生物淋滤法去除城市剩余污泥中重金属的实验研究

以广州市某污水处理厂剩余污泥为培养介质,分别利用单质硫(S)以及硫和硫酸亚铁配合物(S和FeSO4按一定比例混合)为底物来培养以氧化硫硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌为优势的驯化污泥混合液,用其淋滤去除污泥中的重金属,在不同的污泥混合液接种量(5%、10%、20%)条件下,研究其对污泥中重金属的去除效果。随着接种量的增加,重金属Zn、Cd、Cu、Pb的去除率也随之增加,在接种量为5%时,Zn、Cd、Cu、Pb的去除率分别为46%、54.6%、13.9%和30.5%,而在接种量为20%时,它们的去除率分别达到了72%、79.6%、29%和65.4%。驯化培养出来的污泥混合液对重金属Zn、Cd和Cu的去除效果较好,而对Pb的去除率则较低,最高只有29%。     

柠檬酸、EDTA和茶皂素对重金属污染土壤的淋洗效果

采用振荡淋洗的方法研究了柠檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)和茶皂素对重金属污染土壤中Zn、Pb、Cu的去除效果。结果表明,Zn、Pb、Cu的去除率随淋洗剂浓度增加而增长,综合去除能力从大到小依次为0.6 mol/L柠檬酸、0.2 mol/L的EDTA、质量分数4%的茶皂素。在淋洗剂最佳浓度下,Zn、Pb、Cu去除率先随淋洗时间增加显著提高,继而保持稳定。其中,柠檬酸在8 h时对Zn、Pb、Cu的去除效果较好,EDTA和质量分数为4%的茶皂素在12 h时对Zn、Pb、Cu的去除效果较好。建议采用柠檬酸作为此场地修复的最佳淋洗剂。     

高铁低铝煤矸石酸法提取铝、铁研究

以高铁低铝煤矸石为原料,经机械活化,酸浸提取有价元素铝、铁.首先利用硫酸盐在不同温度和不同硫酸质量分数条件下的溶解度差异,通过结晶分离法从酸浸液中转移出硫酸盐,然后利用新鲜煤矸石中和酸浸液中的游离酸,调节pH值至1.5～2.0,制备酸浸初步净化液.以初步净化液为研究对象,利用不同离子水解pH值的差异进行物质分离,再经纯化处理制备相应产品.用XRD对原料和产品进行了表征.结果表明,在硫酸质量分数为75％的条件下,反应液固比为4、温度为125℃、3h时煤矸石中铝、铁溶出率分别为92.5％、99.7％.通过项目经济效益分析可知,该法可以产生良好的环境效益、社会效益,同时可实现煤矸石增值,产生较好的经济效益.     

采用响应面优化酸浸法回收报废三元电池中有价金属的研究

为简化传统报废锂离子电池(LIBs)处理工艺,对报废镍钴锰三元(NCM)电池正极材料进行浸出处理,在单因素试验的基础上,利用响应面分析法分析浸出温度、抗坏血酸浓度、固液比和浸出时间对正极材料中Co、Li、Mn、Ni浸出率的影响。建立数学回归模型,分析因素间的交互作用。结果表明,各金属的回归方程模型均显著(p<0.05),R^2≥0.88,信噪比N>4,C.V.较低,可用于报废NCM电池中Co、Li、Mn、Ni浸出工艺的分析与预测,其中浸出温度和抗坏血酸浓度的交互作用对Li和Ni的浸出率影响最大。各金属浸出率的最佳工艺条件为:浸出温度69.26℃,抗坏血酸浓度1.24 mol/L,固液比31.30 g/L,浸出时间59.79 min。在此条件下,Co、Li、Mn、Ni浸出率分别为96.35%、92.53%、89.28%、56.32%。结合回归分析及可操作性原则,进行3次平行试验,试验结果与模型理论预测值接近。试验过程简单,处理方法对环境友好,有利于工业化生产。     

垃圾焚烧飞灰中重金属的浸滤特性及影响因素

以重庆市生活垃圾焚烧飞灰为研究对象,分析飞灰浸滤的初始pH值、液固比(L/S)及浸出时间对飞灰中重金属浸滤特性的影响.同时,采用分级提取法(BCR法)对浸滤进行形态分析.结果表明,飞灰浸滤呈弱碱性(飞灰浸滤pH值未超过腐蚀性鉴别标准pHi≥12.5或≤2.0,不具有腐蚀性);但Pb的浸出质量浓度(5.19 mg/L)超过国家限定标准(5 mg/L),具有浸出毒性,属危险废物.飞灰中Cr、Ni和Mn主要以残渣态为主,而Cd和Cu主要以弱酸提取态为主.重金属的浸出量与初始pH值密切相关,易在酸性条件下浸出.重金属的浸出量基本上随液固比和浸出时间的增加而增加,且在浸出时间为24 h时达到最大浸出量(Cd除外).本研究为焚烧飞灰的污染防治与合理处置提供了依据.     

酸去除剩余活性污泥重金属效果及农用安全性

污水处理厂剩余污泥中的重金属是污泥农用的潜在危害之一,因此如何有效去除污泥中的重金属以保证其农用安全性是当前迫切需要解决的问题。采集污水处理厂二沉池的活性污泥,比较不同物质的量比的盐酸和硝酸(1∶2、1∶1、2∶1)浸取污泥中重金属Pb、Zn、Cd、Cu和Mn的效果,采用Tessier连续提取方法定时检测污泥重金属相态分布,分析混合酸对污泥EPS结构和质量比的影响,并检验了处理后污泥对菠菜生长及重金属富集的影响。结果表明:1)盐酸/硝酸物质的量比为2∶1时效果最佳,重金属浸出率从高到低依次为Pb、Zn、Cd、Mn、Cu;2) Pb的可交换态和碳酸盐结合态比例最高,Cu的残渣态比例最大,可交换态、碳酸盐结合态和FeMn氧化物结合态比例越大,重金属的浸出率越高;3)酸浸试验期间EPS总量减少,黏液层和LB-EPS层易脱落;最后盆栽试验表明处理后污泥中重金属的潜在迁移性风险大大减弱,且污泥对菠菜生长有明显的促进作用。因此混合酸处理后污泥可以安全用于农业种植,且污泥与土壤干重比为1∶1时效果最佳。     

影响酸法提取煤矸石中氧化铝主要因素的试验研究

对煤矸石中有用元素的提取,是煤矸石深度利用开发的一个方向。从山西柳林煤矸石入手分析其组成与结构,采用X射线衍射来分析不同煅烧温度下煤矸石的晶型变化。研究了煤矸石在硫酸介质中氧化铝浸出的影响因素,较好的工艺条件如下:煤矸石活化温度为750℃,酸浸温度为100℃,酸浸时间为4 h,酸矸比为1.1∶1,固液比为1∶3。在此条件下Al2O3的浸出率可以达到85.2%。     

混凝工艺去除重金属-腐殖酸有效性研究

考查了混凝剂对腐殖酸(HA)和重金属镉的络合体的去除效果。通过与混凝剂分别对腐殖酸和镉的单一去除比较发现:混凝剂对络合体的去除提高了HA和镉的去除率。通过调节不同环境因素发现:增加混凝剂用量,HA的去除率会在达到峰值后不再增加,而镉的去除率会在达到峰值后有所下降;提高p H值会加快HA的去除达到峰值且提高镉的去除率;腐殖酸溶液初始浓度越高,腐殖酸和镉的最终去除率越高;离子强度越高,HA和镉的最终去除率越低。     

木莲木屑去除溶液中重金属的研究

采用批量实验方法并引入23析因实验设计,研究NaOH预处理的木莲(manglietia fordiana)木屑去除水体中的铜、铅、镉的能力及特性,并通过分析pH、初始重金属浓度、吸附剂投入量对吸附的影响来探寻最佳吸附条件。研究结果表明,木莲木屑表面具有丰富的活性基团如羟基、氨基、羧基等,可能是其与重金属离子进行离子交换的主要作用位点;它对单金属溶液中Cu2+、Pb2+和Cd2+的吸附能力强,在pH 5、初始重金属浓度1.574 mmol/L、木屑投入量10 g/L(+,+,-)的条件下达到最大吸附量,分别为0.262 0,0.263 6和0.216 6 mmol/g;木莲木屑成本低、量大、易获取、去除能力高,对Cu2+、Pb2+和Cd2+具有较好的吸附特性,为其进一步在重金属废水处理中的应用提供基础数据。     

重金属Pb、Cd对玉米幼苗生长毒性效应研究

在无土种植条件下,测定了重金属Pb、Cd单一及复合污染对玉米幼苗株高、根长的抑制率.结果表明,在单一污染中,同一浓度下,Pb对玉米幼苗根长的抑制率大于对株高的抑制率,Cd对玉米幼苗株高的抑制率大于对根长的抑制率.复合污染下,重金属复合污染手对玉米幼苗根长的毒性效应大于对株高的毒性效应.复合污染总体上表现为协同效应,毒性...     

复合药剂对不同类型重金属污染土壤的固化修复

为了考察复合药剂对Pb、Hg、Cr、Cd、Zn、Cu和Ni污染土样的固化修复效果,以重污染企业用地、冶炼厂河道底泥和自配土壤为污染土样进行试验,试验中的普适复合药剂主要为含磷酸盐沉淀剂、黏土和水泥,视情况辅以无机还原助剂和有机络合助剂。在普适药剂(相对原土样的质量分数15%)、还原剂(5%)和有机助剂(2%)的组配下,处理后的重金属浸出质量浓度低于GB 18598—2001标准值。普适药剂对Pb、Cd、Zn、Cu、Ni的固化有效,磷酸盐是促成Pb固化的关键成分,黏土和水泥分别起到吸附固定和物理包封的作用。无机助剂中的还原/络合性成分和硫化物分别对Cr(VI)和Hg的固化有明显的促进作用。对于Pb、Cd、Zn、Cu复合污染土壤的修复,分析了重金属浸出质量浓度随普适药剂投加量变化的特征曲线,结果表明,Pb比Cu的曲线斜率更大,表明Pb的固化效率更高;Cd和Zn具有相似的曲线形状,推测二者具有类似的固化机理。     

改性活性炭对水泥窑炉烟气重金属的去除研究

当前我国水泥窑炉烟气重金属排放量大,且相应的重金属脱除技术研究较少。随着我国大气污染治理以及水泥窑炉协同处置固体废物的不断推进,研发适应水泥窑炉烟气特点的重金属脱除技术十分必要。本研究制备了改性活性炭,并研究了其对水泥窑炉烟气中重金属的去除性能。实验结果表明,以经过H₂O₂改性并负载3%PdCl₂的活性炭作为吸附剂,能有效去除各类重金属;提高烟气停留时间可以有效提高吸附剂对重金属的去除效率;烟气中水分含量增加时,去除效率有所下降;而含氧量及SO₂浓度的影响并不显著。     

农林废弃物在去除废水重金属中的环境友好利用

评述了近年来国内外利用廉价农林废弃物去除废水重金属的研究进展.重点论述了化学改性处理的农林废弃物对重金属离子的吸附性能,并详细比较了改性前后及各种改性方法的吸附效率.改性处理明显提高了农林废弃物的吸附性能,一些改性的农林废弃物吸附剂对某些重金属离子具有良好的吸附性能,显示出广阔的应用前景.但在今后的研究中还应强化改性农林废弃物吸附剂表面结构表征、吸附作用机理和动力学的研究,开发新型高效的改性再生方法,并对废水处理成本进行详细评估.     

不同基质人工湿地去除电镀重金属(Cr,Zn)的研究

选取沸石、煤渣、沸石+煤渣作为基质,研究3种不同基质人工湿地对电镀重金属(Cr,Zn)污水的净化效果。结果表明,3种基质对于重金属Cr,Zn均有明显的去除效果,去除率都在74%以上;煤渣和沸石发生了协同作用,对重金属Cr的去除效果好于其单独使用;种植植物的煤渣与沸石混合基质人工湿地去除重金属Cr,Zn能力优于种植植物的沸石基质人工湿地。     

灌注重金属稳定剂对复合重金属污染河道底泥的修复效能与机理研究

为探索原位灌注重金属稳定剂修复重金属污染河道底泥的可行性,以电子拆解区重金属污染物河道底泥为对象,考察了灌注Na₂S、CaS_x和FeSO₄对底泥中Cr、Cd、Pb、As和Sb五种高毒性重金属的稳定化效果。结果表明：对于Cd、Pb, 3种药剂在投加30%时能完全抑制底泥中二者的浸出,而对于Cr、As和Sb, FeSO₄的稳定化效果最好,其次为CaS_x,Na₂S效果最差。在FeSO₄投加量为3%、5%、8%和10%(质量比)时,底泥中总Cr、Cr⁶⁺、As和Sb的浸出质量浓度分别降低了90%、97%、100%和100%。3种药剂处理后第7 d底泥总Cr和Cr⁶⁺浸出均出现反弹,而对于As、Sb,仅Na₂S和CaS_x出现反弹。还原剂稳定底泥重金属的机理主要通过促进重金属由弱酸可溶态向可氧化态和残渣态转变。在3%FeSO₄处理基础上进...     

导热性能对浸油沙层闪点、燃点的影响研究

研究了浸油沙层的导热性能对浸油沙层闪点和燃点的影响。选用柴油作为燃料液体,铜粉和沙子的混合物代表沙层,浸油沙层的导热系数由混合物中的沙子和铜粉比例控制。实验结果表明,浸油沙层的导热性能对其着火特性有重要影响。不加铜粉时,存在一个使混合物的闪点与燃点最小的沙油质量比。随着铜粉添加量的增加,闪点与燃点的最小值点逐渐消失。这可能是加入细铜粉使混合物的表面平整造成的。在最小点后,随铜粉添加量的增加,也就是随混合物的导热性能的改善,混合物的闪点与燃点增大。但当沙子与铜粉的质量比达到1：1时,闪点与燃点随沙油质量比的变化出现了一个最大值,之后闪点和燃点随沙油质量比的增加而降低。这些现象的出现可能是导热能力、毛细现象和混合物内部的空隙三者共同作用的结果。     

油页岩灰渣酸法制备聚合氯化铝的酸溶工艺研究

以油页岩灰渣为原料,采用酸法制备聚合氯化铝,考察了酸溶条件对产品的铝浸出率与盐基度的影响。制备聚合氯化铝的最佳酸溶条件为:酸的质量分数22%,酸量比n(Al2O3)/n(HCl)为1∶13,酸溶温度125℃,酸溶时间3 h。此条件下,铝浸出率为73.65%,制备的液体聚合氯化铝的盐基度为77.51%。所制聚合氯化铝符合国家标准(GB 15892—2003)中Ⅰ类液体一等品标准。     

电絮凝法处理电镀废水中重金属的研究

采用电絮凝法处理电镀废水中的重金属,考察了电极种类、溶液初始p H值、电流强度、电絮凝时间等因素对重金属离子去除效果的影响。结果表明:金属铁、铝分别作为电极,铝电极对重金属的的处理效果优于铁电极的处理效果;初始p H值在6~9时,重金属离子去除率最高,当p H值低于6或高于9时,去除率下降;随电流强度和电絮凝时间增加,金属离子的去除率增加;在初始p H=6、电流强度为30 A、电絮凝时间为2 min的条件下,电镀废水中Cu2+和Ni2+的去除率分别为98.98%和95.29%,出水重金属离子质量浓度均满足GB21900—2008《电镀污染物排放标准》的规定;以金属铝作为电极,电絮凝时间为2 min时,吨水处理电耗为6 k W·h/m~3。     

优化BCR法-ICP-MS在土壤重金属化学形态分析中的应用

为了研究土壤重金属元素的化学形态,以优化的BCR法模拟自然环境条件,连续提取了不同土壤标准物质中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn的交换态、还原态、氧化态;采用微波混酸(5mL HNO_3+2 mL HCl+1 mL HF)消解土壤样品,电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分析测定,在碰撞反应池模式(CCT)下以~(115)In和~(209)Bi双内标加入法进行信号漂移补偿和干扰校正;以形态分析标准参考物质(欧盟RCR-701)验证了方法的准确性。结果表明,CCT动态模式能有效地降低检测过程中多原子离子的干扰作用,检测分析方法的检出限均小于0. 2 ng/g,RSD 1. 35%(n=5),方法验证性实验说明所选方法准确可靠;土壤样品中各元素3种化学形态与残渣中含量的加和均与总量参考值接近,回收率在95%～110%之间;该法适于土壤重金属形态的提取和分析测定,对研究土壤重金属的赋存特征、迁移转化规律及影响因素、重金属元素的来源及土壤重金属污染的治理与修复有一定的指导意义。