零价铁活化过硫酸钠深度处理电镀添加剂生产废水

采用零价铁(ZVI)活化过硫酸钠(PS)产生·SO_4~-,以·SO_4~-为氧化剂深度处理电镀添加剂生产废水。考察了废水p H、n(ZVI)∶n(PS)、c(S_2O_8~(2-))和反应温度对废水COD去除率的影响。实验得出废水处理的最佳工艺条件:废水p H为5.0,n(ZVI)∶n(PS)=1.00,c(S_2O_8~(2-))=15 mmol/L,反应温度为50℃。在此最佳工艺条件下反应60 min,COD去除率达到76.8%,出水COD约为42 mg/L,满足GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级标准要求。     

零价铁/炭纤维预处理制药废水

以炭纤维为载体,采用电沉积法制备零价铁/炭纤维,考察了零价铁/炭纤维对制药废水COD的去除效果。SEM表征结果显示,炭纤维表面光滑,炭纤维上负载的零价铁呈现大小不一的球状。实验结果表明:在初始废水p H为5、铁碳质量比为2∶1、固液比(固体质量以铁计)为90 g/L、曝气量为80 L/h的条件下,采用零价铁/炭纤维体系处理COD=10 082.63 mg/L、色度为135倍、p H=7.3、SS=250 mg/L、Na Cl质量分数为3.5%的制药废水,COD去除率可达72.79%,出水COD为2 743.48 mg/L,减轻了后续生化处理工艺的进水负荷;零价铁/炭纤维降解制药废水中COD的过程符合三级反应动力学方程。     

聚硅酸铝铁-海藻酸钠复合絮凝剂的制备

以硅酸钠、硫酸铝、氯化铁、海藻酸钠（SA）为原料制备了聚硅酸铝铁-海藻酸钠（PSAFe-SA）絮凝剂，并采用SEM、FTIR、XRD、TGA技术进行了表征，分析了影响PSAFe-SA絮凝沉降效果的主要因素，并考察了该絮凝剂对松花江水样的处理效果。实验结果表明：在制备聚硅酸的pH为3.0、n(Al+Fe)∶n(Si)为1.0、n(Al)∶n(Fe)为4.0、m(SA)∶m(Si)为0.04的条件下，所制备的PSAFe-SA絮凝剂性能最好；在水样pH为6.0、PSAFe-SA投加量为28 mg/L、沉降时间为20 min的最佳絮凝条件下，松花江水样的浊度去除率为94.50%。     

紫外光活化过硫酸钠降解偏二甲肼

采用紫外光活化Na_2S_2O_8降解偏二甲肼(UDMH),考察了UDMH初始质量浓度、初始溶液pH、Na_2S_2O_8投加量、常见阴离子(NO_3~-,Cl~-,HCO_3~-)存在对UDMH去除效果的影响。结果表明:随着UDMH初始质量浓度从50 mg/L升至300 mg/L,UDMH降解速率常数由0.182 min~(-1)降至0.015 min~(-1);初始溶液pH为9.0时,UDMH降解速率常数为0.087 min~(-1);随着Na_2S_2O_8投加量的增加,UDMH去除率升高,适宜的Na_2S_2O_8投加量为1.0 mmol/L;分别添加2 mmol/L常见的阴离子(NO_3~-,Cl~-,HCO_3~-)对UDMH降解效果没有明显的影响。     

氧化石墨烯负载纳米零价铁的制备及其对亚甲基蓝的吸附

采用液相还原法制备氧化石墨烯负载纳米零价铁吸附剂(Fe0/GO),并用于吸附去除溶液中的亚甲基蓝(MB)。考察了溶液p H、吸附温度、吸附时间、初始MB质量浓度对Fe0/GO吸附MB的影响。SEM等表征结果显示:Fe0以球形或短链形负载在GO上,增加了材料的反应活性位点;Fe0/GO的比表面积为158.32 m2/g,等电点为3。实验结果表明:在溶液p H为6、吸附时间5 h、吸附温度25℃的最佳条件下,加入400 mg/L的Fe0/GO,处理初始MB质量浓度为160 mg/L的MB溶液,MB去除率为89.26%,吸附量为125.5 mg/g;Langmuir等温吸附方程和Frenudlich等温吸附方程均能较好地描述Fe0/GO对MB的吸附过程;Fe0/GO对MB的吸附行为遵循准二级动力学方程;计算得出吸附温度为25℃、初始MB质量浓度为160 mg/L时的饱和吸附量为201.2 mg/g,平衡吸附量为124.3 mg/g。     

零价铁-克雷伯氏菌联合体系对亚甲基蓝溶液的脱色性能

以零价铁(ZVI)和一株高效脱色菌克雷伯氏菌yl-1作为联合体系,研究其对亚甲基蓝溶液的脱色性能,并采用单因素实验及中心组合设计-响应面分析法(CCD-RSM法)对该过程的脱色条件进行优化。实验结果表明:相比于单独ZVI体系和单独yl-1脱色菌体系,ZVI-脱色菌联合体系的脱色率分别提高了40%和10%;在初始pH为8、初始亚甲基蓝质量浓度为250 mg/L、ZVI投加量为4.0 g/L、反应温度为33℃的最优条件下,ZVI-脱色菌联合体系对亚甲基蓝脱色反应液的脱色率为91.33%。     

铁-锰-碳微电解法处理对苯二酚废水

在传统铁-碳微电解填料(简称铁-碳填料)中加入锰粉进行改性,制备了规整化铁-锰-碳改性微电解填料(简称铁-锰-碳填料),并采用该填料处理质量浓度为1 000 mg/L的模拟对苯二酚废水。实验结果表明:在铁-锰-碳填料投加量25.0 g/L、反应时间4.0 h、锰粉质量分数9%、初始废水pH为3的最佳工艺条件下,对苯二酚去除率达95.55%;与铁-碳填料相比,铁-锰-碳填料可大幅提高对苯二酚的去除率,且对废水pH的适应范围较宽;采用铁-锰-碳填料处理对苯二酚废水的过程中,废水pH大体呈现先上升后下降的趋势;由降解中间产物可推断对苯二酚首先被氧化为对苯醌,然后逐渐降解为有机酸。     

海藻酸钠-聚乙烯醇-聚乙二醇复合膜的制备及其对Cu~(2+)的吸附

采用聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)对海藻酸钠(SA)进行改性,制备了一种新型高效SA-PVA-PEG复合膜。研究了该复合膜对Cu2+的吸附效果。用IR和SEM等手段对复合膜进行了表征。表征结果显示,复合膜内部存在孔状结构,有利于吸附Cu2+。实验结果表明:在初始Cu2+质量浓度50 mg/L、复合膜加入量1 g/L、废水pH=5、吸附温度30℃、吸附时间60 min的最佳条件下,吸附率最高可达90.1%,吸附量达25.3 mg/g;复合膜吸附Cu2+的动力学过程可用二级动力学方程和Elovice方程进行拟合,吸附过程符合Langmuir单层吸附理论。采用浓度为1 mol/L的HCl溶液对吸附后的复合膜进行解吸,当解吸时间为2 min时,解吸率可达80.0%。     

纳米零价铁/玉米淀粉的制备及其对Pb2+的吸附

以玉米淀粉为载体，采用液相还原法制备纳米零价铁/玉米淀粉，并用于溶液中Pb2+的去除。采用SEM技术对吸附材料进行了表征。考察了溶液pH、纳米零价铁/玉米淀粉加入量、初始Pb2+质量浓度、反应时间等因素对Pb2+吸附效果的影响。表征结果显示，纳米零价铁/玉米淀粉球体间主要呈链状连接，不仅保持了纳米零价铁的特性，且颗粒的团聚现象明显减少。实验结果表明，在溶液pH 7.0、纳米零价铁/玉米淀粉加入量0.8 g/L、初始Pb2+质量浓度50 mg/L、反应时间60 min的条件下，纳米零价铁/玉米淀粉对Pb2+具有较好的吸附效果，Pb2+去除率为93.17%、吸附量为47.27 mg/g。     

稳定态纳米零价铁-厌氧菌联合处理法降解2,4,6-三氯苯酚

利用SEM、XRD、FTIR等手段对稳定态纳米零价铁（NH₂-SiO₂@NZVI）进行表征，并考察NH₂-SiO₂@NZVI-厌氧菌体系对2，4，6-三氯苯酚（2，4，6-TCP）的降解效果。实验结果表明：NH₂-SiO₂@NZVI具有较强的抗氧化能力及较好的分散性；当2，4，6-TCP质量浓度 50 mg/L、NH₂-SiO₂@NZVI加入量1 g/L、初始 pH 7.00、反应120 h时，2，4，6-TCP的去除率为34.76%，一级降解速率常数为0.022 1，均远大于普通纳米零价铁颗粒；在NH₂-SiO₂@NZVI-厌氧菌体系中，2，4，6-TCP的去除率可达82.70%，NH₂-SiO₂@NZVI与厌氧微生物之间表现出明显的协同效应，能有效缓解2，4，6-TCP对厌氧微生物的抑制作用，稳定体系pH，提高微生物的降解活性和产甲烷活性。     

高级氧化法处理光引发剂生产废水

分别采用臭氧氧化、微电解—Fenton氧化和电化学降解的方法处理COD为6 000~8 000 mg/L、BOD₅/ COD为 0.12~0.17的光引发剂生产废水,比较了3种方法对废水中COD的去除效果。实验结果表明：臭氧氧化反应2 h时废水COD去除率达35.9%,BOD₅/COD 为0.20;微电解反应4 h再Fenton氧化4 h后,废水COD去除率为38.2%,BOD₅/COD 为0.28;电化学降解2 h后废水COD去除率达83.9%,BOD₅/COD 为0.46,降解反应遵循零级反应动力学,反应速率常数为2.6 kg/（m³·h）。3种方法对光引发剂生产废水的处理效果顺序为：电化学降解>微电解—Fenton氧化>臭氧氧化。     

活性炭复合材料负载催化剂催化臭氧氧化处理石化废水

采用催化臭氧氧化深度处理某石化厂炼油废水,制备了活性炭复合材料负载催化剂(Fe_2O_3/ACNT),与几种常见负载催化剂进行了物性和COD去除效果的对比,并对Fe_2O_3/ACNT的催化效果和稳定性进行了详细分析。结果表明:催化剂的催化臭氧氧化活性由高到低的顺序为Fe_2O_3/ACNTFe_2O_3/活性炭Fe_2O_3/Al2O3Fe_2O_3/陶粒;Fe_2O_3/ACNT催化剂具有较高的比表面积、孔体积、强度和吸水率,使COD去除率由单独臭氧氧化时的约20%提高到66.8%。在催化剂填充量200 m L、废水pH 7.6、臭氧投加量200 mg/L、体积空速1 h~(-1)的条件下运行30d,COD去除率平均达65.1%,出水COD均值为40.8 mg/L,最高值为44.3 mg/L,满足外排水COD小于50 mg/L的指标。催化剂稳定性良好,运行30 d活性未见明显降低,具有在环保领域应用的前景。     

高效石油烃降解菌的筛选及其对原油污染土壤的修复

从陕北原油污染土壤中筛选出7株高效石油烃降解菌,其中黄杆菌属CC-2、不动细菌属SC-5、假单胞菌属SC-6表现出较强的石油烃降解能力。通过单因素试验和正交试验考察总石油烃(TPH)降解效果的影响因素,得出各因素对TPH降解率影响程度的大小次序为:溶液p H降解温度降解菌接种量摇床转速,且在降解菌接种量为7%(φ)、溶液p H为7、降解温度为30℃、摇床转速为150 r/min的最适处理条件下,菌株SC-6的TPH降解率可达61.23%。原油污染土壤生物修复实验结果表明:高效石油烃降解菌的投加有利于土壤TPH降解率和酶活性的提高;"菌株SC-6+营养剂"组修复处理42 d后的TPH降解率可达57.59%。     

氧化剂对土壤中石油污染物去除率的影响

以FeSO_4-柠檬酸为催化剂,探讨了不同氧化剂的类型、浓度、与催化剂的比例等因素对土壤中石油污染物去除率的影响。实验结果表明:各氧化剂体系的石油去除率大小顺序为KMnO_4CaO_2≥H_2O_2K_2S_2O_8;随着反应时间的延长,各体系的石油去除率均呈现出先快速增涨、再缓慢增加后略有降低的趋势;在氧化剂浓度相同条件下,H_2O_2体系和Na_2S_2O_8体系的石油去除率分别比对照增加了145.5%~238.7%和112.6%~167.5%;在催化剂用量相同条件下,H_2O_2体系和Na_2S_2O_8体系达到最高石油去除率时的n(氧化剂)∶n(催化剂)分别为50∶1和100∶1;H_2O_2体系对残油族组分的去除率大小顺序为非烃芳烃饱和烃沥青质。     

PSAF-DMDAAC复合絮凝剂的制备及含铊废水的处理

将自制聚硅酸铝铁（PSAF）与二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）复配,制备了复合高分子絮凝剂PSAF-DMDAAC,并将其用于含铊废水的处理。表征结果显示：PSAF与DMDAAC先利用氢键形成聚合体后脱水,然后DMDAAC链上的烯基双键与PSAF中的聚铁、聚铝基团发生桥联反应,以配位键形式将基团引入DMDAAC链,形成一种新型复合絮凝剂。实验结果表明：复合絮凝剂制备的最优条件为（Al+Fe）与Si的摩尔比2∶1、Al与Fe的摩尔比1∶2、60%（w）DMDAAC溶液加入量0.8%（w）;废水处理的最优条件为絮凝剂投加量0.8 g/L、废水pH 9.5、沉降时间10 min;在上述优化条件下,废水的色度、浊度、铊的去除率分别达到95.0%,96.4%,95.6%,处理后废水的色度、浊度、铊质量浓度分别为10度、6 NTU、13 μg/L。     

碳纳米管-海藻酸钠复合吸附材料的制备及其对高浓度Cr（Ⅲ）的吸附

以碳纳米管（CNTs）和海藻酸钠（SA）为主要原料，制备了环境友好型的复合吸附材料——CNTs-SA。采用TEM和FTIR技术对吸附材料进行了表征，并采用静态法考察了溶液pH、吸附时间、原料固液比（m（CNTs）∶V（SA））等因素对CNTs-SA吸附Cr（Ⅲ）的影响。表征结果显示，CNTs-SA表面引入了更多的—COOH和—CO基团，导致其吸附Cr（Ⅲ）的效果较CNTs有了显著的提高。实验结果表明：在室温、初始Cr（Ⅲ）质量浓度4 000 mg/L、CNTs-SA加入量21 mg/mL、溶液pH 5、吸附时间3 h、m（CNTs）∶V（SA）=1.0 mg/mL的条件下，CNTs-SA对Cr（Ⅲ）的吸附量为120 mg/g，Cr（Ⅲ）去除率为61.5%;Freundlich等温吸附方程适合描述CNTs-SA对Cr（Ⅲ）的吸附行为。     

表面活性剂对土壤中石油污染物的解吸

采用4种表面活性剂解吸老化石油污染土壤中的污染物,对其解吸动力学特征及残油组分进行了分析。实验结果表明:在表面活性剂质量浓度相同(0.5 g/L)条件下,土壤中石油污染物解吸率的大小顺序为十二烷基硫酸钠(SDS)曲拉通X-100(TX-100)吐温-80(TW-80)十二烷基苯磺酸钠(SDBS);SDS的解吸率最高,经48 h累积解吸后土壤中石油污染物的解吸率为38.7%;表面活性剂对石油污染物的解吸动力学曲线用Elovich方程拟合,效果最好,相关系数为0.970 2~0.995 6;非离子表面活性剂(TX-100、TW-80)对石油污染物中饱和烃组分的解吸率优于阴离子表面活性剂(SDS、SDBS),而对芳香烃组分的解吸率不如阴离子表面活性剂。     

Fenton氧化—微生物法降解土壤中石油烃

以长期被苯系物污染的活性污泥为菌源,采用液相“诱导物-中间产物-目标污染物”驯化模式驯化出专性混合石油降解菌群,并将其用于Fenton氧化—微生物法处理模拟石油污染土壤。高通量测序结果表明,产黄杆菌属（Rhodanobacter）、分支杆菌属（Mycobacterium）和根瘤菌属（Rhizobiales）为主导菌属。实验结果表明：接种混合菌群后降解50 d,土样的总石油烃（TPH）去除率较土著菌提高了13.4~20.5百分点;对于TPH含量（w）分别为4%,8%,11%的土样,Fenton氧化的最佳H₂O₂加入量分别为3,4,4 mol/L（Fe²⁺加入量0.04 mol/L）,TPH总去除率分别可达88.8%,65.0%,47.7%,较单独Fenton氧化或单独微生物法均有很大程度的提高,且缩短了降解时间,增加了土壤有机质。