茶树菇废菌体对水中Cr(Ⅵ)吸附的响应面优化及机理研究

采用响应面优化(Box-Behnkendesign,BBD)法对茶树菇废菌体吸附水中Cr(Ⅵ)的过程进行了优化,并设定pH值、Cr(Ⅵ)初始浓度、反应时间、摇床转速和吸附剂用量为5个影响因子,Cr(Ⅵ)吸附率为响应值,对吸附过程的热力学特征及吸附机理进行了研究.结果表明,对废菌体吸附Cr(Ⅵ)有显著影响的因素是pH值、Cr(Ⅵ)初始浓度和吸附剂用量;废菌体对Cr(Ⅵ)吸附的最佳条件为pH=1.19,Cr(Ⅵ)初始浓度为148.58mg·mL-1,反应时间为89.02min,摇床转速为180.12r.min-1,吸附剂用量为10.90g.L-1,在此条件下,实测Cr(Ⅵ)的吸附率达96%以上.用Langmuir、Freundlich及Dubinin-Raduskevich吸附等温模型对吸附过程进行拟合发现,Langmuir模型可以很好地反映茶树菇废菌体对Cr(Ⅵ)的吸附特性,在298K时最大吸附量为46.95mg·g-1.对表观热力学参数ΔG、ΔS及ΔH的计算表明,废菌体对Cr(Ⅵ)吸附为吸热的自发过程,并且吸附过程增加了体系的混乱度.最后结合FTIR图对吸附机理进行了探讨,结果表明,废菌体对Cr(Ⅵ)具有良好的吸附效果,可用于处理含铬废水,达到以废治废的目的.     

电镀废水处理后铬(Ⅵ)反弹成因分析与对策研究

从化学热力学和电化学理论出发,结合目前普遍采用的还原-固体分离法处理含铬废水工艺步骤,对固-液分离后的上清液和沉降污泥Cr(Ⅵ)含量以及Cr(Ⅲ)-Cr(Ⅵ)之间的形态转化相关性进行研究和分析,进而提醒人们要特别注意控制含铬废水中铬反弹及全过程处理的完整性。     

含铬(Ⅵ)废物堆放场所土壤/地下水的污染特点及土著微生物的初步生物解毒实验研究

通过分析含铬 (Ⅵ )废物堆放场所引起的土壤 /地下水污染特点 ,说明含铬 (Ⅵ )废物污染的潜在与长期危害不容忽视。在污染土壤中进行土著微生物的筛选与初步应用实验 ,其中的土著真菌具有较强的还原能力 ,仅用 2 3d就使铬渣浸出液的六价铬浓度从 115 1.2 /mg·L-1下降到 10 .9/mg·L-1,具有良好的生物解毒作用 ,为含铬 (Ⅵ )废物的处置及污染土壤的修复开辟了一条新途径     

复合煤矸石颗粒材料对Cr(Ⅵ)的吸附特性及机制

文章以煤矸石为原料,采用单因素实验并结合响应面方法,优化改性煤矸石制备条件,通过负载壳聚糖制备新型复合颗粒吸附材料。采用动力学模型、等温吸附平衡曲线和热力学模型拟合原煤矸石、改性煤矸石和复合煤矸石3种材料对Cr(Ⅵ)的吸附特性,并结合XRF、TG-DSC、XRD及SEM分析表征手段探讨了其吸附机制。结果表明,缺氧条件下,煅烧温度698℃、煅烧时间28 min、煤矸石/ZnCl2质量比为20∶13时制得的改性煤矸石对Cr(Ⅵ)的去除率最大;当壳聚糖/改性煤矸石质量比为0.09时,Cr(Ⅵ)的去除率达到97.57%。3种煤矸石材料吸附Cr(Ⅵ)均符合准二级动力学方程。复合煤矸石吸附Cr(Ⅵ)更符合Freundlich模型,吸附量随温度增加而减小,是放热反应。3种材料对Cr(Ⅵ)的最大吸附量依次为改性煤矸石(9.56 mg/g)复合煤矸石(7.38 mg/g)原煤矸石(4.88 mg/g)。复合煤矸石颗粒材料克服了原煤矸石和改性煤矸石处理废水时固液分离困难的缺点,是一种新型环保重金属离子吸附剂。     

硫铁矿对Cr(Ⅵ)污染土壤的长效还原稳定化研究

针对酸溶态占比高的Cr(Ⅵ)污染土壤还原解毒不彻底、后期易返黄的问题,确定了水溶态Cr(Ⅵ)快速还原、酸溶态Cr(Ⅵ)长效缓释还原的修复思路。试验考察了单独添加硫铁矿对Cr(Ⅵ)处理的效果,并采用FeSO₄·7H₂O、硫铁矿分步还原法探究处理后污染土壤的长效稳定性,进行了540 d的长期监测。结果表明:FeSO₄·7H₂O还原药剂长效性较差,在自然环境中容易发生氧化,失去还原效能,无法完全还原缓慢释放的酸溶态Cr(Ⅵ),有必要加入长效还原缓释药剂对酸溶态Cr(Ⅵ)进行持续还原。硫铁矿单独修复水溶态Cr(Ⅵ)为主的污染土壤,在添加20%的硫铁矿,反应14 d的条件下,土壤中Cr(Ⅵ)浸出浓度降至30.4 mg/L。采用FeSO₄·7H₂O和硫铁矿分步还原酸溶态Cr(Ⅵ)污染土壤,先加入2%的FeSO₄·7H₂O,养护3 d后再加入3%的硫铁矿反应27 d,Cr(Ⅵ)浸出浓度即降至0.29 mg/L,加入5%的硫铁矿,反应4 d后Cr(Ⅵ)浸出浓度即可降至0.43 mg/L,之后Cr(Ⅵ)浸出浓度保持稳定。经过540 d的长期监测未发现浸出浓度有上升情况。     

生物硫铁纳米材料特性分析及其处理高浓度含铬废水研究

研究了硫酸盐还原菌（SRB）生成的生物硫铁纳米材料（纳米硫铁）的特性及其在高浓度含铬废水处理中的应用.采用透射电镜（TEM）、X-射线衍射（XRD）和X-射线光电子能谱（XPS）等测试方法对纳米硫铁特性进行分析,考察了pH、温度、投加量对纳米硫铁处理高浓度含铬废水影响,并与传统含铬废水处理方法进行了效果比较.结果表明,纳米硫铁材料粒径长为45～80 nm,长宽比10～15,其铁硫原子比为1.07～1.11,主要组分为无定形态硫化亚铁（amorphous FeS）和四方硫铁矿(mackinawite).反应体系pH、温度、投加量是影响纳米硫铁去除Cr(Ⅵ)的主要因子,pH越低,温度越高,纳米硫铁投加量越大,对Cr(Ⅵ)的去除速率越快.其中pH值对Cr(Ⅵ)的去除影响最大,在pH=3、 25℃、纳米硫铁与Cr(Ⅵ)摩尔比为1.17/1时,10 min即可使Cr(Ⅵ)浓度0.03 mol/L的废水达标排放.此外,纳米硫铁较市售分析纯硫化亚铁具有处理时间短、投加量少等优点;较传统生物处理（SRB法）具有污泥量少和出水COD低等优点.     

硫化改性煤矸石对Cr(Ⅵ)的解毒与固化研究

以煤矸石为原料,以水玻璃和Na OH为改性剂,制备改性煤矸石。改性煤矸石进一步硫化,用于对Cr(Ⅵ)的解毒与固化研究,并采用XRD、FTIR、TEM/EDS、XPS等对固化产物进行检测。当硫化物与Cr(Ⅵ)的质量比大于17.5∶1时,总铬的浸出浓度小于1 mg/L,铬固化率大于99%。硫化改性煤矸石对Cr(Ⅵ)的最大固化量为1.2%。试验过程中,S2-被氧化成了S2+(平均化合价),Cr(Ⅵ)被还原成了Cr(Ⅲ),随后Cr(Ⅲ)进入非晶质结构中并被固化。     

高浓度含铬废水的综合利用

探讨了高浓度含铬褪铜废液的处理方法 ,根据该废液铬含量高 ,具有回收利用价值的特点 ,提出了一条综合利用含铬废液的工艺路线。将含铬废液在合适的条件下把Cr(Ⅲ )氧化为Cr(Ⅵ ) ,加合适的沉淀剂除杂质后 ,加入铅盐溶液 ,生成铬黄     

典型场地铬(Ⅵ)迁移路径分析及耐铬植物初步筛选

通过对典型铬渣堆存场地铬(Ⅵ)迁移路径分析,说明对含铬(Ⅵ)废物/土壤的处置/修复,阻止铬(Ⅵ)进一步扩散迁移已成为保护地下水资源的当务之急.在实验中初步筛选出高羊茅、芦苇、马特、蓖麻4种耐铬植物,其生长发育受铬(Ⅵ)影响较小,且与微生物协同作用还可有效还原土壤中铬(Ⅵ),为控制铬(Ⅵ)污染场地土壤、地下水污染与大气扬...     

吸附法去除水中六价铬的研究进展

六价铬C(rⅥ)是工业废水排放中严格控制的污染物之一。文章介绍了吸附法处理水体中六价铬的研究应用,重点阐述了天然矿物质、农林废弃物、聚合物、树脂、微生物絮凝剂以及碳质吸附剂去除水中C(rⅥ)的研究进展、分析了各种吸附剂处理含铬废水的机理和相关的影响因素,并对用于含铬废水处理的吸附剂发展方向进行了展望。     

大薸对微污染含铬废水的净化及其适应机制

采用实验室培养的方式,研究大薸(Pistia stratiotes)在处理某电镀厂微污染含铬废水的净化效果及其机理。实验结果表明,7 d内,大薸(200 g,鲜重)对20 L含铬废水(铬(Ⅵ)0.5 mg/L,总铬为2.0 mg/L)的铬(Ⅵ)和总铬清除率分别为99.4%和71.6%;被吸收的铬离子主要分布在根部,占吸收总量的68.3%。通过对比分析试验组和对照组根系分泌物和植株体内化学成份,可见大薸对微污染含铬废水的适应机制为:(1)大薸根部分泌出大量的有机酸、糖和氨基酸及蛋白类等,有机酸等将含铬废水中毒性较大的铬(Ⅵ)还原成毒性较小的铬(Ⅲ),缓解其毒害作用。(2)大薸合成大量植物络合物(PCs)降低已吸收的铬离子对植株的毒害作用。     

A.ferrooxidans对高硫煤矸石去除酸性水体中Cr(Ⅵ)的强化作用

本研究考察了Acidithiobacillus ferrooxidans(A.ferrooxidans)联合高硫煤矸石(富含FeS2)对模拟煤矿酸性水体中Cr(Ⅵ)的去除效果.结果表明,处理Cr(Ⅵ)初始浓度为50mg/L的模拟煤矿酸性废水(pH=2.5)时,投配率为6.67～33.33g/L高硫煤矸石可使Cr(Ⅵ)去除达到良好效果.50mg/LCr(Ⅵ)在24h内即可完全被高硫煤矸石中的FeS2还原成Cr(Ⅲ),且在反应终点时(120h),6.67,13.33,33.33g/L高硫煤矸石对还原产物Cr(Ⅲ)的吸附去除率分别为7.1%、20.2%、29.1%.然而,在高硫煤矸石的还原和吸附作用下,大部分的Cr仍以Cr(Ⅲ)形式残留在酸性水体中,且高硫煤矸石的大量投加也给水体带来了Fe~(2+)_、Fe~(3+)_、SO_4~(2-)等二次污染物.在高硫煤矸石-Cr(Ⅵ)体系中引入A.ferrooxidans和9K培养基后,A.ferrooxidans介导的Fe~(2+)_生物氧化及产物Fe~(3+)_水解矿化过程可促进部分Fe~(2+)_、Fe~(3+)_、SO_4~(2-)等向次生铁矿物(包括施氏矿物和黄钾铁矾)转变,从而使模拟酸性水体中残留的Cr(Ⅲ)通过次生铁矿物的吸附或共沉淀作用被清除.在A.ferrooxidans强化作用下,模拟煤矿酸性废水中Cr(Ⅵ)在96h即可达到99.4%的去除率.     

煤矸石制聚硅酸铝混凝剂及对矿井水处理的工艺探讨

本文系统地讨论了用煤矸石制备聚硅酸铝盐混凝剂(PsA)以及对矿井水处理的全过程,时生产基本原理、成本和效益作了简要分析,并提出了一套切实可行的工艺流程。该生产工艺的特点是成本低、以废治废,且工艺简单,它为煤矸石的开发利用和矿井水的处理提供了一条新途径。     

微生物还原Cr(Ⅵ)的机理研究进展

含铬工业废水排放到环境中会对人体的健康和环境带来严重的危害。其中重金属铬的毒性会随着价态的变化而变化。微生物在代谢过程中可以将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),从而降低Cr(Ⅵ)的毒性。从微生物还原Cr(Ⅵ)的机理类型,相关还原酶的基因特性,可还原Cr(Ⅵ)的微生物,影响还原的因素,Cr(Ⅵ)还原过程中存在的问题及发展前景等方面进行了综述。     

枯草芽孢杆菌产γ-聚谷氨酸絮凝剂条件及含铬废水处理研究

利用均匀设计安排试验,用曲线回归分析创建数学模型的方法研究了枯草芽孢杆菌产γ-聚谷氨酸絮凝剂培养条件,结果表明:其最佳培养条件是蔗糖添加量2.2%、酵母膏添加量0.6%、谷氨酸钠4.5%、pH7、温度33℃、摇床转速215r/min。同时利用γ-聚谷氨酸絮凝剂对含铬(Ⅵ)废水进行铬(Ⅵ)去除处理,结果显示:pH值为4、30mL、30mg/L废水中γ-聚谷氨酸的添加量为1.5mL和1%CaCl2用量为2.4mL时,铬(Ⅵ)去除效果最佳,并建立了相应的数学模型,在最佳工艺条件下的铬(Ⅵ)去除率可达55%。     

改性米糠吸附处理含铬废水实验研究

采用磷酸酸化处理米糠,使用改性米糠处理含铬废水,以吸附率为评价指标,考察了吸附剂添加量、pH值、反应时间、温度及溶液Cr(Ⅵ)初始质量浓度等主要因素对吸附率的影响。实验结果表明,酸改性米糠对含铬废水具有较优异的吸附效果,最大吸附率可达到81.3%;pH值为影响吸附率的最重要因素,pH值等于2时,吸附剂对Cr(VI)吸附效果最好;米糠用量、反应时间和溶液初始Cr(Ⅵ)浓度分别为17.5 g/L,90 min,30 mg/L时吸附效果最佳。     

废茶枝叶对黏土中六价铬的吸附作用

研究废茶枝叶中茶多酚对Cr(Ⅵ)在黏土介质中的吸附作用。探讨pH、反应时间、废茶枝叶投加量、反应温度等因素对反应的影响,确定最佳反应条件。简述了茶多酚、Cr(Ⅵ)和黏土之间相互作用的机理。结果表明:在含Cr(Ⅵ)的黏土中投加废茶枝叶时,黏土对Cr(Ⅵ)吸附能力明显增强,作用机理主要是在中性条件下茶多酚将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),并与Cr(Ⅲ)形成配合物,该络合物与黏土颗粒有较强的结合能力,增强了黏土对铬的固定作用。     

ε-聚赖氨酸生产废菌体对六价铬吸附影响的研究

以ε-聚赖氨酸(ε-PL)发酵生产废菌体小白链霉菌(Streptomyces albulus)PD-1为研究对象,探讨了其对吸附Cr(Ⅵ)的影响.实验过程中,对预处理方式、pH、初始Cr(Ⅵ)浓度、吸附时间和温度等因素进行了考察.结果表明,HCl预处理的菌体具有较好的吸附能力,Cr(Ⅵ)的吸附增加率达到22.7%,最佳pH为2.0左右,温度对Cr(Ⅵ)的吸附影响不大.实验过程中分别采取Langmuir和Freundlich 2种吸附等温模型对实验数据进行了拟合,得到2个模型的线性相关系数R2分别为0.979 4和0.979 8,这表明吸附过程中既存在单层吸附同时也存在复杂的多层吸附,小白链霉菌对Cr(Ⅵ)的最大理论吸附量为23.92mg.g-1.通过傅里叶变换红外光谱分析,酰胺基和羟基等基团在吸附过程中起主要作用.     

矸石山自燃起因的试验研究

通过试验表明，煤矸石氧化时的升温速率和它的硫铁矿含量，含碳矿物的品种和数量，粒度堆积氧化时间等因素有关。氧化升温速率较大的煤矸石，加上煤矸石间适当的孔道供氧，热积累等条件导致煤矸石自燃，煤矸石中夹杂的硫铁矿是引起矸石自燃的主要成分。     

用硫酸烧渣法处理煤系硫铁矿

本文提出一种以废治无污染的处理煤系硫铁矿的工艺。该工艺利用硫酸生产过程中所产生的废渣中的氧化铁，经处理后在硫酸介质中与硫铁矿反应，使硫铁矿中的硫和铁及烧渣中的铁资源得到充分的回收利用，既有利于环境保护，又具有良好的经济效益。