电解处理含钒、铬废水研究

钒渣提钒废水含钒含铬呈酸性,采用电解法处理可以一步完成六价铬和五价钒的净化脱除反应。铁阳极电化学溶解产生的Fe~(2+)将Cr~(6+)还原成Cr~(3+),VO_2~+与铁、铬的三价氢氧化物吸附共沉,净水先滤除沉渣后经石灰乳化水中和排放。排放水V_2O_5<1mg/L、Cr~(6+)<0.5mg/L、pH为8。电解沉渣中V_2O_5>2%,不外加钠盐,采用常规焙烧-水浸工艺回收V_2O_5,其收益可全部抵消水处理费用。本文介绍电解法实验室试验及扩大试验的结果,并探讨电解讨程钒、铬同时净化脱除原理。     

从含钒污泥渣中提取V2O5

一、前言我厂在五氧化二钒生产过程中,每天排出600～700t酸性含钒废水。废水中主要含有V、Cr(+6)等多种金属污染物。排放的废水直接纳入上海黄浦江上游水体。含钒废水处理后,每天产生2～2.5t污泥渣。其中含有Fe(VO_3)_2、Fe(VO_3)_3、VO_2·XH_2O、Fe(OH)_2、Cr(OH)_3等多种化合物。污泥渣含钒量为6～15％,含铬2～19％。为了防止污泥渣对环境的二次污染并回收宝贵的钒资源,我们展开了从污泥渣中提取V_2O_5的研     

从废钒催化剂中回收V2O5

从硫酸工业中的废钒催化剂中回收V_2O_5早已提到议事日程.笔者曾提出无添加剂高温活化法,即高温焙烧后,弱碱性浸出,然后加入NH_4Cl而沉淀出NH_4VO_3,灼烧后即可得纯度≥98%的V_2O_5,回收率达60%.这种方法在1989年12月通过省级鉴定,并经两年生产实践,证明经济效益良好,因而获1991年湖北省科技进步奖三等奖.为适应近年来国内外钒市场竞     

Alkali resistance promotion of Ce-doped vanadium-titanic-based NH3-SCR catalysts

The effect of K deactivation on V_2O_5/WO_3-TiO_2 and Ce-doped V_2O_5/WO_3-TiO_2 catalysts in the selective catalytic reduction(SCR) of NOxby NH_3 was studied.Ce-doped V_2O_5/WO_3-TiO_2 showed significantly higher resistance to K deactivation than V_2O_5/WO_3-TiO_2.Ce-doped V_2O_5/WO_3-TiO_2 with K/V = 4(molar ratio) showed 90% NOxconversion at 350°C,whereas in this case V_2O_5/WO_3-TiO_2 showed no activity.The fresh and K-poisoned V_2O_5/WO_3-TiO_2 and Ce-doped V_2O_5/WO_3-TiO_2 catalysts were investigated by means of in situ diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy(DRIFTS),NH_3-temperature progress decomposition(NH_3-TPD),X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) and H2-temperature program reduction(H_2-TPR).The effect of Ce doping on the improving resistance to K of V_2O_5/WO_3-TiO_2 were discussed.     

焙烧钒矿脱硫剂的脱硫性能

石灰石/石膏法脱硫存在结垢、堵塞、副产品销路困难等问题,而传统钒矿提钒生产过程中硫酸等资源消耗大污染严重.针对以上2个问题,进行了以焙烧钒矿作为脱硫剂,在中试规模的环栅式喷射鼓泡塔中脱除烟气中的二氧化硫,同时二氧化硫又用于焙烧钒矿中V2O5提取的耦合工艺的研究.结果表明,当进气压降为3.0kPa,气体流量为2350m3.h-1左右,钒矿浆液pH值在4.5以上时,脱硫效率持续稳定在90%左右,整个过程长达20min;脱硫率随吸收剂循环次数的增加而增加,2次循环比1次循环的脱硫率高3.5%;吸收塔运行约40min后,塔中钒的平均浸出率为20%左右,脱硫渣再用5%的稀硫酸浸取10h后浸取率可达到60%.焙烧钒矿是一种较好的新型脱硫剂,脱硫渣可副产具有工业应用价值的五氧化二钒产品,并且解决了传统提钒工艺中钠离子废水对环境造成的污染问题.因此,该法是一种较好的资源化烟气脱硫方法,可应用于脱硫或湿法冶金等行业.     

低浓度SO2处理沉钒废水及含铬废水治理方法

一、概述五氧化二钒生产过程中产生大量的酸性含铬废水,如采用硫酸-硫铵法沉淀多钒酸铵,每生产1吨五氧化二钒约排出40—50m~3废水。在采用国产原材料(进口钒渣)时,沉钒废液中含有Cr~(6+)100-300mg/L,SO)_4~(2-)20-30g/L,C1~-100mg/L,V100mg/L,游离酸2—3g/L。使用进口钒渣生产时,由于钒渣含铬是国产钒渣的五倍以上,至使沉钒废液中 Cr~(6+)最高达2000mg/L以上。每天排放1000-1200m~3这种废水,每年就是30万立方米左右,按平均含Cr~(6+)500mg/L计,年排六价铬为150吨以上。如不妥善处理必将对地下水及环境造成严重污染。当水中六价铬的浓度达到一定程度时,对人类、牲畜、鱼类、农作物等均有危害,因此消除含铬废水的污染,对保护环境、造福人民、发展生产都具有重大意义。目前,国内外对含铬废水的处理,一般采用的方法有硫酸亚铁-石灰法、钡盐法,     

V2O5/AC在含SO2气氛中对气态Hg0的吸附脱除研究

利用固定床反应器研究了模拟烟气(N_2、SO_2、O_2)气氛下,气态Hg~0在V_2O_5/AC催化剂上的吸附脱除行为.考察了V_2O_5担载量、SO_2浓度和吸附温度等对V_2O_5/AC吸附脱除Hg~0的影响,并对V_2O_5/AC上吸附汞的形态进行了XPS分析表征.研究发现,V_2O_5/AC对Hg~0的吸附能力远大于载体AC.汞的吸附量与V_2O_5/AC中V_2O_5的质量分数有关,随着V_2O_5质量分数从0.5%增加到1.0%,汞的吸附量从75.9 μg·g~(-1)增加到89.6 μg·g~(-1) (无氧) 和115.9 μg·g~(-1)增加到185.5 μg·g~(-1) (有氧),远高于相同吸附条件下的AC上的汞吸附量 (9.6 μg·g~(-1)和23.3 μg·g~(-1)).SO_2对Hg~0的吸附有促进作用,主要是由于SO_2和Hg~0在V_2O_5/AC上发生了化学反应.但是当SO_2体积分数从500×10~(-6)增加到2 000×10~(-6)时,V_2O_5/AC对汞的吸附量只增加了5%.不同温度下的实验结果表明,V_2O_5/AC催化剂在150℃左右的吸附脱除Hg~0的能力最高,汞的吸附量达到98.5 μg·g~(-1) (无氧) 和187.7 μg·g~(-1) (有氧).XPS 分析结果表明,在V_2O_5/AC催化剂表面有HgO和HgSO_4生成,证实了V_2O_5和SO_2的作用.     

Release kinetics of vanadium from vanadium(Ⅲ, Ⅳ and Ⅴ) oxides: Effect of pH,temperature and oxide dose

Batch experiments were performed to derive the rate laws for the proton-promoted dissolution of the main vanadium(Ⅲ, Ⅳ and Ⅴ) oxides at pH 3.1–10.0. The release rates of vanadium are closely related to the aqueous pH, and several obvious differences were observed in the release behavior of vanadium from the dissolution of V_2O_5 and vanadium(Ⅲ, Ⅳ) oxides. In the first 2 hr, the release rates of vanadium from V_2O_3 were r = 1.14·([H~+])~0.269 at pH 3.0–6.0 and r = 0.016·([H~+])~(-0.048) at pH 6.0–10.0; the release rates from VO_2 were r = 0.362·([H~+])~0.129 at pH 3.0–6.0 and r = 0.017·([H~+])~(-0.097) at pH 6.0–10.0; and the release rates from V_2O_5 were r = 0.131·([H~+])-~(0.104) at pH 3.1–10.0. The release rates of vanadium from the three oxides increased with increasing temperature, and the effect of temperature was different at pH 3.8, pH 6.0 and pH 7.7. The activation energies of vanadium(Ⅲ, Ⅳ and Ⅴ) oxides(33.4–87.5 kJ/mol) were determined at pH 3.8, pH 6.0 and pH 7.7, showing that the release of vanadium from dissolution of vanadium oxides follows a surface-controlled reaction mechanism. The release rates of vanadium increased with increasing vanadium oxides dose,albeit not proportionally. This study, as part of a broader study of the release behavior of vanadium, can help to elucidate the pollution problem of vanadium and to clarify the fate of vanadium in the environment.     

低钒和无钒基氧化物类NH_3-SCR催化剂研究进展

NH_3-SCR技术是脱硝领域中应用最多和最为成熟的技术。现已工业化应用的V_2O_5-WO_3(MoO_3)-TiO_2催化剂存在低温活性差、操作温度范围窄,活性组分V_2O_5具有生物毒性等缺陷。因此,开发高效、稳定且无毒的新型无钒基NH_3-SCR催化剂成为脱硝领域的研究热点。以不同活性基的氧化物催化剂为主线,综述了国内外低钒和无钒基氧化物类NH_3-SCR催化剂的研究进展,总结了原料配方和制备工艺对催化剂性能和反应机理的影响,并展望了脱硝领域未来可能的发展方向。     

用碳氨氮肥厂废水净化氯化冶金废水

碳氨氮肥厂废水中,含有NH_4HCO_3,pH=8.7左右,用来处理含有砷、铅、铁、钙等的冶金酸性废水,当冶金废水被中和至pH为7.5～8.0时,搅拌或曝气使Fe~(++)充分氧化为Fe~(+++),即可生成碳酸钙、重碳酸钙、氢氧化铁、氢氧化铅等难溶物沉淀;砷可被氢氧化铁吸附共沉而使水得到净化,其除砷效率可达96.6％～99.6％。从而开拓了一个以废治废净化冶金酸性废水的新途径。     

Fe_2O_3-TiO_2-MnO_2/Al_2O_3催化臭氧化催化剂的制备及表征

以Al_2O_3为载体,采用浸渍-焙烧法制备了Fe_2O_3-TiO_2-MnO_2/Al_2O_3催化剂,使用SEM、EDX、BET和XRD方法对其进行了表征.以化工园区污水处理厂二级出水为目标降解物,考察了该催化剂在臭氧催化氧化过程中的催化活性.结果表明,浸渍液中Ti~(4+)、Mn~(2+)、Fe~(3+)的摩尔比为2:2:1、焙烧时间为4h和焙烧温度为500℃下制备出的催化剂对化工园区废水有较好的催化性能,在臭氧投加量为50mg/L,催化剂填充率为50%的条件下,反应60min后废水COD的去除率达到52.2%.三维荧光谱图显示,废水经臭氧催化氧化后,水中可见腐殖质类和UV腐殖质类物质可完全降解,同时有少量类富里酸生成.     

Fenton氧化法处理电镀有机废水研究

针对电镀有机废水COD浓度高、可生化性差等特点,选取广东深圳某工业园区电镀厂的除油废水(ρ(COD)为2 000~2 500 mg/L,pH=13.1~13.5),采用Fenton法进行预处理,探索了H_2O_2投加量、n(H_2O_2)/n(Fe~(2+))、pH及反应时间对COD和BOD_5的去除效果,得到的最佳Fenton工艺参数为:H_2O_2投加量=15 00 mg/L,n(H_2O_2)/n(Fe~(2+))=4∶1,pH=3,反应时间=30 min。在此条件下,COD去除率可达到89.76%,同时B/C从0.19提高到0.31,有机废水的可生化性大幅提高,能达到可生化处理的基本要求。采用Fenton法对电镀有机废水进行预处理是可行的。     

从硬质合金处理渣中回收氧化钴

根据硫酸钠熔炼法处理废合金所得钴渣组成特点 ,通过氧化焙烧、酸分解、水解除杂、沉钴和煅烧等工序制取氧化钴。焙烧最佳工艺条件为 :NaNO3用量为钴渣量的 0 8倍 ,焙烧温度 75 0℃ ,时间 2 5h。盐酸分解、喷淋水解除铁、草酸铵沉钴和煅烧阶段钴的回收率 ( % )分别为 97 5、96 6、99 5和 99 0 ,使Co、Ta的回收率分别达到 92 78%和 85 %。     

纳米铁锰氧化物对钒的吸附特性研究

为寻求处理土壤和地下水钒污染的吸附剂,采用模拟实验,开展了纳米铁锰氧化物(MnFe_2O_4)对五价钒(V~(5+))的吸附特征研究,分析了纳米铁锰氧化物浓度、pH值、时间、温度和初始钒浓度等因素对MnFe_2O_4吸附V~(5+)的影响,以揭示纳米铁锰氧化物的吸附动力学及热力学等特征,并通过扫描电镜(SEM)和红外光谱(IR)等表征方法分析了纳米铁锰氧化物吸附V~(5+)的机理.结果表明,在初始钒溶液为100 mg·L~(-1),MnFe_2O_4加入量为0.1 g,pH=4,温度为25℃的条件下,吸附过程在24 h达到平衡,且此条件下有最大吸附值和吸附率,分别为15.14 mg·g~(-1)和60.54%.纳米铁锰氧化物吸附钒的动力学过程符合伪二级动力学模型,等温吸附线符合Langmuir模型.热力学研究表明,升高温度有利于吸附,吸附过程为吸热过程.由扫描电镜结果可知,纳米铁锰氧化物有较大的比表面积,可提供较多的活性位点.因此,纳米铁锰氧化物可作为一种吸附材料用于钒污染废水处理.     

掺硼金刚石电极处理榨菜废水试验研究

掺硼金刚石(BDD)电极在电化学氧化难生物降解性废水时具有电化学性能良好、处理效果好等特点,因而受到广泛关注.本试验采用BDD电极电化学氧化榨菜废水,并考察了稀释比、初始pH值、电流密度、极板间距等参数对COD、氨氮(NH3-N)去除率的影响.试验结果表明:在稀释比为1∶2、电流密度50 mA·cm-2、未调节pH值、极板间距为15 mm的最优工况下,COD、NH3-N去除率分别为96.9%、100%.COD去除率满足线性方程y=0.435t(R2=0.9899),NH3-N去除率满足多项式拟合方程y=0.53+0.936t+0.031t2-3.46×10-4t3(R2=0.9956).研究表明,BDD电极电化学氧化榨菜废水是一种有效的高级氧化工艺.     

纳米Fe_3O_4/膨润土的制备、表征及光催化降解焦化废水

以铝柱撑膨润土负载纳米Fe_3O_4制备出性能良好的复合型催化剂。结合X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和比表面孔隙分析(BET)对催化剂的晶相、比表面积和粒度进行表征。负载的纳米Fe_3O_4粒径约为20～30nm,均匀分散到膨润土表面,未发生明显的团聚。在紫外光作用下用该催化剂对焦化厂二沉池出水进行深度处理。结果表明,在催化剂投加量为0.7 g/L,pH为2.5,温度40℃,H_2O_2初始浓度为17.6mmol/L的反应条件下,二沉池出水(化学需氧量COD=140mg/L,色度=400度)经催化氧化降解后,COD和色度可分别降低到54.44 mg/L和10度,达到国家工业再生用水水质标准GB/T 19923-2005(COD≤60 mg/L,色度≤30度)。催化剂重复使用4次时,废水COD和色度去除率保持稳定。     

芬顿法处理阿特拉津合成废水的优化试验

以实际阿特拉津含盐废水为处理对象,采用芬顿法对其进行预处理。通过正交试验和单因素试验研究了芬顿氧化体系中H_2O_2用量、H_2O_2和Fe~(2+)的比值、pH值、温度和反应时间对阿特拉津含盐废水COD去除率的影响。结果表明:在H_2O_2用量为4.44 mg/L,ρ(H_2O_2)/ρ(Fe2+)=20∶1,pH=5,温度为60℃,反应时间在120 min的条件下,阿特拉津实际废水COD的去除率可达90.5%。     

凹凸棒石(PG)负载V2O5催化剂脱除气态Hg0的研究

利用凹凸棒石(PG)负载V_2O_5制得V_2O_5/PG催化剂并将其用于脱除烟气中的Hg~0.在固定床反应器上研究了V_2O_5/PG催化剂脱除Hg~0的性能,考察了反应温度、汞浓度、空速、烟气成分等对V_2O_5/PG脱除Hg~0的影响,并利用傅里叶红外光谱、逐级化学提取和程序升温脱附实验分析了V_2O_5/PG上吸附Hg的形态.实验结果表明,V_2O_5/PG催化剂在120～210℃范围内、电厂烟气净化空速和所含汞浓度条件下具有良好的脱除Hg~0的能力.烟气成分对V_2O_5/PG脱除Hg~0的影响不同,O_2具有显著的促进作用,而SO_2和H_2O具有一定的抑制作用,NO和CO_2的作用不明显.O_2、SO_2和H_2O共同存在时,促进了Hg~0的脱除.傅里叶红外光谱、逐级化学提取和程序升温脱附实验的结果证实,V_2O_5/PG上吸附的汞存在不同形态,主要是Hg~(2+)的化合物,表明Hg~0在V_2O_5/PG上的脱除是吸附和催化氧化的共同作用,V_2O_5在V_2O_5/PG脱除Hg~0的过程中起到了关键作用.     

响应面法优化纳米Fe_3O_4/CaO_2处理含PAEs废水的研究

以邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)4种邻苯二甲酸酯(PAEs)模拟废水为处理对象,采用纳米四氧化三铁(Fe_3O_4)与过氧化钙(CaO_2)组成新型非均相类芬顿试剂,研究纳米Fe_3O_4投加量、CaO_2投加量和初始pH值对模拟废水中4种PAEs去除率的影响,并采用响应面法对反应条件进行了拟合与优化。结果表明:纳米Fe_3O_4/CaO_2反应体系能有效降解模拟废水中4种PAEs,其中CaO_2对废水中DMP和DEP具有较强的降解能力,纳米Fe_3O_4可以显著强化CaO_2对废水中BBP和DBP的降解作用;纳米Fe_3O_4/CaO_2反应体系可在初始pH值为中性条件下降解模拟废水中4种PAEs;当纳米Fe_3O_4∶CaO_2∶PAEs摩尔比为2∶5∶1、溶液初始pH值为5时,模拟废水中DMP、DEP、BBP、DBP的平均去除率分别为94.6%、95.7%、68.2%和68.7%。     

动力学光度法测定环境样品中微量钒

本文研究了V(Ⅳ)对Cr_2O_7~(2-)-I~--淀粉氧化还原反应体系的诱导作用,以此为基础提出了一种测定微量钒的动力学新方法,并建立了测定最佳条件:[Cr_2O_7~(2-)]=8.4×10~(-5)mol·L~(-1),[I~-]=2.1×10~(-3)mol·L~(-1),pH=2.1,585nm。在此条件下,钒(Ⅳ)含量在0—6.6μg·ml~(-1)范围内符合比尔定律,方法检测限为0.02μgV(IV)·ml~(-1)。除Fe~(3+),Fe~(2+),Sn~(2+),Ti~(3+)外,其它共存离子不影响测定。用本方法测定了几种环境样品中的微量钒,结果满意,标准加入回收率为95.1—98.3％。