锌、铁等离子对氧化锌烟气脱硫工艺中亚硫酸锌氧化的影响简

在氧化锌法脱除烟气SO₂工艺中,脱硫产物亚硫酸锌的氧化是实现锌、硫资源回收的关键环节。在pH为4~5,25℃等条件下,考察了锌、铁、镉离子对亚硫酸锌氧化过程的影响。结果发现,铁离子对亚硫酸锌氧化过程有较强的催化作用,锌离子有一定的催化作用,而低浓度的镉离子几乎不影响氧化过程。进一步的研究表明,锌、铁离子的独自催化氧化速率对各自的浓度均为0.5级响应,但在混合状态下,锌离子对铁离子的催化过程有抑制作用。     

离子液体辅助水热法合成锡酸锌及其光催化性能

采用离子液体辅助水热法制备锡酸锌,考察了离子液体添加量对锡酸锌晶相、形貌及光催化性能的影响。通过XRD、TEM分别对锡酸锌的晶相和形貌进行研究。通过在紫外光照射下光催化降解亚甲基蓝溶液对锡酸锌的光催化性能进行表征。当[Emim]BF_4添加量为0.5 mmol时,制得的八面体锡酸锌结晶度高且对染料亚甲基蓝有较高光催化降解能力。自由基捕获实验证明羟基自由基是光催化反应的主要活性物种。     

Fenton法氧化处理水中土霉素的研究

为了评价Fenton法预处理抗生素生产废水中残留的高浓度土霉素的可行性,对Fenton试剂(Fe2 -H2O2)法催化氧化降解水溶液中的土霉素进行了研究.探讨了H2O2与Fe2 投加比例、投加量以及起始pH值对降解效果的影响,同时考察了土霉素废水中大量共存的草酸根离子对氧化过程的影响.结果表明,当H2O2与Fe2 按照5:1的比例投加时降解效率最高,最佳初始pH值在3.0-4.0之间.在最佳投加比例下,H2O2投加量为0.9 mmol/L,100 mg/L的土霉素可在10 min内得到完全降解.最佳反应条件下经过处理后土霉素水溶液TOC的去除率达40%左右,可生化性(BOD5/COD)也得到明显的改善.水中共存的草酸根离子对氧化效率具有明显的影响,但通过增加亚铁离子的量可以消除草酸的影响.     

Fe~(2+)活化过硫酸氢钾复合盐降解吲哚美辛

通过亚铁离子活化过硫酸氢钾复合盐产生氧化性的硫酸根自由基,以吲哚美辛(IM)为目标污染物,研究了不同亚铁离子浓度和过硫酸氢钾浓度,以及加入Cl~-离子和腐殖酸对吲哚美辛降解情况的影响。结果表明,[IM]∶[PMS]∶[Fe~(2+)]=1∶2∶2条件下,IM的去除率接近100%;低浓度的Cl~-抑制吲哚美辛的降解,高浓度则为促进作用;而腐殖酸都在不同程度上抑制了吲哚美辛的降解。经淬灭实验表明,亚铁离子活化过硫酸氢钾降解吲哚美辛中起主要作用的自由基是SO~-_4·。该方法能在短时间内高效降解吲哚美辛,为实际废水中吲哚美辛去除提供参考。     

羟基氧化铁催化臭氧氧化去除水中阿特拉津

以实验室制备的羟基氧化铁(FeOOH)为催化剂,研究了其催化臭氧氧化去除水中痕量阿特拉津的效能,并对影响催化效果因素及降解机理进行了探讨。在本实验条件下,反应8 min时催化氧化阿特拉津的去除率比单独臭氧氧化高出63.2%,而FeOOH对阿特拉津的吸附量很小,结果表明,FeOOH对臭氧氧化水中的痕量阿特拉津具有明显的催化活性。探讨了催化剂投量、pH、阿特拉津初始浓度和重碳酸盐碱度对催化氧化阿特拉津的影响。催化剂最佳投量为150 mg/L,去除率随pH和阿特拉津初始浓度的增加而升高,重碳酸盐浓度为200 mg/L时催化作用受到明显抑制。通过研究叔丁醇对催化反应的影响间接推断了催化反应的机理,叔丁醇作为羟基自由基抑制剂有效地抑制了水中羟基自由基的生成和它对阿特拉津的氧化反应,间接证明这种催化作用遵循羟基自由基的反应机理。     

氧化石墨烯-氧化锌净化铅离子废水

利用改性Hummers法制备氧化石墨,并成功地将氧化锌负载到氧化石墨上催化降解铅离子。利用SEM、XRD、FTIR等对氧化石墨烯-氧化锌的形貌进行表征,并用以净化铅离子废水。通过实验分析得知废水净化的原因有两方面:光催化效应和吸附理论,然后考察其影响净化过程的因素。结果表明,氧化石墨烯-氧化锌对溶液中铅离子在紫外光下有较强的吸附和催化降解能力,在t=4 h,p H=7条件下,其最大净化量可达到184 mg/g。     

无过氧化氢添加Fenton氧化法降解有机物的可行性研究

Fenton反应可以氧化分解有机物,在反应中的关键氧化剂羟基自由基(HO·)是通过亚铁离子与过氧化氢作用生成的,因此,传统的Fenton氧化必须由外部添加过氧化氢.研究了一种新的方法,即采用Nafion膜固定化亚铁离子,并通过光催化反应提供Fenton氧化所需的过氧化氢,使得Fenton反应在不添加过氧化氢的条件下也能够连续进行.结果表明,以甲酸为代表有机物,该方法可以在不添加过氧化氢的条件下起到分解甲酸的作用.而且,通过对负载亚铁离子Nafion膜的再生,可以使该方法的降解能力保持在稳定的范围.     

用于气态零价汞转化的催化剂研究

零价汞的高效去除是燃煤烟气汞污染控制过程中的关键环节。为了促进烟气中的零价汞转化为易于去除的氧化态汞,分别考察了在有HCl存在时,几种过渡金属氧化物(Cu、Fe、Mn、Co和Zr)对零价汞氧化的催化作用,以筛选出性能较好的催化组分;为提高催化剂的抗SO2性能,分别尝试了利用几种金属元素(Sr、Ce、W和Mo)对催化剂进行掺杂改性的方法。结果表明,锰氧化物的催化作用最好,其最佳使用温度在573 K左右;SO2对零价汞的催化氧化有明显抑制作用,在无SO2及1 400 mg/m3SO2时锰催化剂对零价汞催化氧化效率分别为93%和78%。而Mo改性的锰氧化物催化剂的抗硫性能大幅提高,在1 400 mg/m3SO2存在的情况下其对零价汞的催化氧化效率可达到90%以上,较其他改性元素高。     

臭氧-二氧化钛光催化技术脱除硫化氢

在连续性反应器内以臭氧-光催化技术氧化硫化氢,证实了臭氧对光催化脱除硫化氢有促进作用,探讨了可能存在的主要基元反应和二氧化钛失活的原因,考察了反应温度、臭氧含量、硫化氢初始体积分数等因素对臭氧-光催化技术脱除硫化氢的影响。结果表明,臭氧在光催化作用下快速分解为活性氧离子或自由基,硫化氢在臭氧和光催化联合作用下快速氧化为二氧化硫,最终转化为硫酸;硫酸在二氧化钛表面的沉积使其催化活性降低,导致硫化氢和二氧化硫的转化率逐渐下降。研究还发现,当硫化氢的初始体积分数为100×10-6时,臭氧和硫化氢的最佳摩尔比约为2∶1;臭氧-光催化脱除硫化氢的最佳温度为70℃左右;降低硫化氢的初始体积分数可大幅度降低二氧化硫的选择性。     

低浓度软锰矿浆烟气脱硫过程中的催化作用

通过对SO2-4浓度的分析,研究了低浓度软锰矿浆烟气脱硫过程中的液相和固相催化作用.研究表明:低浓度软锰矿浆中Fe(Ⅱ,Ⅲ)的浸出率很低(＜ 7%),致使Fe(Ⅱ,Ⅲ)离子的液相催化作用和Mn(Ⅱ)、Fe(Ⅱ,Ⅲ)离子间的液相协同作用不明显.该过程中实际生成的so2-4主要来自3个方面:MnO2的直接氧化还原作用,Mn(Ⅱ)的液相催化作用以及软锰矿固相组分的催化作用.其中,Mn(Ⅱ)的液相催化作用始终占据主导地位;MnO2的直接氧化还原作用与固相催化作用相比,在20 min前有明显的优势,而20 min后则几乎可以忽略不计.     

Zn/Fe体系湿法催化氧化高效脱除沼气中H2S的研究

提出了Zn/Fe体系湿法催化氧化脱除沼气中H₂S新工艺,阐述了反应机理、实验装置和工艺流程,考察了各单因素操作条件对H₂S脱除效率的影响,在此基础上进行的综合条件实验,脱硫效率都维持在99.6%以上,净化后沼气中H₂S含量低于国家标准。过程不消耗任何化工原料,不产生二次污染,体系无降解问题。     

热镀锌厂酸洗废水及锌灰中锌回收

分别采用蒸酸法、氨络合法和硫化沉淀法分离回收热镀锌厂酸洗废水及锌灰中锌铁。分别考察了酸洗废水中盐酸的逸出特性和氨浸法回收蒸馏渣中锌的效果;利用酸洗废水的酸度浸取锌灰中的锌并用氨络合法分离酸浸出液中锌铁;利用硫化物不同溶度积选择性沉淀酸浸出液中的锌,考察了Na2S加入量、曝气时间、反应溶液pH和反应时间的影响。研究结果表明硫酸的加入能提高盐酸的蒸发率但效果不明显,氨络合法难于有效分离锌铁,但硫化物沉淀法可较好地分离锌铁,铁回收率可达97．12％,锌沉淀率达到99．99％,所得沉淀物中ZnS纯度为68．51％。     

Iron-catalyzed oxidation of s(IV) species by oxygen in aqueous solution: Influence of pH on the redox cycling of iron

Redox cycling of Fe(II)/Fe(III) during the catalyzed aqueous S(IV) oxidation by dissolved oxygen in the presence of Fe(II) and/or Fe(III) at an initial pH_i of 4.4, often observed in atmospheric waters, was studied in detail. It has been found that the reaction rate is not considerably affected by the oxidation state of iron at the start of the reaction. An equilibrium between Fe(II) and Fe(III) was established a few minutes after the start of the reaction, regardless of the oxidation state of iron at the beginning of the experiment. The prevailing oxidation state of iron in a particular phase of the reaction depends on the concentration of S(IV) in the reaction solution. It has been found that the formation of polymerized hydroxo Fe(III) species is also included in the mechanism of the Fe-catalyzed oxidation of S(IV). The formation of these species was confirmed by the on-line measurement of Fe(II) and Fe_reac. The results also clearly demonstrate that the pH_i of the solution is a major factor, controlling the concentration of Fe(III) ions, the form of S(IV) species, and consequently the reaction rate of S(IV) oxidation by oxygen.     

Oxidation of SO2 in rainwater and its role in acid rain chemistry

A limited survey of rainwater composition covering 80 precipitation events was carried out to establish the levels of soluble metal ions which may influence the oxidation rate of SO₂ in the aqueous phase. For 40 of the samples sodium sulphite was added at low concentrations and the rate of oxidation of S(IV) to S(VI) established. The first order rate constant k_s(IV) was found to vary over three orders of magnitude, from 10⁻⁵ to 10⁻² s⁻¹. pH and iron concentrations were found to be the most important factors affecting the rate. There was poor correlation between the rate of oxidation and the manganese, copper and zinc concentrations. The absolute values of the rate constants are lower than those used in recent modelling studies of atmospheric droplets and the importance of iron relative to manganese also differs from earlier studies.     

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.     

几种金属离子液相催化氧化低浓度H2S实验研究

用液相催化氧化法对低浓度H2S净化进行实验研究.实验结果表明,对H2S浓度在1500-2500mg/m3之间,氧含量为5%的H2S尾气,Fe+、Zn2+和Mn2+在液相中对H2S具有催化氧化作用,其催化性能大小顺序为Fe2+＞Zn2+＞Mn2+,且Fe2+催化性能远远大于其他两种离子;用Fe2+作催化剂,溶液的净化效率可达99%以上,且硫容量也较大,对低浓度H2S的净化相当有利.     

巯基酯化壳聚糖的合成及对Cd2＋的去除性能研究

采用化学方法,研究了以巯基甲壳质制备巯基酯化壳聚糖的最佳合成方案。研究表明,巯基甲壳质的脱乙酰条件（包括时间、温度、氢氧化钠浓度）影响其产物巯基酯化壳聚糖对重金属镉离子的吸附效果。当脱乙酰时间为2h,温度为160℃,氢氧化钠浓度为20％时,20mg的合成产物对30mLCd2＋浓度为20mg／L水样的去除率最高,达到85．46％,其对镉离子的吸附量达到28．5mg／g。通过对产物进行红外分析发现,巯基甲壳质中出现脂基特征峰值,脱乙酰后脂基并没有消失,证明最后的产物为巯基酯化壳聚糖。     

酒石酸钾钠（PST）对纳滤处理重金属废水的强化效果

以酒石酸钾钠（PsT）为络合剂,分别选取cd、zn、As和Ph4种金属废水,探索络合纳滤工艺对金属离子去除率和膜通量的强化效果,测定纳滤膜表面接触角以表征膜通量变化规律,并研究了压力、金属浓度和溶液pH参数对络合纳滤过程的影响。结果表明,PsT对4种金属去除的强化效果存在相似规律,分别有一个最佳PsT添加浓度。随PsT浓度的增加,金属离子去除率先增大后减小,而膜通量一直增大。研究发现,纳滤膜表面接触角与膜通量呈稳定的反比例关系,与金属离子种类和PsT添加量无关。随着操作压力的增大,膜通量线性增加,去除率基本不变;金属离子浓度的增加对膜通量影响不大,金属去除率略有上升;pH在4～5之间变化时,As去除中膜通量和去除率均有所升高,而cd、zn和Ph3种溶液处理效果基本不受pH影响。     

Mayfly larvae (Baetis rhodani and B. vernus) as biomonitors of trace metal pollution in streams of a catchment draining a zinc and lead mining area of Upper Silesia,Poland

Larvae of two Baetis species were used to investigate spatial and temporal variability in the bioavailabilities of cadmium, copper, lead, zinc and iron in the river Biala Przemsza and its tributaries draining an area of lead and zinc mining in Upper Silesia, Poland. Accumulated metal concentrations were measured in April, May, August and November 2000. Both species indicated significant local geographical variability in availabilities of zinc, iron, lead and cadmium, but not copper. Accumulated concentrations of lead, zinc and cadmium confirmed the high general contamination of the Biala Przemsza system by these three trace metals. Larvae showed little seasonal variation in concentrations of cadmium, copper, lead and iron. Accumulated zinc concentrations were low in Baetis rhodani in August, perhaps as a result of insufficient time for high concentrations to accumulate since hatching of the larvae. Samples collected in August most nearly matched criteria of the greatest availability of larvae for collection and their size homogeneity, minimising the possibilities of any effect of differential larval size and/or age on accumulated metal concentrations. Mayfly larvae are members of a suite of potential stream biomonitors in Central Europe, which together can provide information on the different sources of bioavailable trace metals present in aquatic ecosystems.     

Fenton氧化对硝基苯酚过程中Fe2+/Fe3+的氧化还原机制

Fenton降解对硝基苯酚(PNP)过程中,Fe2+经历一个快速氧化后快速还原,最后在高浓度水平上保持稳定的变化过程。通过分析中间产物的变化过程,发现有机中间产物氢醌和苯醌构成一对氧化还原体系催化Fe3+向Fe2+的转化,本研究从Fe2+/3+转化机制的角度进一步明确了Fenton降解PNP的机理。