EDTA-（NH4）2FeSO4络合剂脱除烟气中的氮氧化物

络合脱硝法是近年来新型的脱除氮氧化物的方法之一,其中EDTA金属络合剂受到了广泛关注,而亚铁络合剂又具有很好的脱除氮氧化物的效果。考查了硫酸亚铁铵与EDTA形成的Fe（II）EDTA这种比较常见的EDTA金属络合剂对NO的吸收容量,并考查温度、络合剂浓度等对Fe（II）EDTA吸收NO的影响。研究结果表明：在相同的实验环境和实验条件下,对于影响Fe（II）EDTA吸收NO的因素最重要的是温度,其余依次为络合剂浓度、气体流速、氧含量、吸收液pH,最适宜吸收条件是反应温度50℃、络合剂浓度0．1mol／L、进气流速600mL／min、氧含量2％、吸收液pH=6。     

UV/H2O2协同光降解处理酒石酸镍废水

含镍电镀废水中酒石酸的存在,使得废水中总镍无法通过化学沉淀法去除,无法满足达标排放要求。采用UV/H2O2光降解法处理酒石酸镍体系废水,考察了不同反应pH值、过氧化氢投加量、光照时间对酒石酸镍体系络合废水的处理效果。实验结果表明：UV/H2O2法对酒石酸镍体系废水有很好的协同处理效果,光降解过程呈拟一级动力学过程;优化的酒石酸镍废水处理工艺为反应pH值3.0,30%过氧化氢投加量2 mL·L-1,15 W功率紫外灯光照下反应120 min,在优化的工艺条件下,采用化学沉淀法去除水中镍,处理后电镀废水中总镍可满足《电镀污染物排放标准》（GB 21900-2008）中0.5 mg·L-1要求。     

O_3氧化法处理四氰基镍(Ⅱ)酸钾废水的研究

为有效去除电镀废水中产生的四氰基镍(Ⅱ)酸钾,使总氰和镍同时达到《电镀污染物排放标准》(GB 21900—2008)中表3总氰质量浓度小于等于0.2mg/L、镍质量浓度小于等于0.1mg/L的要求,采用O_3氧化法对50mg/L左右的四氰基镍(Ⅱ)酸钾废水进行处理,分别考察了反应时间、初始pH、O_3浓度、FeCl_3以及有机物的存在对废水处理效果的影响。结果表明,当O_3质量浓度为2.0mg/L时,反应进行至10.0min,总氰和镍均可达标。初始pH对废水中总氰和镍的去除有一定的影响,随着初始pH增加,去除效果变好。O_3浓度对污染物去除效果影响很大,随着浓度的提高,去除速率明显加快。O_3浓度过低会导致镍无法达标。FeCl_3的存在对污染物的去除有着一定的促进作用,可以使总氰和镍在8.0min时同时达标。有机物的存在对镍的去除影响较大,部分情况下无法达标。     

中和共沉淀—铁氧体法处理含镍、铬废水的实验研究

利用中和共沉淀—铁氧体法处理甘肃某稀有金属生产企业产生的含镍、铬废水,同时对该废水的处理工艺条件进行了实验研究。经测定,废水中Ni 2+质量浓度为50mg/L,Cr(Ⅲ)质量浓度为87mg/L。通过实验得到处理工艺的最佳条件:投料摩尔比(Fe2+/(Ni 2++Cr2O2-7))为9,pH=9,温度为70℃。出水中镍、铬均可达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)中第一类污染物最高允许排放浓度的要求,为中和共沉淀—铁氧体法处理混合重金属废水的工艺条件研究提供了参考。     

废弃荧光灯中汞的处理

在30%的丙酮-水溶液中破碎废弃荧光灯,利用超声聚能效应辅助脱附汞,在有效捕获汞蒸气的同时脱附灯管表面大部分吸附汞。考察了丙酮水溶液浓度(C)、固液比(S/L)、超声时间(t)等因素对废弃荧光灯中汞去除效果的影响。在最佳工艺条件C=30%、S/L=240 g/L、t=30 min下,平均每根荧光灯中汞的去除量达5.028 mg。采用硫化沉淀-混凝-活性炭吸附联合工艺对含汞丙酮-水溶液进行无害化处理,实验结果表明,汞初始浓度为13.79 mg/L的废水,调节pH为2,依次投加硫化钠14.5 mg/L、聚合氯化铝290.9 mg/L、活性炭量90.9 mg/L,出水汞浓度降至26.82μg/L,去除率达99.8%,达到国家排放标准。     

镍渣的重金属浸出特性

在分析镍渣的矿物相组成和重金属元素含量的基础上,鉴定了镍渣样品的浸出毒性,并考察了pH、液固比和浸出时间等条件对镍渣样中铬、铅、铜和锌等重金属浸出特性的影响。结果表明,镍渣中的重金属总量约为渣样的0.9%,且铬、铜和锌的含量较高,需进行安全管理。实验所用镍渣样品为第Ⅰ类一般工业固体废物。在强酸条件下镍渣中重金属浸出浓度较大,pH3后浸出浓度显著降低;液固比40 L/kg时,镍渣中重金属不断溶出,液固比40 L/kg后,浸出达到饱和,浸出浓度趋于平衡;随着浸出时间的增加,重金属离子的浸出浓度先增加后减少,但由于各重金属性质不同,各重金属达到最大浸出浓度的时间不同。     

固定化白腐真菌处理含酚废水

研究了固定化白腐真菌在含酚废水处理中的应用,培养和固定了能有效降解含酚废水的白腐真菌,并用固定化的白腐真菌处理了各种条件(载体、浓度、pH和温度)下的含酚废水。利用静态实验,分析了去除效果的影响因素,并初步探讨了其降解机理。实验结果表明,白腐真菌去除酚类化合物的最佳条件为以木屑为载体、含酚废水浓度为250 mg/L以下、pH=6.5、温度为30℃,去除率可达89.97%。     

诱导结晶工艺中诱晶载体的选择与改性

以含铜废水为处理对象,重点考察了诱晶载体的表面性质及表面负荷对诱导结晶过程的影响。结果表明,在工艺启动初期,白云石以及碱式碳酸铜为诱晶载体时,铜的去除率在90%以上,石英砂对铜的去除率较低,但石英砂经表面改性后对铜的去除效率亦可达90%以上。在运行稳定后,几类诱导载体对铜的去除率皆能稳定在95%,说明诱晶载体的表面性质对诱导结晶工艺的影响主要在于反应启动初期,选择与目标结晶产物结构、成分相同或相似的诱晶载体有利于诱导结晶过程的进行。此外,研究结果还表明,诱晶载体表面负荷对结晶过程影响较大,诱导结晶除铜工艺中载体表面负荷不宜高于0.054 g Cu/(m2.d)。     

破络合剂对化学镀镍废水处理的影响

采用不同的破络合剂处理化学镀镍废水,探讨了CaO、CaCl2和BaCl2 3种破络合剂处理化学镀镍废水时,对Ni2＋去除率的影响,同时对CaO联合BaCl2处理化学镀镍废水进行了研究。实验结果表明,CaO、CaCl2和BaCl2的使用量分别为3.0、6.0和4.5 g/L时,Ni2＋去除率分别为32%、19%和99.9...     

高效重金属捕集剂TDTC对络合铜的去除性能

传统化学沉淀法存在对酸性及低浓度的络合态重金属去除率低的问题,为解决此问题,以三乙烯四胺、二硫化碳为原料合成了重金属捕集剂N, N-双(二硫代羧基)三乙烯四胺(TDTC),并采用红外光谱等分析方法对其结构和主要官能团进行了表征。以酒石酸铜、柠檬酸铜和EDTA铜3种络合铜为去除对象,研究了TDTC对络合铜的去除性能及去除机理。结果表明,在pH为3.0~9.0、TDTC投加量为1 mmol·L⁻¹、Cu质量浓度为 50 mg·L⁻¹、PAM投加量为1 mg·L⁻¹条件下,Cu去除率可达到99.6%以上。进一步的沉淀表征分析结果表明,TDTC对络合Cu的去除过程存在螯合配位反应,具有与相应络合剂的竞争优势,能够把Cu从相应的络合剂中脱除并形成难溶的螯合沉淀,从而实现废水中Cu的有效去除。以上研究结果可为利用特异重金属捕集剂去除重金属的工程实践提供参考。     

Ba/TiO2/MCM-41光催化降解对硝基苯甲酸

以钛酸丁酯为钛源、MCM-41分子筛为载体,采用溶胶-凝胶法制备了掺杂与负载相结合的光催化剂Ba/TiO2/MCM-41。结果表明:Ba/TiO2/MCM-41是一种比表面积高达341.2 m2/g的介孔材料,主要晶相为锐钛矿相,比P25有更强的紫外光吸收。将Ba/TiO2/MCM-41用于光催化氧化水中的对硝基苯甲酸,当催化剂投加量为0.5 g/L,对硝基苯甲酸初始pH为4、浓度为2×10-4mol/L时,紫外光照30 min后,对硝基苯甲酸降解率达到96.0%。用紫外光谱、红外光谱和高效液相色谱分析对硝基苯甲酸降解前后的变化,发现随着光照时间延长,苯环上的硝基、羧基吸收峰逐渐减弱;对硝基苯甲酸首先被降解为一些中间小分子产物,随着反应进行,小分子物质也逐渐被降解。     

Ba/TiO_2/MCM-41光催化降解对硝基苯甲酸

以钛酸丁酯为钛源、MCM-41分子筛为载体,采用溶胶-凝胶法制备了掺杂与负载相结合的光催化剂Ba/TiO2/MCM-41。结果表明：Ba/TiO2/MCM-41是一种比表面积高达341.2 m2/g的介孔材料,主要晶相为锐钛矿相,比P25有更强的紫外光吸收。将Ba/TiO2/MCM-41用于光催化氧化水中的对硝基苯甲酸,当催化剂投加量为0.5 g/L,对硝基苯甲酸初始pH为4、浓度为2×10-4mol/L时,紫外光照30 min后,对硝基苯甲酸降解率达到96.0%。用紫外光谱、红外光谱和高效液相色谱分析对硝基苯甲酸降解前后的变化,发现随着光照时间延长,苯环上的硝基、羧基吸收峰逐渐减弱;对硝基苯甲酸首先被降解为一些中间小分子产物,随着反应进行,小分子物质也逐渐被降解。     

基于单质硫回收的高含硫废水氧化

采用双氧水在常温常压下对实验室模拟的高浓度含硫废水进行处理,考察了双氧水的浓度、初始pH和反应时间对硫化物去除效果的影响,以及含硫废水去除过程中氧化还原电位(ORP)的控制对氧化产物的影响,分析了固相产物的晶体和表面结构。结果表明,在双氧水浓度为0.147 mol/L、初始pH为6、反应时间为9 min的条件下,废水中硫化物浓度由1985.46 mg/L降至38.37 mg/L,硫化物去除率达到98.07%,去除效果最佳。在初始ORP值不同的条件下,体系中主要的氧化产物为单质硫和硫酸根;当加入的氧化剂不足时,单质硫和硫酸根随ORP值降低而增加,当加入氧化剂过量时,单质硫和硫酸根随ORP值增加而增加;当体系中ORP值控制在60~178 mV时,单质硫的产量都能达到较为理想的值。X射线衍射(XRD)分析表明,体系中固相产物为环状斜方硫(α-硫)。扫描电子显微镜(SEM)分析表明,单质硫颗粒为表面不光滑的球状颗粒,粒径呈微米级,越小越易聚集在一起。     

亚铁离子生物氧化-还原法连续脱除硫化氢

为了降低工业废气中的硫化氢去除工艺成本和运行费用,对三价铁盐吸收与氧化亚铁硫杆菌对Fe²⁺的生物氧化联合作用脱除H₂S进行了研究。通过生物氧化塔中的固定化氧化亚铁硫杆菌细胞再生的Fe³⁺溶液,在H₂S还原吸收塔中脱除H₂S。通过单因素实验分别优化了生物氧化塔和H₂S吸收塔的运行参数,在生物氧化塔曝气量为150 L/h,停留时间为11 h,吸收液中Fe³⁺浓度为0.121~0.143 mol/L,吸收液流量为0.3 L/h,进气量为100 L/h条件下,进气中H₂S浓度分别为2.28和9.11 mg/L,系统连续运行至200 min时趋于相对稳定,当系统连续运行稳定时,H₂S的脱除率可分别达到95%和91%,脱除效果显著。     

非均相催化臭氧氧化深度处理炼油废水

采用非均相催化剂催化臭氧氧化处理炼油废水,考察了催化剂负载率、pH、催化剂投加量和臭氧投加量及反应时间对处理效果的影响。结果表明,组合工艺最佳工艺条件为:催化剂负载率2.1%、pH 9、催化剂投量80 g/L、臭氧投量8.1 mg/L、反应时间60 min,COD、石油类、NH3-N、硫化物和SS去除率分别为91.3%、92.7%、80.5%、34.5%和59%。处理炼油废水过程中组合工艺存在明显协同效应,协同因子为1.47。中间臭氧氧化和催化臭氧氧化在最优工艺条件下对炼油废水COD的降解均符合准一级动力学规律。基于叔丁醇的实验结果,结合降解动力学可以推测,降解炼油废水过程中非均相催化剂催化臭氧产生高活性羟基自由基是降解效率提高的主导因素。     

基于响应曲面法优化的臭氧/过硫酸盐/四氧化三铁工艺对结晶紫的降解

为有效去除水中结晶紫,利用臭氧/过硫酸盐/四氧化三铁工艺对结晶紫的氧化效果进行研究,设计单因素实验探索臭氧流量、过硫酸盐浓度、四氧化三铁浓度和pH对结晶紫降解的影响,依据响应曲面法的Box-Behnken Design(BBD)实验设计原理,探究臭氧流量、过硫酸盐浓度、四氧化三铁浓度和反应时间对降解效果的影响,并优化工艺参数;使用SEM-EDS、FT-IR和Raman表征了反应前后的四氧化三铁,并用EPR技术直接鉴定出工艺过程中的活性氧。结果表明：此工艺在较宽的pH区间(3~11)都具有较高的结晶紫降解能力,臭氧流量、过硫酸盐浓度和四氧化三铁浓度与结晶紫的降解率成正比;臭氧流量1.000 L·min⁻¹,过硫酸盐浓度0.968 mmol·L⁻¹,四氧化三铁浓度2.158 mmol·L⁻¹,反应时间41.702 min为预测的最佳工艺条件;在最佳工艺条件下得到的实际降解率与预测降解率相对偏差仅为−1.12%;催化反应后Fe₃O₄粒径减小,表面变得更加光滑;反应后的Fe₃O₄的铁元素质量分数由48.24％降至35.31%,而氧和硫元素质量分数由34.05%和0.39%分别增至37.59%和1.09%;臭氧/过硫酸盐/四氧化三铁工艺过程中存在SO₄^·–和·OH。由此可知,BBD优化模型预测与实际处理效果基本一致。该研究成果为可为难降解的结晶紫废水的深度处理提供参考。     

Bacteria additives to the changes in gaseous mass transfer from stored swine manure

Abstract

A bacteria additives treatment experiment in assessing the changes in gaseous mass transfer from stored swine manure is presented. The experiment is tested for ammonia, methane, hydrogen sulfide, and carbon dioxide emission data sampled from pilot swine manure columns and analyzed by GC/MS. The result shows that bacteria additives slightly reduce the methane and carbon dioxide releases, while the same additives do not show any effect on the reduction of ammonia. The hydrogen sulfide contents of stored swine manure continued to be low. Gas concentrations emitted from treated and untreated stored swine manure were: 3.76 and 2.2 ppm for methane, 0.35 and 0.11 ppm for ammonia, and 1000 and 470 ppm for carbon dioxide, respectively. A simple model to estimate gas emission rates is also developed from the viewpoint of two‐film resistance theory. The average emission rates calculated from the model for methane, ammonia, and carbon dioxide are respectively: 0.01, 0.0005, and 13.98 g/min from untreated stored manure; while 0.07, 0.096, and 0.55 g/min from treated manure. The emission model also indicates that for most gaseous pollutants of environmental concern, liquid phase transfer coefficient controls the rate of volatile compounds emitted from stored swine manure and gas phase transfer coefficient has insignificant effect in the calculation of overall mass transfer coefficient.     

废旧锂电池正极材料浸出液中锰、钴的萃取分离

针对废旧锂电池中正极材料中有价金属未得到有效回收的情况,对废旧锂电池正极材料用苹果酸浸出后的浸出液进行分步萃取,以回收其中有价金属。研究了萃取时间、相比O/A、萃取剂体积分数等因素对各金属元素萃取率的影响。结果表明：在最佳萃取条件下,用P204 经过三级逆流萃取后,锰的萃取率达到99.99%,镍、钴、锂的共萃率分别为12.11%、9.20%、3.23%。负载锰的有机相用含1 g·L⁻¹锰的苹果酸溶液洗脱共萃取的镍、钴、锂,然后用300 g·L⁻¹的苹果酸三级逆流反萃锰,锰的反萃率达到了88.80%;用Cyanex272为萃取剂通过三级逆流萃取,钴的萃取率达到了94.01%,锂、镍的共萃率分别为11.21%和0.02%,负载钴的有机相用含1 g·L⁻¹钴的苹果酸溶液洗脱共萃取的锂,随后用30 g·L⁻¹的苹果酸对负载钴的有机相进行三级逆流反萃,钴的反萃率达到了99.98%;提出了先用P204从废旧锂电正极材料苹果酸浸出液中萃取分离Mn,而后再用 Cyanex272萃取分离Co的工艺流程,可实现苹果酸浸出液中Mn和Co的分离。本研究结果可为有机酸体系高效萃取锰、钴提供参考。     

Ni／Fe／Al2O3·PVDF催化还原剂的表征及制备过程优化

在PVDF基体改性的基础上,采用浸渍法制备出Ni／Fe／Al2O3PVDF催化还原剂。通过对一氯乙酸的脱氯效果研究,对交联液配比及交联时间、不同浓度硫酸镍浸渍时间、镍铁比等因素进行优化,实验优化结果表明,Ni／Fe／Al2O3PVDF催化还原剂对一氯乙酸脱氯60min脱氯率达到64％。经SEM表征,制备出的双金属在膜载体表面及断面分布均匀,呈球状和片状结构且双金属未发生团聚。     

外负载Ce-TiO2/活性炭复合体对亚甲基蓝光催化

用超临界流体沉积法处理过的活性炭(AC)为载体,钛酸丁酯为前驱物,硝酸铈为掺杂剂,乙醇为溶剂,制备了外负载TiO2-Ce/Csurf复合材料。在紫外灯照射下,以亚甲基蓝溶液为标准模拟降解物,研究了复合体不同热处理温度、不同浓度、不同亚甲基蓝浓度、不同铈掺杂量以及不同反应温度对光催化性能的影响。结果表明:外负载催化剂的催化性能要高于纯TiO2和体负载催化剂。铈离子掺杂能抑制TiO2晶粒生长,阻碍了TiO2由锐钛矿型向金红石型的转变。当铈离子掺杂量为1.5%,热处理温度为600℃,亚甲基蓝溶液初始浓度为5.5 mg/L,样品浓度为1.5 g/L时,光催化性能最好。