纳米级天然黄铁矿去除水中Cr~(6+),Cd~(2+)和Pb~(2+)

利用机械球磨的方法可以提高天然黄铁矿的活性,通过XRD和TEM对机械球磨后黄铁矿粉末的表面形态和物理性质进行表征。通过批实验的方法探讨在不同的pH,不同的球磨黄铁矿用量,不同的反应时间和温度的条件下黄铁矿对Cr~(6+),Cd~(2+)和Pb~(2+)的去除效果。研究结果表明,金属离子的吸收受到pH的影响,随着pH的升高,3种金属离子的吸附趋势出现了很大的不同。并且在分析pH对反应效果的影响时,需要考虑金属生成沉淀时的pH。同时,随着反应时间和温度的增加,3种金属离子的吸收量都有不同程度的升高。通过实验比较,球磨黄铁矿对Cr~(6+),Cd~(2+)和Pb~(2+)的去除能力大小为Pb~(2+)Cr~(6+)Cd~(2+)。纳米级黄铁矿与Cr~(6+),Cd~(2+)和Pb~(2+)的反应过程符合准二级动力学方程。     

腐植酸系离子交换树脂治理无氰镀镉废水试验研究—机理讨论

一、前言 利用天然腐植酸类物质(风化煤粉)制成的离子交换树脂治理含镉废水,在镉以不同价态(Cd~(2+)、CdY~(2-))存在于水中时,其治理效果相差很大,因此,有必要对水和树脂的性能、影响因素、交换吸附规律进行研究,查明原因,探讨治理机理。本文主要是治理机理的讨沦,有关工业应用及设计未加以介绍。     

聚苯乙烯基离子交换纤维去除铅离子的应用研究

聚苯乙烯其离子交换纤维是一种理想的离子交换材料。它的特殊的物理形态决定它对一些有害气体如铅烟、颗粒铅等具有很好的净化作用，铅烟净化效率可达８０％；对水溶液中毒性铅离子去除率可达８６％。该纤维可做为治理毒性铅离子的材料。     

乡镇电镀厂含铬废水治理

对于乡镇企业电镀厂的废水治理,工艺技术要简单,以便于掌握和正常运行;费用也不能太高,使乡镇企业能够和愿意承受.我们根据本区10几家电镀厂生产能力和业务量不大、污染因子往往比较单一的特点,通过实际工作,改进了电镀废水处理技术,降低了生产成本.本文重点是介绍Cr~(6+)的治理.2 工艺方案本区乡镇电镀厂废水普遍含铬,Cr~(6+)毒性大,是一类污染物.因此工艺重点是治理Cr,兼顾其他重金属离子Cu、Zn等.2.1 原理采用电镀废水中常用的还原沉淀法,即Cr~(6+)还原为Cr~(3+),然后在碱性条件下形成Cr(OH)_3沉淀.但不用亚铁盐或焦亚硫酸钠,     

核壳结铁纳米线对水中Cd~(2+)的吸附性能及机理

利用液相还原法制备得到的核壳结构的铁纳米线(Fe@Fe_2O_3)进行了去除水中Cd~(2+)的实验研究。考察了溶液初始pH、金属离子浓度、反应时间、吸附剂投加量、反应温度等因素对于吸附反应的影响。采用了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量弥散分析(EDS)以及X射线光电子能谱(XPS)等分析手段对材料进行了表征并分析去除机理。结果表明,Fe@Fe_2O_3纳米线可以有效快速去除水溶液中的Cd~(2+),吸附机理涉及物理吸附和化学吸附,无氧化还原反应发生。     

天然氧化纤维素的吸附性能

重金属污染已成为最严重的环境问题之一。纤维素是一种可生物降解的天然高分子,含量极其丰富。将纤维素经TEMPO/Na Br/Na Cl O体系进行氧化改性,得到了一种新型吸附材料——天然纤维素氧化物。研究了其对废水中Cu2+和Fe3+的去除效果,并探究吸附剂投加量、p H、温度、初始浓度和吸附时间对去除效率的影响。结果表明,室温条件下,在Cu2+浓度为100 mg/L和p H为5~6的溶液中,加入0.175 g吸附材料,吸附时间为60 min,可以得到99%的吸附效率;而Fe3+的溶液需要调节到p H值为4~5,添加的吸附材料是0.15 g,吸附效率也是99%以上。动力学研究还表明,该材料对Cu2+和Fe3+的吸附过程与Freundlich型及Langmuir型吸附等温模型都能较好地拟合。该新型吸附材料在废水处理行业将会有广阔的应用前景。     

壳聚糖-纳米铁去除上覆水和底泥中Cr(Ⅵ)、Pb~(2+)、Cd~(2+)的研究

利用具有较好抗氧化性和分散性的壳聚糖-纳米铁(CS-NZVI)颗粒去除上覆水-底泥系统中的Cr(Ⅵ)、Pb~(2+)、Cd~(2+),分析了Cr(Ⅵ)、Pb~(2+)、Cd~(2+)去除的动力学特征,考察了pH和盐度对去除效果的影响。结果表明,CS-NZVI颗粒能够有效去除上覆水及底泥中的Cr(Ⅵ)、Pb~(2+)、Cd~(2+),Cr(Ⅵ)、Pb~(2+)、Cd~(2+)的去除过程满足准一级反应动力学方程;随着pH的升高,上覆水中Cr(Ⅵ)的去除率逐渐降低,而Pb~(2+)、Cd~(2+)去除率逐渐升高,底泥中Cr(Ⅵ)去除率先大幅降低后小幅上升,而Cd~(2+)、Pb~(2+)去除率总体呈降低趋势;高盐度不利于上覆水中Cr(Ⅵ)的去除,但对底泥中Cd~(2+)和Pb~(2+)的去除具有促进作用,对底泥中Cr(Ⅵ)的去除没有明显影响。     

天然矿物固硫剂及其对煤粉燃烧的影响

选取CaCO₃、Ca(OH)₂质量配比＝3∶2作为主固硫剂，用钙基固硫剂质量的2％的Na₂CO₃对其改性，利用蛭石作为固硫添加剂。在Ca/S＝2.25的情况下,通过固硫实验考察了主固硫剂以及添加剂的加入对固硫率的影响。实验结果表明，煤粉掺入该固硫剂在950℃下燃烧0.5 h，固硫率可以达到85％。还对添加不同固硫剂的煤粉进行热重实验，分析其对煤粉燃烧特性及动力学参数的影响。结果表明，固硫添加剂的加入不但能提高固硫率，还有利于煤的燃烧，减少灰渣的处理量。     

硅锰复合物的水热合成及对水中Cu~(2+)的吸附

为了提高吸附剂在低p H条件下去除水中重金属离子的效率,通过水热法合成了一种硅锰复合材料。利用N2-吸附脱附、透射电子显微镜(TEM)以及X射线衍射(XRD)技术对制备的材料进行了表征;并将其用于吸附水中的Cu~(2+),研究了Si O2掺杂量、溶液p H值、初始Cu~(2+)浓度以及吸附时间对吸附效果的影响。结果表明:与纯δ-Mn O2相比,当Si O2含量为7.5%~15%,硅锰复合物对Cu~(2+)的吸附量受溶液p H影响较小,在溶液p H=2~4范围内有更高的Cu~(2+)吸附量;等温吸附曲线符合Langmuir等温吸附模型,计算饱和吸附量为84.68~71.12 mg,与实验值十分接近。     

一株抗汞真菌的分离纯化及其对含汞废水治理特性的研究

从汞污染土壤中分离纯化一株抗汞真菌菌株GX-4,经过内转录间隔区(ITS)序列比对,GX-4与尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)同源性达到99%。采用GX-4吸附去除含汞废水中的Hg~(2+),考察反应时间、Hg~(2+)初始浓度、pH和GX-4菌悬液投加量对Hg~(2+)去除率的影响,观察GX-4吸附Hg~(2+)前后的微观形态变化。结果表明,30~60min为GX-4对Hg~(2+)的快速吸附阶段,在处理Hg~(2+)初始质量浓度低于0.50mg/L的含汞废水时,出水能够达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)中的限值要求;GX-4菌悬液的最佳投加量为1.0~2.0g,最佳pH为5。对吸附Hg~(2+)后的GX-4菌株进行扫描电镜观察,发现该菌能够有效吸附Hg~(2+),并将吸附在细胞壁上的Hg~(2+)转化为稳定的沉淀物。     

改性天然生物质材料的吸油性能

为了对木屑这种天然生物质作为吸附材料进行研究,采用碱性双氧水对其进行改性并研究其吸油性能。通过实验,比较了不同改性溶液浓度以及不同改性时间的吸油量,发现经1%H2O2浸泡改性18 h后,改性木屑(HNCS)的吸附能力大大提高,吸油量达9.4 g·g~(-1),而改性前仅为6.47 g·g~(-1),改性使得吸油量提高了45%。同时研究了改性木屑对不同油品的吸油性能的测定,结果显示改性木屑对原油的吸附效果最好。通过扫描电镜(SEM)、热重失重分析以及红外扫描光谱分析研究了改性木屑的物化性能。发现经改性后,木屑的表面更加粗糙,出现了大量的吸附孔隙,且热稳定性提高,表面的亲水基团减少。说明吸油量受到材料内部的孔隙结构,以及表面官能团的影响。     

绿色水处理剂的研究及发展方向

绿色水处理剂是水资源保护的重要环境材料，在水环境治理中发挥着重要作用，是环境工程的重要研究领域。因此，介绍了绿色水处理剂的概念，回顾了绿色絮凝剂、缓蚀阻垢剂、杀生剂及多功能水处理剂的发展与应用，最后展望了绿色水处理剂的发展趋势。     

以废塑料为基材的大孔型离子交换树脂的制备、表征和吸附性能

以废旧电视机外壳(WTVS)为原料,通过磺化反应和溶胀-渗透方法来制备大孔型离子交换树脂(SMD001),并将其作为CO_2吸附材料的载体,采用N_2吸附-脱附、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)、压汞法等手段对大孔型离子交换树脂(SM-D001)进行表征。考察了不同正庚烷的量、不同乙醇/水质量比和不同致孔时间下制备的SM-D001对CO_2吸附能力的影响。结果表明,当致孔剂正庚烷的量为25 g,乙醇/水质量比为90∶10,致孔时间为5 h时,制备的离子交换树脂对CO_2的平衡吸附量达到1.87mmol·g~(-1)。以SM-D001为载体,五乙烯六胺(PEHA)为改性剂,采用配位法制备的固态胺吸附剂对CO_2的吸附能力达到3.61 mmol·g~(-1),并对其进行吸附动力学研究。上述研究结果为进一步证明固态胺吸附剂对CO_2吸附过程是物理吸附和化学吸附共同作用的结论提供参考。     

木质素离子交换树脂对重金属离子的吸附效能

以木质素磺酸钙为反应单体,采用溶液聚合法制备了木质素离子交换树脂,对其进行了SEM电镜表征及吸附性能研究。结果表明:制备的木质素离子交换树脂依靠其表面可电离的磺酸基、羟基和羧基等多种交换基团实现对重金属离子的选择性吸附;当反应温度为25℃时,其对Cd~(2+)具有很好的吸附效果,吸附量可达到92.15 mg·g-1;在相同的实验条件下,树脂对Cu~(2+)、Cd~(2+)和Ni~(2+)的吸附效能为Cd~(2+)Ni~(2+)Cu~(2+);SEM电镜扫描结果显示:木质素离子交换树脂表面光滑致密,无明显的物理结构孔,属于凝胶型离子交换树脂。     

纳米天然黄铁矿对土壤和地下水中铬的原位固定技术

采用机械球磨活化方法制备了纳米级黄铁矿,将其作为可渗透反应屏障中的介质材料,用于原位固定土壤和地下水中的Cr(Ⅵ),通过柱实验研究了黄铁矿对Cr(Ⅵ)动态反应(吸附)和解吸附的性能,并结合高分辨率透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等对黄铁矿材料进行了表征,同时对反应机理进行了探讨。结果表明:在纳米天然黄铁矿填充的PRB反应器中,FeS_2能够有效地处理含铬废水并将Cr(Ⅵ)原位固定在土壤中;在反应过程中,1 g黄铁矿可处理50 mg·L~(-1)的含铬废水1 854.4 mL,2 g的纳米级天然黄铁矿介质固定了约69.458 mg的Cr(Ⅵ);当铬溶液到达穿透点时,Cr(Ⅵ)去除率达到了99.9%。本研究成果可为纳米级天然黄铁矿处理土壤和地下水中Cr(Ⅵ)以及原位固定其他的重金属提供参考。     

天然锰砂去除水中的砷

天然锰砂是一种廉价、高效的水处理用材料,但尚未用于水中砷的去除。实验研究了反应时间、砷形态、初始砷浓度、温度、溶液初始pH对吸附过程的影响。结果表明,天然锰砂对As(Ⅲ)的吸附能力大于As(Ⅴ)。25℃时,固液比为10 g/L的条件下,天然锰砂对初始浓度为5.0 mg/L的砷溶液吸附过程经72 h基本达到平衡,平衡时对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的去除率分别达到94.5%和85.9%。吸附过程符合Lagergren准一级反应动力学模型和假二级反应动力学模型。相比之下,假二级动力学模型拟合程度更高。对As(Ⅲ)和As(Ⅴ),45℃时的吸附量均大于25℃时。不同温度下,天然锰砂对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附过程更符合Freundlich等温吸附模型。在溶液初始pH为3～10范围内,锰砂对砷的吸附能力受pH的影响较小。实验结果表明,天然锰砂是一种具有实际应用潜力的除砷材料。     

海藻酸钠-改性碳纤维复合材料对水中Cd~(2+)的吸附研究

采用海藻酸钠与改性聚丙烯腈基碳纤维(PAN-CF)制作复合材料吸附去除水溶液中的Cd~(2+),考察不同吸附时间和溶液pH对Cd~(2+)吸附效果的影响。结果表明,改性后PAN-CF的表面官能团增加,表面能提高,相比于未改性PAN-CF制备的复合材料,改性PAN-CF能够缩短复合材料对Cd~(2+)的饱和吸附时间,增加Cd~(2+)饱和吸附量,随着溶液pH的升高,复合材料对Cd~(2+)的吸附量呈先增加后下降的趋势,pH=6时Cd~(2+)的吸附量最大,为162.8mg/g。     

应用离子交换树脂法处理低浓度含汞废水

含汞废水是危害最大的工业废水之一。铜山制药厂采用硫化钠——明矾化学凝聚沉淀法处理红汞生产中产生的含汞废水。经过一年多运行,由于含汞废水中成分复杂,存在多种形态的汞化合物(有机汞、无机汞)、金属汞以及其他有机物和离子,对酸化pH值和硫化钠量不易控制,会使硫化汞形成螯合物溶解,处理后废水中汞浓度0.05～0.5mg/l,很难达到排放标准。为了探索技术上先进、经济上合理的治理途径,通过多次实验,选用了离子交换树脂法。     

适于水系环境放射性监测应用的无机离子交换剂

一、引言 早在一百多年以前,人们就发现粘土矿物具有离子交换的性质,可用来软化水。由于许多无机离子交换剂在离子交换过程中总是伴随着物理吸附和表面吸附等吸附过程,所以又常常被称作“吸附剂”。与有机离子交换树脂相比,无机离子交换剂的交换容量虽然较低,但它对某种离子的选择性高,热稳定性和辐射稳定性好,因而已在海     

无氧条件下复合锰氧化膜去除地下水中高浓度锰

为考察进水无氧条件下复合锰氧化膜对地下水中高浓度Mn~(2+)的去除效果,在中试规模条件下,对进水高溶解氧条件、低溶解氧条件以及无氧条件进行了对比研究,同时对滤柱沿层Mn~(2+)浓度、pH和溶解氧等相关指标进行测定分析。结果表明,在无氧条件下(DO0.1 mg·L-1),氧化膜可持续高效的去除水中高浓度的Mn~(2+),且该进水溶解氧条件下氧化膜对Mn~(2+)的去除效果优于DO 1～2 mg·L-1条件下的去除效果,反应速率常数为DO 1～2 mg·L-1条件下反应速率常数的3.06倍,但与DO 6～7 mg·L-1条件下的速率常数相比较略低。对比有氧和无氧条件下氧化膜的SEM和XRD实验结果,无氧条件下长时间持续除Mn~(2+)后滤料表面形态及结构未发生明显变化,表明氧化膜结构和性能均稳定。复合锰氧化膜实现无氧除Mn~(2+),可以省去地下水Mn~(2+)去除过程中的曝气充氧环节,对地下水中Mn~(2+)去除技术的推广具有重要意义。