鸟粪石法沉淀去除氨氮的平衡体系模拟预测

使用化学平衡软件Visual MINTEQ计算拟合鸟粪石(磷酸镁铵,MgNH4PO4·6H2O,MAP)沉淀去除氨氮的平衡体系在不同pH值条件下Mg2+、NH4+和PO34-各组分的变化及饱和指数(SI)的变化.实验和预测结果表明,模型对MAP沉淀平衡体系拟合良好.在本研究的pH值范围内(8.0—11.0),化学平衡模型VisualMINTEQ能预测敞开体系氨氮废水中通过磷酸铵镁沉淀去除的NH4+-N,但不能用来预测敞开体系中所有氨氮的去除,即预测结果中不包括由于氨气挥发而去除的氨氮.     

铁锰矿类Fenton异相光催化降解有毒有机染料

选取6种天然铁锰矿石为光催化剂,以可见光(λ420nm)照射下活化H2O2降解有机染料罗丹明B(RhodamineB,RhB)为探针反应,筛选出活性较高的天然矿石(磁赤铁矿)催化降解RhB及2,4-二氯苯酚(2,4-Dichlorophenol,DCP).实验表明,可见光下磁赤铁矿在pH=7.0的介质体系,H2O2浓度为3×10-3mol·l-1条件下可有效降解RhB.通过反射紫外光谱、原子吸收分光光度法、XRD初步表征了磁赤铁矿组成结构;采用紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、红外光谱(IR)、总有机碳(TOC)测定等方法,研究了其可见光照射下对RhB光催化降解特性.结果表明,在实验条件下RhB矿化率达60%,DCP矿化率达到63.93%.利用电子自旋捕捉技术(ESR)跟踪测定RhB降解过程中氧化物种,表明催化降解过程涉及羟基自由基(·OH)氧化过程.拟定异相矿石类Fenton体系与传统均相Fenton体系相比,具有反应介质pH范围宽(3.0—7.0)、可见光激发及催化剂易得廉价等优势。     

苦卤-鸟粪石沉淀法预处理垃圾渗滤液

以苦卤为新型镁沉淀剂,改性沸石为晶种,对鸟粪石沉淀法预处理高浓度氨氮垃圾渗滤液进行实验研究.结果表明:当n(Mg):n(N):n(P)=1.3:1.0:1.1,氨氮去除率为96.2%;铁沸石晶种在3.5g/150ml时氨氮的去除率增加到了97.88%.对新型镁沉淀剂成本分析表明,苦卤和改性沸石作鸟粪石沉淀剂和晶种是可行的。     

蓝铁矿法回收生物膜富集的城市污水中的磷

磷资源因具有不可再生性和污染性,需要进行磷回收.目前污水处理厂使用的传统磷回收方法多是鸟粪石法,但存在利用价值低、磷回收率不高等缺点.本课题组提出了一种新的磷回收工艺系统,即在生物膜法高倍富集城市污水中的磷的基础上,通过蓝铁矿的形式回收磷,具有经济价值高、磷回收率高等优势.本实验研究主要通过探讨蓝铁矿法回收富磷溶液的过程中获得高磷回收率和蓝铁矿纯度的反应条件,并进行X-射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜—能谱（SEM-EDS）定性表征最优条件下的蓝铁矿.结果表明,最优反应条件是pH值为7.00—7.50、氧化还原电位（ORP）降到-100 mV左右、铁磷离子物质的量物质的量比为3∶1,此时蓝铁矿法的磷回收率约为95.00%,蓝铁矿纯度为88.35%,蓝铁矿为沉淀回收物中主要晶相且晶型较好.     

Fe(Ⅲ)-Salen功能化纳米Fe_3O_4复合材料的合成及其对三氯苯的催化降解性能

采用溶剂热制备了氨基功能化纳米Fe_3O_4磁性复合材料(NH2-nFe_3O_4),并进一步通过缩合、配位等反应得到Fe(Ⅲ)-Salen功能化纳米Fe_3O_4复合材料(nFe_3O_4@Fe(Ⅲ)Salen).通过元素分析(EA)、X-射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)等手段对其进行了组成、结构、形貌、磁性等表征.结果表明,nFe_3O_4@Fe(Ⅲ)Salen平均粒径为约200 nm,饱和磁化强度为24.8 emu·g-1.催化剂为nFe_3O_4@Fe(Ⅲ)Salen,研究了其在可见光/H_2O_2类Fenton体系催化降解水中2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)的性能.研究发现,当nFe_3O_4@Fe(Ⅲ)Salen用量≥0.8 g·L~(-1),溶液pH值为4.0—7.0,H_2O_2浓度为8.16—40.8 mmol·L~(-1)时,nFe_3O_4@Fe(Ⅲ)Salen/H_2O_2/可见光体系可以实现对浓度50.0 mg·L~(-1)(253.2 mg·L~(-1))的TCP溶液在5 min内近100%降解,较普通Fenton反应体系有更宽的pH适用范围.循环使用5次后,该催化体系对TCP的降解率仍能保持95%以上,nFe_3O_4@Fe(Ⅲ)Salen是有优异潜力的水中TCP绿色催化剂.     

铀在地表水中的主要迁移形式及其沉淀条件的模拟计算——以四川沱江流域绵远河为例

通过对沱江流域绵远河地表水系中化学成分分析,考察了铀及其他元素含量的空间分布特征.利用热力学方法计算了地表水系中U的迁移形式,及水体中不同U络合物的活度及比例.结果表明,地表水中铀主要以UO2(CO3)2-2形式迁移和存在,其次为UO2(CO3)0、UO2(CO3)4-3和UO2(OH)2.沱江流域绵远河水系自上游至下游各样品中U络合物活度百分比组成基本相同,U的溶解和迁移形式类似,物化性质(温度、压力、pH值、Eh等)没有发生明显变化.通过对影响U沉淀的物理化学条件的热力学计算,分析了铀在表生水体中的沉淀条件,较高的pH、Eh值将有利于U络合物在水系中稳定存在和迁移,而较低的pH、Eh值将会使水系中的U发生沉淀.     

免模板法合成高纯介孔氧化镁纳米抗菌剂

通过尿素和四水合乙酸镁的水热沉淀反应合成了多孔碳酸镁纳米带,再经高温煅烧制备了高纯度介孔氧化镁纳米颗粒.对所得材料进行了结构性质的表征,并利用最小抑菌浓度试验、抑菌圈试验、和摇瓶灭活试验考察了该材料对常见致病菌的抗菌活性.结果表明,该材料平均粒径为50 nm,含有许多直径约为3 nm的介孔,比表面积可达193.7 m~2·g~(-1),并赋予材料大量的缺陷位点和较高的抗菌活性,500 mg·L~(-1)的材料在24 h内对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌可达到99.9%的杀菌百分率.此外,X射线晶体衍射、元素组成分析和X射线光电子能谱分析证实,以尿素和乙酸镁为前体,可以获得高纯度纳米氧化镁材料.     

Al/H_2O_2体系氧化降解甲基橙

考察了Al/H_2O_2体系对甲基橙(MO)的氧化降解行为,探讨了Al粉、H_2O_2投加量、溶液初始pH以及共存阴离子等因素对MO降解的影响,并利用荧光光谱法通过证实·OH自由基的形成对降解机理进行了初步探讨.结果表明,Al/H_2O_2体系对MO的降解受溶液pH影响较大,在初始pH 3.0,铝粉投加量为4.8 g·L~(-1),H_2O_2投加量为7.2 mmol·L~(-1),对于含MO 20 mg·L~(-1)的染料废水,10 h MO降解率可达95.2%,而当初始pH3.5时,MO的降解被强烈抑制.无机阴离子(Cl~-、SO_4~(2-)、NO_3~-)单独存在时,对Al/H_2O_2体系降解MO影响较小,MO降解率仍可达90.0%以上.无机阴离子(Cl~-、SO_4~(2-)、NO_3~-)共同存在时,对Al/H_2O_2体系降解MO具有叠加效应,MO降解率仅达60.0%左右.Al/H_2O_2体系重复利用性能良好,对MO降解经7个周期后,降解率仍可达92.0%.降解机理研究表明,Al/H_2O_2体系氧化降解MO过程中,·OH发挥了主要作用.     

Sm3+/TiO2催化剂对光催化还原CO2和H2O合成CH3OH的影响

采用溶胶-凝胶法和溶胶-乳化-燃烧法制备了Sm3+/TiO2光催化剂,并用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、红外光谱(IR)等分析技术表征了催化剂,考察了制备方法、离子掺杂量等对催化剂光催化还原CO2和H2O合成CH3OH实验的影响.实验结果表明,掺杂后的催化剂颗粒更均匀,比表面相应增加,溶胶-乳化-燃烧法制备的催化剂晶粒更小,比表面积更大,光催化活性更高.     

固定化硫酸盐还原菌处理含铊废水效果及其解毒机制

生物固定化是一种新型防控水源地水体重金属污染技术.实验采用固定化硫酸盐还原菌(SRB)处理含铊废水,并研究了SRB处理含铊废水的机理.研究结果表明,包埋后SRB仍能够保持较强活性,pH和接触时间对固定化SRB处理含铊废水具有较大影响,包埋小球pH耐受性较好,最适pH值是6,处理在720min达到饱和量.菌液包埋量和废水中硫酸根离子浓度对固定化处理含铊废水作用重要,处理量高达253.94μg·g~(-1).采用EDS和XRD分析了反应体系中沉淀物的组成,表明溶液和小球沉淀物中均含有硫化铊,硫化铊沉淀是固定化SRB处理含铊废水过程中铊污染去除的重要机制,固定化SRB可有效防控水源地铊污染.