新型DTC类络合重金属捕集剂的合成及其在废水处理中的应用

为了更有效地去除废水中络合态重金属离子且不添加任何絮凝剂, 合成了一种新型的重金属捕集剂聚-二硫代氨基甲酸铵（PADTC）, 并采用傅里叶红外光谱, 核磁共振, 元素分析和凝胶渗透色谱推测产物结构。考察反应时间, pH对重捕剂去除效果的影响, 结果表明：在pH=6、反应时间为20 min时, Cu2+、Ni2+和Zn2+的最大吸附能力分别为246、234和227 mg·g-1;同时还探讨了不同络合剂的吸附影响, 其去除顺序为TA > CA > EDTA。在实际废水处理中, PADTC取得了良好的处理效果。通过FT-IR、SEM-EDS和XPS表征证实了PADTC对络合重金属的抓捕机理。使用PADTC从废水中去除重金属可能具有良好的工业发展前景。     

曝气+化学絮凝法预处理环氧丙烷废水简

根据环氧丙烷废水的特点,应用电化学法处理具有较高的可行性。运用电化学法处理PO废水前必须进行废水预处理,用以提高电流效率和延长极板寿命。采用曝气和化学絮凝结合的方法去除PO废水中的Ca²⁺,同时去除部分COD。对曝气、无机絮凝剂（PACl、PFS）和有机絮凝剂（PAM）对PO废水处理过程中的曝气量、曝气时间、投药量、复配和沉降时间等主要影响因子进行了实验研究,通过比较Ca²⁺、COD的去除效果、絮凝剂用量、沉降时间、处理成本等方面,在设定的实验参数下得到最佳预处理方案为：曝气量为2.5 L/min,曝气45 min,投加Na₂CO₃粉末24 kg/t 废水,充分混匀后加入PFS+PAM复配絮凝剂。本方案具有废水处理效果好（Ca²⁺的去除率为77.03%,COD的去除率为37.46%）、投药量少（（100+7.5）g/t废水）、沉降时间短（5 min）、处理成本低（0.675元/t废水）等优点。通过对比经预处理和不经预处理后电化学法对COD去除效果、电流和处理后阴极表面,验证了预处理方案的必要性与可行性。     

固定化小球藻与活性污泥的共生系统处理含锌废水

研究固定化小球藻与活性污泥的共生系统对含锌废水中Zn2+的去除效果,分析菌藻状态、初始Zn2+浓度、pH、固定化菌藻小球投加量和菌藻体积比等5个因素对固定化菌藻共生系统去除Zn2+的影响。结果表明,固定化活性污泥、固定化小球藻和固定化菌藻对Zn2+的去除效果均优于悬浮小球藻,其中固定化菌藻对Zn2+的去除效果最好;废水中初始Zn2+浓度小于100 mg/L时,固定化菌藻系统对废水中Zn2+的去除率达到90.5%;固定化菌藻系统去除废水中Zn2+的最佳条件是:初始Zn2+浓度为80 mg/L,pH=7,固定化小球投加量为80 mL,菌藻体积比为1∶2。     

有机高分子重金属捕集絮凝剂CU3#对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的去除研究

探讨了自制有机高分子重金属捕集絮凝剂CU3#对铜离子、铅离子的捕集机理,研究了其处理含铜离子、铅离子废水的处理条件,并研究了其他物质和离子对铜离子和铅离子去除效果的影响.研究结果表明,在pH～14范围内,快速搅拌时间2 min,慢速搅拌3 min,CU3#对含铜离子的污水处理后其上清液中所含铜离子为1.2 mg/L,对铜离子的去除率达到99.4%,完全达到国家排放标准;在pH 7～14范围内,快速搅拌时间3 min.慢速搅拌3 min,CU3#对含铅离子的污水处理后其上清液中残余铅离子0.8 mg/L,去除率99.6%,达国家一级排放标准.     

微生物絮凝剂与聚合氯化铝复配处理污水厂二级出水

探讨了微生物絮凝剂处理二级出水过程中投加量和pH值对溶解性有机碳和浊度处理效果的影响,及将微生物絮凝剂与聚合氯化铝按不同比例复配后的去除效果及pH值对最佳投药量下去除效果的影响。并使用三维荧光光谱（3DEEM）分析了不同种类的絮凝剂在去除水中溶解性有机物（DOM）时的差别。实验结果表明：微生物絮凝剂的最佳投药量为20 mg·L-1,最适pH值为7.5,此时TOC去除率为17%,浊度去除率为45%。最佳复配投药量为微生物絮凝剂10 mg·L-1聚合氯化铝20 mg·L-1,最适pH值为7,此时TOC去除率为33%,浊度去除率为51%。复配使用对腐殖质有很好的去除效果。     

丙烯酰胺改性壳聚糖絮凝剂处理焦化废水

合成了丙烯酰胺改性壳聚糖絮凝剂;用该絮凝剂处理了A/O工艺处理后的焦化废水.考察了pH值、絮凝剂用量及搅拌时间对去除污染物的影响.实验结果表明,当絮凝剂用量为50.0 mg·L-1,絮凝pH值为6.5,絮凝搅拌时间为12 min,COD、F-和色度的去除率分别达到64.7%、93.2%和75%;丙烯酰胺改性壳聚糖絮凝剂对焦化废水的深度处理效果优于聚合硫酸铁和聚合氯化铝絮凝剂.     

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。     

新型重金属捕集剂NBMIPA处理含铜汞废水

研究了以间苯二甲酰氯和巯基乙胺盐酸盐为原料合成的重金属捕集剂NBMIPA对单一Cu2＋、Hg2＋电镀废水的捕集性能。结果研究表明,NBMIPA对Cu2＋和Hg2＋的捕集性能优良,NBMIPA投加量越大,捕集性能越高;NBMIPA对pH具有较宽适应性。NBMIPA对于单一含铜废水可无需调pH,投加捕集剂量为废水中含量的4～5倍（摩尔比）,静置后其上层清夜中所含Cu2＋为0.38 mg/L,Cu2＋的去除率可达99.5%以上;当NBMIPA的投加量（摩尔比）是Hg2＋的3.5～4.5倍时,Hg2＋的去除率达到99.83%,残余Hg2＋浓度为0.032 mg/L。     

复合生物滞留介质对雨水径流中重金属净化效果

城市雨水径流中重金属逐渐成为环境水体中重金属污染的重要来源之一。选择细沙、沸石、砂土、石英砂分别和木质素以一定比例混合组成的复合生物滞留介质为研究对象,采用人工模拟雨水,研究了不同复合生物滞留介质对雨水径流中重金属的净化效果及其影响因素。结果表明,4种复合介质对Pb2+的去除率均超过98%,且去除率较稳定,细沙复合介质对Cu2+的平均去除率为98.5%,对重金属的去除能力大小顺序为Pb2+Cu2+Zn2+Cd2+,沸石复合介质对重金属的去除能力大小顺序为Pb2+Cd2+Cu2+Zn2+,沙土复合介质对重金属的去除能力大小顺序为Pb2+Cd2+Zn2+Cu2+,石英砂复合介质对Pb2+、Zn2+和Cd2+的去除率均超过99%。雨水径流中重金属浓度、介质高度和降雨历时对复合生物滞留介质去除重金属的影响较小。酸性条件下,4种复合介质均存在明显的重金属溶出过程,pH越低,复合介质中重金属溶出量越多,且同种复合介质中不同重金属元素的溶出浓度变化过程相似。     

一种重金属螯合剂的制备及其性能

采用聚丙烯酰胺和磺胺在碱性条件下合成了一种新型的重金属螯合剂—PAS,并对合成原料PAM和产物PAS进行了红外光谱和紫外光谱表征,分析结果表明,PAS中有N—C—S和C-S生成。将PAS用于重金属离子的螯合实验,研究了温度、pH和初始浓度对PAS去除镍离子性能的影响,用PAS处理100 mg/L的Cu2＋、Zn2＋、Cd2＋和Pb2＋的单个离子模拟废水,去除率最高分别可达到90%、96%、99%和99%。用PAS处理含Pb2＋、Cd2＋、Zn2＋和Cu2＋混合废水,去除顺序为Pb2＋〉Cd2＋〉Zn2＋〉Cu2＋。PAS对重金属离子具有很好的螯合效果,应用前景广阔。     

FeCl_3和AlCl_3协同絮凝去除焦化废水中氟和有机物

氟是焦化废水中的待去除的主要污染物。采用FeCl3和AlCl3作为絮凝剂,研究了絮凝对焦化废水中氟和有机物的去除效果,并考查了不同剂量和pH条件下氟和有机物的去除率。结果表明:AlCl3和FeCl3对F-的最高去除率分别为94.4%和27.3%;在投量为20 mmol·L-1时,FeCl3和AlCl3的TOC去除率分别达到27.6%和23.9%。因此,AlCl3对氟的去除率比FeCl3的更高,但FeCl3对有机物的去除率相对更高。加入Ca2+可以促进氟的去除,但有机物的去除率会下降。另外,通过考察不同pH和铁铝配比对去除率的影响,探讨了同时加入FeCl3和AlCl3的去除效果。结果表明,最适合去除有机物和氟的工作条件是pH为6.5,AlCl3和FeCl3的比值为8∶2。本研究探索了FeCl3和AlCl3对焦化废水中氟和有机物的去除机理,实验结果可为焦化废水的深度处理提供参考。     

3种环保型淋洗剂对重金属污染土壤的淋洗效果

采用振荡淋洗法研究衣康酸(IA)、丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS)和衣康酸-丙烯酸共聚物(IA-AA)在不同因素影响下对污染土壤Cd、Pb和Zn的淋洗效率。结果表明：3种淋洗剂对土壤Cd、Pb和Zn的去除率随其浓度增加而快速上升,随pH增加呈迅速下降和先升高后降低2种趋势,随淋洗时间总体呈上升趋势;3种淋洗剂在浓度为0.15 mol·L-1且pH为3时,对Cd和Zn去除率最高（39.34%~65.65%）;在相同浓度和pH为5条件下对Pb的去除率最高（22.05%~50.62%）。其中IA-AA对Cd、Pb和Zn的去除率分别可达65.65%、50.62%和44.92%。它们去除的主要重金属组分为酸溶态、可还原态和部分可氧化态,且经IA和IA-AA淋洗的土壤养分损失相对较小。因此,IA-AA是修复Cd、Pb和Zn复合污染土壤有工程应用前景的淋洗剂。     

pH对高铁酸钾辅助聚合氯化铝去除废水中Cu~(2+)的影响研究

利用静态试验研究了pH对聚合氯化铝(PAC)、高铁酸钾、高铁酸钾辅助PAC去除废水中Cu2+的影响,并初步探讨了其去除机制。结果表明,PAC、高铁酸钾、高铁酸钾辅助PAC对废水中Cu2+均有较好的去除效果,去除率在70%以上,其中高铁酸钾辅助PAC对Cu2+的去除效果最佳,去除率最大可达94.2%;中性和弱碱性条件下Cu2+的去除率明显高于酸性及强碱性条件,最佳氧化pH与絮凝pH分别为9和8。     

Fenton氧化/混凝沉淀协同处理腈纶聚合废水

采用Fenton法处理湿法腈纶聚合废水,考察了H2O2投加量、Fe2+投加量、pH和反应时间等因素对氧化和混凝作用去除废水污染物的影响,并分析了废水可生化性和特征污染物的变化。结果表明,Fenton法可以有效去除废水中有机污染物,在初始pH为3.0,Fe2+投加量为15.0 mmol/L,H2O2投加量为90.0 mmol/L的条件下,反应120 min后废水COD去除率可以达到56.8%,其中氧化和混凝作用对应的去除率分别为43.3%和13.5%;处理后废水的BOD5/COD由0.24升高至0.43;处理后废水中丙烯腈以及其他多数有机污染物能被有效去除。     

液体高铁酸钠同时去除电镀废水中氰化物和重金属

采用自制的电化学装置在线制备液体高铁酸钠,然后将制得的高铁酸钠投加到电镀废水中进行处理,考察不同pH值和不同高铁酸钠投加量对废水中总氰化物、Cu2+、Ni2+去除率的影响;对比研究了高铁酸钠氧化法和次氯酸钠氧化法在处理低浓度含氰电镀废水的效果。结果表明,当pH为9~10,高铁酸钠的最佳投加量为0.024~0.048 mmol·L-1时,总氰化物、Cu2+和Ni2+的同时去除率均在90%以上;在处理低浓度含氰电镀废水时,高铁酸钠对总氰化物、Cu2+和Ni2+的同时去除率均明显高于次氯酸钠。这是因为高铁酸钠能够有效地氧化多种络合态的氰化物,包括Cu（CN）43-、Cu（CN）42-、Ni（CN）42-等,使废水中的重金属转变为离子态;然后在碱性条件下,在高铁酸盐还原产物-Fe（OH）3助凝和絮凝作用下,反应生成沉淀,达到同时去除氰化物和重金属的目的。     

纳米四氧化三铁同步去除水中的Pb（Ⅱ）和Cr（Ⅲ）离子

采用共沉淀方法制备纳米四氧化三铁颗粒（MNPs）,通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和光电子能谱分析（XPS）等表征手段对材料进行分析。同时考察了不同MNPs投加量、pH值、温度和初始浓度条件下对纳米四氧化三铁同步去除水中Pb（Ⅱ）和Cr（Ⅲ）离子的影响。结果表明,在pH为6.0、温度为25℃、纳米四氧化三铁的投加量为4.0 g/L下,吸附3 h后,Pb（Ⅱ）-Cr（Ⅲ）复合溶液中Pb的去除率为70.5%,Cr的去除率可达77.4%。pH和温度对去除过程影响较大。SEM和XRD分析证实成功制备了纳米级四氧化三铁,XPS结果表明,复合溶液中Pb（Ⅱ）和Cr（Ⅲ）离子的去除过程为同步吸附。吸附等温线研究说明,Pb（Ⅱ）的吸附是放热过程且为单相吸附;相反Cr（Ⅲ）的吸附是吸热过程且为多相吸附。重复利用实验表明,MNPs利用3次后对Pb和Cr的去除率几乎未受影响。因此,MNPs可用于实际工程中多种重金属离子共存废水的原位处理。     

硫化物沉淀法处理含铅废水

采用硫化物沉淀化处理含铅废水,考察了Na2S投加量、反应初始pH等操作条件对铅离子去除效果的影响,以及硫化铅沉淀反应过程的动力学特征,并采用激光粒度分析仪对反应生成的硫化铅沉淀的粒径分布进行了测定。实验结果表明,S2-与废水中Pb2+之间的沉淀反应能较好地符合一级反应动力学特征;Na2S与Pb2+的最佳物质的量之比为3;最佳的反应初始pH为6～9。在最佳操作条件下,Pb2+的平均去除率为99.60%,反应出水中Pb2+平均浓度为0.13 mg/L,低于污水综合排放标准(GB8978-1996)中铅的排放浓度限值。反应生成的硫化铅沉淀的平均粒径为2.62μm,具有较好的沉淀性能,能够通过沉淀的方式与废水分离。     

改性玉米淀粉对Cu~(2+)、Pb~(2+)和Zn~(2+)的吸附特性研究

以玉米淀粉为原料,经过交联、醚化、胺化和亲核加成等步骤合成了一种新型重金属吸附剂——二硫代氨基甲酸改性淀粉(DTCS)。改性淀粉的结构采用红外光谱和扫描电镜进行表征。DTCS是一种性能优良的重金属吸附剂,对Cu2+、Pb2+和Zn2+的饱和吸附容量随着pH(pH=2~6)的增加而增大。在有EDTA络合剂存在和酸性废水pH小于3的情况下,DTCS对Cu2+、Pb2+和Zn2+仍有较高的去除率,分别达到90%、75%和50%以上,说明DTCS在含重金属离子的实际废水体系具有一定的实用价值。     

曝气＋化学絮凝法预处理环氧丙烷废水

根据环氧丙烷废水的特点,应用电化学法处理具有较高的可行性。运用电化学法处理PO废水前必须进行废水预处理,用以提高电流效率和延长极板寿命。采用曝气和化学絮凝结合的方法去除PO废水中的Ca2＋,同时去除部分COD。对曝气、无机絮凝剂（PACl、PFS）和有机絮凝剂（PAM）对PO废水处理过程中的曝气量、曝气时间、投药量、复配和沉降时间等主要影响因子进行了实验研究,通过比较Ca2＋、COD的去除效果、絮凝剂用量、沉降时间、处理成本等方面,在设定的实验参数下得到最佳预处理方案为：曝气量为2．5L／min,曝气45min,投加Na2CO3粉末24kg／t废水,充分混匀后加入PFS＋PAM复配絮凝剂。本方案具有废水处理效果好（Ca2＋的去除率为77．03％,COD的去除率为37．46％）、投药量少（（100＋7．5）g／t废水）、沉降时间短（5min）、处理成本低（0．675元／t废水）等优点。通过对比经预处理和不经预处理后电化学法对COD去除效果、电流和处理后阴极表面,验证了预处理方案的必要性与可行性。     

4A沸石去除水中Pb~(2+)的研究

在静态条件下,研究了4A沸石对废水中Pb2+的吸附性能,并探讨了影响吸附的因素。实验表明:当温度为30℃,废水pH为5~6,0.01 g4A沸石对100 mg/LPb2+溶液10 mL吸附20 min,Pb2+的去除率可达到99%以上。在实验研究条件下,4A沸石对Pb2+的吸附符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程,相关系数为0.9819和0.9998。经计算,4A沸石对Pb2+的饱和吸附量为125 mg/g。4A沸石吸附水中Pb2+,达到吸附平衡的时间较短;溶液pH值的变化对吸附效果影响不显著;温度从室温略微升高,Pb2+的去除率略有增大。吸附在4 A沸石上的Pb2+可回收利用,处理后的4A沸石可以再生,且重复使用性能较好。