生物质材料在重金属废水处理中的应用

可再生、低成本、有效且易从环境获取的生物质材料越来越多地用于去除废水中的重金属离子。本文着重介绍三大类生物质材料：Ⅰ、动物类（主要是甲壳素和壳聚糖衍生物）;Ⅱ、植物类（包括木质素、活性炭、竹炭、富含单宁的物质、农林废弃物等）;Ⅲ、微生物类（各种茵类等）,及其改性产物在处理有毒重金属废水方面的应用研究进展。     

多菌灵在水体系中的光化学降解研究

系统研究了高压汞灯和天然日光照射下多菌灵在天然海水、人工海水和蒸馏水中的光降解情况.天然日光照射下,多菌灵在三种介质中光稳定性均很强,几乎不降解.高压汞灯较天然日光更能有效地激发多菌灵降解.在高压汞灯照射下,多菌灵在蒸馏水中的半寿期为23.42 min.多菌灵在蒸馏水中的光降解速率大于其在人工海水和天然海水的光降解速率,这主要是由于天然海水中存在的阴、阳离子和其它特殊的物质所引起的.同蒸馏水中的光反应相比,人工海水中的离子抑制了多菌灵的光降解反应.实验发现溶液中加入重金属离子会改变多菌灵的光降解速率.     

《“钻井废弃物不落地达标处理技术”适用性研究》项目完成

钻井废弃物主要是指废弃钻井泥浆、钻井废水和钻屑等混合物的总称。钻井泥浆（即钻井液）是石油气钻井过程中以其多种功能满足钻井工作所需的各种循环流体,用于石油勘探、钻井、开采等工艺过程,主要起到携带、悬浮钻屑,稳定井壁,平衡地层压力,冷却、润滑钻头钻具的作用。其中含有大量的无机盐、高分子量的有机化合物、某些重金属离子（如汞、砷、Cd、铬、铅等）。这些污染物有的来自钻井液化学添加剂,有的是从地层中携带而来。若不加处理长期存储或掩埋,这些有害物质会对土壤、地表水、地下水造成污染,直接或间接影响人类生态环境。     

氧化石墨烯固化土壤中重金属离子的有效性及界面能特征

以修复土壤中重金属污染物为目标,开展以石英砂为多孔介质材料,氧化石墨烯为吸附剂,在改变重金属种类、重金属污染物浓度、注入氧化石墨烯浓度和渗流速度条件下的土柱穿透试验.首先,对单一重金属的迁移特性及氧化石墨烯对重金属的去除效果和固化机制进行研究.试验表明,改变渗流速度对单一重金属离子(Pb²⁺和Cd²⁺)的迁移影响较小.氧化石墨烯穿透污染土柱时,低重金属污染浓度和高渗流速度会促进氧化石墨烯的迁移,进而促进重金属污染物的迁移.氧化石墨烯对重金属离子(Pb²⁺和Cd²⁺)有很好的去除及固化效果,对铅离子和镉离子的最大固化率为88.2%和63.9%.其次,通过SEM、FTIR、Zeta电势试验发现,氧化石墨烯对重金属离子的吸附机理主要是静电吸引、离子交换和表面络合.通过DLVO理论计算结果可知,负载重金属的氧化石墨烯相较于未负载重金属的氧化石墨烯更易固化在土壤中,其中负载镉离子的氧化石墨烯比负载铅离子的氧化石墨烯更容易固化在土壤中.     

粉煤灰合成NaA型沸石对重金属离子的吸附动力学

以粉煤灰为原料,采用两步法合成了单一沸石矿物种的NaA型沸石,对合成产物的结构和性能进行了表征.通过静态吸附实验,研究了NaA型沸石对水溶液中Cu(ΙΙ)、Cr(Ⅵ)和Zn(ΙΙ)离子的吸附特性,从动力学角度探讨了吸附机理.结果表明,在所研究的浓度和pH值条件下,NaA型沸石对3种重金属的吸附符合Langmuir等温吸附方程,静态饱和吸附量(Qm)分别为82.30,65.96,47.78mg/g;3种金属离子在水溶液中的存在方式和大小是影响它们吸附行为的主要因素,通过动边界模型推算表明:NaA型沸石对Cu(ΙΙ)和Zn(ΙΙ)离子的吸附过程的速度控制步骤为液膜扩散,对Cr(Ⅵ)离子的吸附过程的速度控制步骤为颗粒扩散,3种金属离子的吸附过程符合伪二级方程.     

Cu~(2+)和Pb~(2+)存在下改性玉米秸秆对Cd~(2+)的吸附

以丙烯腈改性的玉米秸秆为吸附剂,对水体中的Cu2+,Pb2+,Cd2+进行吸附,用双组分竞争模型和LCA模型对实验结果进行拟合,结果表明:改性玉米秸秆对三种重金属离子的吸附能很好地符合Lang-muir方程,相关性(R2)分别为0.98,0.95和0.98,最大吸附容量分别为9.34,31.8和12.7mg·g-1;在Cu2+和Pb2+存在下,改性玉米秸秆对Cd2+的吸附受到明显的抑制,且随Cu2+和Pb2+浓度的增大抑制作用加强;在低浓度时,该吸附材料优先吸附顺序为:Cu2+＞Pb2+＞Cd2+,高浓度时为:Pb2+＞Cu2+＞Cd2+.     

超临界CO2螯合萃取金属离子及其影响因素

介绍了一种新型分离技术－－超临界流体螯合萃取技术,讨论了螯合剂、温度、压力、ＰＨ、基质、修饰剂、被萃元素的存在形态等因素对超临界ＣＯ２螯合萃取的影响。     

Cu2+和Cr6+对活性污泥处理系统的冲击影响研究

以完全混合活性污泥反应器为试验系统,在作为处理对象的实际餐饮废水中添加Cu2+和Cr6+,分批试验发现添加单一Cu2+的I#系统中,随着Cu2+浓度的增加,污泥浓度及生物相无明显的变化,Cu2+的去除率比较稳定,在90%左右波动;在同时添加Cu2+和Cr6+的Ⅱ#系统中,污泥量明显减少,生物相发生变化,Cr6+浓度达到4.8mg/L,污泥对Cr6+和Cu2+的去除率分别降至27.50%和37.89%.可见,Cr6+对活性污泥系统的毒性远大于Cu2+.     

螯合型表面活性剂对垃圾焚烧飞灰改性的研究

以垃圾焚烧飞灰的高附加值资源化和稳定化为目标,研究了螯合型表面活性剂对垃圾焚烧飞灰改性活化和对重金属的稳定螯合效果.通过活化指数和红外光谱分析,在改性剂用量7.0mL/100g飞灰、改性时间15min和改性温度75℃的条件下,ACS1改性飞灰的活化指数可达95%以上.美国环保局固体废弃物浸出毒性试验表明,螯合型表面活性剂对飞灰中重金属具有较强的束缚能力.     

针铁矿及腐残质对水体重金属离子的吸附作用

采用针铁矿、腐殖质,针铁矿－腐殖复合微粒对重合微粒对重金属离子进行了吸附－解吸实验。结果表明它们对Cu^2 ,Zn^2 有强烈的吸附作用。针铁矿对Cu^2 和Zn^2 的吸附边界pH值分别为4．3和5．8,且吸附率可达95％以上。腐殖质对Cu^2 和Zn^2 的吸附边界pH值分别为4．1和5．6,且在pH值为8时,吸附率可达96％以上。针铁矿与腐殖形成的稳定复合微粒不仅对重金属离子具有良好的吸附作用,还具有均匀性好和沉降稳定的特点,可用于土壤修复和含重金属离子的污水的处理。