半胱氨酸改性Fe3O4纳米材料对Pb (Ⅱ) 的吸附研究

为了解决水体中Pb(Ⅱ)污染问题,利用SiO_2和半胱氨酸(Cys)对Fe_3O_4纳米粒子进行表面修饰,并用于水中Pb(Ⅱ)的去除研究。实验结果表明,Fe_3O_4@SiO_2@Cys的吸附效果明显优于另外两种未修饰Cys的磁性纳米材料(Fe_3O_4和Fe_3O_4@SiO_2)。当Fe_3O_4@SiO_2@Cys投加量为1.0g/L,pH=6.0,Pb(Ⅱ)初始质量浓度为100mg/L,吸附时间为30min时,水中Pb(Ⅱ)去除率可达到95%以上。在Cd(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)共存条件下,Fe_3O_4@SiO_2@Cys对Pb(Ⅱ)的吸附效果明显优于其他3种金属离子。经5次循环使用后,Fe_3O_4@SiO_2@Cys对Pb(Ⅱ)的去除率仍保持在80%左右。     

微生物絮凝剂捕集Cu(Ⅱ)的响应面优化及机理研究

采用BBD（box—behnken design）法对微生物絮凝剂MBFGAl捕集25mg／L含铜模拟废水中cu（Ⅱ）的过程进行了优化，设定5个影响因子分别为pH值、MBFGAl投加量、CaCl，投加量、搅拌速度和搅拌时间，响应值为cu（II）的去除率，并利用傅里叶红外光谱仪对捕集机理进行了研究。结果表明，影响MBFGAI捕集Cu（Ⅱ）的显著性因素为MBFGAl投加量和搅拌速度；当pH为7．23，MBFGAl投加量为24．75mg／L，CaCl2投加量为29．25mg／L，搅拌速度为130．90r／min和搅拌时间为47．79S时，MBFGAl对Cu（Ⅱ）捕集的效果达到最佳，Cu（Ⅱ）的实测浓度为0．08mg／L，去除率达99．68％，捕集容量为303．43mg／g。最后结合FTIR图，对捕集机理进行了初步探讨，MBFGAI中起捕集作用的基团主要是羟基、羰基和乙酰基。研究表明，微生物絮凝剂MBFGAl对水中Cu（Ⅱ）具有良好的捕集效果，是一种很有潜力的环境友好型微生物重金属处理剂。     

高炉瓦斯泥对Cu(Ⅱ)的吸附

采用等离子体发射光谱、N2吸附和傅里叶红外光谱技术(FT-IR)对高炉瓦斯泥(BFS)进行了表征,测得其BET比表面积为21.13 m2/g、并且含有羟基、酯基等功能性官能团。实验考察了吸附剂用量、pH值、吸附温度、Cu(Ⅱ)初始浓度对高炉瓦斯泥吸附Cu(Ⅱ)的影响,结果表明,当Cu(Ⅱ)初始浓度为100 mg/L时,温度为313 K、高炉瓦斯泥用量为1.5g/L、pH=5时,20 min可达到吸附平衡,吸附率为99.99%。并且吸附过程符合准二级动力学反应模型以及Freundlich吸附等温式,其表观活化能Ea=58.27 kJ/mol,该吸附过程是自发的、吸热的熵增过程。     

新型多功能螯合树脂的合成及对水中Cd(II)离子的吸附特征

研究了使用交联聚苯乙烯叔胺树脂为前驱体与5-氯甲基水杨醛经搅拌反应合成季铵盐型多功能螯合树脂及其对水中Cd(Ⅱ)离子的吸附特征。结果表明,水杨醛单元成功地连接到树脂表面,其含量为1.89 mmol/g。通过浓度、pH值、时间等条件的变化对吸附性能进行研究,得到了25℃时Cd(Ⅱ)的最佳吸附条件:Cd(II)离子浓度为600μg/L,pH=6.0,吸附达平衡的时间约为4 min,树脂的最大吸附量为200.0μg/g,吸附符合Langmuir等温式。pH=6.0时,对重金属离子Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)吸附能力强但选择性较差。     

Cu(Ⅱ)-AgNbO3紫外光催化亚甲基蓝脱色性能研究

采用浸渍法制备了Ca(Ⅱ)-AgNbO3光催化剂,并运用XRD、FT-IR、DRS、XPS和SEM对催化剂进行表征和分析.实验以亚甲基蓝为模拟污染物,在紫外光下考察Cu(Ⅱ)掺杂对AgNbO3光催化效果的影响.分析显示,掺杂Cu(Ⅱ)后AgNbO3晶型及表面形貌没有发生变化,但在可见光区的吸光度得到有效提高.光催化脱色结果表明,当Cu(Ⅱ)的掺杂量为2%(质量比),热处理温度为300℃,催化剂用量为1 g/L,亚甲基蓝初始浓度为10 mg/L,溶液pH值为7.15时,Cu(Ⅱ)-AgNbO3紫外光催化亚甲基蓝脱色的效果最好,3 h后,亚甲基蓝脱色率可达97.1%.     

青萍(Lemna minor L.)对氮磷的吸收特征

以西部地区优势浮萍品种青萍为实验对象,研究了青萍对不同浓度硝态氮和磷酸盐的吸收特征。结果表明,硝态氮浓度在1～10 mg/L范围内,青萍对硝态氮有较好的吸收效果,M-M方程可以较好地描述硝态氮浓度与青萍对硝态氮的吸收速率之间的关系,通过M-M方程拟合得到青萍对硝态氮的最大吸收速率为0.1167 mg/(g FW.h),亲和力常数为6.9274。磷酸盐浓度在0.1～1.0 mg/L范围内,青萍对磷酸盐也有较好的吸收效果,二次多项式回归可以较好地描述青萍吸收速率与磷酸盐浓度的关系,回归方程得到青萍对磷酸盐的最大吸收速率为0.0193 mg/(g FW.h),对应磷酸盐浓度为0.6 mg/L。     

腐殖酸树脂处理含Pb2+、CU2+、Ni2+废水的研究

利用泥炭为原料制备腐殖酸树脂.在动态条件下,研究了腐殖酸树脂对重金属离子Pb2+、Cu2+和Ni2+的吸附效果及吸附条件.同时探讨了腐殖酸树脂对重金属离子Pb2+、Cu2+和Ni2+的吸附与解吸再生机理,吸附机理研究表明,腐殖酸树脂对重金属离子Pb2+、Cu2+和Ni2+的主要吸附形式为离子交换吸附和络合吸附.结果表明,在废水pH值为5.0～7.0,Pb2+、Cu2+和Ni2+浓度分别为50 mg/L,经腐殖酸树脂处理,Pb2+、Cu2+和Ni2+去除率可达98%以上,且处理后废水近中性.含Pb2+、Cu2+和Ni2+电镀废水经腐殖酸树脂处理后,废水中Pb2+、Cu2+和Ni2+含量显著低于国家排放标准.     

Fe~Ⅱ（EDTA）协同生物转鼓过滤器去除NO的实验研究

采用自行研制的生物转鼓反应器（RDB）处理难溶于水的NO废气,为提高NO的传质系数和去除效率,实验考察了营养液中添加FeⅡ（EDTA）络合剂协同RDB以提高NO去除效率的过程。结果表明,当空床停留时间（EBRT）为0.96 min时,在营养液中添加FeⅡ（EDTA）至100 mg/L后,NO的去除效率从70.78%升至79.26%。未添加FeⅡ（EDTA）时NO去除率随营养液的增加下降,添加FeⅡ（EDTA）至100 mg/L后,去除率随营养液量的增加先上升后下降,且下降速率比上升速率大。随着营养液中FeⅡ（EDTA）浓度从0增加至500 mg/L,实验最佳温度从32.5℃升至47.5℃,但添加FeⅡ（ED-TA）至100 mg/L对实验的最适pH值没有太大影响。     

Cu~(2+)、Zn~(2+)对生物脱氮系统的影响

Cu2+和Zn2+是污水处理工艺中经常遇到的金属离子.在驯化好的活性污泥系统中,研究了金属离子Cu2+和Zn2+在0～100 mg/L浓度下对活性污泥牛物脱氮系统的影响.试验发现Cu2+＞5 mg/L、Zn2+＞30 ms/L时,对硝化过程具有明显的抑制作用,在同样浓度的试验条件下Cu2+对硝化过程的抑制作用比Zn2+大.Cu2+≤0.5 mg/L时对反硝化过程具有一定的促进作用,有助于提高TN的去除效果;Cu2+＞0.5 mg/L时,对反硝化产牛抑制作用,随着浓度的增加,TN去除率逐渐下降.Zn2+不影响反硝化过程,仅在大于30 mg/L时,对硝化过程产生抑制作用.重金属Cu2+对生物脱氮系统的影响明显强于Zn2+.     

木粉/壳聚糖接枝丙烯酸-丙烯酰胺吸附树脂对二元重金属离子溶液中Pb^2＋的吸附

采用自制木粉/壳聚糖接枝丙烯酸-丙烯酰胺吸附树脂R1、R2、R3对二元金属离子Cu2＋/Pb2＋和Zn2＋/Pb2＋溶液中的吸附性能进行了较系统考察。Pb2＋离子溶液中存在竞争离子Cu2＋、Zn2＋时,随竞争离子浓度增加,3种吸附树脂R1、R2、R3对Pb2＋的吸附量明显下降,而竞争离子吸附量显著增加。二元溶液中各金属离子浓度相同时,3种树脂对竞争离子Cu2＋、Zn2＋的吸附量大于对Pb2＋的吸附量;各溶液中分别加入NaCl及NaNO3、尿素后,对Pb2＋离子的吸附量下降迅速。随吸附树脂用量增加,竞争离子Cu2＋、Zn2＋的吸附量逐渐减小,Pb2＋的吸附量在吸附树脂用量0.10 g/L（Zn2＋/Pb2＋溶液）或0.15 g/L（Cu2＋/Pb2＋溶液）时出现最大值。溶液pH值对树脂吸附性能有显著影响。3.0     

胺化木质素对水中Cu（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）的吸附

以胺化木质素作吸附剂对水中Cu2＋、Cd2＋的去除进行了研究，主要考察了吸附时间、溶液pH值、温度和金属离子初始浓度对吸附去除率的影响，并研究了其吸附等温线和动力学。结果表明，胺化木质素能有效去除水溶液中的Cu2＋、Cd2＋，且对Cd2＋的吸附能力大于Cu2＋吸附动力学符合准二级动力学方程，吸附等温线均可以很好地用Langmuir方程描述。     

纳米四氧化三铁同步去除水中的Pb（Ⅱ）和Cr（Ⅲ）离子

采用共沉淀方法制备纳米四氧化三铁颗粒（MNPs）,通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和光电子能谱分析（XPS）等表征手段对材料进行分析。同时考察了不同MNPs投加量、pH值、温度和初始浓度条件下对纳米四氧化三铁同步去除水中Pb（Ⅱ）和Cr（Ⅲ）离子的影响。结果表明,在pH为6.0、温度为25℃、纳米四氧化三铁的投加量为4.0 g/L下,吸附3 h后,Pb（Ⅱ）-Cr（Ⅲ）复合溶液中Pb的去除率为70.5%,Cr的去除率可达77.4%。pH和温度对去除过程影响较大。SEM和XRD分析证实成功制备了纳米级四氧化三铁,XPS结果表明,复合溶液中Pb（Ⅱ）和Cr（Ⅲ）离子的去除过程为同步吸附。吸附等温线研究说明,Pb（Ⅱ）的吸附是放热过程且为单相吸附;相反Cr（Ⅲ）的吸附是吸热过程且为多相吸附。重复利用实验表明,MNPs利用3次后对Pb和Cr的去除率几乎未受影响。因此,MNPs可用于实际工程中多种重金属离子共存废水的原位处理。     

高碘酸钾分光光度法测定电解锰渣中的Mn（Ⅱ）

实验定量研究了存在Ca2＋、Mg2＋和Fe3＋时,应用高碘酸钾分光光度法测定Mn2＋的准确性,旨在探讨应用该方法准确测定电解锰渣中Mn（Ⅱ）的可行性。结果发现Ca2＋浓度超过320 mg/L时,测定过程中会产生大量絮状乳白色沉淀,对Mn2＋的测定结果产生干扰。经过16 h的自然沉降,干扰被彻底消除。Mg2＋在浓度为0~192 mg/L范围内对Mn2＋浓度的测定不产生干扰。同时,Fe3＋的存在对Mn2＋浓度的测定产生灵敏的干扰,使用掩蔽剂氟化钾可以减少Fe3＋的干扰,但却不能彻底消除Fe3＋的干扰。提出了在电解锰行业中,没有彻底地消除Ca（Ⅱ）或Fe（Ⅲ）的干扰因素前,需要更为精确地测定Mn（Ⅱ）的浓度,不建议使用高碘酸钾分光光度法。     

纳米光催化还原去除水中铜离子

基于纳米光催化还原技术,以纳米二氧化钛作为光催化剂,研究一种水体中重金属Cu2＋去除方法。采用原子吸收评价水体中Cu2＋去除效果,考察了水体pH值、不同光源及光照时间、催化剂添加量、Cu2＋初始浓度以及乙醇加入量的影响。结果表明,Cu2＋初始浓度在2～50 mg/L,pH为6.0～8.0,添加0.3 g/L纳米二氧化钛...     

纳米TiO2花式分层微球的合成及其对Pb（Ⅱ）的吸附性能

利用仿生合成的方法，以甘氨酸为模板剂、钛酸正四丁酯作钛源，水热合成一种新型纳米TiO2花式微球，并对其进行了表征。通过考察pH值、温度和Pb（Ⅱ）溶液的初始浓度对吸附效果的影响，研究了TiO2花式微球对水溶液中Pb（Ⅱ）的吸附性能及其吸附动力学特性。结果表明，纳米TiO2花式微球直径约2Ixm，平均孔径约56nm，比表面积约是270．3m。／g；当pH值为4．0时TiO2花式微球对溶液中Pb（Ⅱ）吸附率达到最高，210min时基本达到吸附平衡，20、30和40qE的最大吸附量分别为75．64、76．34和77．52mg／g。吸附过程遵循准二级速率方程，与Langmuir等温式拟合更好。     

脱灰煤基活性炭吸附处理含镉废水

考察了硝酸脱灰煤样自制活性炭对Cd（Ⅱ）的吸附去除特征。结果表明，随煤样粒径的减小，活性炭的吸附能力增强，吸附过程符合分形动力学特征；随着镉浓度的升高，活性炭对镉的吸附量增加，活性炭吸附镉符合Langmuir等温方程，镉离子在活性炭上的吸附属单分子层吸附；煤基活性炭适宜的吸附除镉条件为粒径0．054mm、Cd（Ⅱ）初始浓度35mg／L、活性炭用量0．05g、吸附时间1h，此时的吸附容量达40mg／g。     

微生物絮凝剂去除废水中Cd（Ⅱ）的CCD优化及絮凝机制

应用CCD（中心复合设计）法研究了微生物絮凝剂去除废水中Cd（Ⅱ）的最佳条件组合,并根据傅里叶变换红外光谱与环境扫描电镜分析讨论了絮凝机制。CCD设计以Cd（Ⅱ）去除率为响应值,优化Cd（Ⅱ）初始浓度、MBFGA1投加量、溶液初始pH和反应时间4种因素。方差分析显示,模型F值为11.71,P〈0.0001,相关系数R=0.9154,拟合模型极显著,Cd（Ⅱ）初始浓度、pH和反应时间为显著性因素。在最优化条件下：Cd（Ⅱ）初始浓度23.60 mg/L,MBFGA1投加量27.74 mg/L,pH为9.5,反应时间15.97 min,检测实验Cd（Ⅱ）去除率高于99.5%。傅里叶变换红外光谱图表明,絮凝剂分子上羧基、羟基、磷酸基等官能团参与了絮凝过程,并形成了氢键。结合环境扫描电镜图分析得出,MBFGA1的絮凝机制包括化学反应、吸附架桥、氢键和范德华力结合等作用。     

高效脱氮除磷耦合技术物料平衡系统的构建

为了明确系统中反硝化脱氮的具体途径，在传统活性污泥工艺物料衡算方法的基础上，构建了基于短程硝化、同步硝化反硝化和反硝化除磷耦合技术的新型物料平衡系统。以AAO工艺为例，计算了系统稳定运行期间，碳、氮和磷的物料流向，量化了反硝化的5种脱氮途径。结果表明，通过物料衡算推导，系统短程硝化（PN）效率为64．36％。同步硝化反硝化（SND）效率为57．37％；反硝化除磷（DPR）效率为7．82％。对反硝化途径的分析发现，通过亚硝酸盐型同步硝化反硝化去除的氮占32．7％，而作为除磷电子受体得到去除的氮占11．4％。