有机膨润土负载纳米零价铁去除废水中的四氯乙烯研究

用具有良好吸附能力的有机膨润土作载体,通过FeSO4与NaBH4反应制得有机膨润土负载纳米零价铁(NZVI/CTMA-Bent).用XRD、TEM对NZVI/CTMA-Bent进行了表征,并将NZVI/CTMA-Bent用于四氯乙烯(PCE)的去除,考察了介质pH值、PCE初始质量浓度对其去除率的影响,并与相同铁含量的纳米零价铁(NZVI)进行了比较,测定反应中Cl-浓度的变化,采用GC/MS方法对反应产物进行了分析.结果表明:以有机膨润土作载体,可有效阻止NZVI的团聚,且对介质pH值有一定的缓冲作用;NZVI/CTMA-Bent与PCE反应120 min后,去除率接近100％,既高于相同铁含量的NZVI对PCE的去除率(54.8％),也优于NZVI和有机膨润土对PCE去除率的加和(86.5％);NZVI/CTMA-Bent与PCE反应几乎完全转变成乙烯.动力学研究表明,NZVI/CTMA-Bent、NZVI对PCE的反应均符合Langmuir-Hinshelwood方程,且反应速率与其对PCE的吸附性能呈正相关.     

好氧条件下零价铁对地下水中硝酸盐氮的去除研究

在好氧条件下,将Fe0用于模拟地下水中NO-3的去除,考察了投加量、温度、pH值和共存阴离子对去除效果的影响,并对反应过程进行了动力学分析。结果表明,好氧条件下,Fe0的投加量越大,硝酸盐的去除速率越高,效果越好;与碱性条件(pH=11)相比,酸性条件(pH=2)更利于硝酸盐的去除,反应4h后去除效果达97.77%;升高温度能促进反应的进行,增加铁粉的投加量会提高硝酸盐的去除效率;水体中的共存阴离子与硝酸盐产生竞争作用,对去除率负影响大小顺序为SO2-4HCO-3Cl-,而Cl-的引入能产生新的絮凝沉淀,增强对硝酸盐的去除效果。动力学分析表明,该反应过程符合Langmuir-Hinshelwood模型,属于一级动力学。     

零价铁基可渗透反应墙技术治理Cr(Ⅵ)污染地下水的研究进展

可渗透反应墙(Permeable Reactive Barrier, PRB)技术原位处理污染地下水是地下水治理领域的重要研究方向之一,以零价铁为填料的PRB在去除Cr(Ⅵ)污染地下水时具有显著优势。归纳总结了零价铁基PRB治理Cr(Ⅵ)污染地下水的反应机理,包括还原(主要作用)、吸附、共沉淀、微生物作用和铁腐蚀,并指出目前存在的反应性差和沉淀堵塞问题。硫化改性、双金属改性、负载碳材料和材料复配增强了零价铁对Cr(Ⅵ)的反应性能。耦合微生物菌(Cr(Ⅵ)还原菌、铁还原菌和硫酸盐还原菌等)治理方法由于更加绿色而受到越来越多的关注,但需注意微生物生长堵塞问题。电动治理技术强化了PRB被动捕获污染羽的能力并增强了PRB寿命。介绍了零价铁基PRB的渗透性能,并考虑水文地质条件、副反应以及二次污染等问题,以对未来研究做出展望,为零价铁基PRB技术治理Cr(Ⅵ)污染地下水的研究与应用提供参考。     

零价铁处理孔雀石绿废水的研究

以孔雀石绿为目标污染物,考察零价铁对孔雀石绿的降解行为,系统研究了零价铁投加量、初始pH值及孔雀石绿初始浓度对反应的影响。结果表明,在孔雀石绿初始质量浓度为200 mg/L、铁粉投加量为1g/L、初始pH值为6.5、反应时间为60 min的条件下,孔雀石绿的去除率为96.3%;同时探讨了零价铁降解孔雀石绿的动力学过程,结果表明,孔雀石绿的降解符合一级动力学反应。     

零价铁处理冷轧含铬废水的研究

研究了Fe0处理冷轧含铬废水的适宜条件,并对Fe0去除废水中Cr(Ⅵ)的反应机制及动力学规律进行了探讨。结果表明,在30℃,Fe0和酸液的投加量分别为2.2 g/L和1.2%(体积分数),振荡转速为200r/min,反应时间20 min,沉淀pH值为8～9,沉淀1 h时,总Cr和Cr(Ⅵ)去除率高达99.99%和100%。Cr(Ⅵ)去除的反应机制主要是Fe0对Cr(Ⅵ)的还原作用及金属氢氧化物在Fe0表面的沉积和共沉积作用,其中Cr(Ⅵ)的还原反应符合拟一级反应动力学规律,表观速率常数随反应温度的升高而增大。     

零价铁活化过硫酸盐降解分散剂木质素磺酸钠研究

为研究零价铁(Fe0)通过电子转移对过硫酸盐(PS)降解分散剂木质素磺酸钠(SL)能力的影响,以SL作为目标污染物,对影响SL降解的因素(初始pH值、SL初始质量浓度、PS浓度、Fe0投加量)及降解机理进行探讨.结果表明,1)当pH值小于2时,SL降解率随pH值升高而升高;当pH值在2～5时,SL降解率随pH值升高而降低.当PS浓度在2～4 mmol/L时,SL的降解率随PS浓度的增大而增大;当PS浓度超过4 mmol/L后降解率呈现下降趋势.当固定其他反应条件时,SL的降解率随SL初始质量浓度的升高而降低.2)相比于单一 Fe0体系和单一 PS体系,Fe0-PS体系对SL的降解率有显著提高,对含SL废水可生化性有所改善.在最佳反应条件下(pH值为2,Fe0投加后质量浓度为0.3 g/L,SL初始质量浓度0.5 g/L,PS浓度为4 mmol/L),180 min内SL的降解率能达到75.9％.3)Fe0活化PS产生SO4-·,通过自由基淬灭剂进行淬灭试验,确定降解过程中的SO4-·与·OH为体系活性物质.4)通过红外吸收光谱扫描,比较SL与反应产物的FTIR图谱,推测在氧化作用下,SL的苯环结构断裂,部分磺酸基团被氧化为SO4-.研究表明,Fe0-PS体系与单一 Fe0体系和单一 PS体系相比,Fe0能有效活化PS产生SO4-·,进而对SL有更好的降解效果.     

零价铁-反硝化菌在地下水硝酸盐污染修复中的应用

综述了应用零价铁-反硝化菌复合体系去除地下水中硝酸盐氮污染的研究进展.脱氮技术主要包括物理化学法、化学还原法和生物反硝化法,但单独使用任何一种方法都无法得到令人满意的处理效果.以零价铁在水中厌氧腐蚀所释放的氯气供给微生物进行反硝化,可以同时解决这两种技术单独使用时所存在的弊端.在此复合体系中,主要反应包括产氨、析氢和反硝化,降低脱氮产物中的氨氮比例就要减少产氨反应的发生几率.此外,使用纳米铁代替零价铁和反硝化细菌复合,可以大大提高脱氮反应速率.然而,该技术的研究在国内外尚处于起步阶段,在反应机理、产物控制、条件优化等方面都存在不足,还需要深入研究.     

零价铁法处理含EDTA-Cu(Ⅱ)废水

为了探索含络合铜电镀废水的处理新方法,以废铁屑为材料,研究其去除EDTA-Cu(Ⅱ)的有效性和作用机制。对铁屑进行XRD表征的结果表明,铁屑中含有零价铁和少量碳,实验发现,铁屑对Cu(Ⅱ)和EDTA能同步去除,90 min的去除率分别达到93.51%,52.55%,且降低了体系的生物毒性,提高了生物降解性。对反应机制进行探讨,结果表明铁屑以直接还原、沉淀吸附和微电解作用实现对EDTA-Cu(Ⅱ)的有效去除。     

土壤和西瓜中五氯硝基苯的残留检测与消解动态研究

为了解五氯硝基苯在土壤和西瓜中的消解动态及残留状况,研究了土壤和西瓜中五氯硝基苯的气相色谱检测方法,并在山东济南和浙江杭州进行了土壤和西瓜中五氯硝基苯残留状况和消解动态规律研究的田间试验.结果表明,在0.01～0.5 mg/kg的添加水平内,土壤和西瓜中五氯硝基苯的平均添加回收率为83.41%～93.17%,变异系数为3.37%～9.74%;土壤和西瓜中五氯硝基苯的最小检出量均为1.2×10-12 g,其中西瓜中五氯硝基苯的最低检出质量比为0.001 mg/kg,土壤中为0.005 mg/kg.田间残留试验表明,五氯硝基苯在土壤和西瓜中的残留消解动态规律符合一级动力学反应模型,在土壤、全瓜和瓜瓤中的消解半衰期分别为4.13～6.08 d、4.28～4.92 d和3.67～4.10 d.按推荐剂量和1.5倍推荐剂量在西瓜上各喷施质量分数为40%的多菌灵·五氯硝基苯可湿性粉剂1～2次,2次施药间隔为7 d,距最后1次施药7 d时,五氯硝基苯在瓜瓤中的最高残留量为0.005 8 mg/kg,低于规定的果菜类蔬菜中五氯硝基苯的最大残留限量标准0.1 mg/kg.     

硝基苯微生物降解的优化条件研究

研究硝基苯初始浓度、pH值、重金属和NaCl浓度对硝基苯微生物降解的影响.从污染现场筛选、分离出8株硝基苯降解菌,进行无空列重复1次的正交试验,采用紫外分光光度计对降解体系中硝基苯含量进行快速检测.结果表明,硝基苯初始浓度、pH值、重金属和NaCl浓度均对硝基苯降解率有极显著影响,其影响程度依次为硝基苯初始浓度>pH值>NaCl浓度>重金属.硝基苯初始体积比为1 000 μL/L,pH值为8,NaCl质量浓度为50 mg/L,ZnCl2质量浓度为50 mg/L时,硝基苯降解率最高,为72.9%.硝基苯降解优化试验显著促进了硝基苯的微生物降解,可提高污染物的降解效率.     

曝气-两级过滤工艺用于地下水除铁除锰

深圳市平湖华宝（集团）有限公司采用曝气一两级过滤工艺进行地下水除铁除锰的处理，出水的各项指标均达到国家生活饮用水卫生标准（GB5749-85），吨水处理成本为0.31元。该工艺运行稳定，投资运行费用低，具有较好的经济效益。     

Reduction of water usage in industry by using the MINLP coordinates technique

Natural resources are limited, so we need to handle them carefully. Wastewater also belongs as a significant natural resource. The re-usage of wastewater is to save fresh water and for the preparation of raw materials or/and utilities. The wastewater re-usage distribution can be optimised using mixed-integer nonlinear programming (MINLP), as a tool in combinations using the coordinates technique. The main goal of this MINLP coordinates technique was: i) wastewater and condensate, as produced during different industrial processes, could be collected for: utilities for steam-generation, and the preparations of raw materials; ii) wastewater and condensate could be collected within the main reservoir; iii) distributions from the main reservoir could be used with including different alternatives, which can reduce pollution, based on the re-usage of wastewater. Alternatives included in the optimization model represent potential solutions, which need to be evaluated on appropriate way.The MINLP coordinates technique for wastewater re-usage distribution was tested on existing formalin and methanol industrial processes, thus allowing the saving of water and generated by 280 kEUR/a profit.     

液化天然气在水面地面扩散对比研究

主要利用FLACS软件,对水陆两处不同的界面下,LNG在同等气象条件下的扩散情况做了相关研究,利用FLACS软件前置处理器CASD对建立简单模型,拟定计算方案进行模拟仿真,对模拟结果进行整理分析后,得到水陆两个不同扩散层面液化天然气气液两相扩散结果与最大扩散距离。处理数据得到LNG气液两相扩散距离,对比结果可知LNG在水面蒸发速率大于地面蒸发速率且扩散距离远远大于地面扩散距离,可燃区域覆盖面更为宽广,说明水面扩散速率大于地面扩散速率。     

南李庄铁矿富含水段施工技术研究

大水基建矿山的井筒掘砌是一项艰巨的工程,尤其富含水且岩层松软破碎段更给施工带来了很多危险和不确定因素。怎样保证工程顺利进行,成为基建矿山面临的一个主要问题。国控矿业南李庄铁矿下掘至岩层破碎富含水段时,采用长探长注及超前小导管注浆的施工技术顺利通过此段。此施工技术确定了探注孔数及其布置,探注深度和下掘深度,注浆参数的控制,注浆过程控制,超前小导管施工的各项参数,小导管的加固方法等。通过长探长注及小导管的施工保证了下掘工作的顺利进行。     

水蒸气对乙烷在金属铁表面还原NO的影响

温度在300~1 100℃时,由程序控温电加热水平陶瓷管反应器在N_2气氛和模拟烟气气氛下,试验研究了水蒸气对乙烷(C_2H_6)在金属铁表面还原NO的影响。在不同温度和模拟烟气中C_2H_6的化学计量比条件下测试了NO的还原效率,讨论了水蒸气对NO还原效率的影响。对反应后铁样品的组分和微观结构变化进行了XRD和SEM分析。结果表明,水蒸气参与了金属铁的氧化反应,而C_2H_6参与了Fe2O3的还原反应,它们的共同作用影响了铁表面的微观结构和组分的变化,从而影响了NO的还原效率。在N_2气氛中,700℃以上时水蒸气降低了C_2H_6还原NO的效率。当C_2H_6的量一定时,随着水蒸气的增加,NO的还原效率有一定的增大。有水蒸气、800℃以下时,不使用C_2H_6时的NO还原效率低于有C_2H_6时,而在800℃以上时高于有C_2H_6时的NO还原效率。在N_2氛围和含有水蒸气条件下,800℃以下时C_2H_6在金属铁表面还原NO的效率要高于相同条件下甲烷(CH4)的效率;800℃以上时C_2H_6/CH4在金属铁表面还原NO的效率的差距逐渐减少。在模拟烟气、800℃以上、富燃料条件下,水蒸气和SO_2对C_2H_6在金属铁表面还原NO的影响较小,可忽略。在模拟烟气(O_2体积分数2.0%、CO_2体积分数16.8%、NO体积分数0.05%、H_2O体积分数7%、SO_2体积分数0.02%、N_2配平)、900℃以上、富燃料条件下,如空气过量系数SR1=0.7时,C_2H_6还原NO的效率超过90%。在富氧条件下,水蒸气使NO的还原效率显著提高,如在模拟烟气(O_2体积分数2.0%、CO_2体积分数16.8%、NO体积分数0.05%、N_2配平)中,当SR1=1.2、1 000℃时,体积分数7%的水蒸气使NO的还原效率增加了27.6%。     

双区电除尘器降低锅炉烟尘排放浓度

粉尘在传统结构的荷电区荷电之后,一部分尘粒被阳极板捕集,大部分带有正、负电荷的尘粒再分别被收尘区的管式辅助电极和阳极板捕集.模拟试验数据表明,收尘区具有高电压、低电流和板电流密度分布均匀的特性.工业性试验结果显示,应用双区电除尘技术设计或改造电除尘器,不仅可以较好地防止发生反电晕,而且能够将锅炉烟尘排放质量浓度降低到50 mg/m3以下.与传统的卧式电除尘器相比,还可节省10%左右的占地面积和钢材用量.     

二氧化氯氧化污泥减量试验研究

通过静态对比试验对ClO2对污泥的溶胞作用进行了研究,同时通过动态对比试验,考察了ClO2在活性污泥法污水处理系统进行污泥减量的能力以及对出水水质的影响.结果表明:ClO2对活性污泥具有溶胞作用,ClO2最佳投加量为每g干污泥10.0 mg左右,ClO2氧化污泥后回流能使活性污泥处理系统1个月不排泥而曝气池的污泥浓度较为稳定,污泥减量率达到100%.实行ClO2氧化污泥减量后,系统的出水水质受到了一定的影响,出水CODCr由52 mg/L上升到76 mg/L,出水浊度和色度也相应地有所升高.     

Reduction of chlorine concentrations by using a greenbelt

This paper presents the experimental results of using a greenbelt to mitigate accidental releases of chlorine from a small storage installation. During the field tests carried out with the shrub Thuya orientalis, Linnaeus (oriental thuya), the ability of such a barrier of vegetation to mitigate accidental releases by reducing the chlorine downstream concentrations was investigated. Visible injuries to the shrubs exposed to chlorine have been noticed, since the damaged areas exhibited typical symptoms with needles necrosis and a burnt orange-brown color. Early defoliation was observed in the vegetation areas directly exposed to the gas plume. It was shown that in the presence of the greenbelt, the chlorine concentrations were lessened by a factor of 4 at a distance of 5 m downstream from the source. This dilution ability vanished swiftly with the distance downstream from the greenbelt.