高分子重金属絮凝剂的制备及含铜废水处理

以聚乙烯亚胺和二硫化碳制备聚乙烯亚胺基黄原酸钠(PEX),研究了PEX对废水中浊度及铜的去除效果.实验证明,在含铜废水中投加PEX,铜和浊度均可被去除,显示了其除浊与除重金属的双重功能.PEX与投加氧化钙的化学沉淀法相比:适用的废水pH值在5.0-6.0之间,低于化学沉淀法所必需的pH值;出水中残余铜远低于化学沉淀法;生成的矾花较大,易于沉降分离,化学沉淀法生成的沉淀细小,难于分离.研究还表明,PEX为两性聚合电解质,在较低的pH值下,分子上的氨基带正电荷,发挥电中和作用达到絮凝除浊效果;在较高的pH值下,分子上的黄原酸基和氨基均可与重金属离子发生配位及螯合反应,从而达到去除重金属离子的效果.     

采用XPS研究镉在蒙脱石表面的吸附机理

采用XPS方法,通过对比吸附镉前后蒙脱石表面元素结合能的变化,对镉在蒙脱石界面吸附机理进行研究.结果表明,吸附镉离子后电子由镉离子向氧、铁、硅原子转移,Al基本没有参与配位.除表面配位的化学吸附作用外,镉离子还通过与蒙脱石层间阳离子进行交换吸附而进入蒙脱石的层间.     

臭氧氧化处理高盐量水中有机物过程中镁离子的损失

采用臭氧氧化分别与混凝、活性炭吸附联用处理,对镁离子随有机物的去除而损失进行分析.结果表明,单独臭氧氧化不能有效去除高盐量水中的有机物.通过GC-MS分析和荧光检测,指出臭氧氧化改变了水中有机物的结构特征,增加了水中羧酸类有机物含量,从而导致镁离子与其发生络合配位.当这些有机物通过混凝或者活性炭吸附被去除时,与其发生配位的镁离子也会随之从水中损失.     

Ca(OH)_2絮凝沉淀-臭氧氧化垃圾渗滤液生化出水提高反渗透性能

为了提高生化出水的反渗透性能,本文提出采用Ca(OH)_2絮凝沉淀预处理生化出水,再经O_3氧化后,用于反渗透膜的深度处理工艺.研究表明,Ca(OH)_2絮凝沉淀可以有效地去除垃圾渗滤液生化出水中的大分子有机物及Ca~(2+)、Mg~(2+)离子.当废水絮凝沉淀出水的电导率最低时,废水中的Ca~(2+)和Mg~(2+)离子浓度降到最低,同时也去除了较大比例的COD.对电导率最低条件下的Ca(OH)_2絮凝沉淀出水再经O_3处理后,废水中的Ca~(2+)和Mg~(2+)离子浓度和COD进一步降低,其反渗透膜通量比MBR出水的通量增高25%—35%,膜污染明显减轻,可延长膜清洗周期.臭氧氧化Ca(OH)_2絮凝沉淀出水涉及到臭氧分子直接氧化和氢氧根催化臭氧氧化两种机理,但前者起主导作用.臭氧氧化处理进一步降低了废水中的COD和Ca~(2+)、Mg~(2+)离子浓度,是提高反渗透膜通量的主要原因.     

大环多胺镍配合物催化过氧化氢降解碱性品红催化性能与机理

以大环多胺镍配合物[NiL](ClO_4)_2为催化剂(L=1,8-二甲基-1,3,6,8,10,13六氮杂十四烷),H2O2为氧化剂,碱性品红为底物,研究了催化剂用量、氧化剂投入量、底物浓度、反应溶液pH值、反应温度、常见阴离子和天然有机物对催化反应效率的影响.结果表明,反应体系p H=6,催化剂浓度200μmol·L~(-1),碱性品红浓度15 mg·L~(-1),氧化剂投入量0.12 mol·L~(-1),在50℃下反应催化速率达最大值,10 min内碱性品红脱色率96.7%.通过自由基淬灭实验和电子顺磁共振测试发现[NiL](ClO_4)_2-H_2O_2反应体系中主要起氧化降解作用的自由基是O_2~-·,并推测反应机理为:过氧化氢与大环多胺镍配位化合物的中心离子镍配位,形成一个五配位的配位化合物,配位化合物在溶液中分解能给出超氧离子,超氧离子降解碱性品红.     

还原条件下氧化石墨烯对铅离子的吸附/解吸附性能

针对地下水还原条件下附着Pb离子氧化石墨烯(GO)纳米颗粒的环境稳定性,实验研究了厌氧条件下Na_2S还原对GO吸附Pb~(2+)以及解吸附过程的影响.采用X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射以及表面增强拉曼技术对吸附与解吸附的过程机理进行分析比较.结果表明,GO及Na2S还原生成r GO对Pb~(2+)的吸附过程符合Langmuir吸附模型,最大吸附容量分别为937.65、92.99 mg·g~(-1),GO还原后Pb~(2+)吸附容量减小;厌氧条件下Na2S还原引起GO表面吸附的Pb释放,实验条件下有19.9%—35.3%被吸附的Pb以离子形态释放出来.光谱分析表明,吸附Pb的GO在厌氧条件下被Na2S还原致使GO表面含氧官能团减少,造成Pb解吸附,解吸附释放出的部分Pb与反应体系中的硫化物结合生成PbS沉淀.附着Pb的GO进入还原环境后,以Pb~(2+)离子形式解吸附释放的Pb会引起水体的再污染.     

兰格缪尔等温式的适用性分析——以黄土吸持铜离子为例

在不同土壤浓度条件下进行了黄土对铜离子的等温吸持实验（包括吸附与沉淀）。利用兰格缪尔（Langmuir）等温式对实验结果进行拟合时发现：黄土对铜离子的吸持结果在形式上仍可用传统的Langmuir等温式来描述，但式中的相关参数已经不再具有原来的物理意义。本文分析了Langmuir等温式在黄土对铜离子吸持时的适用性，指出其参数变化与铜离子的吸附关系不大，而与沉淀密切相关。     

溶液pH和吸附离子对水相中δ-MnO2氧化Cr(Ⅲ)的影响研究

实验室研究了溶解氧、介质pH及表面吸附离子(PO43–、Cd2 、Pb2 )种类等对人工合成的氧化锰(δ-MnO2)在水相中对Cr(Ⅲ)的氧化作用。结果表明:当悬浮液中ρ(MnO2)/ρ(Cr)为10/1时,氧化锰对Cr(Ⅲ)的氧化量达最大;pH值的升高降低Cr(Ⅵ)→Cr(Ⅲ)氧化还原电位以及增强Mn2 催化作用可以增强溶解氧对Cr(Ⅲ)的氧化能力。溶液pH的提高导致Cr(Ⅲ)的水解程度增强而生成Cr(OH)3沉淀和吸附离子后氧化锰表面位点的减少,可以提高Cr(Ⅲ)稳定性。因此,土壤和沉积物δ-MnO2在水相中氧化Cr(Ⅲ)的能力与溶液化学性质密切相关,且在Pb污染下显著降低。     

化学物质的土壤化学行为与环境污染研究展望

本文讨论了化学物质的土壤化学行为的研究趋向。认为重金属离子和多价含氧酸根在土壤中的主要化学过程是吸附和解吸、成络和解络以及沉淀和溶解。为了明确土壤对这些离子的缓冲能力和容量,以及进入食物链的数量和速率,当前则宜侧重于上述离子在土壤中的形态及其转化条件的研究。对于有机化学物质,土壤同时具有缓冲性和自净能力,展望趋势,则宜以有机化学物质在土壤中的降解历程包括降解速率和中间产物及其对作物-土壤-地下水系统的环境效应为主。     

CO2去除垃圾焚烧飞灰水洗液中Cu、Cr的工艺条件

以垃圾焚烧飞灰水洗液中的Cu和Cr为研究对象,采用通入CO_2沉淀处理的方法,通过改变CO_2的浓度、流速、通入时间、反应温度以及重金属离子初始浓度,对水洗液中的Cu和Cr的沉淀效果进行实验研究.结果表明,CO_2能够很好地沉淀水洗液中的Ca~(~(2+)),以及降低p H值; CO_2的浓度越高,Cu和Cr的沉淀效果越好; CO_2沉淀处理Cu和Cr的最佳工艺条件为:CO_2浓度10%、通入时间80 s、流速2 m L·min-1和反应温度40℃,在此工艺条件下,水洗液中Cu和Cr的沉淀率分别达到95%和50%左右.     

聚合硫酸铝铁处理含硫油田污水

在处理二次采油后得到的含一定量聚丙烯酰胺的石油污水过程中 ,部分油井污水出现大量Ｓ2 - 离子 ,浓度超过 2 0ｍｇ·ｌ- 1 .采用铝盐体系不能使含聚合物油田污水完全澄清 ,而铁盐或铁盐加酸体系加入后立刻出现大量黑色沉淀 ,虽然加大铁盐用量可使黑色沉淀消失 ,但成本大大增加 .我们采用先加酸酸化再加铁盐的方法 ,发现聚合硫酸铝铁对Ｓ2 - 离子不敏感 ,但单独使用耗药量大 ,絮凝速度慢 ,加入一定量铁盐可以减少絮凝剂用量 ,加快絮凝速度 ,絮凝颗粒大而紧 .当聚合硫酸铝铁与铁盐的比例适当时 ,可避免黑色沉淀 .我们认为 ,黑色沉淀为ＦｅＳ …     

Cu(Ⅱ)离子在Micrococcus luteus细菌上的吸附机理

采用红外光谱分析法、扫描电子显微镜－X射线能量散射光谱和离子交换实验探讨了Cu（Ⅱ）离子与Micrococcus luteus细菌可能的作用机理。结果表明，Cu（Ⅱ）离子与细菌中常见离子如K^ ，Na^ ，Mg^2 和Ca^2 之间存在着离子交换作用，但并不是唯一的，同时还存在着Cu（Ⅱ）离子与带负电荷细菌表面的静电吸引作用，当溶液pH值较高时，Cu（Ⅱ）离子又可能形成氢氧化物微沉淀沉积在细胞表面。     

Fe（Ⅲ）水解过程中无机阴离子的影响作用

本文通过ＰＯ＾３－ ４，Ｆ＾－，ＳＯ＾２－ ４，Ｃｌ＾－，ＮＯ＾－ ３和ＣｌＯ＾－ ４存在时，０．１ｍｏｌ／１ ＦｅＣｌ３溶液的碱中和曲线的分析对比，说明了用曲线斜率区分滴定曲线为三个区域：（Ａ）自发水解反应；（Ｂ）聚合反应；（Ｃ）沉淀反应，以及阴离子对中和曲线的影响及其规律，指出阴子子对Ｆｅ（Ⅲ）浓度中和反应影响为不同程度的竞争配位，参与聚合及电中和脱稳，使沉淀反应提前等。并与ＯＨ＾－共同形成Ｆ     

单核Zn(Ⅱ)水合和水解形态的量子化学计算

利用量子化学计算气相中锌离子各种水合和水解形态的几何结构、电荷分布以及水合和水解反应的Gibbs自由能变和焓变．结果表明,除了水合锌离子外,锌离子各种水解络合物的配位数均小于6;对于深度水解产物Zn（OH）3^-和Zn（OH）4^2-,内层无水分子的键合．水合作用和水解作用互相抑制,水合作用阻碍了水解产物进一步水解（Zn（OH）2除外）,水解作用使得水合变得困难．内层键合水分子数的增加降低了水合形态中Zn上的电荷,使得水解形态Zn上的电荷升高．     

天然水中离子对消毒过程中挥发性卤代烃生成的影响

以天然水中的腐殖酸为研究对象,用其活性片段苯二酚和天然水做对比,研究了氯化过程中挥发性卤代烃的生成机理,并分析了天然水体中常见离子对氯化反应的影响．结果表明,氯化过程中三卤甲烷和三卤乙烷是稳定产物,随着反应时间和加氯量的增加产生量增加;烯烃为不稳定的中间产物,实验过程中偶尔有检出;1,1,2,2-四氯乙烷为相对稳定的中间产物。随着反应时间和加氯量的增加先增加而后减少．天然水中的溴离子对挥发性卤代烃的生成有一定的促进作用;铵离子和镁离子对氯化产物有不同程度的抑制作用;碳酸根离子对不同的挥发性卤代烃产物有不同的影响．     

重金属废水的转化法处理

本文分析了重金属废水的现行处理方法:中和法、硫化法和离子交换法的优点和存在问题,根据溶度积规则和沉淀转化原理,提出用难溶化合物的沉淀转化反应来处理重金属废水。转化法处理金属废水的原理认为,只要选择溶解度大的难溶化合物作沉淀转化剂,就有可能使废水中的重金属离子转化成更难溶的化合物沉淀而被除去。我们选择硫化铁作转化剂,对含Hg~(2 )、Cd~(2 )、Cu~(2 )、Pb~(2 )、Zn~(2 )、As~(3 )、Ag~ 等单一重金属离子的废水或含多种重金属离子的废水进行转化处理。实验结果表明,在比较宽的pH值(0.2—7.6)范围内,均取得较好的结果。此外,还研究了用硫铁矿(FeS_2)制硫化铁的原理和方法;以含汞废水的转化处理为例,研究了转化反应的机理,均取得了较为满意的结果。     

X-射线荧光法在化学状态分析方面的应用

本文介绍X射线荧光光谱法在化学状态分析方面的应用概况,简要叙述化学状态分析的基本原理,介绍高分辨双晶X射线光谱仪结构、性能,较详细讨论X射线光谱法在元素的氧化数测定、配位数分析、化学键离子性的分析,元素谱线的精细结构和卫星线研究方面的应用。     

金属浓度,半透膜孔径,水温及配位体对半透膜囊吸收铜的影响

在实验室条件下，研究了影响树脂－半透膜囊吸收铜的主要因素，重点探讨了水相铜含量，半透膜孔径，温度以及天然河水中的有机配位体对吸收的影响。结果表明，半透膜囊吸收量与水相游离铜浓度，水温及半透膜孔径的非整数次幂成正比，其中包括ＥＤＴＡ，河水富里酸，以及河水中的各种天然有机物在内的配位体均与铜生成不能被半透膜囊吸收的络合物，研究结果进一步证实了半透膜囊对水环境中游离态微量金属进行长期监测的可行性。     

聚丙烯中空纤维膜萃取水溶液中铜离子的研究

研究了聚丙烯中空纤维膜萃取二(2-乙基己基)膦酸(D2EHPA)水溶液中铜离子的工艺条件.结果表明,两相流速、膜面积对萃取率基本无影响;而水溶液的pH值和有机相初始铜离子浓度的改变使萃取率在40%-99%之间变化.整个萃取过程的传质阻力主要来源于D2EHPA和 Cu2 的界面配位络合反应阻力,铜浓度比较高时,传质阻力与铜浓度无关;而当铜浓度降低时,传质阻力随着铜浓度的降低而增大.     

利用CDM-PSS-DGT装置累积测量水中的Ni2+和Co2+

研究了CDM-PSS-DGT装置对Ni~(2 )和Co~(2 )的累积和测量.测定了Ni~(2 )和Co~(2 )与聚乙烯苯磺酸(PSS)的条件配位稳定常数以及Ni~(2 )和Co~(2 )在扩散层中的扩散系数.考察了酸度、离子强度以及碱金属和碱土金属对CDM-PSS-DGT装置累积水中Ni~(2 )和Co~(2 )的影响.在pH 4-9范围内,酸度对Ni~(2 )和Co~(2 )的累积容量影响不大;离子强度对Ni~(2 )和Co~(2 )的累积容量有较强的影响,随着离子强度的不断增大,CDM-PSS- DGT装置对Ni~(2 )和Co~(2 )的累积容量逐渐下降;碱金属、碱土金属与Ni~(2 )和Co~(2 )共存时,CDM-PSS-DGT装置对Ni~(2 )和Co~(2 )优先累积.经测定Ni~(2 )和Co~(2 )与结合相PSS的条件配位稳定常数(lg K)分别为8.04和8.07.配制水中CDM-PSS-DGT装置能准确地对Ni~(2 )和Co~(2 )进行测量,Ni~(2 )和Co~(2 )的测量回收率分别为:93.84%和91.82%,RSD%分别为:3.53%和4.89%.