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相似文献
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1.
李杰  朱琳  李睿华 《环境工程学报》2013,7(7):2424-2428
从广东云浮矿山酸性废水中富集获得氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans),利用该氧化亚铁硫杆菌研究了反应时间、pH、温度、矿浆浓度和矿物粒度对磁黄铁矿生物氧化获得铁离子的影响。结果表明,在29℃,摇床转速200 r/min,10%接种量条件下,氧化亚铁硫杆菌可以明显促进磁黄铁矿的氧化,但反应后期有黄钾铁矾沉淀生成,不利于获得铁离子;控制溶液pH值为2.00,温度在29~36℃范围,可促进生物氧化磁黄铁矿获得铁离子;铁离子量随着矿浆浓度的增大和矿物粒度的减小而增加,优化的矿浆浓度和矿物粒径分别为6%和58μm左右。  相似文献   

2.
为实现铁尾矿资源化回收利用,以H2、CO、CO2和N2模拟还原混气对铁尾矿进行悬浮磁化焙烧,通过磁选获得铁精矿。探究温度、时间、H2和CO占比对铁精矿铁品位和回收率的影响,采用X射线衍射、振动样品强磁计、X射线光电子能谱、BET表面分析和扫描电子显微镜X光微区分析方法,探究悬浮磁化焙烧磁选过程中晶相结构变化和反应机理。结果表明,铁尾矿在温度、时间和H2∶CO∶CO2∶N2(体积比)分别为600 ℃、10 min和20∶15∶15∶50时,铁精矿铁品位和回收率最优分别为62.06%和98.03%。铁精矿饱和磁化强度由0.77 Am2·kg−1提升到59.43 Am2·kg-1。悬浮磁化焙烧能有效将赤铁矿针铁矿还原为磁铁矿,且BET表面积提升了13.1676 m2·g−1,并能通过磁选有效分离Fe3O4和SiO2等脉石。本研究可为从铁尾矿中回收铁资源提供参考。  相似文献   

3.
为揭示富里酸和Ca2+共存对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)氧化酸性矿山废水(AMD)中的Fe2+和形成次生高铁矿物的影响,分析了pH、Fe2+氧化率、铁沉淀率以及次生高铁矿物矿相、基团等相关指标。结果表明,Ca2+确实具有提高嗜酸性氧化亚铁硫杆菌氧化Fe2+的能力。低质量浓度(0.2 g/L)的富里酸对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌活性的提高具有促进作用,高质量浓度(0.4 g/L)的富里酸具有抑制作用,而增加Ca2+反过来能够减弱高浓度富里酸对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌的抑制作用。对形成的次生高铁矿物进行X射线衍射(XRD)和傅立叶红外光谱(FTIR)分析,结果表明高浓度富里酸促进了另一次生高铁矿物草黄铁矾的生成。  相似文献   

4.
探究了臭氧混凝耦合体系(hybrid ozonation-coagulation,HOC)中H2O2对溴酸盐消毒副产物(BrO3)的抑制效能,明确了BrO3的主要生成途径和H2O2对BrO3生成的抑制原理。结果表明,当n(H2O2):n(O3)>0.5时,H2O2能有效延缓BrO3的生成。当臭氧投加量为4.5 mg·L−1n(H2O2):n(O3)=2时,能有效的将BrO3生成量控制在0.01 mg·L−1以下。通过对BrO3生成贡献率和Br消耗动力学的分析,臭氧直接氧化是HOC工艺中BrO3生成的主要途径,贡献率维持在80%以上。在H2O2抑制条件下,•OH间接氧化贡献率有所提高,但臭氧直接氧化仍然是HOC工艺中BrO3生成的主要途径,贡献率在60%以上。在H2O2抑制条件下,Br的消耗反应为先慢速后快速,前期慢速反应阶段Br的氧化过程被抑制,后期快速反应阶段中残余H2O2的存在减少了体系中活性氧物质的浓度,进而有效抑制了BrO3的生成。  相似文献   

5.
针对常规光催化技术催化剂回收困难,紫外/双氧水(UV/H2O2)技术残余H2O2污染严重等问题,采用浸渍法制备了铁负载多孔发泡玻璃(Fe-PG)并将其用于紫外光辅助活化H2O2流化床降解水杨酸(SA)。结果表明,在相同实验条件下,Fe-PG紫外光辅助活化H2O2(UV/H2O2/Fe-PG)流化床工艺对SA的降解率、矿化率和H2O2利用率均明显优于UV/H2O2工艺;在考虑运行成本的情况下,最佳水力停留时间(HRT)为40 min,最佳H2O2投加量为3 mmol∙L−1,最佳Fe-PG膨胀率为30%;UV/H2O2/Fe-PG流化床工艺对SA溶液初始质量浓度、pH和盐离子具有很强的耐受性,连续运行30 d后对SA的降解率仍维持在98%以上,矿化率仍高达78.1%。UV/H2O2/Fe-PG流化床工艺降解SA的主要活性物质为·OH、O2·−和h+,降解过程符合一级动力学。以上研究结果可为光催化辅助活化H2O2流化床技术实现工程应用提供技术支撑。  相似文献   

6.
系统地研究了拔风管式自然通风型人工湿地(naturally-ventilated constructed wetland, CWNV)在不同风速(u≤4.0 m·s−1)条件下的氧传质速率(oxygen transfer rate, OTR)以及对有机物、氮、磷的去除效果。结果表明,外部空气可通过拔风管上的孔口有效地扩散并溶解到湿地内部。与无通风CW系统(CW0)相比,CWNV内部OTR(61.38~78.30 g·(m3·d)−1)较CW0高出19.3%~33.5%,从而强化了CWNV中氨化、硝化和有机物好氧降解等过程。CWNV内NH3-N和COD的去除负荷分别为2.84~4.57 g·(m3·d)−1和45.0~56.6 g·(m3·d)−1,较CW0分别提高了90.5%~119.6%和11.9%~23.2%。CWNV出水中硝酸盐浓度为1.10~10.39 mg·L−1,而CW0出水中硝酸盐浓度仅为0.41~0.91 mg·L−1。在适宜的风速条件下,湿地中可同时存在好氧与缺氧/厌氧环境,这既利于硝化作用又利于反硝化作用,从而可使湿地获得较好的TN去除效果。当风速u≤1.0 m·s−1时,CWNV系统中TN去除负荷6.70~6.77 g·(m3·d)−1,较CW0系统高出17.2%~23.1%。但是,自然通风对于TP去除效果的提高十分有限,仅能提高2.4%~4.8%的TP去除率。此外,CWNV系统中风速与OTR、COD、NH3-N和TN的去除负荷及其降解速率常数之间的关系符合二次方程。  相似文献   

7.
为明确酸雨条件下飞灰基胶凝固砷体的长期稳定性,模拟2种酸度的酸雨对3种粒径状态下的固砷体进行动态淋溶实验,并运用改进多级连续提取法(Sequential Extraction Procedure, SEP)和潜在风险评估指数对固砷体进行长期稳定性风险评价。结果表明,随着浸出时间的增加,固砷体中的Al3+溶出并与溶液中的OH反应生成Al(OH)3胶体,且废渣中的硫化矿物氧化生成H2SO4、Fe2(SO4)3等氧化剂,进一步加剧硫化物的氧化溶解,使得浸出液pH呈下降趋势;而且,由于飞灰固砷体粒径大小不同,表面积大小和吸附位点变化,使砷浸出过程呈现出初始、快速释放和慢速释放3个阶段的浸出特征,最高浸出质量浓度为2.42 mg·L−1,累计释放量达133.78 mg·kg−1,累计释放率为2.32%。SEP实验发现,原渣中的还原态砷大幅度降低,酸可提取态砷和残渣态砷增加,有利于降低固砷体的风险。潜在生态风险评价表明,在Ⅰ类和Ⅱ类建设用地筛选值为背景时,潜在生态危害程度由中等危害转为轻微危害。本研究结果可为飞灰固砷体在不同侵蚀作用下的安全处置提供参考。  相似文献   

8.
为解决非均相类芬顿法催化剂分离回收困难的问题,采用共沉淀法制备了催化剂聚铁硅盐掺杂羟基氧化铁(PFSC-FeOOH)。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等技术手段对催化剂进行了表征。以苯酚为目标污染物,分别考察了催化剂用量、H2O2用量、反应温度、苯酚初始浓度和pH对PFSC-FeOOH催化H2O2去除苯酚效果的影响,探究了可能的反应机理。结果表明:在反应时间为40 min、pH=4、H2O2投加量为297 mmol·L−1、催化剂PFSC-FeOOH投加量为3 g·L−1、反应温度为室温((25±1) ℃)的条件下,苯酚降解率为90.48%;反应符合准一级反应动力学,速率常数为 0.0415 min−1;反应过程中羟基自由基(·OH)起主要作用,苯酚的分子结构被氧化破坏;反应后,催化剂易于沉降分离,沉降速度为0.1 m·min−1。以上研究结果可为实际有机废水的处理提供参考。  相似文献   

9.
为探究高效同步脱硫脱硝的生物工艺,以生物转鼓反应器为实验对象,研究了好氧条件下SO2质量浓度、NOx质量浓度、营养液体积和气体停留时间(EBRT)的变化对生物转鼓同步脱硫脱硝效果的影响,并用动力学模型拟合值与实验数据进行了对比。实验结果表明:生物转鼓同步脱硫脱硝最适条件为SO2质量浓度1 200 mg·m−3,NOx质量浓度800 mg·m−3,营养液体积20.6 L,气体停留时间(EBRT) 75.36 s;SO2过程净化主要受液相传质控制,NOx传质过程由生物相和液相协同完成;修正求得了能较好描述好氧条件下生物转鼓脱硫脱硝效果的动力学模型,因存在生物相、液膜、污染物流动等变量与假设的差异,SO2和NOx模拟数据与实验数据分别有2.68%和3.18%的平均绝对误差;在最佳条件下,SO2和NOx的平均去除率分别为96.81%和92.98%,平均去除负荷分别为55.50 mg·(L·h)−1和35.53 mg·(L·h)−1,且出气质量浓度均低于100 mg·m−3。可见,生物转鼓是一种可行的高效同步脱硫脱硝生物工艺。  相似文献   

10.
利用嗜酸性氧化亚铁硫杆菌合成施氏矿物,由于大量Fe3+残留于溶液中,致使矿物合成量较低.通过在生物合成施氏矿物的滤液中分3个批次加入NaBH4,探究了 NaBH4的投加量对施氏矿物生物合成及其向黄铁矾转化的影响.结果表明:在连续分3个批次各加入1.25g·L-1和1.67g·L-1NaBH4后,2个处理组的总Fe沉淀率...  相似文献   

11.
以三水合硝酸铜、九水合硝酸铁分别作为铜源和铁源,通过简单的一步水热法合成纯3R相结构CuFeO2催化剂。通过X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜和高分辨透射电镜对其晶格结构和形貌进行了表征,构建了CuFeO2/H2O2体系对目标污染物氧氟沙星(OFX)进行降解,考察了不同催化剂投加量、H2O2浓度、溶液pH等参数对OFX降解效果的影响。结果表明,在催化剂投加量为1.1 g ·L−1、H2O2浓度为15 moL·L−1以及pH=3.65的条件下,反应300 min后,CuFeO2/H2O2体系对10 mg·L−1 OFX的降解率高达93.8%;此外,CuFeO2催化剂在活化H2O2降解OFX过程中具有良好的稳定性,经5次降解后的降解率仅降低了8.1%;自由基捕获实验和电子自旋共振波谱测试结果表明CuFeO2/H2O2体系中·OH是主要的活性自由基;降解反应前后CuFeO2的X射线光电子能谱表征结果表明,Cu+和Fe3+的相对含量均有不同程度的降低,表明CuFeO2中的Fe和Cu双活性位点在异相类Fenton反应中均起着重要的作用。最后,通过质谱鉴定了OFX的降解产物,并在此基础上提出了可能的降解路径。  相似文献   

12.
中空纤维膜接触器具有界面面积大、传质效率高等特点而被广泛应用于气液传质中。为改善聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜接触器的臭氧传质效果,利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)对其进行涂覆改性以提高其疏水性,进而提高其臭氧传质和降解污染物的能力。利用ATR-FTIR、SEM-EDS和接触角等方法对膜进行表征,并对其臭氧传质和氧化降解刚果红的效果进行了研究。结果表明,PDMS涂层成功制备,PDMS-PVDF改性膜的疏水性明显提升,接触角由88.9°提升至114.5°。传质实验结果表明,改性膜接触器体积传质系数可达0.077 8 s−1,比原PVDF膜提高了26.2%。改性膜接触器在长期运行实验(12 h)中出水臭氧浓度保持稳定。改性膜接触器30 min内可降解99.2%的刚果红,降解速率常数为0.155 min−1,是原PVDF膜的1.4倍。以上研究结果表明,PDMS-PVDF改性膜接触器具有更高的疏水性和臭氧传质性能,长期运行效果稳定,在污染物处理方面具有一定应用前景。  相似文献   

13.
全过程除臭是一种以微生物法为核心的低碳除臭方式。为评估其应用效果,分析了北京市某再生水厂的产排污关键环节中的气液两相污染物削减情况。结果表明:初始污水中[NH4+-N]高于H2S的质量浓度,分别为55 mg·L−1和6 mg·L−1,二者随污水反应进程呈逐渐降低的趋势,分别在生化段和粗格栅处去除效果最好;气相污染物主要为NH3和H2S,其中NH3在粗格栅处排放通量较高,质量浓度为0.4 mg·m−3,化学浓度贡献率为71%~91%,H2S在污泥储池处质量浓度较高,为0.16 mg·m−3;对粗格栅处进行模拟换气实验,H2S、NH3和臭气的浓度分别为 0.027~0.036 mg·m−3、0.023~0.031 mg·m−3和10~15;厂界的NH3和H2S质量浓度在上风向的检测值均低于下风向,最高值为0.100和 0.007 mg·m−3,臭气 (无量纲) ,甲烷体积分数为1.7×10−6,粗格栅模拟换气和厂界排放浓度均达到北京市《大气污染物综合排放标准》 (DB11/501-2017) 和《城镇污水处理厂污染物排放标准》 (GB18918-2002) 。该研究结果对北京某再生水厂进行气液两相污染物削减分析,证明了全过程除臭工艺应用的有效性,可为同类水厂的除臭问题提供参考。  相似文献   

14.
为解决生物絮凝养殖水体含磷物质积累,初步研究了载铁牡蛎壳粉吸附除磷性能及相关机理。结果表明,8 g·L−1载铁牡蛎壳粉在初始TP浓度为20.00~50.00 mg·L−1吸附效果最佳,TP去除率由(84.94±0.94)%增至(87.35±1.06)%,吸附量由(2.37±0.03) mg·g−1增至(5.45±0.22) mg·g−1;当pH为2.00~6.00时,TP去除率大于(80.13±3.27)%,吸附量大于(2.04±0.02) mg·g−1;碳酸氢根的存在对载铁牡蛎壳粉吸附除磷有明显的抑制作用。X射线衍射结果表明,载铁牡蛎壳粉表面覆盖成分为Fe2(PO)5和Fe4(PO4)2O。载铁牡蛎壳粉吸附过程符合Freundlich模型和准二级动力学模型,最大吸附量为9.81 mg·g−1,吸附过程存在物理吸附和化学吸附,主要由化学吸附决定,膜扩散和颗粒内扩散为主要限速步骤,配位交换和静电吸附为主要吸附机理。以上研究结果可为实际养殖废水除磷方法提供参考。  相似文献   

15.
利用升流式厌氧活性污泥床(UASB)反应器处理高含硫有机废水,考察了其在pH=8.5条件下的运行性能、MPA(产甲烷菌)与SRB(硫酸盐还原菌)的竞争规律及微生物群落结构特征。结果表明:在pH=8.5的厌氧生物处理系统中,COD的去除率达到70%以上和硫酸盐去除量达到1 600 mg·L−1,在整个运行期间均保持较好的性能;在COD/${\rm{SO}}_4^{2 - }$为1~10时,MPA始终占有主导地位;在整个运行期间,水相中游离H2S浓度最高仅为5.7 mg·L−1,沼气中的H2S浓度处于较低水平(最高为1.5 mg·L−1)。系统中主要的耐碱性MPA为甲烷丝菌属、甲烷短杆菌、未分类甲烷杆菌科。由此可见,高pH可以有效解除游离态H2S对MPA活性抑制,亦可减少沼气中的H2S含量。  相似文献   

16.
聚乙醇酸(poly glycolic acid,PGA)因其良好的降解性能会加快其老化过程,可能比传统塑料具有更大的环境风险,因此,评估PGA在环境迁移中对污染物的载体效应尤为重要。选用PGA颗粒微塑料(microplastics,MPs)为研究对象,盐酸四环素(tetracycline hydrochloride,TCH)为代表性污染物,探究老化过程对PGA吸附TCH行为的影响。结果表明:PGA在经过15 d H2O2和H2SO4老化后,表面均变得粗糙,比表面积由0.017 m2·g−1分别增至0.327 m2·g−1和0.467 m2·g−1,官能团含量分别增加了1.89%和3.49%,接触角由83.19°分别降至81.58°和50.07°。吸附动力学均符合伪二级动力学模型,吸附等温线均符合Langmuir等温吸附模型。老化后PGA对TCH的吸附量均高于老化前,PGA-H2O2和PGA-H2SO4最大表观吸附量分别为0.617 mg·g−1和0.686 mg·g−1,是PGA老化前的1.05倍和1.17倍。  相似文献   

17.
表面处理行业废水中的铜氰络合物是废水处理的难点。电化学氧化是一种水处理中常用的方法,对于水中常见的污染物均能进行有效处理,其中,过氧化氢(H2O2)和过一硫酸盐(KHSO5,PMS)是绿色清洁的氧化剂。因此,在电氧化的基础上,探索了H2O2和PMS对电化学处理铜氰络合物的强化效果。实验结果表明:氰根(CN)和铜离子(Cu2+)的去除率随着H2O2和PMS的增加而升高;当电流密度为10 A·m−2、H2O2浓度为0.4 mol·L−1、反应时间为30 min时,氰根去除率为96.12%,铜离子去除率为81.93%,其中阴极铜回收率为75.60%;当PMS浓度为0.2 mol·L−1、反应时间30 min时,氰根去除率接近100%,铜离子去除率为94.83%,其中阴极铜回收率93.51%。以上研究结果表明,投加合适的药剂可以提高电氧化对铜氰络合物的处理效率。  相似文献   

18.
通过水热法成功制备具有磁性的Fe0/FeS2复合铁基催化剂,并将其用于构建非均相芬顿体系降解典型的喹诺酮类抗生素(诺氟沙星,NOF)。SEM-Mapping 结果显示,制备的Fe0/FeS2复合材料由Fe和S两种元素组成,形态为颗粒状且尺寸不一。XRD、XPS、Raman和磁学测量系统(VSM)等表征结果表明进一步证明Fe0/FeS2复合材料的成功制备且具有良好的磁性。通过实验得到 Fe0/FeS2/H2O2体系降解NOF最优的降解体系为初始pH为5,NOF起始质量浓度20 mg·L−1,Fe0/FeS2 投加量为0.2 g·L−1,H2O2质量浓度0.051 g·L−1。Fe0/FeS2介导的非均相芬顿体系可以快速降解NOF,10 min后的降解率为99.27%,且具有良好的重复利用性,使用 3 次后,NOF 的降解效率仍超过75%。NOF在羟基自由基(·OH)的作用下可能破坏C-F键以及实现哌嗪环和喹诺酮环的开环,最终生成一些小分子物质,如 F、H2O、CO2和NO3等。  相似文献   

19.
针对污水处理厂污泥脱水滤液有机磷污染现状,采用树脂分级、傅里叶红外光谱和气相色谱质谱等方法解析其污染特征和组分结构,进而开展强化去除研究,并初步探究OP的降解转化过程。结果表明:WX-A污泥脱水滤液OP和出水OP平均含量分别为10.1 mg·L−1和0.16 mg·L−1,脱水滤液的回流可能影响出水稳定;亲水性OP和疏水性OP平均含量分别为8.58 mg·L−1和1.59 mg·L−1,OP的生物利用度仅为23.8%,表明以难生物降解形态为主,进一步的组分解析结果验证了该推测;强化去除研究表明,最佳条件是O3投加量为30 mg·L−1、pH为12.0和H2O2投加量为1.5 mL,去除率高达82.9%。O3/H2O2氧化技术可实现脱水滤液难降解OP的高效去除,从而保证出水达标排放。  相似文献   

20.
以萘普生(NPX)为目标污染物,钨酸铋(Bi2WO6)为光催化剂,考察NPX浓度、Bi2WO6投加量、阴离子种类、溶液pH对Bi2WO6光催化降解NPX效果的影响并确定最佳反应条件。通过原位捕获实验、中间产物识别及反应体系化学需氧量(COD)去除效果,解析光催化过程产生的活性自由基种类及其作用、NPX降解路径及反应体系矿化度,揭示NPX降解机理。结果表明:经水热法制备的Bi2WO6为纯正交晶系,具有由2D纳米方片构成的3D花朵状结构,平均孔径为10.79 nm,比表面积为32.54 m2·g−1,带隙能为2.54 eV;在500 W长弧氙灯照射下,当NPX浓度为10 mg·L−1、Bi2WO6投加量0.4 g·L−1、溶液pH值为4.6时,NPX降解率可达99.83%,光照180 min时矿化度为67.91%,光照反应时间延长至360 min时矿化度为82.14%;Bi2WO6价带电势(3.01 eV)高于OH/·OH和H2O/·OH的电势,因此,空穴(h+)能氧化OH和H2O生成羟基自由基(·OH);而Bi2WO6导带电势(0.47 eV)同样高于O2/$ \cdot {\rm{O}}_2^ - $的电势,单电子(e)还原O2过程很难发生,只能经多e还原O2,生成超氧自由基($ \cdot {\rm{O}}_2^ - $)。同时还发现,h+和·OH在NPX降解过程中起主要氧化作用,$ \cdot {\rm{O}}_2^ - $起辅助作用。综合上述结果,NPX的降解机理是在活性自由基协同氧化下,NPX分子中的C—C、C—O、C=C键断裂发生脱羧反应和羟基化反应,生成结构简单的中间产物,中间产物继续氧化分解为小分子化合物并部分矿化成CO2和H2O。  相似文献   

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