电镀污泥氨浸渣中铬的回收

以电镀污泥氨浸渣为研究对象,采用钠化氧化焙烧方法,实现了铬物相的转化和回收。钠化氧化焙烧过程以Na_2CO_3作为钠化剂,掺量为20%(质量分数),在750℃下焙烧2.5h,铬的转化效果最佳。X射线光电子能谱结果表明,钠化氧化焙烧实现了氨浸渣中铬由非水溶态Cr(OH)_3向水溶态Na_2CrO_4的有效转变。在室温条件下水浸,固液比1g∶10mL,浸出5min,铬浸出率可达到91.36%。热力学计算结果显示,Cr(OH)_3与O_2、Na_2CO_3反应的吉布斯自由能为负值,表明Cr(OH)_3易于生成Na_2CrO_4,Na_2CrO_4易溶于水,易于回收。     

利用工业锰渣中温固化硫化砷渣

利用工业锰渣通过中温煅烧对硫化砷渣进行固化,考察煅烧温度、铁盐、碱性激发剂、水灰比、养护时间对固化效果的影响。结果表明：煅烧对砷的挥发影响较大,但是能显著降低砷的浸出浓度。同时“锰渣-铁盐-碱性激发剂”所构建的固化体系对砷具有很强的束缚能力。当硫化砷渣、锰渣、氧化钙、碳酸钙、氢氧化钠、硫酸铁和硫酸亚铁质量比为6：1：0.8：0.05：0.1：0.5：1时,在550℃下煅烧2 h,养护28 d,砷的浸出浓度为4.4 mg·L-1,达到危险废物填埋污染控制标准。     

采用酸浸—氨浸工艺处理线路板污泥

介绍了一套完整的线路板污泥资源化、无害化的处理工艺.该工艺采用酸浸和氨浸相结合的方法,成功地解决了主金属铜和其他金属有效分离的技术难题,克服了原有工艺的缺陷,达到了理想的分离效果,具有处理成本低、处理量大、回收率高、产品质量好、没有二次污染等特点.     

还原焙烧-酸浸回收电镀污泥中的铜

采用还原焙烧—酸浸工艺处理电镀污泥,可以实现对铜的选择性回收.研究了不同焙烧条件下,电镀污泥的失重率和金属含量,并探索了焙烧温度、焙烧时间、煤粉用量、CaCO3投加量对金属浸出率的影响.结果表明,还原焙烧有利于污泥减量和金属富集;并且经还原焙烧污泥中金属的浸出效果明显优于直接焙烧;在电镀污泥中添加10％(质量分数)的煤...     

好氧氨氧化菌混培物的氨氧化动力学研究

采用批式呼吸法求得好氧氨氧化菌产率系数为0.2119 mg COD/mg NH4 -NOD(或者0.7268 mg COD/mg NH4 -N)和氨氧化菌最大氨氮降解速率为0.1 mg NOD/(mg COD·h)(或者0.0292 mg N/(mg COD·h)).用间歇式批试验法,加入24 μmol/L NaN3抑制NO2--N氧化,建立氨氧化反应动力学方程,得到氨氮半饱和系数为18.38 mg NOD/L(或者5.36 mg NH4 -N/L),DO半饱和系数为0.494 mg/L.对比参数值表明,用一步硝化动力学来描述氨氧化反应动力学模型是错误的.     

磺胺嘧啶对纯膜MBBR氨氧化性能及氨氧化菌群的影响

通过向NH₄⁺-N质量浓度为30 mg·L⁻¹的合成废水中投加不同剂量磺胺嘧啶(SDZ)(0、1、3、5、7和10 mg·L^–1),比较了SDZ浓度对一台60 L单级纯膜移动床生物膜反应器(pure MBBR)的氨氧化速率、amoA基因丰度和氨氧化细菌(AOB)种群结构的影响,揭示了磺胺嘧啶对纯膜MBBR系统中氨氧化作用的影响机制。结果表明：1~3 mg·L^–1的SDZ显著提升了纯膜MBBR系统的氨氧化速率(P<0.05),出水${\rm{NH}}_4^{+} $-N质量浓度可降低至(0.19±0.10) mg·L^–1;5~10 mg·L^–1的SDZ仍能促进${\rm{NH}}_4^{+} $-N去除,但氨氧化速率变化相对平缓。相比于氨氧化古菌(AOA),AOB为纯膜MBBR氨氧化的主导者,AOB amoA基因丰度是AOA amoA基因丰度的12.2~168.5倍。1~10 mg·L^–1的磺胺嘧啶暴露显著抑制了AOB amoA基因丰度(P<0.05),但能有效刺激AOA amoA基因丰度上调(P<0.05)。高通量测序结果表明,添加磺胺嘧啶改变了AOB的种群多样性及结构,且1~3 mg·L^–1的SDZ能显著促进AOB种群多样化和亚硝化螺菌属(Nitrosospira)生长(P<0.05)。SDZ对氮源的补充、对AOB与AOA丰度占比的改变、对微生物耐药性的促进以及对AOB种群结构的干扰是其影响纯膜MBBR氨氧化过程的主要机制。     

碱性蚀刻废液中的铜回收

考察N910、Lix84-I、N902和RE609 4种不同类型的萃取剂从高浓度铜氨溶液中萃取铜的效率,选取萃取效果较好的N910作为重点研究对象,并研究其从铜氨溶液萃取铜的萃取性能。实验发现,N910具有萃取速率快、饱和容量高、分离效果好、反萃完全及不易萃氨等特点;并用80%N910+煤油溶液,在pH=9.5,温度25℃,相比(O/A)1∶1条件,进行真实料液萃取实验,振荡10 min,萃取中铜离子的浓度达到69.66 g/L。因此,N910能够作为一种高效的铜萃取剂,从碱性蚀刻废液中回收铜。     

短程硝化-厌氧氨氧化组合工艺对氨淋洗液的处理效果

为证明短程硝化-厌氧氨氧化组合工艺处理氨淋洗液的可行性,采用生物滴滤池(BTF)进行氨淋洗液的短程硝化,然后利用厌氧氨氧化上流式厌氧污泥床(UASB)对淋洗液进行脱氮处理。结果表明：当氨浓度为0.03~0.31 mg·L⁻¹时,80%以上的氨被淋洗至液相,淋洗液中28%~84%的氮素可通过后续厌氧氨氧化过程被去除;在低、高氨负荷(0.072~0.72 kg·(m³·d)⁻¹)时,BTF均可实现对氨淋洗液的短程硝化,证明亚硝酸的积累与氨负荷无明显关系;利用淋洗液中游离氨、游离亚硝酸对氨氧化细菌和亚硝酸氧化细菌的抑制作用以及O₂传质的限制作用实现短程硝化。保证短程硝化BTF中亚硝酸积累、氨吸收效果、氨生物转化效率的最佳回流比为1∶2。上述研究结果可为采用短程硝化-厌氧氨氧化组合工艺处理氨淋洗液提供参考。     

不同气源曝气对一段式厌氧氨氧化工艺启动与运行的影响

在(30±2) °C的条件下,通过精确控制供氧量,以氧气为气源培养E1反应器,以空气为气源培养E2反应器,探究了不同气源对一段式短程硝化-厌氧氨氧化工艺启动、负荷提升及稳定运行效果的影响。结果表明：以氧气为气源的E1反应系统一段式短程硝化-厌氧氨氧化效果更佳,E1反应器中的${\rm{NH}}_4^ + $-N去除率在95%以上,TN去除率在85%以上,实现负荷提升的时间在10 d左右;在实现一段式短程硝化-厌氧氨氧化后,E1反应系统内ΔTN/Δ${{\rm{NH}}_4^ +} $-N和Δ${{\rm{NO}}_3^ - }$-N/Δ${{\rm{NH}}_4^ + }$-N稳定在0.88和0.11;E1、E2反应器内的AOB活性由0.3 mg·(g·h)−1分别提升至6.3 mg·(g·h)−1和5.9 mg·(g·h)−1,AnAOB的活性由1.5 mg·(g·h)−1分别提高到9.5 mg·(g·h)−1和8.6 mg·(g·h)−1。通过不同气源对一段式短程硝化-厌氧氨氧化工艺启动与运行的作用效应对比,证明了以氧气为气源应用于一段式短程硝化-厌氧氨氧化工艺的可行性与优势。以上研究结果可为其在厌氧氨氧化工程的应用提供参考。     

氨的超临界水氧化研究进展

在超临界水氧化过程中,氨作为含氮有机物氧化的中间产物,其氧化是有机物在超临界水中氧化降解速率的控制步骤.综述了氧化剂、温度、过氧量、停留时间和催化剂等因素对氨的超临界水氧化降解效果的影响,并总结了目前常用的两种反应动力学模型.与双氧水或氧相比,NO-3氧化荆具有更强的氧化能力;通过提高温度、过氧量和停留时间都可以促进氨的超临界水氧化降解.在氨的超临界水氧化中,当无催化剂作用时,氨的降解率很低;加入MnO2/CeO2等催化剂,可以显著提高氨的降解率.为加快超临界水氧化法处理含氮有机废水的应用进程,未来应侧重氨氧化机制的研究和催化剂的开发.     

球磨辅助碱浸铜冶炼烟灰中砷与有价金属选择性分离

为开发高效的铜冶炼烟灰选择性脱砷技术,采用球磨辅助NaOH-Na2S浸取体系选择性分离As与有价金属,在NaOH、Na2S与烟灰质量比0.4:1、球磨转速350 r·min?1、料球比0.6、液固比20:1、填充系数0.45、反应时间60 min条件下,As浸出率可达85%,Cu、Pb、Cd和Zn浸出率均较低;与传统水浴浸出体系相比,As浸出率提高了11%。SEM表明,球磨后烟灰粒径减小、比表面积增大,表面呈剥蚀状,As浸出过程传质速率增加,反应活性位点增多;XPS表明,球磨后烟灰中6.73% As(III)被氧化为As(V),进一步促进其浸出;XRD表明,浸出残余固体中Pb、Zn主要为硫化物,球磨可将烟灰中PbSO4转化为PbS,从而加快As选择性分离,故球磨可强化As与有价金属在碱浸体系中的选择性分离,为铜冶炼产生的含砷材料的无害化及资源化提供了理论基础。     

线路板污泥酸浸液中铜的置换回收

采用废铁片作为置换剂,从线路板污泥酸浸液中置换回收铜。结果表明,废铁片置换铜的最佳工艺条件为：铁片用量为30 mg/mL浸出液,反应时间为6 h,温度为35℃,无需进行pH值调节,直接用原浸出液进行置换反应,此时铜的回收率可达到91.82%,铜的纯度可达到98.96%。对置换出的海绵铜粉进行扫描电镜分析,发现该铜粉的形貌主要是类球形。铁片置换沉淀海绵铜过程符合一级反应动力学方程,活化能为18.30 kJ/mol,该反应属于扩散过程控制。     

矿区含砷尾矿及废渣稳定化研究

通过"硫酸-硝酸法"浸出实验,以砷的浸出浓度为控制指标,选用FeCl2为稳定药剂,对矿区砷渣进行药剂稳定化研究。考察Fe/As摩尔比、pH值、粒度、温度及稳定时间对砷浸出浓度的影响,通过研究稳定化前后砷形态的变化,探讨重金属迁移转化规律。结果表明:砷浸出浓度随FeCl2投加量增加而降低,当Fe/As摩尔比为1,pH=6.5~7.5时,常温下稳定化1 h后,砷浸出浓度低于2.5 mg/L且基本达到稳定,达到《危险废物填埋污染控制标准》(GB 18598-2001)的入场要求;随反应温度升高,砷浸出浓度略有升高;矿渣稳定化处理后,砷从生物有效性高和毒性大的形态逐渐转化为毒性小、稳定性强的形态,但矿物组成和化学组成不同,砷形态的迁移转化也略有不同。     

硫酸锰废渣的浸出毒性及处理研究

研究了硫酸锰废渣的主要金属元素组成及浸出毒性,并采用锰渣加石灰混合的方法进行无害化处理,研究结果表明,硫酸锰废渣浸出液中Mn、Cd超标,锰渣加石灰混合处理的方法能有效降低废渣的浸出毒性,锰渣与石灰的重量比为25:2最佳.     

硫酸锰废渣的浸出毒性及处理研究

研究了硫酸锰废渣的主要金属元素组成及浸出毒性,并采用锰渣加石灰混合的方法进行无害化处理,研究结果表明,硫酸锰废渣浸出液中Mn、Cd超标,锰渣加石灰混合处理的方法能有效降低废渣的浸出毒性,锰渣与石灰的重量比为25：2最佳.     

微波作用下氧化碱浸铜冶炼烟灰脱砷的动力学

采用微波氧化辅助Na2S-NaOH浸出体系对铜冶炼烟灰（简称"烟灰"）进行研究。结果表明：当温度60℃,NaOH和烟灰的投加量比例为5 g：10 g,Na2S和烟灰的投加量比例为8 g：10 g,固液比为1：20时,砷的浸出率为98.45%。动力学研究表明：砷的浸出过程在313~343 K内符合"未反应收缩核"模型,浸出过程受未反应核周围残留固体膜层扩散控制,经拟合得出浸出动力学方程,浸出表观活化能Ea=13.46 kJ·mol-1。     

硫化钠法和亚铁法处理印制线路板络合铜废水对比研究

印制线路板生产过程中会排放各类废水,其中的综合废水中含有络合铜化合物。目前针对络合铜的去除,硫化钠法和亚铁法的研究较为成熟。然而,现有的研究主要针对于某一方法的优化,并没有从工程应用的角度对2种方法进行一个全面的经济技术比较。针对含络合铜废水,在优化了硫化钠法和亚铁法的操作条件的基础上,结合药剂成本和产生污泥的处理成本,从经济和技术角度对比了2种方法。结果表明,硫化钠法药剂费和污泥处理费成本为2.25元·t-1,低于亚铁法的2.68元·t-1,而基建费用和运行风险则高于亚铁法。     

硫酸锰废渣浸出毒性及淋溶特性研究

长沙市兴镇13家硫酸锰厂的生产废渣使当地的生态环境造受到了严重破坏。本文在废渣浸出毒性实验、渣柱淋滤实验以及废渣的全分析基础上,全面地研究了废渣的组成、浸出毒性大小以及在当地酸沉降条件下的淋滤特征,为其安全处置提供了理论基础。研究证明,废渣中重金属种类多、含量高,尤其是锰,高达138800mg/kg。渣的浸出毒性虽未达到国家规定的危险废物鉴别标准,但远超过了《污水综合排放标准》,其衰减可用负指数方程来描述。在酸雨淋溶下,渣中的锰离子会在短时期内大量释放后,维持在一相对较低水平长期释放,对环境威胁巨大。     

针对含砷硫酸烧渣酸浸液的铁盐沉淀固砷

为考察含砷硫酸烧渣中酸浸脱砷效果和铁盐沉淀固砷行为,采用常温常压酸浸法脱除硫酸烧渣中的砷,并对进入浸出液中的砷以铁盐沉淀的形式脱除,进而对沉淀渣的浸出毒性进行研究。同时,研究了磨矿细度、酸浓度、固液比、浸出时间对硫酸烧渣中砷脱除效率的影响。结果表明,通过控制浸出参数可以将硫酸烧渣中砷的质量分数降低到0.2%以下,通过调节浸出液的pH和Fe/As摩尔比将其中的砷以沉淀的形式脱除。当Fe/As > 2、pH = 4~6时,溶液中砷浓度降到了0.5 mg·L-1以下。沉淀砷渣主要是以非晶态的形式存在,提高铁砷比有利于提高砷渣稳定性,从而降低浸出毒性。在Fe/As = 3、pH = 6.04~6.22的条件下,得到的沉淀渣的浸出毒性为0.711 mg·L-1。因此,通过酸浸脱除硫酸烧渣中的砷,进而采用铁盐沉淀的方法能够实现硫酸烧渣中砷的安全处置。