氯酸钠氧化盐酸酸洗废液制备聚氯化铁

钢材在深加工过程中通常使用盐酸对其表面进行酸洗除锈,从而产生大量废液。为了实现盐酸酸洗废液的资源化处理,以氯酸钠作为氧化剂制备聚氯化铁,考察了氧化剂加入量、浓盐酸加入量、反应时间、反应温度等因素对Fe²⁺转化率的影响。实验得到的最佳工艺条件为：每处理100 mL废液需加入7.0 g氯酸钠、12 mL浓盐酸（12 mol/L）、0.3 g磷酸二氢钾,反应温度30 ℃,反应时间30 min,搅拌转速5 r/s。该条件下,Fe²⁺转化率可达98.51%,得到的聚氯化铁产品符合《水处理剂 聚氯化铁》（HG/T 4672—2014）标准。     

零价铁催化过二硫酸盐降解苯胺

采用Fe⁰催化过二硫酸钠（PS）降解水中苯胺（AN）。在Fe⁰-PS体系中，Fe⁰在酸性条件下被氧化生成Fe²⁺，Fe²⁺可以催化PS产生强氧化性的SO₄^#x02022;-，发生类Fenton试剂氧化反应，从而降解AN。实验结果表明，在PS加入量为6.0mmol/L、Fe⁰加入量为35.7mmol/L、反应时间为120min的条件下，AN降解率可达81.4%，TOC去除率达52.6%，一级反应速率常数为0.03819min^-1。     

改性SiO2气凝胶对废水中Fe3+的吸附性能

制备了改性SiO₂气凝胶，考察了经不同类型、不同配比的改性剂改性的SiO₂气凝胶对模拟含Fe³⁺废水的吸附处理效果。实验结果表明：改性SiO₂气凝胶的最佳制备条件为三甲基氯硅烷（TMCS）作改性剂，V（TMCS）#x02236;V（正己烷）=1#x02236;5；当改性SiO₂气凝胶加入量为75g/L、吸附时间为4h、Fe³⁺质量浓度为10mg/L时，模拟含Fe³⁺废水的Fe³⁺去除率为98.32%，剩余Fe³⁺质量浓度为0.168mg/L；采用改性SiO₂气凝胶动态吸附处理流量为420mL/h、Fe³⁺质量浓度为100mg/L的模拟含Fe³⁺废水，吸附后废水中剩余Fe³⁺质量浓度仅为0.196mg/L。     

聚合氯化铁的制备及其混凝性能

以钢管厂盐酸酸洗废液为原料制备聚合氯化铁(PFC)。实验结果表明,当n(Fe)为2.5mol/L、碱化度为1.0、反应温度为35℃、PFC加入量为100mg/L时,对高岭土模拟水样的浊度去除率为93.0%,色度为4倍。采用纳米激光粒度仪测得PFC在稀溶液中的粒径呈正态分布,表明其为非聚集形态。当混凝剂加入量为75mg/L时,与聚合氯化铝、聚合硫酸铁、三氯化铁相比,PFC的处理效果最好,对高岭土模拟水样的浊度去除率为80.2%。皮革涂饰废水实验表明,PFC加入量为500mg/L时,废水COD去除率为79.6%,色度去除率为92.4%,SS去除率为94.5%。     

改性壳聚糖处理微生物浸矿废水

为解决采矿行业微生物浸矿酸性废水中和处理沉渣多、固液分离困难的问题,采用柠檬酸钠和环氧氯丙烷改性处理的壳聚糖在pH=2.2条件下吸附模拟废水中的Cu²⁺和Fe³⁺,用正交实验优化了壳聚糖改性工艺条件。实验结果表明,最适宜的工艺条件为：处理100 mL壳聚糖质量分数为2%的壳聚糖-冰醋酸溶液,柠檬酸钠缓冲溶液加入量200 mL,环氧氯丙烷加入量300 mL,反应时间6 h。改性壳聚糖对Fe³⁺的最大吸附容量为6.703 7 mg/g,对Cu²⁺的最大吸附容量为4.378 7 mg/g,Fe³⁺和Cu²⁺在改性壳聚糖上的吸附是单分子层形式。     

TiO2/AC复合催化剂光催化降解布洛芬

以钛酸丁酯为钛源、粉末活性炭为载体，采用溶胶-凝胶法制备了活性炭负载型二氧化钛（TiO₂/AC）复合催化剂，并运用XRD和FE-SEM技术对其进行了表征。在紫外光条件下，研究了TiO₂/AC光催化降解布洛芬的影响因素。研究结果表明：布洛芬质量浓度为40 mg/L时，在室温、焙烧温度500 ℃、TiO₂/AC催化剂加入量2.0 g/L、溶液pH 3.0的最佳条件下，光催化降解180 min时布洛芬的降解率达85.6%；阴离子Cl^-和NO₃^-对布洛芬的降解有强烈的抑制作用；阳离子Fe²⁺和Cu²⁺及氧化性物种H₂O₂对布洛芬的降解均呈现两面性，随物种浓度的增加，布洛芬的降解率先增大后减小；该催化剂具有良好的稳定性，可多次重复使用而不失活。     

微纳米气液分散体系氧化脱除天然气汽车尾气中的复合污染物

采用微纳米气液分散体系对天然气汽车尾气中的复合污染物进行氧化脱除。实验结果表明：CH₄、NO和SO₂的脱除率均随着吸收液中NaCl、十二烷基硫酸钠（SDS）、Fe²⁺和Mn²⁺投加量的增加而先升后降,在酸性和碱性条件下均随着pH的增大呈先升后降的趋势;进气CH₄、NO、SO₂质量浓度为429,267,571 mg/m³时,最佳脱除条件为吸收液pH 6、NaCl投加量0.5 g/L、SDS投加量4 mg/L、Mn²⁺投加量2.0 mmol/L,在此条件下CH₄、NO和SO₂的脱除率分别为85.83%、96.00%和100%。机理研究表明：CH₄被微纳米气泡产生的自由基氧化成CO、CO₂和H₂O,NO氧化成NO₃^-和NO₂^-,SO₂氧化成SO₄^2-;Fe²⁺和Mn²⁺作为催化剂诱导微纳米气泡产生较多自由基。     

环氧氯丙烷生产废水的资源化处理技术

采用催化湿式过氧化物氧化法（CWPO）处理环氧氯丙烷生产废水，考察了反应温度、反应时间、反应pH、双氧水和FeSO₄#x000b7;7H₂O加入量及投加方式等因素对TOC去除率的影响。实验结果表明：CWPO工艺适宜的反应条件为反应温度90℃，反应pH2.0~3.0，FeSO₄#x000b7;7H₂O₂加入量7.50~8.75g/L，双氧水加入量75mL/L，反应时间100min；双氧水和Fe²⁺分多次投加时的TOC去除效果明显优于一次性投加；优化条件下，环氧氯丙烷废水经CWPO工艺处理后，TOC由1790mg/L降至138mg/L，符合氯碱厂隔膜电解槽进槽盐水的要求，可以资源化利用。     

鼠李糖脂、Fe3+及Mg2+对蜡质芽孢杆菌DL-1降解邻二氯苯的复合影响

以蜡质芽孢杆菌DL-1降解邻二氯苯,研究不同浓度的鼠李糖脂、Fe³⁺、Mg²⁺对邻二氯苯生物降解效果的影响。通过响应面优化法获得最适加入量,并考察添加鼠李糖脂、Fe³⁺、Mg²⁺的生物滴滤塔中邻二氯苯废气的处理效果。实验结果表明：鼠李糖脂、Fe³⁺、Mg²⁺的最适加入量分别为120,4.0,2.0 mg/L;在最适加入量下培养48 h后,邻二氯苯降解菌DL-1能够保持菌体完整,培养72 h后邻二氯苯去除率可达98.3%;在鼠李糖脂、Fe³⁺、Mg²⁺加入量为最适加入量、空床停留时间为60 s、进气中邻二氯苯质量浓度为1 000 mg/m³时,生物滴滤塔对邻二氯苯的去除率达到90.0%。     

氯化铵浸取法回收盐泥中的镁

以盐泥为原料,采用氯化铵浸取回收盐泥中的Mg²⁺,以浸取液和回收的氨反应制取氢氧化镁产品。考察了盐泥浆液固含量、浸取时间、物料比（氯化铵与盐泥中氢氧化镁的摩尔比）等工艺条件对Mg²⁺浸取率的影响,并以比表面积为考察指标进行正交实验,确定氢氧化镁的最佳制备条件。实验结果表明：在盐泥浆液固含量为248 g/L、浸取时间为100 min、物料比为2.3的条件下,Mg²⁺浸取率为75.0%;在n（MgCl₂）:n（NH₄Cl）=0.5、氨水浓度3 mol/L、氨水滴加速率 0.8 mL/min、反应温度 90 ℃的最佳条件下,制备的氢氧化镁的比表面积为17.87 m²/g,粒径约为3 μm。该工艺简单可行,为盐泥的综合利用提供了新的思路。     

仿酶型磁性Fe~0-Fe_3O_4复合催化剂的制备及其催化性能

采用原位氧化沉淀法制备出仿酶型磁性Fe0-Fe_3O_4复合催化剂,并将其作为非均相类Fenton催化剂用于溶液中对硝基苯酚的降解;采用SEM和XRD等技术对催化剂进行了表征。表征结果显示,Fe_3O_4与Fe0结合牢固,有利于Fe0的分散。实验结果表明:Fe0-Fe_3O_4对对硝基苯酚的降解为拟一级反应;在Fe0与Fe_3O_4的质量比为0.75、Fe0-Fe_3O_4投加量为1.2 g/L、初始H_2O_2浓度为10 mmol/L、初始溶液p H为3、反应温度为30℃的条件下反应90min,反应速率常数为0.067 min-1,COD去除率为77.28%,Fe溶出量为2.12 mg/L;在对硝基苯酚的降解过程中,pH先增大后减小,Fe溶出量先降低后升高;Fe0-Fe_3O_4是一种稳定的催化剂,可再生使用。     

Fenton氧化法处理石化含油废水生化出水

采用Fenton氧化法处理石化含油废水生化出水,通过正交实验和单因素实验优化了反应工艺条件。正交实验得到各因素对COD去除率的影响大小顺序为:溶液初始pHH_2O_2投加量n(H_2O_2)∶n(Fe~(2+))反应温度。实验最佳工艺条件为:初始溶液pH 4.0,H_2O_2投加量3.00 mL/L,n(H_2O_2)∶n(Fe~(2+))=10,反应温度35℃,反应时间60 min。在此最佳工艺条件下COD可降至60.33 mg/L,COD去除率达61.33%。在最佳工艺条件下,分别采用超声(US)-Fenton氧化和紫外光(UV)-Fenton氧化技术处理含油废水生化出水,COD去除率分别达76.77%和80.23%。但单一Fenton氧化、US-Fenton氧化和UV-Fenton氧化工艺对NH_3-N的去除效果均并不明显。     

负载型金属催化剂的制备及印染废水的催化氧化处理

采用浸渍沉淀法制备负载型金属催化剂，考察了载体种类、活性组分种类、活性组分配比（n（Fe2+）∶n（Mn2+））、浸渍液浓度（以Mn2+计）、煅烧温度和煅烧时间对催化剂性能的影响。实验结果表明：活性炭负载FexOy-MnOx型催化剂具有较高的活性；将在浸渍液浓度0.5 mol/L（以Mn2+计）、n（Fe2+）∶n（Mn2+）=1∶2、煅烧温度250 ℃，煅烧时间8 h条件下制备的催化剂用于印染废水（COD=584 mg/L、色度500倍）的处理，在臭氧流量0.8 L/min、废水pH 7、催化剂加入量40 g/L、反应时间60 min的条件下，印染废水COD的去除率为83.2%；该催化剂具有良好的稳定性，连续使用6次后的COD去除率仍可达到61.1%。     

Fe3+强化NaClO2溶液脱硝过程研究

以NaClO_2-Fe~(3+)为复合吸收剂,在填料吸收塔中进行了脱硝实验。实验结果表明:Fe~(3+)能够显著提高NaClO_2的氧化活性,1.0 mmol/L NaClO_2溶液加入0.10 mmol/L Fe~(3+)后即可达到5.0 mmol/L NaClO_2溶液不加Fe~(3+)时的脱硝水平;在NaClO_2浓度1.0 mmol/L、Fe~(3+)浓度0.10 mmol/L、吸收液初始pH 3.75、反应温度60 ℃、液气比8 L/m~3的优化工艺条件下处理NO 140 mg/m~3的进气,NO氧化率和NO_x脱除率分别达到92.63%和83.62%。脱硝前后吸收液组成的测定结果表明:起主要脱硝作用的是ClO_2;反应消耗的NaClO_2与NO的摩尔比为1.06。通过补加消耗的NaClO_2可达同样的脱硝效果,循环3次后吸收液中的有效成分基本稳定。     

Fenton试剂氧化法处理染料结晶废母液

采用Fenton试剂氧化法处理分散橙、分散紫和分散蓝3种染料结晶废母液。研究了H₂O₂加入量、n（H₂O₂）#x02236;n（Fe²⁺）和废母液pH对COD去除率或TOC去除率的影响。对TOC去除反应分段进行了动力学方程拟合，并探讨了反应机理。实验得到的分散橙、分散紫和分散蓝的废母液处理工艺条件：H₂O₂加入量分别为264.4，352.9，441.2mmol/L；n（H₂O₂）#x02236;n（Fe²⁺）分别为20，10，20；废母液pH=3。3种废母液在0~20min和20~120min两个阶段的反应与二级动力学拟合方程的相关性最好。3种废母液经Fenton试剂氧化处理后，部分有机物降解为小分子有机酸，部分有机物完全矿化。     

FeCl3蚀刻液膜电解阴极液中Ni2+的萃取回收

采用自制的SSX萃取剂对FeCl₃蚀刻液膜电解阴极液（简称废液）中的Ni²⁺进行萃取回收。考察了萃取pH、SSX萃取剂含量、萃取相比（SSX萃取剂与废液的体积比）、萃取时间、萃取次数对Ni²⁺萃取率的影响，以及反萃剂HCl溶液浓度、反萃相比（反萃剂与萃取液的体积比）、反萃时间对Ni²⁺反萃率的影响。实验结果表明： 当SSX萃取剂质量分数20%、萃取pH 2.0、萃取相比1.0、萃取时间10 min、1次萃取时，Ni²⁺萃取率可达74.56%；当反萃剂HCl溶液浓度6.0 mol/L、反萃相比1.5、反萃时间10 min时，Ni²⁺反萃率达93.10%；再生后的SSX萃取剂重复使用4次后，Ni²⁺的累积萃取率达91.00%，萃取剂中Ni²⁺的质量浓度可达14.94 g/L；反萃液经浓缩、结晶处理可制备电镀用NiCl₂产品。     

萃取法分离回收不锈钢酸洗污泥硫酸浸出液中的重金属

采用非皂化P204和皂化P204萃取剂对不锈钢酸洗污泥的硫酸浸出液进行萃取。在浸出液pH为0.80、非皂化P204体积分数为25%、萃取剂与浸出液体积比为1∶2、萃取时间为5 min的条件下,Fe~(3+)萃取率达99.64%,Cr~(3+)和Ni~(2+)萃取率为3.98%和6.99%,一次萃余液pH为0.64。采用皂化P204对除Fe~(3+)后的一次萃余液进行萃取,在P204体积分数为25%、萃取剂与浸出液体积比为1∶2、萃取剂皂化率为60%、一次萃余液pH为1.50、萃取时间为5 min的条件下,Ni~(2+)萃取率为93.12%,Cr~(3+)萃取率为20.69%,二次萃余液pH为2.63。