化学沉淀法处理模拟含铜废水的研究

采用化学沉淀法对模拟含铜废水进行处理,分别考察了反应pH值、温度、沉淀时间、絮凝剂(PAM)用量以及PAM作用下沉淀时间等因素对模拟含铜废水处理的影响,并在最佳条件下对实际含铜废水进行了处理研究。结果表明,采用化学沉淀法处理200 mg/L的模拟含铜废水时,1‰聚丙烯酰胺(PAM)的最佳加入比例为30 mg/L,在25℃下,合适的pH值为7.12左右,沉淀时间13 min。在此条件下对来自葫芦岛锌厂的酸性平均含铜为167 mg/L的实际废水继续处理,处理后废水中铜离子浓度平均值为0.87 mg/L,可以实现实际废水中铜离子的有效去除。     

厌氧处理系统对低浓度PCB含铜废水处理的研究

PCB废水中的铜经化学法单独处理后,其出水较难稳定在0.3mg/L以下。经过试验发现,PCB含铜废水经化学处理后再进入厌氧生化系统后对废水中的铜有一定的处理效果,控制好处理参数可使出水中的铜浓度稳定在0.3mg/L以下,实现铜的达标排放。通过实验,得到了PCB废水除Cu的最佳运行条件:进水铜浓度应控制在2mg/L左右,停留时间最佳控制在10h,pH值维持在7.5。     

铁炭复合材料处理含铜制药废水试验研究

采用连续动态试验,以铁炭复合材料为反应介质,对含铜黄连素制药废水进行处理,考察了复合材料的基本特征及其对含铜黄连素废水的处理效率。结果表明,对进水pH为2.3～3.0,Cu²⁺初始浓度约为410 mg/L,黄连素初始浓度约为35 mg/L的含铜制药废水,当水力停留时间(HRT)为1.0 h时,出水中黄连素浓度低于1.0 mg/L,Cu²⁺浓度低于0.5 mg/L。该复合材料经再生后可重复用于含铜废水处理,并可保证出水效果。扫描电镜(SEM-EDS)显示,再生后的复合材料表面结构及Fe-Cu两种元素所占比例与废水处理前铁炭复合材料基本一致。UV-vis光谱结果表明,铁炭复合材料可有效去除废水中黄连素等污染物。     

含铜黄连素废水的铁碳微电解预处理及铜回收研究

利用铁碳微电解技术对含铜黄连素制药废水进行预处理,通过单因素试验确定了反应时间,铁粉和废碳投加量,pH等因素对处理效果的影响,并设计了回收金属铜的工艺流程.结果表明:采用铁碳微电解工艺处理初始Cu2+浓度约为20000mg/L,黄连素浓度为1 700～1 900mg/L的含铜黄连素制药废水,当废水pH为2.0～3.0,...     

含超细颗粒物废水的处理

含超细颗粒物废水的处理方法,是添加 Fe~(+3)、用碱调节 pH,而后以聚合物凝絮剂进行凝絮处理。本方法可有效地除去和回收很细的氧化铁颗粒。实例:将来自铁氧体生产过程的含55mg/L Fe_2O_3的排放废水,以≥10mg/L Fe~(3+)配料,调节至 pH8,用聚丙烯酰胺在5mg/L浓度的条件下凝絮。上层清液中悬浮的固体浓度为≤3mg/L,而对含50mg/L Fe_2O_3的废水,只用聚合物凝絮剂处理时上层清液中悬浮固体浓度的对照值为5mg/L。     

碳纳米颗粒协同硫酸盐还原菌处理含铜废水

该研究采用碳纳米颗粒(carbon nanoparticles,CNPs)协同硫酸盐还原菌菌群(sulfate reducing bacterium,SRB)构建了一个成本低廉且高效的体系处理含Cu(Ⅱ)废水。CNPs表面富含羟基和羧基,具有良好的亲水性。不仅能增加铜离子的去除效率而且提高了SRB耐重金属的能力,使SRB对铜金属的耐受性从100 mg/L提高到了150 mg/L。并且在Cu(Ⅱ)初始浓度为100 mg/L,处理48 h时,SRB/CNPs体系的铜的去除效率达到90.67%。同等条件下的SRB体系和CNPs体系铜的去除效率为40.67%和20.67%。表明新构建的SRB/CNPs体系处理含铜废水具有广阔的应用前景。     

沉积型微生物燃料电池处理含铜废水及产电性能

实验构建沉积型微生物燃料电池(sediment microbial fuel cell,SMFC),以有机废水为阳极底物,以活性污泥中的混合菌为阳极接种微生物,以含铜废水为阴极液,探讨SMFC对产电性能及废水处理的影响规律。结果表明:当阴极液Cu SO4浓度为3 000 mg/L时,SMFC的产电性能最优,功率密度最大为81.7 m W/m2,电流密度最大为980.0 m A/m2,优于浓度为1 000 mg/L和5 000 mg/L时的SMFC的产电性能。SMFC能有效处理有机废水和含铜废水,SMFC对有机废水COD去除率最高可达74.3%;SMFC对Cu2+的去除率最高可达到96.6%。SMFC可回收铜,阴极板上的沉积物经XRD检测,为Cu2O和单质铜的混合物。利用扫描电镜观察其表面形貌主要为片状和树枝状,铜粉的平均粒径为2.1μm。     

不锈钢-铝电极电絮凝处理含铜废水的试验研究

采用不锈钢-铝为电极的电絮凝法对含铜废水进行了处理试验研究,模拟废水铜离子浓度为150 mg/L,以废水中的铜离子浓度和COD去除率为考察指标,在电流密度为15 mA/cm2、极板间距为3 cm、pH值为7、电解时间为120 min的条件下,Cu2+的去除率平均能达到99%以上,COD的去除率亦能达到97%;在此基础上,应用于实际的电路板腐蚀液废水的处理试验,发现Cl-浓度在200 mg/L以上时,对废水先进行相关预处理也能达到较好的处理效果,该研究对进一步探讨Cl-对电絮凝的影响机理有一定的借鉴意义。     

铁碳微电解法处理黄连素含铜废水中试研究

采用铁碳微电解池-离子交换柱组合工艺对黄连素含铜制药废水进行预处理中试试验。在投加一定量铁屑和活性炭情况下,考察了中试系统对废水中COD_Cr和Cu²⁺的去除效果,并设计了金属铜回收的工艺流程。结果表明：采用铁碳微电解池-离子交换柱组合工艺连续处理初始COD_Cr浓度为60 000～80 000 mg/L,初始Cu²⁺浓度为12 000～18 000 mg/L的黄连素含铜制药废水,当铁碳微电解池中铁屑和活性炭投加量均为300 g/L时,铁碳微电解池水力停留时间120 min,离子交换柱水力停留时间60 min,COD_Cr的去除率达44%以上,Cu²⁺的去除率超过79%。使用该工艺处理每t废水可回收铜12~13 kg,实现了金属铜的循环利用。     

含Cu-EDTA废水吸附法处理研究

用活性炭吸附法对Cu-EDTA废水的处理进行了工艺条件研究。结果表明,对含Cu40mg/L的络合剂废水,利用络合铜在酸性条件下的不稳定和活性炭表面电荷作用,在pH=5—6,采用活性炭进行搅拌吸附0.5h,铜的吸附率可达98％,出水残铜稳定在1mg/L以下。同时采用0.5mol/L H_2SO_4洗脱回收铜,且做到活性炭再生使用,铜的回收率为98％。为Cu-EDTA废水的处理提供了一个经济有效的方法。     

Removal of Cu(II) from acidic electroplating effluent by biochars generated from crop straws

The removal efficiency of copper(Cu(Ⅱ)) from an actual acidic electroplating effluent by biochars generated from canola,rice,soybean and peanut straws was investigated.The biochars simultaneously removed Cu(Ⅱ) from the effluent,mainly through the mechanisms of adsorption and precipitation,and neutralized its acidity.The removal efficiency of Cu(Ⅱ) by the biochars followed the order:peanut straw char > soybean straw char > canola straw char > rice straw char a commercial activated carbonaceous material,which is consistent with the alkalinity of the biochars.The pH of the effluent was a key factor determining the removal efficiency of Cu(Ⅱ) by biochars.Raising the initial pH of the effluent enhanced the removal of Cu(Ⅱ) from it.The optimum pyrolysis temperature was 400°C for producing biochar from crop straws for acidic wastewater treatment,and the optimum reaction time was 8 hr.     

秸秆及生物炭添加对猪粪沼渣施肥水稻重金属积累的影响

秸秆还田在重金属污染稻田中被广泛应用并日益推广,其对土壤中重金属生物有效性和水稻重金属吸收积累产生的影响不容忽视.本研究选用因连续10年以上施用生猪沼渣沼液而导致重金属超标的水稻土,通过盆栽试验研究了不同的秸秆还田方式(直接还田或生物炭还田)与用量(0、1%、2%、4%和8%)对水稻重金属吸收积累的影响.结果表明,长期施用沼渣沼液可导致土壤重金属富集,其中,铜(Cu)、锌(Zn)和镉(Cd)含量高于国家土壤环境质量二级标准;秸秆或生物炭添加提高了水稻根或茎叶中重金属的截留,降低了籽粒中的积累;秸秆还田对于水稻Cu的吸收积累控制效果显著,添加1%、2%、4%和8%的秸秆分别使糙米中的Cu含量降低了35%、51%、64%和71%;生物炭添加对于控制水稻Cd的吸收积累效果显著,1%、2%、4%和8%生物炭添加量分别使水稻Cd的积累降低了21%、33%、36%和35%.对于Zn的吸收积累,两种还田方式均具有显著的控制效果;但在As污染稻田,秸秆直接还田应慎重,因为秸秆添加可显著提高糙米中As的积累.通过对比不同的秸秆还田量对控制糙米中重金属积累的效果,同时考虑该区域重金属的污染状况和还田成本,推荐在该施肥区域实施2%的秸秆直接还田.该研究将为水稻安全生产与农业废弃物循环利用提供理论与实践指导.     

海藻酸钠/蒙脱石联合负载型纳米Fe0对Cu(II)的去除研究

由于蒙脱石负载型纳米Fe~0(Mt-n ZVI)在使用中易随水迁移,造成出水水质混浊和Fe~0流失.因此,本研究制备了海藻酸钠(SA)和蒙脱石(Mt)联合负载型纳米零价铁(SA/Mt-n ZVI),探究其对水中Cu(Ⅱ)的去除效果,并考察了Cu(Ⅱ)初始浓度、pH值对去除率的影响.结果表明:以2%(质量分数)SA和6%(质量分数)Mt-n ZVI条件制备的SA/Mt-n ZVI小球对Cu(Ⅱ)处理效果好,反应24 h后,SA/Mt-n ZVI小球对初始浓度为40 mg·L-1Cu(Ⅱ)的去除率达到92.11%,与游离的Mt-n ZVI颗粒相比,其活性并未降低;Cu(Ⅱ)的去除率随其初始浓度升高而降低;在pH为2~6之间,Cu(Ⅱ)去除率随pH升高而升高.SA/Mt-n ZVI小球可有效净化污水中的Cu(Ⅱ),将其重复使用3次后,对Cu(Ⅱ)的去除率仍维持在59.52%.     

以稻秆为固体碳源处理分散养猪冲洗水的试验研究

针对分散养猪废水经厌氧和人工湿地处理后存在C/N低的问题,以廉价的稻秆作为固体碳源和生物膜载体,研究反应器启动阶段运行性能、水力负荷的影响以及污染物沿程去除特性.结果表明NO3--N主要在反应器上部稻秆填充层被去除,去除率超过95%,且无明显NO2--N积累,反硝化速率为0.052mg/(g·h).稻秆本身会浸出释放有机物和氮(主要为NH4+-N),导致运行前期出水COD和NH4+-N高于进水,但仍远低于《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)的排放限值,40d后COD逐步降至40mg/L左右.COD和NO3--N可在反应器下部的砖渣填充层被进一步去除.     

Fenton试剂处理选矿废水的实验研究

研究了用Fenton试剂处理某选矿废水中残余的黄药,分别考查了氧化时间、反应初始pH值、Fe2+浓度及H2O2用量对黄药降解效果的影响,用正交试验确定了四个因素的最好条件。结果表明:初始pH值和H2O2用量是影响去除效果的主要因素;氧化时间为60min,反应初始pH=4,[Fe2+]=20mg/L,[H2O2]=20mg/L,黄药的浓度为125mg/L时,黄药的去除率达到99.5%。     

羧基稻草阳离子吸附剂的制备及其去除水溶液中亚甲蓝的研究

为促进工业废水处理并降低废水处理费用,研究了柠檬酸热化学酯化法改性稻草制备可生物降解阳离子吸附剂的方法.实验比较了天然和改性稻草去除溶液中阳离子染料(亚甲蓝)的能力,研究了不同实验参数(pH值、吸附剂量、染料浓度、离子强度、吸附时间)对亚甲蓝吸附效果的影响在pH为2～10范围内,天然稻草去除亚甲蓝的能力随pH值的增加而增加,而改性稻草在pH≥3时对染料的去除率达到最大.改性稻草用量大于1.5g·L-1时几乎能完全去除浓度为250mg·L-1亚甲蓝溶液中的染料.改性稻草用量为2.0g·L-1对浓度为50～450mg·L-1的亚甲蓝溶液去除率保持在98%以上.增加溶液的离子强度会导致亚甲蓝去除率降低.染料吸附等温线符合Langmuir模式.吸附过程符合准一级反应动力学方程.酯化改性使染料的吸附剂粒子内扩散速率常数(kid)大大增加.研究结果表明,改性稻草是良好的亚甲蓝吸附剂.     

油菜秸杆外壳对水溶液中六价铬的吸附作用

为探讨油菜秸秆外壳去除水溶液中重金属铬的可能性及其影响因素,并研究其吸附性能和吸附机制.采用Box-Behnken Design实验设计研究了水溶液中六价铬[Cr(VI)]初始浓度、pH值范围、油菜秸秆外壳添加量和吸附温度4个因素对油菜秸秆外壳去除溶液中Cr(VI)的影响作用;用吸附等温方程、吸附动力学方程与热力学方程分别探讨了油菜秸秆外壳去除水溶液中Cr(VI)的行为;采用红外光谱技术对油菜秸秆外壳吸附水溶液Cr(VI)前后进行表征,探讨其吸附机制.油菜秸秆外壳去除溶液中Cr(VI)的最佳条件组合为:在吸附时间为1440min时,Cr(VI)初始浓度为99.15mg/L、pH值为1.01、油菜秸秆外壳添加量为2.90g/L和吸附温度35.70℃,Cr(VI)去除率为91.97%;吸附等温线拟合,吸附Cr(VI)行为符合Freundlich方程,为优惠吸附;热力学研究表明:溶液中Cr(VI)吸附属吸热反应,且为自发吸附行为;吸附动力学显示:油菜秸秆外壳去除溶液Cr(VI)符合准二阶动力学方程,吸附过程中存在离子交换;红外光谱提示:吸附过程中,O—H、C—H、NH3+、N—H和C—O基团与Cr(VI) 络合吸附发挥了重要作用.油菜秸秆外壳能够有效吸附水溶液中的Cr(VI),pH值是最为重要的影响因素.     

酸解微波预处理对秸秆厌氧消化的促进作用

以秸秆为研究对象,比较微波酸化预处理作用下对秸秆厌氧消化产气特性的影响,实验中研究甲烷产生速率、pH值、甲烷气体体积分数及生物降解率4个参数的变化趋势,结果表明:①微波酸化预处理对秸秆厌氧消化有明显效果,累计产甲烷气量由未被预处理的186.1mL·g-1上升到 245.4～303.4 mL·g-1(以有机物质计),达到最大甲烷产生速率时间由原来的第12d,提前至4～11d不等,最大甲烷产生速率由原来的1411mL·g-1·d-1上升到 18.64～33.19 mL·g-1·d-1;②经过微波酸化预处理的甲烷体积分数由原来的52.1%提高至64.5%左右,其生物能范围也由未处理前的19.71 MJ·m-3提高至24.41 MJ·m-3,物料降解率由未预处理的44.1%,提高至64.25%.     

水稻秸秆阴离子吸附剂的制备及其性能的研究

为了合理利用我国过剩的水稻秸秆,同时解决水体富营养化问题,将水稻秸秆通过化学修饰合成得到阴离子吸附剂,探究其对磷的去除效果.通过测定带电情况、比表面积、扫描电镜、红外光谱,分析该阴离子吸附剂的性能;同时考察了吸附剂投加量、磷酸根溶液初始pH值、温度等因素对吸附效果的影响,并分析了修饰后的水稻秸秆对磷酸根的吸附机理.结果表明:吸附剂投加量为5g/L,pH值为4~10时,对磷酸根的吸附效果最好,去除率达90%以上,而温度对吸附效果影响不大;Langmuir模型适用于修饰后的水稻秸秆对磷酸根的吸附,最大的吸附量达1.96mmol/g.     

盐渍化环境下秸秆还田对稻米汞及甲基汞累积的影响

通过盆栽试验探讨了盐渍化环境下秸秆还田对土壤中总汞（THg）、甲基汞（MeHg）含量和转化以及对水稻吸收汞的影响.试验用土采集自天津典型污灌地区,人为添加不同梯度的盐分（0、0.2%、0.5% NaCl）及外源汞（0、5mg/kg~Hg（NO₃）₂）,秸秆还田按照0.1%进行处理.结果显示：1.秸秆还田促进稻田系统中无机汞的甲基化.与未添加秸秆的处理相比,秸秆还田后土壤MeHg含量提高了56.8%~76.8%,水稻MeHg含量增加了127%~171.6%.2.在轻度盐渍化稻田开展秸秆还田,会进一步提高稻田土壤中汞的甲基化水平,进而增加水稻籽粒中甲基汞含量.与不添加盐分处理相比,轻度盐渍化环境中（0.2% NaCl）,秸秆还田处理导致土壤MeHg含量提高了92.2%~101.2%,水稻籽粒MeHg含量增长了52.8%~132.1%.更高的盐渍化水平会抑制土壤汞甲基化趋势,水稻籽粒中甲基汞含量降低.在中度盐渍化环境中（0.5% NaCl）,秸秆还田导致土壤MeHg含量降低了57.9%~88.6%,水稻籽粒MeHg含量降低了72.9%~86.8%.以上研究结果表明,在盐渍化且汞污染稻田开展秸秆还田可能大幅度增加该地区汞食物链暴露风险,因此在中轻度盐渍化的污灌区,对秸秆还田等农艺措施需要格外慎重.