微生物絮凝剂捕集Cu(Ⅱ)的响应面优化及机理研究

采用BBD（box—behnken design）法对微生物絮凝剂MBFGAl捕集25mg／L含铜模拟废水中cu（Ⅱ）的过程进行了优化，设定5个影响因子分别为pH值、MBFGAl投加量、CaCl，投加量、搅拌速度和搅拌时间，响应值为cu（II）的去除率，并利用傅里叶红外光谱仪对捕集机理进行了研究。结果表明，影响MBFGAI捕集Cu（Ⅱ）的显著性因素为MBFGAl投加量和搅拌速度；当pH为7．23，MBFGAl投加量为24．75mg／L，CaCl2投加量为29．25mg／L，搅拌速度为130．90r／min和搅拌时间为47．79S时，MBFGAl对Cu（Ⅱ）捕集的效果达到最佳，Cu（Ⅱ）的实测浓度为0．08mg／L，去除率达99．68％，捕集容量为303．43mg／g。最后结合FTIR图，对捕集机理进行了初步探讨，MBFGAI中起捕集作用的基团主要是羟基、羰基和乙酰基。研究表明，微生物絮凝剂MBFGAl对水中Cu（Ⅱ）具有良好的捕集效果，是一种很有潜力的环境友好型微生物重金属处理剂。     

聚硅酸氯化铝处理皂素废水的研究

制备了聚硅酸氯化铝(PASC)絮凝剂，并用其进行了皂素废水处理实验。考察了絮凝剂投加量、pH值、搅拌速度对COD和浊度去除率的影响。结果表明，当絮凝剂投加量为9～13.5 mg/L、pH值5～7、搅拌速度150～250 r/min时，COD和浊度去除效果较好。最佳工艺条件为：絮凝剂投加量11.25 mg/L、pH值6、搅拌速度200 r/min。此时，COD去除率为93.7％，浊度去除率为97.5％。PASC的絮凝性能明显优于PAC。     

絮凝-Fenton试剂氧化处理印染废水

采用Fenton试剂对某染袜厂2种印染废水(印染红和印染蓝)进行处理。考察了硫酸亚铁投加量、双氧水投加量、反应时间及pH值对印染废水的色度及COD去除率的影响,通过正交实验确定了Fenton试剂处理该废水的最佳操作条件为:反应时间30 min、双氧水(30%)投加量4 mL/L、硫酸亚铁投加量300 mg/L、pH值为4左右。在最佳条件下,印染蓝废水经氧化处理后COD去除率大于80%,色度去除率95%以上;印染红废水需经絮凝预处理后再用Fenton试剂氧化处理,其脱色率达到了99.6%,COD去除率为91.2%,出水COD浓度为96 mg/L,可达标排放。     

Fe/C微电解 絮凝沉淀法处理电镀废水中铜的研究

利用Fe/C微电解-絮凝沉淀法去除青岛某电子有限公司电镀废水中Cu2+。通过正交与单因素实验,考察了废水初始pH,Fe/C,Fe投加量,反应时间对Cu2+处理效果的影响。实验结果表明:在初始pH=4、Fe/C(质量)=2/1、Fe投加量=60 g/L、反应时间=60 min的实验条件下,絮凝出水Cu2+含量由641.78 mg/L降至0.32 mg/L,还原率高达99.95%,同时COD去除率23.57%。出水Cu2+含量达到山东省半岛流域水污染物综合排放Ⅰ级标准。     

零价铁Fenton技术处理含聚乙烯醇的印染退浆废水

采用零价铁Fenton技术处理含聚乙烯醇(PVA)的印染退浆废水。通过单因素实验和正交实验,考察了初始pH、H2O2投加量、铁屑粒径及投加量和反应时间对实验结果的影响。结果表明,初始pH和H2O2投加量对处理效果影响很大。最佳反应条件是初始pH=4.0,H2O2投加量为100mmol/L,铁屑(粒径为1~3mm)投加量为15g/L,反应时间为30min。在该条件下,出水PVA质量浓度为0.9mg/L,PVA去除率为99.9%,COD去除率为23.6%,BOD5/COD由0.12升高至0.34,可生化性明显提高。无论从处理效果考虑还是从成本考虑,零价铁Fenton技术都优于传统Fenton技术。     

臭氧/过氧化氢氧化活性红X-3B的实验研究

采用臭氧/过氧化氢氧化技术对活性红X-3B模拟染料废水进行处理。考察和优化了连续曝气实验条件下臭氧投加流量、反应时间、初始pH、过氧化氢投加量等因素对活性染料废水处理效果的影响。结果表明,最佳操作参数为反应时间60min、pH 10.25、臭氧投加量250mg/(L·h)、过氧化氢投加量36mg/L。在此条件下,COD去除率达到70.09%,色度去除率达到99.95%,BOD5/COD由初始的0.04提高到0.32,废水可生化性得到较好改善。     

臭氧/活性炭联合工艺深度处理焦化废水

采用臭氧/活性炭联合工艺对焦化废水A2/O出水进行深度处理。考察了溶液初始pH值、臭氧投加量、活性炭投加量及使用次数、反应时间对焦化废水处理效果的影响。实验结果表明,活性炭的使用可显著提高臭氧对焦化废水COD的去除率,在溶液初始pH值为10.25、臭氧投加量为7.5 mg/min、活性炭投加量50 g/L、反应时间为30 min条件下,COD去除率达到73.51%。同时,在活性炭重复使用10次时,COD去除率为70.85%,仅降低了2.66%。     

酸改性蒙脱石絮凝剂在高浓度养殖废水中的应用

使用自制的酸改性蒙脱石絮凝剂(MTSF)对高浓度畜禽养殖废水进行处理,以传统絮凝剂聚合氯化铝(PAC)作为参考,研究了絮凝剂投加量对废水处理絮凝效果的影响,探讨絮凝过程中絮体沉降特性。结果表明,MTSF对养殖废水的絮凝效果优于PAC,在最佳投加量12 000mg/L时,浊度、SS、COD、氨氮及TP的去除率分别达到85.7%、96.8%、60.7%、16.3%和97.7%;MTSF投加量虽远大于PAC,但MTSF的絮体沉降体积只占整个体积的12.0%,不到PAC絮体沉降体积的1/5,MTSF中的可溶态物质和颗粒态物质的相互协同效应加快了絮凝过程和沉降过程;MTSF处理后上清液中Cd、Cr、Ni、Cu、Pb均未检出,而As小于《污水综合排放标准》(GB 8978—2002)中最高允许排放质量浓度(0.5mg/L)。     

微絮凝/超滤组合工艺处理实际印染废水

选择微生物絮凝剂(MBF)作为絮凝剂,采用微絮凝/超滤组合工艺处理实际印染废水,开展微絮凝的影响因素、正交实验及超滤处理过程的运行参数等方面研究。结果表明:(1)微絮凝的最佳运行条件为MBF与CaCl2质量比1∶32、MBF投加量30mg/L、pH=7.5、絮凝时间20min。正交实验表明,4种因素对微絮凝工艺的影响顺序依次为MBF投加量CaCl2投加量pH絮凝时间。添加MBF进行微絮凝预处理可显著提高后续超滤工艺中膜渗透通量,而且对超滤膜的寿命影响小。(2)超滤的最佳运行条件为运行压力0.12 MPa、运行周期18min、回收率83%、交替"运行-反洗"方式。(3)在微絮凝/超滤组合工艺最佳运行条件下,实际印染废水中COD由2 782.50mg/L降低至109.39mg/L,综合COD去除率达到96.07%。     

铝铁复合淀粉絮凝-微波/H_2O_2氧化协同处理垃圾渗滤液

针对垃圾渗滤液成分复杂、污染物浓度高、可生化性差等特点,采用铝铁复合淀粉(CAFS)絮凝-微波/H2O2联用技术对垃圾渗滤液进行处理,考察了初始p H、絮凝剂投加量、微波辐射反应时间和H2O2投加量等因素对处理水质的影响。结果表明,絮凝最佳反应条件为p H 6.0,投加量13 m L/L;微波/H2O2氧化的最佳反应条件为p H 3.0,30%H2O225m L/L,温度70℃,反应时间5 min。在上述最佳条件下,单独CAFS絮凝、单独微波/H2O2和CAFS絮凝-微波/H2O2联用对垃圾渗滤液COD的去除率分别为32.3%、42.4%和85.7%,CAFS絮凝与微波/H2O2联用,可利用CAFS残余的Fe2+与H2O2构成Fenton氧化体系,实现絮凝与微波催化氧化工艺的耦合,两者起到很好的协同作用。     

脱灰煤基活性炭吸附处理含镉废水

考察了硝酸脱灰煤样自制活性炭对Cd（Ⅱ）的吸附去除特征。结果表明，随煤样粒径的减小，活性炭的吸附能力增强，吸附过程符合分形动力学特征；随着镉浓度的升高，活性炭对镉的吸附量增加，活性炭吸附镉符合Langmuir等温方程，镉离子在活性炭上的吸附属单分子层吸附；煤基活性炭适宜的吸附除镉条件为粒径0．054mm、Cd（Ⅱ）初始浓度35mg／L、活性炭用量0．05g、吸附时间1h，此时的吸附容量达40mg／g。     

聚（丙烯酸-co-丙烯酰胺）/膨润土/腐植酸钠三维网络凝胶吸附剂对Cd^2＋吸附性能研究

制备了一种聚（丙烯酸-co-丙烯酰胺）/膨润土/腐植酸钠三维网络凝胶吸附剂,重点考察了吸附剂对Cd2＋吸附的pH依赖性、吸附动力学和吸附等温线。结果表明,Cd^2＋溶液pH值对吸附容量有较大影响。在pH=8、吸附时间30 min、Cd^2＋溶液初始浓度0.02 mol/L和吸附剂用量0.10 g的条件下,吸附剂对Cd2＋的饱和吸附量可达294.7 mg/g。与膨润土相比,三维网络凝胶吸附剂具有更高的吸附容量和更快的吸附速率。     

胺化木质素对水中Cu（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）的吸附

以胺化木质素作吸附剂对水中Cu2＋、Cd2＋的去除进行了研究，主要考察了吸附时间、溶液pH值、温度和金属离子初始浓度对吸附去除率的影响，并研究了其吸附等温线和动力学。结果表明，胺化木质素能有效去除水溶液中的Cu2＋、Cd2＋，且对Cd2＋的吸附能力大于Cu2＋吸附动力学符合准二级动力学方程，吸附等温线均可以很好地用Langmuir方程描述。     

碳酸根对磷酸钙沉淀反应回收磷的影响

以模拟的厌氧消化液为处理对象，通过小试实验，考察不同初始磷浓度Cp、Ca／P物质的量比、pH和温度下，碳酸根（CO3 2-）对磷酸钙沉淀反应回收磷的影响；利用扫描电镜（SEM）、x射线衍射仪（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FT．IR）对沉淀产物进行表征。结果表明，高浓度的CO3 2-对以磷酸钙沉淀反应去除和回收磷的效率影响较大；Cp相同时，CO3 2-浓度（CCO3^2-）越大，P的去除率越低，低C，（20mg／L）时尤为显著；当CCO3^2-相同时，随着Cp的增大，反应速率加快，P的去除率逐渐升高，但升高幅度越来越小；增大Ca／P比和pH能提高P的去除率，降低CO3 2-对磷酸钙沉淀反应的抑制作用，综合考虑实际效果，应选择Ca／P比为3．33，pH为9．0作为适宜的反应条件；升高温度对降低CO3 2-对磷酸钙沉淀反应的抑制作用贡献不大。在Cp为60ITIg／L，Ca／P比为1．67，pH为9．0，温度为20℃的条件下，当CCO3^2-为0时，得到的沉淀产物主要为羟基磷灰石HAP；当CCO3^2-为30mmol／L时，得到的沉淀产物为磷酸钙和碳酸合磷灰石的混合物。     

O3/H2O2工艺降解1,2,4-三氯苯的优化设计

考察用不同的氧化剂降解1,2,4-三氯苯（TCB）,3种不同方法对TCB的去除效果存在较大差别,其处理效果依次为：H2O2〈O3〈O3/H2O2。采用响应面法优化O3/H2O2工艺降解TCB的条件。结果表明,TCB初始浓度和H2O2投加量对TCB去除效果影响较大。TCB的降解符合准一级反应动力学规律,最佳降解条件为TCB初始浓度0.3 mg/L,pH=8.13,H2O2投加量0.40 mmol/L,O3转化率75%。在此条件下,TCB的平均去除率为91.5%,与预测值93.1%吻合度较高。     

共存物质对重金属絮凝齐MCC除镉性能的影响

为进一步拓展天然高分子絮凝剂壳聚糖的应用范围，以壳聚糖、L-半胱氨酸为原料，通过酰胺化反应制备一种具有重金属捕集功能的高分子重金属絮凝剂-2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖（MCC），研究了水体中常见的阴阳离子、有机配位剂及浊度对MCC除镉性能的影响，探讨了絮体形貌与絮体分形维数及絮凝除镉效果间的关系。结果表明，Na＋、Cl-、N03、F-、SO4 2-的存在对MCC除Cd2＋均有促进作用，Ca2＋表现为明显的抑制作用；低浓度的EDTA对除镉有促进作用，随着EDTA浓度的增大，逐渐转为抑制作用；低浓度的腐殖酸对MCC去除Cd2＋有显著的促进作用；在一定范围内，浊度可促进MCC对Cd2＋的去除；絮体间空隙越多，絮体分形维数越小，除镉效果越好。     

棘孢曲霉（Aspergillus aculeatus）对Pb^2＋和Cd^2＋的吸附特征

为了研究棘孢曲霉（Aspergillus aculeatus）对溶液中Pb^2＋和Cd^2＋吸附过程的特征，分别从动力学、热力学和吸附等温线三方面进行了实验，同时还研究了pH、温度、时间、重金属离子起始浓度和吸附剂用量对吸附过程的影响。等温吸附过程可以用Langmuir方程来描述。在实验设定条件下，棘孢曲霉对Pb^2＋和Cd^2＋最大吸附量分别为71．2mg／g和59．8mg／g；动力学实验数据很好的符合二级动力学方程，吸附达到平衡的时间为3h；热力学实验数据显示该吸附过程为自发的、吸热的过程。     

一种新型环境矿物材料在废水治理中的应用研究--硅质磷块岩吸附水溶液中镉离子的研究

硅质磷块岩对水溶液中镉离子的吸附实验结果表明,硅质磷块岩对水溶性镉离子具有良好的去除效果,主要影响因素有介质的酸度、作用时间、镉离子的初始浓度和样品用量.在pH=6,作用时间为15 min,初始Cd2+浓度为30mg/L的实验条件下,硅质磷块岩对镉离子的去除率可达98%,有可能利用动态法进行工业废水的连续处理.初步研究结果显示,磷块岩对水溶性镉离子的吸附作用符合Langmuir等温吸附模型,不同产地的硅质磷块岩S1和S2对镉离子的最大吸附容量分别为4.43 mg/g和3.88 mg/g.     

一株抗Cd~（2＋）菌株的筛选及其吸附性能

Cd2＋为一种毒性金属元素,为了实际解决污水中低浓度重金属污染,实现污水达标排放,通过12C6＋重离子束辐照诱变技术筛选到一株耐受Cd2＋的菌株C2,研究其对Cd2＋的抗性和低浓度Cd2＋的吸附性能表明,Cd2＋浓度≤100 mg/L时,C2菌株可以生长繁殖,但随Cd2＋浓度升高受到抑制;SEM分析表明,受到Cd2＋胁迫时,C2产生大量胞外产物与Cd2＋形成络合物;吸附过程中菌粉表面空隙得到填充,形成凸起;红外光谱分析表明,吸附过程中的主要作用基团为醇羟基O—H键、氨基和酰胺基团;C2菌粉和固定化菌球都对Cd2＋有较好的吸附能力,菌粉吸附效果比固定化菌球稍好;菌粉和固定化吸附剂的最佳吸附初始pH值为5~6.0,最佳投加量分别为1.0 g/L和10 g/L（实际含菌量为1.0 g/L）;Cd2＋浓度在2~20mg/L时,在最佳吸附条件下,菌粉和固定化吸附剂对Cd2＋的吸附率均在90%左右;2种吸附剂吸附过程与Langmuir等温模型和拟二级动力学模型拟合最佳;热力学研究表明吸附反应均能自发进行。以上研究结果表明,C2菌粉和固定化吸附剂均可用于污水中低浓度Cd2＋的去除。     

一株产絮酵母菌废菌体对Cd~（2＋）的吸附特性

将一株产絮酵母菌（编号B-02号）发酵后的废菌体制成生物吸附剂,研究该生物吸附剂对废水中Cd2＋的生物吸附特性。结果表明：（1）pH值对Cd2＋会产生较大的影响,偏酸性（pH=4～6）条件利于吸附;该吸附剂对Cd2＋吸附速率较快,8～10 min就可达到吸附平衡;（2）吸附剂的吸附动力学符合二级动力学模型,吸附Cd2＋的实验数据对Langmuir等温式的拟合情况良好,吸附剂吸附Cd2＋的最大吸附量为70.752 mg/g。用0.5 mol/L HNO3对吸附Cd2＋的酵母菌进行解吸,解吸率可达89.7%。