二次回归正交旋转组合优化硫酸盐还原菌处理高浓度含铬废水研究

从皮革工业园区沉淀池污泥中分离出对六价铬有高耐受性和强还原力的硫酸盐还原菌(SRB),经形态特征观察、常规生理生化测定、16S r DNA测序和系统进化树构建,确定为脱硫弧菌属(Desulfovibrio)。选取1株SRB降铬菌株(CR-1)为研究对象,运用单因素试验研究温度(X1)、p H值(X2)和菌废比(X3)等条件对CR-1去除Cr(VI)的影响。在单因素试验的基础上,运用二次回归正交旋转组合对Cr(VI)去除条件进行优化,并建立正交回归模型。结果表明,当温度为35℃、p H值为7.1、菌废比为1∶4时,Cr(VI)去除率最佳,理论值可达到99.9%。根据方程估算降铬菌株CR-1的最大Cr(VI)还原量为201.98 mg/L,实际24 h内对Cr(VI)还原量为187.4 mg/L,动力学方程估算的最大还原量与实际还原量相差14.58 mg/L,表明菌株CR-1的降铬能力较好。     

两种富集驯化条件下石油降解细菌菌群的特性研究

为了强化微生物修复石油污染土壤的效果,在实验室条件下,以传统的微生物培养技术为基础,结合分子生物学技术,对石油污染土壤经两种富集驯化培养基培养后的细菌菌群数量及细菌结构变化进行了测定和分析。结果表明:连续富集驯化4个周期后,在无机盐加原油富集驯化条件下,细菌浓度可以达到1.30×1012CFU/mL,比在牛肉膏蛋白胨加原油富集驯化条件下的细菌浓度(3.05×108CFU/mL)高4个数量级;从生物多样性看,无机盐加原油驯化得到的菌群更丰富,有11种细菌,而采用牛肉膏蛋白胨加原油驯化条件得到的菌群中只有4种细菌,当以原油为唯一碳源对土壤微生物驯化时,微生物数量较多,且多样性较高。在无机盐原油培养基条件下,菌群的石油降解率远高于牛肉膏蛋白胨原油培养基条件下菌群对原油的降解率,7 d和15 d的降解率分别可达到20.7%、13.2%和52.2%、35.7%。研究表明,不同的富集驯化方式对菌群的组成有较大影响,在未来应用中菌群的复杂性值得关注。     

电解法处理高浓度含铬废水回收铬的研究

采用电解法处理Cr(Ⅵ)质量浓度为2.6～ 10.4 g/L的废水,研究电解电流、电解时间、NaCl、H2SO4对去除率的影响.结果表明,NaCl可以增加溶液电导率,Cl-可以穿透阴极表面生成的致密Cr(OH)3膜,从而降低阴极极化,同时活化铅阳极表面形成的PbO2膜,降低阳极极化.溶液中加入NaCl可以提高Cr(Ⅵ)去除率.最佳工艺条件为:Cr(Ⅵ)质量浓度7.8 g/L,电解电流1.4A,电解时间10 min,NaCl添加量2 g,H2SO4添加量2 mL,温度25℃.此时Cr(Ⅵ)去除率为99.9％.     

多功能水质分析仪中COD替代试剂的研制

为了降低COD测定成本,减小试剂污染,介绍了一种测定量程为0～1 500 mg/L的HACHCOD替代试剂.重点讨论了组分配比、标准曲线、消解管磨损等因素对测定结果的影响,并提出一系列提高测定质量,减少测定误差的措施.该替代试剂配比为0.5 mL 1/6 K2Cr2O7 (1.00 mol/L) 2.5 mL 1% H2SO4-Ag2SO4 0.04 g HgSO4,在组成上接近于HACH原装试剂,使用内置程序测定的误差介于2.79%～5%之间,使用对应的程序测定误差为0.23%～2.64%.实验证明,与HACH原装试剂、传统重铬酸钾法相比,该替代试剂在测定准确度方面无明显差异,3种方法的平均变异系数分别为1.87%、2.37%和3.71%,测定精密度满足要求, t 均小于 t 0.95,测定结果准确可靠.经济技术比较显示替代试剂具有操作简单,成本低,污染小,适合批量测定等优势.单个样品的平均测定成本仅为0.78 元.     

氢氧化镁铝溶胶MAHs对Cr(VI)吸附性能的研究

采用共沉淀法合成氢氧化镁铝溶胶 MAHs.研究MAHs对模拟Cr(VI)废水的吸附行为和效果.分析溶液pH值、温度、吸附时间、MAHs投加量和Cr(VI)初始浓度等对MAHs吸附性能的影响,并采用XRD和IR表征MAHs结构,探索其吸附机理.结果表明,MAHs对Cr(VI)的适皮宜吸附条件为pH=6、30℃、吸附20 min,其吸附等温线符合Langmuir吸附等温方程.适宜条件下.氢氧化镁铝溶胶MAHs对Cr(VI)的饱和吸附量达90 mg/g,去除率达95%以上,对Cr(VI)具有很强的吸附能力.处理后废水达到因家规定工业废水排放标准(0.5mg/L).氢氧化镁铝溶胶MAHs对Cr(VI)的吸附是由于铬酸根阴离子插入了MAHs样品层间,吸附剂可通过pH=2的Fecl2溶液再生.     

一种新型壳聚糖交联树脂的制备及对Cr(Ⅵ)吸附性能研究北大核心CSCD

采用改进的滴加成球法合成壳聚糖树脂,用环氧氯丙烷对树脂进行交联,制备新型壳聚糖交联树脂。研究了交联树脂对Cr(VI)的吸附效果,探讨了溶液pH值、吸附时间、温度、Cr(VI)初始质量浓度等因素对吸附性能的影响及吸附热力学和动力学。结果表明,各因素中pH值对壳聚糖交联树脂吸附Cr(VI)影响较大。对初始质量浓度为120mg/L的Cr(VI)溶液,壳聚糖交联树脂投加量为1 g/L,pH=3,温度为25℃,吸附2h时可达到最大吸附容量(72mg/g)。用Langmuir等温模型和Pseudo second-order动力学模型对树脂的吸附过程进行线性拟合,R2分别为0.999 9和0.999 7,模型计算的饱和吸附容量qmax(73.53 mg/g)和平衡吸附量qe(29.23 mg/g)与试验结果(72.10 mg/g和27.73 mg/g)基本吻合。Fick扩散模型表明,树脂对Cr(VI)的吸附可分为3个阶段,说明Cr(VI)的去除是物理吸附和化学吸附共同作用的结果。     

腐殖酸对砂质土壤吸附Cr(VI)的影响

利用系列摇瓶振荡实验,研究了在砂质土壤介质中腐殖酸(HA)对Cr(VI)还原作用及增强土壤表面对其吸附的影响.通过改变反应接触时间、pH值、HA投加量等条件,确定了最佳吸附反应条件.结果表明:砂质土壤中存在HA时,可使Cr(VI)还原为毒性较小的Cr(Ⅲ),明显增强土壤对可溶态Cr离子的吸附能力,比同等条件下无HA的土壤吸附量增大1倍以上.一般整个反应过程约8 h即可达到稳定.pH值对Cr的还原和吸附有很大的影响,酸性条件下的吸附量比碱性条件可增大1倍,最佳pH值为2～4;当pH＞5时吸附能力急剧下降,pH=10时吸附去除量降为20%.有HA存在时砂质土壤土对Cr(VI)的吸附反应为一级动力学反应,K298=0.033 5 min-1,砂土对CrO2-4的等温吸附曲线较好地满足Langmuir公式.     

离子液体双水相气浮溶剂浮选分离/富集水样中的盐酸多西环素研究

建立了以亲水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸[Bmim]BF4和Na H2PO4形成的二元双水相作为气浮溶剂分离/富集水样中盐酸多西环素的新方法,并采用紫外分光光度法对盐酸多西环素进行测定。考察了离子液体的初始加入量、盐的种类及浓度、p H值、浮选时间及N2流速等因素对体系浮选分离盐酸多西环素的影响。结果表明,改变离子液体和无机盐的加入量,会使体系的富集倍数发生变化,从而使体系的浮选效率和浓集系数发生变化;随浮选时间增加,体系的浮选效率先增加后略微下降;过大或过小的N2流速都会使体系对盐酸多西环素的浮选效率降低;而p H值对体系浮选盐酸多西环素影响不大。当[Bmim]BF4溶液加入量为3 m L、Na H2PO4加入量为25 g(质量分数为33.3%)、气浮时间为40 min、气浮速率为50 m L/min时,体系的浮选效率最高,可达95.8%,浓集系数可达23.95,此时体系的p H值为4.38。与离子液体双水相萃取(ILATPE)相比,该方法的优点在于不仅有较高的浮选率、浓集系数,还有效减少了离子液体的用量,同时操作更简单、环境友好。     

Cd和Cr(VI)单一及复合污染对鲫鱼组织过氧化物酶同工酶的影响

用聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法研究了Cd和Cr(VI)的单一及复合污染对鲫鱼组织过氧化物酶(POD)同工酶的影响.结果表明,随着Cd、Cr(VI)中毒浓度的升高,Cd对肝POD同工酶起激活作用,对肾、脑则起抑制作用;Cr(VI)对肝POD同工酶和肾POD同工酶起激活作用,对脑POD同工酶影响不明显;Cd、Cr(VI)复合污染则均显示出协同效应的趋势.另外,Cd、Cr(VI)对鲫鱼主要器官POD同工酶的影响具有组织差异性.     

As(Ⅲ)和As(Ⅴ)在骨炭中迁移行为的对流扩散模型研究

采用一维对流扩散模型对比分析了As(III)和As(V)在骨炭中的迁移行为,并开展解吸试验。结果表明,1)Langmuir等温吸附模型能够很好地描述批试验吸附数据,As(III)和As(V)的最大吸附量(qmax)分别为0.827 mg/g和0.337 mg/g。2)骨炭对As(III)和As(V)的滞留能力随循环次数增加而降低,用对流扩散模型拟合试验数据获得的滞留因子表明As(V)的滞留能力是As(III)的1.38~2.20倍。3)共存阳离子在骨炭表面能够形成包覆层,从而增强了骨炭对As(III)和As(V)的滞留能力,其中Mn2+强于Al3+;共存阴离子会降低As(III)和As(V)的滞留能力,其SiO2-3和PO3-4分别对As(III)和As(V)影响最强。4)0.1 mol/L的NaOH解吸能力要强于蒸馏水,As(V)的解吸程度高于As(III),3次累计解吸平均值分别为0.59和0.41。     

形态分析中铬的价态变化及其有效态预测

为了判定连续浸提法的准确度和重金属污染评价的可信性,选择铬元素为目标重金属,以Tessier连续浸提法中的第三步和第四步使用的浸提剂盐酸羟胺(NH_2OH·HCl)和双氧水(H_2O_2)分别作为还原剂和氧化剂,研究铬的形态分析中三价铬(Cr3+)和六价铬(Cr~(6+))相互转化的可能性与可进行程度。此外,以铬渣为原料,考察pH值、温度和振荡时间对铬渣中铬有效态浸出量的影响。结果表明,NH_2OH·HCl在pH值为2~6时均可将Cr~(6+)还原为Cr3+,还原度达90%以上,由此会低估Cr~(6+)的潜在危害。pH值小于7时,Cr3+仅作为催化剂加快H_2O_2的分解,Cr3+含量几乎不变。将pH值、温度和振荡时间对铬离子的浸出影响关联为单因素和双因素数学模型,可预测不同条件下铬渣中Cr~(6+)和总铬(TCr)的浸出量。     

高浓度六价铬的两种测定方法比较

比较分析了饮用水及污水中高浓度六价铬的两种测定方法.实验结果表明,硫酸亚铁铵滴定法适合于高浓度六价铬废水中总铬的测定,重铬酸钾法适合于直接测定高浓度六价铬含量.     

Removal of Cr(VI) from simulative contaminated groundwater by iron metal

The Cr(VI) removal from simulative contaminated groundwater using zero-valent iron (Fe⁰) filings, Fe⁰ powder and nanoscale Fe⁰ in batch experimental mode was studied. Cr(VI) is a primary pollutant of some soils and groundwater. Zero-valent iron, an important natural reductant, could transform Cr(VI) to Cr(III) which is much less toxic and immobile. The Cr(VI) removal percentage was 87% at a metal to solution ratio of 6 g l⁻¹ for commercial iron powder (200 mesh) in 120 min, and 100% Cr(VI) was removed when the metal to solution ratio was 10 g l⁻¹. The results demonstrates that the Cr(VI) removal percentage was affected apparently by pH, the amount of Fe powder and the reaction temperature. The Cr(VI) removal percentage with nanoscale Fe⁰ was much higher than those with Fe⁰ filings or Fe⁰ powder at the same reaction time. Electrochemical analysis of the reaction process led to the conclusion that the Cr(VI) trended to form Cr(III) hydroxide under the reaction conditions. The kinetics analysis showed that Cr(VI) reduction by Fe⁰ could be described as a pseudo-first-order kinetics model.     

活化煤矸石对含铬废水的吸附处理研究

研究了活化煤矸石吸附处理模拟含铬废水.结果表明:铬初始质量浓度为100 mg/L时,Cr(Ⅵ)与煤矸石比值为5 mg/3 g,废水pH值控制在10,吸附接触时间为4 h,废水处理效果最佳,铬去除率可达90%以上;吸附符合Freundlich等温模式,吸附等温方程式为log q=0.778 0 0.971 6 log c,以物理吸附为主.     

Detoxification of hexavalent chromium in wastewater containing organic substances using simonkolleite-TiO2 photocatalyst

Innovative simple method for the preparation of simonkolleite-TiO₂ photocatalyst with different Zn contents was achieved. The prepared photocatalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), FT-IR, Raman and diffuse reflectance spectroscopy techniques. The photocatalytic activities of the materials were evaluated for the simultaneous detoxification of hexavalent chromium (Cr(VI)) and oxidation of organic compounds commonly present in wastewater under simulated solar light. The best photoreduction efficiency of Cr(VI) has been achieved at 1000 ppm simonkolleite-TiO₂ photocatalyst of 5% Zn/TiO₂ weight ratio, and pH value of 2.5 to enhance the adsorption onto catalyst surface. Photoreduction was significantly improved by using formic acid as holes scavenger owing to its chemical adsorption on the catalyst surface. Finally, 100% photoreduction of Cr(VI) could be achieved using formic/simonkolleite-TiO₂ systems under sunlight.     

电感耦台等离子体发射光谱法测定锅炉水中硫、磷

本文对利用电感耦合等离子体发射光谱法（ICP--AES）测定锅炉水中硫、磷含量的方法进行了探讨。对射频功率、泵速、雾化器流量和观察高度等仪器条件进行了优化选择,考察了检测方法的准确度和精密度。硫、磷的方法检出限分别为0．035mg／L、0．089mg／L,相对标准偏差（RSD,n=9）为0．52％～0．69％。     

湿法脱硫后烟气中SO3/硫酸雾测试方法的试验

在自行设计和搭建的模拟湿法脱硫烟气系统中,研究了基于控制冷凝法原理的SO_3/硫酸雾采集装置对湿法脱硫后SO_3/硫酸雾的捕集性能,重点考察了螺旋管与石英棉冷凝温度、采样枪温度、采样流量、采样时间和SO_3/硫酸雾质量浓度对SO_3/硫酸雾捕集性能的影响。结果表明,在研究范围内,湿法脱硫后SO_3/硫酸雾采集装置优化的操作参数为:螺旋管及石英棉冷凝温度95℃,采样枪温度280℃,采样流量17 L/min,采样时间30 min。SO_3/硫酸雾质量浓度较高时,螺旋冷凝管对SO_3/硫酸雾的捕集起主要作用,其捕集的SO_3/硫酸雾比例在75.8%~80.8%,远高于螺旋冷凝管与石英棉捕集SO_3/硫酸雾的比例;SO_3/硫酸雾质量浓度较低(约1mg/m3)时,采样枪对SO_3/硫酸雾的捕集起主要作用,其捕集SO_3/硫酸雾的比例大于50%。     

Preparation of a metal-phosphate/chromium oxide nanocomposite from Cr(III)-containing electroplating sludge and its optical properties as a nanopigment

A nanocomposite composed of metal-phosphates and chromium oxide was prepared from a Cr(III)-containing electroplating sludge (CES) by a facile three-step (extraction–precipitation–calcination) process. Optimal process parameters were determined, and the structure of the metal-phosphate/chromium oxide nanocomposite (MPCON) was investigated by field-emission scanning electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, and X-ray photoelectron spectroscopy. The results show that the optimal extraction pH is 2.0. The MPCON presents a polyhedral morphology with average particle size of around 100 nm. The components of MPCON vary from AlPO₄/Cr₂O₃ to Mg₃(PO₄)₂/AlPO₄/Cr₂O₃ at different solution pH during precipitation. Meanwhile, the optical performance of the nanocomposite as a pigment is discussed. The reflectance of MPCON-6.5 in the near-infrared range is around 56%, making it a strong prospect to be used as a functional pigment in energy-efficient buildings. This study proposes a novel recycling process for the conversion of CES into high-value products, which is beneficial for the treatment of waste.     

动电技术在铬污染土壤修复中的应用及研究现状

对铬污染土壤的动电修复技术的行为机制、研究现状进行了综述,探讨了铬在土壤中的价态、形态及吸附作用对动电修复的影响,并列举一些铬污染土壤动电修复的改良技术.最后对动电技术发展进行了展望,并对该技术今后的研究及发展提出了建议.     

多种材料对重金属Cr(VI)的吸附性能研究

本以废物资源化为目的，以寻找廉价而有效的吸附材料为出发点，分别对活性炭，粉煤灰，蛭石，蜂窝煤渣，废酵母等五种材料吸附Cr(VI)的效果进行了实验。结果表明，（1）每种吸附剂的剂量与铬去除率之间均成正相关关系，铬的去除率随吸附剂用量的增加而增加；（2）作为参照物的活性炭吸附效果最好，对（Cr(VI)的去除率可达99．78％，而啤酒酵母，改性蜂窝煤渣，粉煤灰，蛭石的最大吸附量分别可达到活性炭最大吸附量的94．84％，52．37％，45．11％，37．67％；（3）所选用实验材料的吸附性能由优到劣的排序为：啤酒酵母＞改性蜂窝煤渣＞粉煤灰＞蛭石。