赤泥质陶粒吸附模拟酸性废水中铜离子的行为

矿山酸性废水中重金属污染较普遍,利用赤泥陶粒对模拟酸性废水中的Cu~(2+)进行净化处理。实验结果表明,当p H值为3、温度为30℃、Cu~(2+)初始浓度为150 mg/L、陶粒添加量为20 g/L、吸附时间为4 h时,Cu~(2+)的去除率达到95.06%。陶粒对Cu~(2+)的吸附符合准二级动力学模型,相关系数为0.998 3,饱和吸附量为7.412 9 mg/g;等温吸附模型中更符合Langmuir等温吸附模型,相关系数为0.993 3。处理废水后的陶粒用硫酸-硝酸浸提,浸出液中重金属离子浓度均低于国家浸出毒性标准,表明陶粒是一种很好的酸性废水处理剂。吸附饱和的陶粒用1 mol/L的Na OH溶液再生效果好。实验结果表明,陶粒对Cu~(2+)的吸附过程是物理吸附和化学吸附的共同作用。     

制革废水中硫化碱的处理及利用

一、前言 制革废水是工业废水中较难处理的废水之一。废水成分复杂,除含毛、油脂、碎肉、皮渣外,还含有大量S~(2-)、Cr~(3+)、Cr~(6+)等,并且放置时间稍长,废水及沉积物变得恶臭,排放时产生难闻的气味。废水中S~(2-)来自脱毛脱脂工序,该工序要使用大量硫化碱（Na_2S）进行脱毛脱脂,这部分废水排放不仅造成污染,并且由于废水中含大量Na_2S（约4～5克/升）,不进行回收也造成浪费。另外它也是引起水质变腐变臭的主要因素。针对这一问题,我们对制革废水中硫化碱的处理及利用进行了研究。 二、实验部分 取烟台某制革厂脱毛脱脂废水进行实验。该废水呈强碱性,pH=12,灰白色,粘度较大,含大量悬浮物,无臭味。但放置两天水质变黑灰色,产生腐蛋似恶臭,Na_2S含量约4克/升。     

新型DTC类络合重金属捕集剂的合成及其在废水处理中的应用

为了更有效地去除废水中络合态重金属离子且不添加任何絮凝剂,合成了一种新型的重金属捕集剂聚-二硫代氨基甲酸铵(PADTC),并采用傅里叶红外光谱,核磁共振,元素分析和凝胶渗透色谱推测产物结构。考察反应时间、pH对重捕剂去除效果的影响,结果表明:在pH=6、反应时间为20 min时,Cu~(2+)、Ni~(2+)和Zn~(2+)的最大吸附能力分别为246、234和227 mg·g~(-1);同时还探讨了不同络合剂的吸附影响,其去除顺序为TACAEDTA。在实际废水处理中,PADTC取得了良好的处理效果。通过FT-IR、SEM-EDS和XPS表征证实了PADTC对络合重金属的抓捕机理。使用PADTC从废水中去除重金属可能具有良好的工业发展前景。     

硝酸改性稻秆处理含Pb~(2+)模拟废水

在150 m L溶液中,稻秆用量为5 g,硝酸浓度为10%,稻秆颗粒度为20目,改性温度为80℃,改性时间为3h,制备得到硝酸改性稻秆吸附剂。详细探讨了用该吸附剂处理含Pb~(2+)废水的影响因素:吸附剂用量、Pb~(2+)初始浓度、溶液pH值、吸附时间和吸附温度等对Pb~(2+)吸附率的影响,并进一步通过正交实验及对比实验得出处理200 m L,初始浓度为300mg·L-1的含Pb~(2+)废水的最佳吸附工艺为:吸附剂用量为4 g,pH值为6,吸附时间为3 h,吸附温度为20℃,在此工艺条件下,对Pb~(2+)的吸附率达到94.31%,吸附量为14.15 mg·g~(-1)。     

在线反相流动注射技术在电镀废水连续监测中的应用

本文包括两方面内容:一是介绍反相流动注射分析(rFI(?))在线连续监控的原理和方法;二是介绍反相流动注射分析标准加入法测定电镀废水中金属离子的方法。应用本文介绍的方法建立了电镀废水中Cr~(6+)、Ni~(2+)和Cu~(2+)的在线连续监控和含量的测定,方法简便、快速。相对偏差分别为-6～5％、-5～2％和-5～3％。     

煤基活性炭的改性及其对含铜废水的吸附性能

利用乙二胺四乙酸二钠(EDTA-Na2)对煤基颗粒活性炭进行改性以提高其对废水中Cu2+的去除效率,探讨了温度、EDTA-Na_2浓度、改性时间和固液比对活性炭改性的影响。结果表明:在124℃、0.14 MPa的条件下,利用0.05 mol/L的EDTA-Na_2溶液改性处理煤基活性炭,当固液比1∶10、浸渍时间40 min时,所制备的活性炭对模拟含Cu~(2+)废水的去除率高达90.8%,而未经改性处理的活性炭对废水中Cu~(2+)的去除率仅为60.9%。采用比表面积和孔径测定(BET)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)等对改性前后活性炭表面结构和性能进行表征。在优化条件下制备的改性活性炭羟基含量增多,微晶尺度变小,表面活性位增多,有利于Cu~(2+)的吸附。     

鸟粪石沉淀法去除酿酒废水中磷的研究

以氧化镁和硫酸镁作为镁源采用鸟粪石(MAP)沉淀法对酿酒废水开展了除磷实验研究,考察不同因素对TP去除效果的影响。结果表明:除磷效果影响因素重要性排序为pH转速Mg~(2+)与P的摩尔比。以氧化镁为镁源时,MAP沉淀法的最佳反应条件为pH=10.0,转速150r/min,Mg~(2+)与P摩尔比为1.2;以硫酸镁为镁源时,MAP沉淀法的最佳反应条件为pH=10.0,转速50r/min,Mg~(2+)与P摩尔比为1.0。正交实验与单因素实验结果基本一致,最佳条件下TP去除率均可达90%以上。受酿酒废水矿物成分影响,MAP沉淀中的MgNH_4PO_4·6H_2O纯度较低,综合考虑,采用MAP沉淀法去除酿酒废水中的磷时宜选用氧化镁作为镁源。     

液体高铁酸钠同时去除电镀废水中氰化物和重金属

采用自制的电化学装置在线制备液体高铁酸钠,然后将制得的高铁酸钠投加到电镀废水中进行处理,考察不同pH值和不同高铁酸钠投加量对废水中总氰化物、Cu~(2+)、Ni~(2+)去除率的影响;对比研究了高铁酸钠氧化法和次氯酸钠氧化法在处理低浓度含氰电镀废水的效果。结果表明,当pH为9~10,高铁酸钠的最佳投加量为0.O.24±0.048 mmol·L~(-1)时,总氰化物、Cu~(2+)和Ni~(2+)的同时去除率均在90%以上;在处理低浓度含氰电镀废水时,高铁酸钠对总氰化物、Cu~(2+)和Ni~(2+)的同时去除率均明显高于次氯酸钠。这是因为高铁酸钠能够有效地氧化多种络合态的氰化物,包括Cu(CN)_4~(3-)、Cu(CN)_4~,Ni(CN)_4~(2-)等使废水中的重金属转变为离子态;然后在碱性条件下在高铁酸盐还原产物-Fe(OH)_3助凝和絮凝作用下,反应生成沉淀达到同时去除氰化物和重金属的目的。     

高分子重金属絮凝剂CSAX处理铅锌废水

合成了高分子重金属絮凝剂交联淀粉聚丙烯酰胺黄原酸酯(CSAX),研究了该絮凝剂处理铅锌废水的效能,考察了各因素对CSAX捕集Pb~(2+)和Zn~(2+)效果的影响,并将其应用于实际铅锌冶炼废水的处理以进行验证。结果表明,CSAX对Pb~(2+)和Zn~(2+)的捕集效率较高,Pb~(2+)去除率达95%以上,Zn~(2+)去除率可达90%。p H值对CSAX去除Pb~(2+)(Zn~(2+))有一定的影响,在p H7的范围内,p H值越高,去除率越高;腐殖酸以及致浊物质能促进Pb~(2+)(Zn~(2+))的去除;EDTA明显抑制对Pb~(2+)(Zn~(2+))的去除;相比之下,碱金属、碱土金属以及部分配位能力弱的阴离子对Pb~(2+)和Zn~(2+)的去除率影响不大。     

Cu~(2+)和S~(2-)对反硝化污泥的影响

电镀废水中含络合铜废水的处理主要采用硫化钠破络法,由于原水水质波动,硫化钠投加量难以准确控制,从而导致Cu~(2+)或S~(2-)残留对后续生物段运行会产生一定的影响。然而,针对这2种离子对反硝化污泥的影响尚未见系统报道。通过小试实验系统研究了Cu~(2+)和S~(2-)对反硝化污泥的毒性和抑制作用并通过长期实验考察了反硝化污泥对这2种离子的耐受程度以及污泥性质的变化。结果表明,Cu~(2+)和S~(2-)对反硝化污泥活性的EC_(50)分别为3.15 mg·L~(-1)和14.71mg·L~(-1)在相同质量浓度下,Cu~(2+)比S~(2-)具有更强的毒性。长期运行实验结果表明,反硝化污泥对S~(2-)具有一定适应能力,最大承受浓度为20 mg·L~(-1),而Cu~(2+)耐受能力较差,最大承受浓度仅为1 mg·L~(-1)同时,Cu~(2+)的连续投加使反硝化污泥的沉降性和脱水性能变差,比阻増大,而S~(2-)的存在对反硝化污泥的沉降性和脱水性能无明显影响。     

造纸污泥制备功能吸附材料及其对Cu2+吸附性能的研究

以造纸污泥为原料,利用热解的方法制备生物炭,然后用氢氧化钠对其改性,得到功能吸附材料(SAM),探讨了SAM对Cu~(2+)的吸附性能及其影响因素。采用扫描电镜(SEM)、红外光谱等手段揭示了SAM吸附Cu~(2+)的机理。结果表明:造纸污泥在300℃热解2h,然后用5mol/L的氢氧化钠改性,可制备得到对重金属具有良好吸附性能的SAM;当100mg/L的Cu~(2+)模拟废水的pH为6～7时,SAM投加量为0.010 0g/mL下Cu~(2+)去除率为99.15%,SAM投加量为0.002 5g/mL下SAM的吸附量为28.788mg/g;SAM吸附Cu~(2+)符合Langmuir吸附等温模型,属于单分子层吸附,其吸附机理主要表现为化学吸附,即SAM中含有丰富的羟基官能团,Cu~(2+)能与羟基形成稳定的络合物,通过化学键固定在SAM的表面及孔内,从而达到去除模拟废水中Cu~(2+)的效果。     

磁性生物质吸附——磁分离处理含铅废水

利用桉叶磁性生物质吸附剂(ELMB)处理含铅废水,结果表明,影响吸附效果的主要因素为初始pH、接触时间和ELMB投加量。当Pb~(2+)初始摩尔浓度为0.5mmol/L、初始pH为5、接触时间为1h、ELMB投加量为2.0g/L时,Pb~(2+)去除率高于95%。Langmuir和Freundlich吸附等温模型都能较好拟合ELMB对Pb~(2+)的吸附。吸附前后红外图谱表明,Fe—O、C≡N、C=O、C=C和O—H可能参与了吸附反应。外加磁场后,15min即可完成铅冶炼废水中的ELMB分离。预处理后,ELMB吸附—磁分离联合工艺处理铅冶炼废水,出水可达到《铅、锌工业污染物排放标准》(GB 25466—2010)。     

UV/Fenton法处理EDTA-Cu-Ni络合废水

为了探索络合态重金属废水的处理方法,采用UV/Fenton氧化技术处理EDTA-Cu-Ni模拟废水,主要研究了Fe~(2+)投加量、H_2O_2投加量、初始pH和UV光照时间等因素对COD、Cu~(2+)和Ni~(2+)去除效果的影响及机理。结果表明,随着Fe~(2+)和H_2O_2投加量以及初始pH的升高,COD、Ni~(2+)的去除率先升后降,Cu~(2+)的去除率则在升高后趋于稳定;随着UV光照时间的增加,COD、Cu~(2+)、Ni~(2+)去除效率均呈上升趋势并逐渐达到平衡。结合成本和效率考虑,得出最佳处理条件为:Fe~(2+)投加量为10 mmol·L-1,H_2O_2投药量为600 mmol·L~(-1),反应初始pH为3.0,UV光照时间为120 min。在UV/Fenton体系中,UV光照能增强Fenton反应的去除效率,异丙醇对反应的抑制说明羟基自由基在处理过程中是重要的活性物种。     

膨润土复合颗粒与SRB协同处理酸性矿山废水

针对酸性矿山废水(AMD)pH低、重金属含量大、处理难等问题,采用膨润土-钢渣复合颗粒吸附剂、塑料雪花片和碎石作为填料,经生活污水、鸡粪、锯末发酵液驯化的硫酸盐还原菌(SRB)优势菌悬液对填料进行挂膜,构造三组动态柱:I#动态柱采用分层填装方式、Ⅱ#动态柱采用混合填装方式、Ⅲ#动态柱为只含有微生物的动态柱。研究其对Fe~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)、SO_4~(2-)和H~+的去除效果,并研究分层的动态柱的再生效果、揭示机理。结果表明:膨润土-钢渣复合颗粒与微生物填料分层填装的方式更利于处理酸性矿山废水(AMD),该动态柱40 d时对Fe~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)和Zn~(2+)的去除率均能达到95%以上,对SO_4~(2-)的去除效果好于其他两个动态柱,且出水pH为中性,同时SRB还原SO_4~(2-)生成的S~(2-)/H_2S可以使重金属离子固定、饱和吸附剂再生。说明膨润土复合颗粒与SRB协同处理酸性矿山废水具有创新高效性,值得推广使用。     

厌氧颗粒污泥藻酸盐对铜离子的吸附研究

从厌氧颗粒污泥中成功提取出细菌藻酸盐并制备成藻酸钙吸附剂,研究其对水中Cu~(2+)的吸附性能。实验结果表明,接触时间、Cu~(2+)初始浓度和溶液初始pH是影响Cu~(2+)吸附性能的重要因素。吸附等温线研究表明,Langmuir模型比Freundlich模型能更好地描述吸附过程。Cu~(2+)在藻酸钙上的吸附动力学过程可以很好地用Pseudo二级动力学方程来描述。以100 mmol/L HCI为解吸剂,可有效洗脱藻酸钙上95%的Cu~(2+),实现Cu~(2+)的回收。     

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。     

响应面法优化Fenton法预处理腈纶废水

为得到Fenton法预处理腈纶废水的最优条件参数,以初始pH、H_2O_2投加量、Fe~(2+)投加量、反应时间为考察因素,废水COD去除率为评价指标,在单因素实验基础上,通过Box-Behnken方案构建与拟合响应面模型,分析4个独立因素及各因素之间的交互作用对COD去除效果的影响。确定了最佳Fenton法预处理工艺:初始pH为3.0,H_2O_2投加量为5.0mL/L,Fe~(2+)投加量为4.9g/L,反应时间为150min时。此时,COD去除率预测结果为44.08%,实际运行结果为43.89%,表明该模型可靠。考察了无机离子对Fenton法预处理的影响,并研究预处理前后腈纶废水可生化性的变化。结果表明,SO~(2-)_4对腈纶废水的降解无明显影响,Fenton法预处理显著改善了腈纶废水可生化性。通过对比Fenton法预处理前后腈纶废水的傅立叶变换红外光谱(FTIR)可以得出,Fenton法预处理有效去除了腈纶废水中难降解有机物。     

利用硅藻土处理含镉废水机理的初步研究

本文初步探讨了利用原料来源广、价格低廉的硅藻土作为净化剂处理含镉废水的作用机理。结果表明,硅藻土对Cd~(2+)的净化作用包括吸附、混凝、中和,三个作用相互影响,协同作用。     

Zn(Ⅱ)、硫化物和苯酚对短程硝化污泥活性的抑制

重金属锌(Zn~(2+))、硫化物和苯酚是工业废水中常见的、困扰许多工业废水生物处理系统运行效果的污染物。采用批次实验分别研究了Zn~(2+)、硫化物和苯酚对短程硝化污泥的单一毒性以及抑制解除后的活性恢复情况,根据单因素实验结果选取实验水平,结合中心组合设计原理,采用2因素3水平的响应面分析法,考察了Zn~(2+)和苯酚以及硫化物和苯酚对短程硝化污泥活性的联合毒性抑制。Zn~(2+)、硫化物和苯酚的半抑制浓度IC50分别为38.29、139.13和3.46 mg·L~(-1),高浓度抑制剂实验组抑制解除后8 h,三者的短程硝化污泥活性恢复程度分别为7.46%、46.09%、22.69%。实验所得Zn~(2+)和苯酚以及硫化物和苯酚对短程硝化污泥活性的联合毒性抑制的二元二次响应面模型的多元相关系数R2分别为0.997 2和0.990 8,实验值与模型预测值吻合较好,可为短程硝化-厌氧氨氧化工艺处理实际废水提供理论指导。     

采用强酸型阳离子交换树脂分离铝离子和磷酸盐

三氯硫磷作为重要的农药中间体,在生产过程中可能产生高浓度Al~(3+)与磷酸盐共存的强酸性废水,有效分离Al~(3+)与磷酸盐并进一步分别对其回收利用具有重要意义。围绕上述问题,选择001×7强酸型苯乙烯系阳离子交换树脂,研究了Al~(3+)与磷酸盐在单一和共存体系下的动态吸附交换行为。研究发现,该树脂对Al~(3+)有良好的吸附性能,Al~(3+)穿透曲线表现为典型的"S"型,采用Thomas模型可以很好地模拟Al~(3+)吸附过程。当初始Al~(3+)浓度([Al~(3+)]0)为1 000 mg·L~(-1)且流速为4、6和10 BV·h~(-1)时,穿透交换容量(Al~(3+)平衡浓度为10 mg·L~(-1))分别为14.08、12.16和11.09 mg·g~(-1);磷酸盐的存在促进了Al~(3+)的交换,当体系存在4 300 mg·L~(-1)磷酸盐时,穿透交换容量分别提高了16.50%、9.61%和6.37%。对于吸附饱和的树脂,采用4%HCl溶液可达到98.3%再生率。采用阳离子交换树脂分离Al~(3+)与磷酸盐共存废水,这可能是实现二者分离与后续回收的有效手段之一。