Cr(VI)的吸附研究

实验研究了酸枝锯末对模拟含铬废水中的Cr（VI）的吸附性能,静态吸附结果表明,酸枝锯末对Cr（VI）具有较好的吸附效果．锯末对Cr（VI）的吸附率随着锯末用量的增加而增大;随着溶液初始pH的增大,吸附效果降低;随着吸附温度的上升,吸附效果升高．酸枝锯末对Cr（VI）的吸附符合拟二级吸附动力学模型（R2〉0．99）,吸附平衡前,颗粒内扩散为吸附速率的主要控制步骤;吸附过程可用Langmuir吸附等温线（砰〉0．99）来描述．吸附热力学研究表明,酸枝锯末对Cr（VI）的吸附为自发的吸热反应过程．     

“活性污泥法反应动力学”教学内容的改革与实践

“活性污泥法反应动力学”是研究生的专业必修课,它在工程设计、污水厂运行和控制等方面都起着举足轻重的作用。然而“活性污泥法反应动力学”课程当前存在着教学内容多,但教材简单以及教学方式落后的特点,使得教学效果较差。本文作者基于多年的教学经验,探讨了这门课程教学改革的思路,包括教学内容、教学方法和教学实践等。     

聚氮乙烯多乙烯多胺树脂吸附金属离子的热力学研究

本文通过改变吸附的温度,测得不同离子的吸附量,根据分配系数D与温度T的关系式lnD=-△H&;#176;/RT+C作图,由其斜率求得反应的焓变,从而从理论上说明温度对吸附的影响,同时通过改变金属离子的浓度,根据Freundlich吸附等温式作出其吸附等温线,并求出有关常数,从而从理论上说明吸附反应进行的难易程序及树脂对金属离子吸附能力的大小。     

低浓度苯胺在大孔树脂上吸附的动力学研究

测定了水相中苯胺在NKA—Ⅱ和AB-8这2种大孔吸附树脂上的吸附等温线和吸附速率曲线．结果表明：极性的NKA—Ⅱ对苯胺的吸附量要高于弱极性的AB-8对苯胺的吸附量，苯胺在2种吸附树脂上的相平衡关系符合Freundlich方程；苯胺在NKA—Ⅱ和AB-8上的吸附受腱扩散控制．动态吸附实验和模拟结果表明：模拟透过曲线与实验透过曲线比较吻合，所建立的模型能够较好地描述苯胺在2种大孔吸附树脂填充柱上的吸附透过过程．     

黄土中粘土矿物的提取及其对氯吡硫磷的吸附行为研究

以黄土为原料并从中提取粘土矿物,研究粘土矿物对氯吡硫磷的吸附行为,并从吸附等温线,动力学和热力学角度对其吸附机理进行探讨.吸附等温线模型研究表明,粘土矿物对氯吡硫磷的吸附属于Langmuir和Freundlich的复合型吸附;吸附动力学模型研究表明,该过程符合拟二级动力学方程;吸附热力学参数研究表明,该过程是一个自发的吸热反应,且主要作用为氢键吸附.研究结果有助于进一步探究土壤中残留农药的自净机理.     

活性污泥膨胀的特性及其控制

污水处理厂出现的污泥膨胀主要由丝状菌引起。控制污泥膨胀有四种方法：加重活性污泥、破坏丝状微生物、改变运行方式、设置接触区。     

活性污泥与废水负载铁改性研究

化工废水存在有机物浓度高,含盐量大,常规工艺难处理的问题。为了减少后续水处理系统处理难降解物质的量,增加其可生化性,将活性炭负载铁进行改性,从而实现提高活性炭的催化性能。通过对比不同工艺对化工废水可生化性的影响,当改性活性炭投加量2 g/L,臭氧投加量2 mg/L时,反应60 min后改性活性炭催化臭氧氧化处理后BOD_5/CODCr达到0.304,可生化性提高了90%以上,利于下一步生化处理。实验表明,催化剂的性质稳定,多次使用后催化效果改变不大。     

活性污泥微型动物观察的应用

分析了活性污泥中微型动物的种类和基本特征,阐述了微型动物显微镜观察计数的方法,说明了掌握活性污泥中主要微型动物种类和数量动态变化的作用。     

嗜高浓度甲醛废水的活性污泥净化性能研究

对培养嗜高浓度甲醛废水的活性污泥的净化性能进行了研究,研究中采用序批式活性污泥法（SBR）及脱氮除磷工艺（A2/O工艺）．考察了停留时间、溶解氧多少、进水的pH值和水温等对微生物净化高浓度甲醛废水的影响。实验结果表明,进水的pH值在7～9范围内,水温在10～30℃,停留时间控制在48小时,并根据进水浓度的变化选择合适的溶解氧,获得的活性污泥的净化性能最佳。     

氧化絮凝法处理活性大黑染料废水的研究

以硫酸铝铁溶液为絮凝剂,高锰酸钾溶液为氧化剂,采用氧化絮凝的方法处理活性大黑染料废水,考察了絮凝剂与氧化剂用量比、絮凝时间、温度、pH等对脱色率和CODCr去除率的影响,确定最佳条件：絮凝剂与氧化剂的摩尔比为3.45∶0.14,pH=1,θ=30℃,絮凝时间t=1 h,脱色率可达99.13%,CODCr去除率达66.81%.如果采用两段处理法,脱色率可进一步提高到99.88%,CODCr去除率达85.13%.砖末二次吸附后,脱色率达99.24%,CODCr去除率达77.05%.     

酸碱对剩余活性污泥中氮磷类物质破解研究

污水处理过程中产生的剩余活性污泥量大,难以被处理处置,目前已成为污水厂自身的严重污染源。用不同浓度的HCl溶液、NaOH溶液分别对城市污水厂剩余活性污泥进行处理后,对其中溶解性氮、磷物质的破解释放规律进行了对比研究。实验结果表明,在泥水体积比相同的条件下,同浓度NaOH溶液对污泥NH4＋－N的释放效果好于HCl溶液,但对溶解性PO43－－P的释放质量浓度低于HCl溶液;两种方法中NH4＋－N的最大释放质量浓度分别是106．0、153．4 mg/L ,PO43－－P的释放质量浓度分别是133．5、126．3 mg/L。研究为进一步污泥资源化应用提供了理论依据。     

制革污泥超临界直接液化制油实验研究

将乙醇与污泥加入到高压反应釜中,利用乙醇的超临界特性和供氢性,实现污泥的液化制油反应,然后分别利用真空抽滤装置和旋蒸装置提取渣产物和油产物。主要考察反应温度、停留时间、污泥添加量及催化剂对产油率的影响。研究发现,当反应温度290℃,停留时间60 min,污泥/乙醇的固液比为1/20时油产率最高,且加入氢氧化钠时油产率可提升至45. 5%。通过分析发现,液化油中C元素含量比污泥原料提升了105. 8%,H元素含量相比提升了71. 8%,O元素含量则大幅降低,液化油的热值比污泥高20. 12 MJ/kg。液化油中各组分的碳链集中在C16～C20,主要为酯类,占56. 36%,而烷烃类化合物含量较低,仅为6. 32%,后续应对酯类化合物进行脱氧来进一步提升油品质。     

活性炭吸附在废水处理中的应用

活性炭优良的吸附性能使其在废水处理中得以广泛应用.详细阐述了活性炭吸附在含铬废水、含氰废水,含酚废水等多种废水中的应用研究,并介绍了改性活性炭,活性炭纤维和活性炭与其他水处理技术的联用.     

葵花籽壳生物质活性炭的制备及其吸附研究

采用磷酸浸渍葵花籽壳在350⁸50℃的炭化温度下制备生物质活性炭并用自制的生物质活性炭吸附水溶液中的硝基苯.通过对磷酸浸渍比、磷酸浓度、炭化温度、溶液的p H值、吸附时间、吸附温度对吸附结果的影响等因素的研究,得到在磷酸浸渍比为2:1、磷酸浓度为50%、炭化温度为650℃条件下制得的活性炭比表面积达到1494.883 m2·g-1;在吸附时间110 min、吸附温度为20℃、溶液p H为7的条件下其对水溶液中的硝基苯有最佳吸附效果.硝基苯的吸附去除率可达到95.82%、吸附量达到47.91 mg·g-1.