氧化还原共沉淀法制备的二元锰氧化物催化剂催化氧化苯的效果

通过氧化还原共沉淀法和共沉淀法制备了锰铈复合氧化物催化剂,用于苯的催化氧化,并结合一系列表征手段研究了催化剂的构效关系。结果表明,相对于共沉淀法,通过氧化还原共沉淀法制备的锰铈复合氧化物催化剂具有较大的孔径和比表面积,较好的低温还原性,拥有更好的苯催化氧化性能。之后采用氧化还原共沉淀法制备了不同金属元素(Co、Cu和Sn)掺杂改性的锰氧化物催化剂,并对苯进行催化氧化评价,发现不同元素(Co、Cu、Ce和Sn)掺杂均能提高锰氧化物催化剂的催化氧化活性,其中Ce、Sn掺杂之后得到的催化剂的催化氧化性能最佳,而对于不同催化体系,催化剂的氧化还原性与催化活性能之间没有必然联系。     

由测锰废液回收银

水体中微量锰的测定方法较常用的有两种——原子吸收分光光度法和过硫酸盐氧化比色法。其中,过硫酸盐氧化比色法所需用的设备较普通,操作较简便,测定精确度较佳,已被环境监测者广泛采用。该法的不足之处是所用的测锰试剂(亦有人称做特殊试剂)含有硫酸汞和硝酸银,不仅费用高,而且有较大的毒性。在测定锰含量的过程中产生的废液(依据文献提供的测定方法推算,此废液的大致组成为:[HNO_3]=     

二氧化氯-接触催化氧化联合去除水中铁和锰

为了解决水体中铁锰季节性超标的问题,提出一种既能够减少化学试剂的使用又能有效去除铁锰的经济有效的方法。研究了单一方法(二氧化氯氧化法、接触催化氧化法)及两者联合对铁锰的去除效果,提出用二氧化氯氧化-锰砂过滤联合方法解决。研究表明,用ClO2氧化去除水中Fe2+的反应先发生、速率较快且效果较好,而与Mn2+反应则较慢并且不能完全转化为沉淀。单纯接触催化氧化法需要较长时间,过滤层才能达到稳定且较好的处理效果,培养过程中其除锰效果并不理想。两者联合时,利用过滤层的吸附作用去除部分铁锰,减少了氧化剂的使用。初期3个柱的除Mn2+效果都比较好,去除率均大于80%;然而采用石英砂或纤维束滤料的滤柱去除Mn2+的效果随时间变差,但采用锰砂的除锰效果在实验期间始终维持在较高水平。     

氨氮对生物净化滤柱中铁锰氨氮去除效果的影响

采用培养成熟并稳定运行一段时间的生物除铁除锰除氨氮滤柱,考察进水氨氮浓度变化对铁锰氨氮去除效果的影响。结果表明:进水氨氮从约1.2 mg·L~(-1)逐步提高到约2.0 mg·L~(-1)的过程中,铁、锰和氨氮的去除效果没有受到影响。当进水氨氮超过2 mg·L~(-1)时,进水溶解氧不足,铁的去除效果不受影响;生物除锰受到氨氮升高过程中产生的亚硝氮的抑制,并且与氨氮竞争溶解氧,导致出水锰升高,然而锰氧化菌能够在低溶解氧条件下将锰氧化,出水锰数天后又降到0.05 mg·L~(-1)以下;出水氨氮随进水氨氮的升高而升高。沿程分析发现,进水溶解氧充足时,氨氮和锰的氧化速率没有受到影响;但进水溶解氧不足时,氨氮和锰的氧化速率明显降低;铁的去除速率不受溶解氧的限制。生物净化滤柱可以在较低的溶解氧条件下运行,从而降低能耗。     

网络版论文摘要

<正>锰离子掺杂对TiO 2纳米管光降解的影响刘长鑫钟玉荣徐宝龙(烟台大学电信息科学与技术学院,山东省高校光信息与光功能材料重点实验室,山东烟台264005)用阳极氧化法制备了TiO 2纳米管阵列,并通过热处理和电镀的方法实现了TiO 2纳米管的锰离子掺杂。场发射扫描电镜(FESEM)形貌分析显示其管径均匀排列,粉末X射     

管道特征对给水管网中锰释放的影响

针对南方某市历年来与锰相关的多次黄水问题,在当地黄水多发区域挖取10年管龄的旧PE管和20年管龄的镀锌钢管,搭建中试装置,开展了管网中锰释放行为的中试研究,并以新PE管做对比,探讨了微生物对管网内锰的氧化沉积的影响。实验结果表明,在进水锰浓度很低时,镀锌钢管与旧PE管的管壁沉积物中均会出现锰的释放。镀锌钢管中释放的锰主要为溶解性锰,释放量大;而旧PE管中释放的锰主要为不溶态的锰,且释放量小。同时,镀锌钢管管道浸泡结果表明,随着余氯浓度的提高,镀锌钢管中溶解锰的释放会显著降低,但即使余氯浓度高达15 mg·L~(-1)仍会有25.3μg·L-1的溶解锰的释放。新旧PE管的对比实验表明,当提高进水Mn(Ⅱ)浓度时,旧PE管中Mn(Ⅱ)在6.67 h内的氧化量低于新PE管,这可能是旧PE管生物膜中的锰还原菌含量较多导致的。     

地下水中锰对滤料表面氧化膜去除氨氮的影响

在中试实验条件下,考察锰对石英砂滤料表面复合氧化膜去除氨氮的影响。实验结果表明:进水不含Fe~(2+)、Mn~(2+)的条件下,接触氧化对NH_4~+-N的最大去除能力约为2.0 mg/L;氨氮浓度低于2.0 mg/L时,锰离子对氨氮的去除没有明显影响;增大进水氨氮浓度为2.7 mg/L时,进水锰离子浓度为1.8 mg/L时最有利于活性滤膜对氨氮的去除,氨氮的去除率较进水不含锰离子时提高了14.3%,出水氨氮浓度低于饮用水标准限值0.5 mg/L。     

西北干旱地区农宅雨水转化为可饮水技术

雨水集流工程对于解决干旱地区人民生活用水问题起着重要作用,甘肃省兰州市榆中县北山地区处于严重缺水的地区,人畜的饮用水为雨水、雪水直接沉淀后的水窖水。经过对北山饮用水进行水质检测,发现水中浊度、锰含量、微生物数量均超过《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的规定值。通过对传统滤池进行改造并结合阳光消毒研制出了一种新型水处理器——阳光消毒-生物砂滤池(SBF)家庭水处理设备,通过生物砂滤池中微生物对雨水中污染物的氧化分解及河砂的过滤使水浊度及锰得到有效地去除,日光高温灭活和光氧化降解综合作用杀灭水中致病微生物。用SBF家庭水处理设备对雨水进行处理,水中浊度、锰含量、微生物数量均达到标准的规定值。     

新型生物除锰滤料处理含锰地下水研究

采用聚乙烯醇-硼酸-戊二醛法固定锰氧化细菌,并将其粘附于石英砂表面制备出一种新型生物除锰滤料,将生物除锰滤料装填模拟滤柱,进行了处理含锰水的连续流实验。结果表明:利用细胞固定化技术制备的生物除锰滤料使滤柱的启动期缩短到16d左右,且成熟期的滤柱在10m/h滤速下仍然保持95%以上的锰去除率;过量铁的存在不利于锰的氧化去除,进水中Fe2+质量浓度在2.0mg/L时降低了对锰的去除能力;滤柱对高浓度锰原水在10m/h滤速下仍然保持较高的锰去除率,且对低铁高锰水进行处理后,出水锰可以降到0.05mg/L以下。     

传统饮用水净化工艺对锰的去除特性

锰广泛存在于天然水体中,含量过高对人体健康存在诸多不良影响。将膜分离与电感耦合等离子体质谱分析技术相结合,深入探讨了传统饮用水净化工艺对溶解态和悬浮态锰的去除规律。结果表明,随着水深的增加,水源水体中的总锰呈上升趋势,溶解态锰则无明显变化。在各处理单元中,混凝-沉淀过程对颗粒态锰的脱稳沉淀和部分溶解态锰的吸附去除起着主要作用,砂滤对溶解态锰的氧化去除可以忽略;当原水中的总锰含量在0.28 mg·L-1时,处理出水中的锰含量在0.21 mg·L-1,平均去除率仅为25%。进行高锰酸盐预氧化,可有效提升总锰在后续各净化单元中的去除效率,处理出水可满足居民饮用水水质标准。     

用于气态零价汞转化的催化剂研究

零价汞的高效去除是燃煤烟气汞污染控制过程中的关键环节。为了促进烟气中的零价汞转化为易于去除的氧化态汞,分别考察了在有HCl存在时,几种过渡金属氧化物(Cu、Fe、Mn、Co和Zr)对零价汞氧化的催化作用,以筛选出性能较好的催化组分;为提高催化剂的抗SO2性能,分别尝试了利用几种金属元素(Sr、Ce、W和Mo)对催化剂进行掺杂改性的方法。结果表明,锰氧化物的催化作用最好,其最佳使用温度在573 K左右;SO2对零价汞的催化氧化有明显抑制作用,在无SO2及1 400 mg/m3SO2时锰催化剂对零价汞催化氧化效率分别为93%和78%。而Mo改性的锰氧化物催化剂的抗硫性能大幅提高,在1 400 mg/m3SO2存在的情况下其对零价汞的催化氧化效率可达到90%以上,较其他改性元素高。     

青岛市王圈水库锰污染的动态监测与成因分析

在掌握青岛市王圈水库自然地理的基础上,于2011年7、8、9、11月对水库水质和底质进行了动态监测.结果表明:(1)王圈水库水温垂向分布受水深和季节的控制.在水深大于8m的区域,夏季水温逐渐分层,到8月中旬,在水深8m处形成温跃层,此时上层处于富氧状态,而温跃层以下溶解氧迅速减小.秋季水温分层消失,水库水体为富氧状态,溶解氧为8 mg/L左右.在水深小于8 m的区域,全年水温不分层,溶解氧垂向分布均匀.(2)王圈水库主要入库河流中可溶性锰均未超标而库底沉积物中富含锰,反映出沉积物内源释放是水库锰污染的主要来源.水库水深大于8 m的区域,夏季随着温跃层的形成,温跃层以下由氧化状态变为还原状态,沉积物锰大量释放,最高可达1.28 mg/L;到秋季,水温分层消失,下层恢复成氧化状态,抑制了锰的释放.其他区域全年处于氧化状态,没有形成锰污染.     

pH对预氧化沸石滤柱启动过程中除锰效率的影响

针对当前接触氧化除锰法启动期较长的问题,采用改性沸石滤料耦合次氯酸钠预氧化辅助滤柱启动,采用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)对滤料进行分析,探究了原水pH对滤柱启动中锰去除效率的影响,并对持续运行过程中次氯酸钠的投加量进行了优化,对改性沸石滤料进行静态吸附实验,并在进水pH分别为6.5、7.0、7.5时进行滤柱启动实验。结果表明,改性沸石滤料对Mn²⁺的吸附符合Langmuir模型与准二级动力学方程,当pH为5.5～8.0时,随pH升高改性沸石滤料对Mn²⁺的去除率上升。在3种pH条件下,滤柱的锰穿透期分别为5、8和9 d,并分别在第20、16和14天启动成功;次氯酸钠预氧化启动的3种滤柱次氯酸钠最低投加量分别为0.8、0.3与0.2 mg·L^-1。SEM与XRD表征结果证实了水钠锰矿在滤料表面的出现;而EDS与XPS结果分别表明,更高的pH会同时带来滤料表面锰元素含量和锰价态的升高。以上研究结果可为地表水水厂中对除锰有利的pH范围及沸石在启动过程中...     

高锰酸钾生产废渣中的高价锰回收方法研究

高锰酸钾生产过程所产生的废渣中含有较多的高价态锰,导致锰资源的浪费和潜在的环境污染问题。采用葡萄糖-硫酸还原浸取法浸取高锰酸钾渣中的高价锰,实验探讨了葡萄糖用量、硫酸用量及浸取温度等因素对锰浸取率的影响,并研究了化学氧化法回收二价锰的工艺条件。结果表明,在葡萄糖与高锰酸钾渣质量比为0.3、硫酸物质的量与高锰酸钾渣质量之...     

以河砂为填料的接触氧化法处理高铁锰地下水研究

分别选用河砂、锰砂、改性页岩3种滤料作为滤柱填料,采用接触氧化法去除地下水中的铁锰,通过对比实验选取最佳填料,并对最佳填料去除铁锰的影响因素进行了研究.实验结果表明,3种滤料成熟期基本相同且对铁锰均有较好的去除效果,由于河砂具有广泛易得、成本低廉等优点,因此更适用于小城镇地区使用.对以河砂为填料的接触氧化法除铁除锰的深...     

无氧条件下复合锰氧化膜去除地下水中高浓度锰

为考察进水无氧条件下复合锰氧化膜对地下水中高浓度Mn~(2+)的去除效果,在中试规模条件下,对进水高溶解氧条件、低溶解氧条件以及无氧条件进行了对比研究,同时对滤柱沿层Mn~(2+)浓度、pH和溶解氧等相关指标进行测定分析。结果表明,在无氧条件下(DO0.1 mg·L-1),氧化膜可持续高效的去除水中高浓度的Mn~(2+),且该进水溶解氧条件下氧化膜对Mn~(2+)的去除效果优于DO 1～2 mg·L-1条件下的去除效果,反应速率常数为DO 1～2 mg·L-1条件下反应速率常数的3.06倍,但与DO 6～7 mg·L-1条件下的速率常数相比较略低。对比有氧和无氧条件下氧化膜的SEM和XRD实验结果,无氧条件下长时间持续除Mn~(2+)后滤料表面形态及结构未发生明显变化,表明氧化膜结构和性能均稳定。复合锰氧化膜实现无氧除Mn~(2+),可以省去地下水Mn~(2+)去除过程中的曝气充氧环节,对地下水中Mn~(2+)去除技术的推广具有重要意义。     

铁、锰氧化细菌在环境污染治理中的应用

对各种铁、锰氧化细菌的生理生化特性进行了讨论 ,介绍了铁锰氧化细菌在环境污染治理方面的应用 ,并提出了今后研究工作的重点及亟待解决的问题     

铁、锰氧化细菌在环境污染治理中的应用

对各种铁、锰氧化细菌的生理生化特性进行了讨论，介绍了铁锰氧化细菌在环境污染治理方面的应用，并提出了今后研究工作的重点及亟待解决的问题。     

在微生物燃料电池生物阴极实现硝化过程的试验研究

微生物燃料电池(MFCs)去除废水中有机物已经进行了大量研究,然而MFCs去除营养盐的能力较弱是将来产业化的障碍之一。研究了以铁锰氧化细菌为催化剂的生物阴极稳定产电的同时实现生物硝化反应的可行性以及其影响因素,并对生物阴极中的铁锰氧化细菌以及硝化细菌进行了计数。以铁锰氧化细菌为催化剂的生物阴极MFCs的启动时间为150～200h,运行稳定时,最高电压达600 mV。研究表明,该生物阴极在稳定产电的同时实现了生物硝化反应,其NO3--N的生成速率为0.792mg/(L.h),NO2--N最高质量浓度为1.56mg/L;阴极进水中NH4+-N以及DO浓度均是重要影响因素;对生物阴极中的铁锰氧化细菌以及硝化细菌计数结果表明,铁锰氧化细菌为7.5×106 MPN/mL,硝化细菌为9.3×105 MPN/mL。     

烟气脱硫过程锰催化氧化亚硫酸钙的研究

利用直径280 mm、高320 mm的间歇式搅拌槽,在MnSO4加入浓度为0～0.05 mol/L的情况下,对亚硫酸钙悬浮液进行了催化氧化实验研究.实验结果表明,锰离子的加入会改变亚硫酸钙的氧化机理及氧化过程,表现为终点氧化率和氧化速率的变化.当Mn2 浓度为0.05 mol/L时,亚硫酸钙的终点氧化率比未加入Mn2 时高30%;此外,与非催化反应过程相比,Mn2 的加入能使亚硫酸钙在一个更宽的浓度范围内(0.02～0.073 mol/L)和一个更宽的时间范围内(20～100 min)均保持较高的氧化速率水平.