染料废水的脱色研究

模拟中温(35℃左右)厌氧消化条件,以葡萄糖为共基质,对模拟染料废水的厌氧生物脱色进行了研究.结果表明对可溶性的活性染料处理效果,脱色率和COD去除率可分别达到90%和70%左右.特别是对红、紫、橙三色染料处理效果好,如活性红KD-8B、活性艳兰KGL、活性金黄MG、活性红紫KN-2R、活性艳橙KGN等.当染料浓度在1.0 g/L以下,都没有抑制;脱色在22 h就可达90%的脱色率;污泥负荷在2～4 g/L时,处理效果最佳.实验亦证实,在厌氧处理过程中,染料分子结构发生了明显的变化.     

高铁铝矾土制备聚合氯化铝铁及其在污水处理中的应用研究

利用含铁的低品位铝矾土为主要原料,添加适量铝酸钙粉,制备出絮凝剂聚合氯化铝铁.制备方法为酸溶两步法.对影响聚合铝铁制备的因素,如盐酸浓度、盐酸用量、温度和铝酸钙粉用量等进行了系统研究,得到了制备聚合铝铁的优化条件,同时将该絮凝剂用于实际工业污水的处理.研究结果表明:制备的絮凝剂絮凝效果明显优于一些传统的絮凝剂;不仅具有去浊性能好、沉降快的优点,而且具有原料易得,制备成本低的优势.     

高铁铝矾土制备聚合氯化铝铁及其在污水处理中的应用研究

利用含铁的低品位铝矾土为主要原料,添加适量铝酸钙粉,制备出絮凝剂聚合氯化铝铁.制备方法为酸溶两步法.对影响聚合铝铁制备的因素,如盐酸浓度、盐酸用量、温度和铝酸钙粉用量等进行了系统研究,得到了制备聚合铝铁的优化条件,同时将该絮凝剂用于实际工业污水的处理.研究结果表明：制备的絮凝剂絮凝效果明显优于一些传统的絮凝剂;不仅具有去浊性能好、沉降快的优点,而且具有原料易得,制备成本低的优势.     

电化学法生成Fenton试剂及其在工业染料废水降解脱色中的应用

以多孔石墨电极为阴极,电解时在阴极通以氧气或空气,电解生成的过氧化氢与阳极溶解的Fe^2 进行随后化学反应,现场生成羟基自由基（Fenton试剂）,进而对有机染整工业废水进行降解脱色反应。以可见光吸收谱图表征了工业染料废水经电解槽处理后吸光度的变化,以重铬酸钾法测试染料处理后的COD。实验结果表明,COD的去除率大于80％,染料的脱色率达100％,若将电解电流密度控制在10mA/cm^2以下,槽电压可控制在5V以内。实验结果表明,向阴极多孔石墨电极中通入空气与通入氧气的效果一致。     

电化学法生成Fenton试剂及其在工业染料废水降解脱色中的应用

以多孔石墨电极为阴极 ,电解时在阴极通以氧气或空气 ,电解生成的过氧化氢与阳极溶解的Fe2 +进行随后化学反应 ,现场生成羟基自由基 (Fenton试剂 ) ,进而对有机染整工业废水进行降解脱色反应。以可见光吸收谱图表征了工业染料废水经电解槽处理后吸光度的变化 ,以重铬酸钾法测试染料处理后的COD。实验结果表明 ,COD的去除率大于 80 % ,染料的脱色率达 1 0 0 % ,若将电解电流密度控制在 1 0mA/cm2 以下 ,槽电压可控制在 5V以内。实验结果表明 ,向阴极多孔石墨电极中通入空气与通入氧气的效果一致。     

ACF电极电解处理含NaCl结晶紫染料废水的研究

以吸附结晶紫达到饱和的活性炭纤维为阳极,在NaCl介质中对初始浓度为100 mg/L的结晶紫染料废水进行了电解脱色处理。实验考察了NaCl浓度、pH值和电流密度等对溶液脱色率的影响,测定了电解时溶液中生成的游离氯浓度及不同电解时间后溶液的紫外-可见吸收光谱曲线,并对不同电解时间后溶液的归一化吸光度比值进行了计算。结果发现,溶液中所产生的游离氯的浓度随电解时间的增加快速上升,20 min时就几乎达到了最大值;在活性氯的作用下,结晶紫分子中的大π共轭体系被破坏,溶液迅速脱色;电解液中所含的NaCl浓度、电解液的pH值和电流密度等都对脱色率有影响;在一定实验条件下,初始浓度为100 mg/L的结晶紫染料废水在电解60 min后脱色率可高达99.3%。     

生物质活性炭的制备及其染料废水中的应用

以城市污水厂活性污泥为原料,用3 mol/L ZnCl2溶液活化,通入水蒸气作活化气制备活性炭吸附剂.实验结果表明,温度为600℃条件下,活化时间为1 h,制得的活性炭其碘吸附值为374.10 mg/g,比表面积为381.62 m2/g,孔容积为0.25 cm3/g,微孔容积为0.11cm3/g.并进一步将生物质活性炭应用于染料废水的处理,考察了吸附时间、活性炭投加量和pH对色度及TOC的脱除效果的影响.室温下,酸性大红GR染料废水初始浓度为300 mg/L,污泥活性炭的最佳投加量为2%(质量分数),吸附15min,废水色度脱除率可达99.6%,TOC去除率可达99.7%,利用等温吸附实验作吸附等温线,吸附等温线可以用Freundlich或Langmuir方程描述.     

氧化石墨烯高压膜的制备及其在水处理中的应用研究进展

氧化石墨烯(GO)是一种理想的二维结构分离膜材料.从GO结构性质入手,探讨了GO混合基质膜和GO层压膜(GO膜)的制备及其在水处理中的研究现状与前景.分析了GO的添加方式对混合基质膜性能的影响,未来需要进一步对GO表面的活性基团进行改性以提高其分散性和与聚合物的相容性,并加强GO及改性GO的添加方式对膜性能影响的研究....     

活性艳蓝KN-R在ACF电极上成对电解脱色的影响因素

分别以活性炭纤维(ACF)为阳极和阴极,在无隔膜电解槽中研究了利用成对电解降解蒽醌染料活性艳蓝KN-R脱色过程的影响因素。考察了染料初始浓度、支持电解质Na₂SO₄、pH及温度诸条件对脱色性能的作用。结果表明：适当增加染料初始浓度和支持电解质浓度,酸性和中性条件以及适中的温度均对成对电解脱色性能有利。当染料初始浓度为251 mg/L,在合适的处理条件下,脱色率达到95%,脱除单位质量染料电耗仅为1.22 kWh/kg染料。     

三维磁性石墨烯泡沫的制备及其对亚甲基蓝的吸附研究

制备了三维磁性石墨烯泡沫(3D-MGS),并研究了其对亚甲基蓝(MB)的吸附性能。用扫描电子显微镜、红外光谱仪和X射线光电子能谱仪表征发现,3D-MGS在保持石墨烯独特的片层结构基础上形成了3D网状结构,Fe_3O_4已掺杂成功。3D-MGS对MB的吸附动力学适合用准二级动力学模型描述,进一步用颗粒内扩散模型分析发现,第2阶段(420~720min)的边界层厚度比第1阶段(10~300min)大,会抑制MB在3D-MGS空隙内的扩散。3D-MGS对MB的吸附是一个自发、吸热的过程。Temkin模型适合用来描述3D-MGS对MB的等温吸附线。3D-MGS有较好的再生性,循环10次相对吸附量仍能达到33.12%。     

高压塑片法制备PbO2电极及其处理染料废水的研究

利用高压甥片法制备了一种新型PbO2电极,采用X衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段对电极性能进行表征,并研究了其用于处理难降解染料废水(以中性枣红为例)的降解效果.结果表明.该电极不仅具有较高的电催化活性,而且还有很好的抗腐蚀性能,适合含高盐度废水的预处理.通过与普通石墨电极的对比研究发现,该电极在染料脱色和去除COD方面都有明显的优势.在此基础上,提出了新型PbO2电极降解有机物的作用机制.     

催化铁内电解反应床对水中酸性红B的脱色研究

在铁内电解法的基础上发展出的铁镀铜滤料构成的催化铁内电解反应床,并以酸性红B为目标染料,研究了催化铁内电解反应床的脱色性能。结果表明,在不同初始pH条件下,催化铁内电解反应床对水中酸性红B的脱色效果均优于单一铁内电解反应床。在水力停留时间为2 h,进水pH值为7.2,汽水比为1∶30的条件下,催化铁内电解反应床对100 mg/L酸性红B的平均脱色率为88.5％,高于单一铁内电解反应床约9％。另外,适当增加曝气可以增加铁内电解反应床的脱色效果。     

焦化厂生化出水电解脱色工艺及其机理的初步研究

针对焦化废水经萃取(蒸氨)脱酚和生化处理后的出水水质的特点,研究用铝板作为电极电解该废水的脱色效果,研究了废水pH、电解槽电压、时间等因素对其色度去除率的影响。结果表明,最佳工艺参数为:pH=4、电解槽电压=10V、时间=30min,此时色度去除率可达93.6%,COD的去除率也可以达到61.78%。采用GCMS分析了电解前后废水中的有机物成分,探讨了形成高色度水质的原因、有机物的去除及脱色机理。     

焦化厂生化出水电解脱色工艺及其机理的初步研究

针对焦化废水经萃取（蒸氨）脱酚和生化处理后的出水水质的特点，研究用铝板作为电极电解该废水的脱色效果，研究了废水pH、电解槽电压、时间等因素对其色度去除率的影响。结果表明，最佳工艺参数为：pH=4、电解槽电压=10V、时间=30min，此时色度去除率可达93．6％，COD的去除率也可以达到61．78％。采用GC—MS分析了电解前后废水中的有机物成分，探讨了形成高色度水质的原因、有机物的去除及脱色机理。     

粉煤灰对染料废水的脱色研究

研究了粉煤灰对活性染料、酸性染料、直接染料、阳离子染料、硫化染料和还原染料的脱色能力,确定了脱色率为９１％－９９％时的工艺条件,用粉煤灰处理实际废水既能降低色度又能除去大量ＣＯＤ。     

聚合氯化铝铁絮凝剂的制备及其在焦化废水深度处理中的应用

以铝酸钙粉和硫酸亚铁为主要原料,通过酸溶、氧化、聚合和熟化过程制备了无机高分子絮凝剂聚合氯化铝铁,采用正交试验优选出制备聚合氯化铝铁的最佳条件,联合使用聚合氯化铝铁与氧化剂深度处理焦化废水.结果表明,聚合氯化铝铁的最佳制备条件为:硫酸亚铁投加量10 g(以每100 g铝酸钙粉计,下同)、盐酸投加量400 mL、反应温度80℃、反应时间2.5 h;在此条件下制得的絮凝剂氧化铝质量分数为30.5%,全铁质量分数为1.2%.当聚合氯化铝铁投加量为200 mg/L、氧化剂投加量为10 mg/L时,焦化废水中COD去除率可达70%,色度去除率可达63%,出水水质达到<污水综合排放标准>(GB 8978-1996)中的一级排放标准.     

铁碳微电解填料制备及其对亚甲基蓝的降解

针对传统铁碳微电解工艺中填料易板结的问题,在较低的烧结温度800 ℃条件下,将铁、活性炭、粘结剂和催化剂按一定配料比混合烧结4 h制备了一种铁碳微电解填料。将印染废水中的染料成分亚甲基蓝作为目标污染物,探究溶液pH、铁碳材料添加量和亚甲基蓝起始浓度等反应条件对亚甲基蓝降解效率的影响。在pH=3,铁碳投加量30 g·L-1,亚甲基蓝浓度10 mg·L-1的条件下,亚甲基蓝的去除率达到55%左右;相同条件下对于微电解填料的循环使用实验中亚甲基蓝的去除率能维持在50%以上,证明了该微电解填料具有连续运行的能力。另外,通过微电解与芬顿反应联用的初步实验发现联用效果对于亚甲基蓝的降解率能大幅度提升至90%以上,证明微电解与芬顿反应联用具有较大的应用潜力。     

钢渣粒子电极的制备及其在三维电催化氧化除藻中的应用

为进一步提升电催化氧化除藻效果,制备出钢渣粒子电极,构建了三维电催化氧化系统并用以处理普通小球藻藻液,进而对除藻机理进行了探索。利用钢渣、蒙脱石和锯末在高温煅烧条件下制备钢渣粒子电极,通过制备条件的优化,获得了具有良好除藻性能的钢渣粒子电极。考察普通小球藻经过三维电催化氧化后,藻细胞密度、SOD、光合活性和叶绿素a的变化特征。结果表明：钢渣、蒙脱石、锯末的配比为60%∶28%∶12%,在800 ℃煅烧60 min制备出的钢渣粒子电极在三维电催化氧化系统8 V、60 min条件下,对初始浓度为4×10⁹~6×10⁹ cells·L⁻¹小球藻的去除率为97.10%;处理1 m³藻液的耗电量为3.78 kWh;经过10 min三维电催化氧化处理的藻细胞,其SOD活性会出现短暂升高,藻细胞的光合活性减弱、叶绿素a浓度下降,藻细胞的光合系统的抑制效应可维持较长时间。综合上述结果,应用钢渣粒子的三维电催化氧化系统能够高效除藻,并可长久抑制藻细胞的光合活性。     

石墨烯及其复合材料在环境领域中的应用研究进展

石墨烯是一种具有比表面积大、载流子迁移率高、机械强度高等优异特性的二维纳米材料。因其在纳米技术和环保方面的巨大潜力,自2004年被发现以来即受到众多领域的关注。首先介绍了石墨烯的优异特性及其制备方法;其次重点阐述了十几年来石墨烯及其复合材料在光催化、电催化、Fenton、微生物燃料电池、海水淡化、吸附、电化学传感器等环境领域中的国内外研究进展及主要成果,并总结了在以上领域中的作用机理;最后对其在环境领域中的应用前景进行展望。     

纳米二氧化钛复合石墨烯催化剂的制备及处理染料废水

以硫酸钛为原料,采用共沉淀法,制备了一系列纳米二氧化钛复合石墨烯催化剂,采用XRD和FTIR对样品进行表征。通过紫外光照射亚甲基蓝溶液光催化降解实验,研究石墨烯的加入量对TiO2光催化性能的影响,结果表明,TiO2-GO-5具有最佳的光催化性能。在pH=6.00、TiO2-GO-5的投加量为0.070 g/50 mL、光照3 h条件下,100 mg/L亚甲基蓝溶液的脱色率达到最大值为90.52%。