淀粉基黄原酸盐处理重金属废水的条件优化研究

采用淀粉基黄原酸盐处理含重金属的电镀废水 ,对淀粉基黄原酸盐的用量、pH值和反应时间等条件进行了研究。结果发现 ,1L含氰电镀废水 (含Cr3+15mg/L、Cu2 +3mg/L、Ni2 +9.2mg/L和Zn2 +6mg/L) ,加入 1g淀粉基黄原酸盐 ,调节 pH为 8,搅拌 1h ,过滤 ,处理后的废水中Cr3+、Cu2 +、Zn2 +和Ni2 +残余浓度分别为 0 .0 8mg/L、0 .0 1mg/L、0 .1mg/L和 0 .0 8mg/L。含有重金属盐的残渣 ,可用硝酸处理 ,以回收重金属     

改性甘蔗渣对Cu2+和Zn2+的吸附机理

研究了均苯四甲酸二酐(PMDA)和乙二胺四乙酸二酐(EDTAD)改性甘蔗渣对重金属离子Cu2+和Zn2+的吸附性能,包括吸附动力学和吸附等温线。结果表明,改性后的甘蔗渣对重金属离子Cu2+和Zn2+的吸附容量有显著提高,对Cu2+和Zn2+吸附等温线均符合Langmuir方程,吸附为单分子层吸附。根据Langmuir方程,PMDA和EDTAD改性甘蔗渣对Cu2+的吸附量分别为60.21和33.45 mg/g,对Zn2+的吸附量分别是70.53和36.53 mg/g。两种改性甘蔗渣对两种金属离子的吸附在30 min内均可完成,用准二级吸附动力学方程模拟动力学过程得到较好的线性相关性。以EDTA溶液为洗脱剂对吸附Cu2+和Zn2+的改性甘蔗渣进行洗脱再生,再生的吸附剂可反复使用。     

核桃壳对模拟废水中Cu~(2+)的吸附性能研究

采用核桃壳作为吸附剂,对模拟废水中的Cu2+进行吸附去除,考察了吸附剂粒径、水样初始pH、吸附剂用量、Cu2+初始浓度、吸附时间等因素对Cu2+吸附效果的影响,确定最佳吸附参数,并进行了吸附动力学和吸附等温线分析。结果表明:最佳吸附参数为核桃壳吸附剂粒径1.25~1.60mm、水样初始pH 5.0、吸附剂用量2.5g,Cu2+初始质量浓度20mg/L、吸附时间360min,在此条件下100mL水样在200r/min、25℃条件下吸附的Cu2+去除率达70%以上,吸附量约为0.702mg/g;本实验过程采用伪二级动力学方程的拟合更好,R2均在0.9以上,Cu2+吸附速率与其浓度的二次方成正比;Langmuir方程可以较好地描述核桃壳吸附剂对Cu2+的吸附过程,此吸附过程是单分子层的吸附。     

4A沸石对复合污染水体中Pb2+、Cu2+和Cd2+的去除

采用静态吸附法以4A沸石为吸附剂研究其对复合污染水体中Pb2+、Cu2+和Cd2+的竞争吸附特性,并探讨了影响吸附的环境因素。实验表明,在室温条件下,溶液pH5～6,4A沸石15 mg对10 mL复合污染溶液(Pb2+、Cu2+和Cd2+浓度分别为100 mg/L)吸附20 min时,对溶液中3种重金属的吸附去除率均可达99.8%以上。反应过程中4A沸石对3种重金属的吸附速率大小为Pb2+>Cu2+>Cd2+。复合污染水体中4A沸石对Pb2+、Cu2+和Cd2+的吸附符合Langmuir和Fre-undlich等温吸附方程,相关系数分别为0.9981、0.9901、0.9916和0.9638、0.9194、0.9689。经计算,4A沸石对Pb2+、Cu2+和Cd2+的饱和吸附量分别为129.9 mg/g、107.5 mg/g和99.0 mg/g。4A沸石吸附重金属离子达到吸附平衡的时间较短,对溶液pH值的适应性较好。吸附后的4A沸石可以再生利用,对铅离子洗脱重复利用性较铜离子和镉离子强。     

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+.     

十溴联苯醚共存条件下水中Zn(Ⅱ)的生物吸附

研究了十溴联苯醚(BDE-209)共存条件下嗜麦芽窄食单胞菌对水中Zn2+的吸附特性,并通过对菌体进行失活处理、红外光谱和X-光电子能谱分析,探讨了吸附机理。结果表明,Zn2+的吸附符合Freundlich吸附模式;嗜麦芽窄食单胞菌对Zn2+吸附作用明显,2.5 g/L菌体在2 h时,对初始浓度为2.0 mg/L Zn2+的去除率达92%。BDE-209对菌体吸附Zn2+有一定的抑制作用。各因素对嗜麦芽窄食单胞菌吸附Zn2+的影响程度由大到小依次为:投菌量>pH>BDE-209浓度。菌体对Zn2+的吸附除表面吸附外,还存在跨细胞壁细胞膜的主动运输和积累等作用。菌体中的酰胺基与羟基均参与了Zn2+吸附,而且菌体表面Ca2+与Zn2+发生了离子交换,吸附后Zn2+的价态不变。     

铁酸锰纳米材料吸附含Ni~(2+)电镀废水的性能研究

采用非表面活性剂水热法制备了铁酸锰(MnFe2O4)纳米材料吸附剂,研究了吸附时间、溶液pH和温度对MnFe2O4纳米材料吸附模拟含Ni 2+电镀废水和实际含Ni 2+电镀废水中重金属Ni 2+的吸附性能,并探讨了该材料的再生利用性能。结果表明,MnFe2O4纳米材料可有效吸附电镀废水中的Ni 2+,吸附平衡时间为600min。对20mg/L的模拟含Ni 2+电镀废水,投加4.5mg的的MnFe2O4纳米材料进行吸附处理,Ni 2+的吸附去除率高达98%左右;实际工程应用中,应保持电镀废水偏碱性、温度25℃;MnFe2O4纳米材料具有理想的再生利用性能,重复吸附5次后,吸附去除率仍可达82.24%,在实际废水处理中具有广阔的应用前景。     

麦秆对水中扑草净的吸附性能研究

农业秸秆富含纤维素、木质素等组分,是良好的吸附材料。采用麦秆作为吸附剂,其对浮油及溶解油具有良好吸附效果。选用麦秆为吸附剂,探究其对扑草净的吸附效果。主要考察麦秆粒径、投加量、振荡频率、扑草净初始质量浓度4种因素对吸附的影响,研究麦秆对扑草净的吸附等温线和吸附动力学过程,并采用正交实验对影响吸附的因素进行优化。结果表明:(1)麦秆可有效降低废水中扑草净浓度,在振荡频率150r/min、麦秆粒径250~500μm、投加量0.500 0g、吸附300min时,扑草净初始质量浓度由5.20mg/L降至3.22mg/L,去除率为38.08%。(2)单因素吸附平衡实验表明,随麦秆粒径增加(150~4 000μm),其比表面积减小,平衡吸附量随之减小,麦秆粒径150~250μm时平衡吸附量为0.192 0 mg/g,显著大于1 700~4 000μm时的平衡吸附量(0.059 3mg/g);随麦秆投加量增加(0.100 0~1.000 0g),去除率随之提高,平衡吸附量与之相反,0.100 0g投加量时平衡吸附量为0.222 0mg/g;随着振荡频率加剧,麦秆在水中扩散增强,与扑草净碰撞几率增加,振荡频率250r/min时平衡吸附量为0.191 0mg/g;随扑草净初始质量浓度增加(1.03~6.18mg/L),平衡吸附量随之增加,初始质量浓度为6.18mg/L,平衡吸附量为0.226 0mg/g。(3)分别以Henry型、Langmuir型、Freundlich型吸附等温式进行拟合,资料表明,以Henry型吸附等温式较适宜描述该吸附过程。(4)采用伪一级动力学方程、伪二级动力学方程、Elovich经验方程、颗粒内扩散方程分析吸附动力学过程,以伪二级动力学方程较符合。(5)在振荡频率为150r/min、初始质量浓度为2.00mg/L、麦秆粒径为250~500μm、投加量为0.700 0g时,扑草净最佳去除率为47.80%。     

吸附融合菌的固定化及对铬吸附特性研究

研究了融合菌的固定化方法及吸附特性,结果表明:1.5%海藻酸钠为包埋剂包埋50 g/L融合菌可制成物理和吸附性能较好的固定化吸附剂;40 g/L(约含5 g/L融合菌)的固定化吸附剂对30 mg/L含Cr废水的去除率可达94.54%;当投加量为50 g/L(约含6 g/L融合菌)时,固定化吸附剂可完全去除实际电镀废水(pH:2.67,Cu:1.70 mg/L,Cr:20.62 mg/L,N i:29.97 mg/L,Zn:1.11 mg/L)中的Cu和Cr,且对N i和Zn的去除率也分别达到了48.05%和61.09%;吸附过程符合准二级吸附动力学模型;填充柱工艺适用于固定化吸附剂连续处理含铬废水,当流速为150 mL/h和250 mL/h时填充柱一次稳定处理水量分别为7.2 L和11.5 L,且延长水力停留时间可提高出水水质。     

羟基磷灰石吸附水溶液中Zn2+影响因素的研究

对羟基磷灰石(HAp)吸附水溶液中Zn2 的各种影响因素进行了系统的研究.实验结果表明,去除率与Zn2 的初始浓度呈负相关关系;酸性环境不利于HAp对Zn2 的吸附,随着pH值的增加去除率迅速升高,当pH值升到10左右时,去除率几乎接近100%,之后随着碱性的增强去除率反而下降;去除率与作用时间、HAp的用量和作用温度呈正相关关系.HAp对水溶液中Zn2 的吸附符合Langmuir等温吸附模型,它对Zn2 的最大吸附容量为6.72 mg/g.     

Health risk assessment of heavy metals in soil-plant system amended with biogas slurry in Taihu basin,China

Biogas slurry is a product of anaerobic digestion of manure that has been widely used as a soil fertilizer. Although the use for soil fertilizer is a cost-effective solution, it has been found that repeated use of biogas slurry that contains high heavy metal contents can cause pollution to the soil-plant system and risk to human health. The objective of this study was to investigate effects of biogas slurry on the soil-plant system and the human health. We analyzed the heavy metal concentrations (including As, Pb, Cu, Zn, Cr and Cd) in 106 soil samples and 58 plant samples in a farmland amended with biogas slurry in Taihu basin, China. Based on the test results, we assessed the potential human health risk when biogas slurry containing heavy metals was used as a soil fertilizer. The test results indicated that the Cd and Pb concentrations in soils exceeded the contamination limits and Cd exhibited the highest soil-to-root migration potential. Among the 11 plants analyzed, Kalimeris indica had the highest heavy metal absorption capacity. The leafy vegetables showed higher uptake of heavy metals than non-leafy vegetables. The non-carcinogenic risks mainly resulted from As, Pb, Cd, Cu and Zn through plant ingestion exposure. The integrated carcinogenic risks were associated with Cr, As and Cd in which Cr showed the highest risk while Cd showed the lowest risk. Among all the heavy metals analyzed, As and Cd appeared to have a lifetime health threat, which thus should be attenuated during production of biogas slurry to mitigate the heavy metal contamination.     

Multi-component adsorption of copper,nickel and zinc from aqueous solutions onto activated carbon prepared from date stones

The removal of Cu²⁺, Ni²⁺, and Zn²⁺ ions from their multi-component aqueous mixture by sorption on activated carbon prepared from date stones was investigated. In the batch tests, experimental parameters were studied, including solution pH, contact time, initial metal ions concentration, and temperature. Adsorption efficiency of the heavy metals was pH-dependent and the maximum adsorption was found to occur at around 5.5 for Cu, Zn, and Ni. The maximum sorption capacities calculated by applying the Langmuir isotherm were 18.68 mg/g for Cu, 16.12 mg/g for Ni, and 12.19 mg/g for Zn. The competitive adsorption studies showed that the adsorption affinity order of the three heavy metals was Cu²⁺?>?Ni²⁺?>?Zn²⁺. The test results using real wastewater indicated that the prepared activated carbon could be used as a cheap adsorbent for the removal of heavy metals in aqueous solutions.     

重金属离子在腐植酸上吸附的研究

对4种代表性重金属离子在腐植酸上吸附、pH对竞争吸附的影响及其吸附机理进行了研究。结果表明，Cu2＋、Pb2＋、Zn2＋的吸附等温线为F型，而Cd2＋等温线为L型；2．5＜pH＜3．5时，竞争吸咐次序为Cu2＋＞Pb2＋＞Cd2＋＞Zn2＋；pH＞5．0时，Cd2＋＞Cu2＋＞Zn2＋＞Pb2＋；Cu2＋在腐植酸上的吸附主要是以与腐植酸形成配合物的方式相互结合。     

Removal of Pb(II), Cd(II), Cu(II), and Zn(II) by hematite nanoparticles: effect of sorbent concentration, pH, temperature, and exhaustion

Nanoparticles offer the potential to improve environmental treatment technologies due to their unique properties. Adsorption of metal ions (Pb(II), Cd(II), Cu(II), Zn(II)) to nanohematite was examined as a function of sorbent concentration, pH, temperature, and exhaustion. Adsorption experiments were conducted with 0.05, 0.1, and 0.5 g/L nanoparticles in a pH 8 solution and in spiked San Antonio tap water. The adsorption data showed the ability of nanohematite to remove Pb, Cd, Cu, and Zn species from solution with adsorption increasing as the nanoparticle concentration increased. At 0.5 g/L nanohematite, 100 % Pb species adsorbed, 94 % Cd species adsorbed, 89 % Cu species adsorbed and 100 % Zn species adsorbed. Adsorption kinetics for all metals tested was described by a pseudo second-order rate equation with lead having the fastest rate of adsorption. The effect of temperature on adsorption showed that Pb(II), Cu(II), and Cd(II) underwent an endothermic reaction, while Zn(II) underwent an exothermic reaction. The nanoparticles were able to simultaneously remove multiple metals species (Zn, Cd, Pb, and Cu) from both a pH 8 solution and spiked San Antonio tap water. Exhaustion experiments showed that at pH 8, exhaustion did not occur for the nanoparticles but adsorption does decrease for Cd, Cu, and Zn species but not Pb species. The strong adsorption coupled with the ability to simultaneously remove multiple metal ions offers a potential remediation method for the removal of metals from water.     

皂化改性橘子皮生物吸附剂对重金属离子的吸附

以生物废料橘子皮(OP)为原料,经乙醇、氢氧化钠处理,得到改性橘子皮生物吸附剂SOP,将其用于对重金属离子Cu2+、Pb2+、Cd2+、Zn2+和Ni2+的吸附。研究了溶液pH、吸附时间和重金属离子初始浓度对SOP吸附性能的影响。结果表明,重金属离子在生物吸附剂上的吸附速率快,符合准二级动力学方程。SOP对重金属离子的吸附等温线符合Lang-muir模型,根据Langmuir模型计算SOP对Cu2+、Pb2+、Cd2+、Zn2+和Ni2+的饱和吸附量分别为56.82、152.4、66.27、33.90和23.02 mg/g,均高于改性前。常见阳离子的存在对重金属离子吸附的影响较小,改性后的橘子皮生物吸附剂可以再生重复使用4次以上,是性能良好的重金属离子吸附剂。     

浮游球衣菌对Pb2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+的吸附性能研究

研究了浮游球衣菌（Sphaerotilus natans）在不同吸附条件下对溶液中Pb^2＋、Cu^2＋、Zn^2＋、Cd^2＋的吸附规律。结果表明,Sphaerotilus natans对这4种重金属离子均有一定的吸附作用,并在20min内达到吸附平衡,pH对吸附过程影响较大,pH为5.5时Sphaerotilus natans对这4种金属离子的吸附效果最好,Sphaerotilus natans对它们的吸附选择性为Pb^2＋〉Cu^2＋〉Zn^2＋〉Cd^2＋,Pb^2＋、Cu^2＋能部分置换出已被菌体吸附的Zn^2＋、Cd^2＋。HCI和EDTA溶液可有效地将金属离子从菌体上解吸下来,解吸后的菌体可重复使用。     

复合纳米材料对土壤重金属离子吸持固化的模拟研究

土壤中过量重金属离子可通过食物链和地表水系统危害人群健康。通过土柱淋溶模拟实验,研究了SiO2-Al2O3-Fe2O3等复合纳米材料对土壤溶液中Cu2+、Cd2+、Pb2+、Zn2+和Ni2+的吸持与固化特征。分别向重金属含量4倍于土壤二级标准(GB15618-1995)的土壤中添加0%、4%、6%和10%的复合纳米材料,分析不同深度土壤渗滤液以及土柱上栽培植物不同部位中重金属的含量。结果表明,碱性壤质土壤中重金属向下的迁移量很少;在含4%复合纳米材料土柱中,其吸持固化土壤溶液中63%的Cu、79%的Cd、68%的Pb、89%的Zn和76%的Ni;在含6%复合纳米材料土柱中,其吸持固化土壤溶液中82%的Cu、92%的Cd、76%的Pb、91%的Zn和88%的Ni;再增加土柱中复合纳米材料的含量,其吸持固化效果并不再显著增加。     

工业废水中多金属离子的吸附净化

以含有Si、Al、Ca、C元素的矿物材料作为基质,经特定条件处理后造粒成型加工成轻质多孔Si-Al-Ca-C结构的吸附材料。研究了该吸附材料对工业废水中多种金属离子的吸附性能,探讨了影响吸附性能的因素。研究结果表明,在一定条件下,Si-Al-Ca-C吸附材料对工业废水中Al3+、Ca2+、Mn2+、Cu2+、Fe3+、Mg2+、As3+和Zn2+的净化率分别高达99.34%、99.82%、98.26%、98.16%、97.76%、97.01%、100%和89.09%。金属离子残留浓度分别为0.152、0.07、0.012、0.02、0.119、0.311、0和0.259 mg/L,均低于国家污水综合排放标准(GB8978-1996)一级标准。