施氏矿物/H2O2 体系对废水中甲基橙的降解性能及机理

为了考察施氏矿物/H2O2体系对废水中甲基橙的氧化降解性能,通过化学法合成施氏矿物,分析了溶液初始pH、施氏矿物和H2O2投加量、共存阴离子等因素对甲基橙降解的影响,并对降解机理进行了初步探讨。结果表明:当溶液初始pH为3.0～5.0、甲基橙浓度为10 mg·L-1、施氏矿物和H2O2投加量分别为1.0 g·L-1和800 mg·L-1时,经过12 h反应后,废水中甲基橙降解率可达97.0%;而当初始溶液pH=6.0时,甲基橙的降解被抑制,降解率仅为52.4%。无机阴离子对甲基橙降解率的影响微弱,在Cl-、NO3-、SO24-共存条件下,12 h反应后,甲基橙降解率仍可达90.0%以上。施氏矿物重复利用性能良好,在经6个反应周期后,甲基橙的降解率仍可达93.4%。施氏矿物/H2O2体系可有效拓宽传统Fenton反应的pH范围,该体系对甲基橙具有良好的降解性能,降解过程遵循羟基自由基机理。     

酸碱性环境对含砷施氏矿物长期稳定性的影响

通过人工合成吸附型含砷施氏矿物(AD-Sch)和共沉淀型含砷施氏矿物(CO-Sch),模拟其在pH为3～9的酸碱性环境中的演变过程,观测和分析了矿物相转化、As(Ⅴ)的活化以及Fe(Ⅲ)和SO2-4的释放过程.结果表明:As(Ⅴ)的加入对矿物相转变有明显的抑制作用.pH的变化对含砷施氏矿物转化过程影响不显著,但是对As...     

还原剂添加的矿物聚合物对Cr(Ⅵ)的解毒/固化

在对现有Cr(Ⅵ)污染控制方法分析的基础上,提出用还原剂添加的矿物聚合物对Cr(Ⅵ)进行解毒/固化的研究思路。以煤矸石为原料,以水玻璃和Na OH为碱性激发剂,合成矿物聚合物;以Fe Cl2·4H2O为还原剂,用还原剂添加的矿物聚合物对Cr(Ⅵ)进行解毒/固化实验,并采用XRD、TEM/EDS、XPS对固化体进行检测。当添加的Fe(Ⅱ)与Cr(Ⅵ)的摩尔比≥3∶1时,矿物聚合物中总铬的浸出浓度小于1 mg/L,铬固化率大于99%。还原剂添加的矿物聚合物对Cr(Ⅵ)最大固化量为0.8%。在合成过程中,Fe(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)添加的矿物聚合物发生了氧化还原反应,Fe(Ⅱ)被氧化成了Fe(Ⅲ),Cr(Ⅵ)被还原成了Cr(Ⅲ),随后Fe(Ⅲ)和Cr(Ⅲ)同时被矿物聚合物中的—OAl(-)(OH)3吸引,并固化在非晶质结构中。     

溶液中Fe~(2+)强化Fe~0还原NO_3~-的机制

通过不同条件下Fe0还原NO-3的研究发现,在中性条件下溶液中Fe~(2+)明显强化了Fe0对NO-3的还原,最终还原产物以NH+4-N为主,而反应过程中Fe~(2+)消耗与NO-3还原量存在明显的正相关性。在Fe~(2+)初始浓度为1~8 mmol·L-1条件下,6 g·L-1的Fe0对初始浓度为100 mg·L-1NO-3的还原符合零级反应动力学过程,结合电化学和X射线衍射分析,证明Fe~(2+)通过沉积到Fe0表面,加速了电子传递过程,促进Fe0表面活性,从而强化了Fe0对NO-3的还原。     

铁基纳米材料对苯甲酸降解菌Sporotomaculum syntrophicum 与产甲烷菌 Methanospirillum hungatei的厌氧互营体系降解苯甲酸的影响

为探究铁基纳米材料在苯甲酸厌氧互营代谢过程中的作用,以厚壁菌门的厌氧互营苯甲酸降解菌Sporotomaculum syntrophicum与产甲烷菌Methanospirillum hungatei的共培养体系为研究对象,考察投加铁基纳米颗粒四氧化三铁(Fe3O4NPs)和三氧化二铁(Fe2O3 NPs)对苯甲酸厌氧降解转化甲烷的影响.结果表明:10～500mg·L-1的Fe3O4纳米颗粒对苯甲酸降解速率及产甲烷量没有显著影响;而高浓度的Fe3O4纳米颗粒对苯甲酸降解及产甲烷速率产生了明显的抑制作用,当添加Fe3O4纳米颗粒的质量浓度为600、800、1 000 mg.L-1时,第15天的产甲烷量分别减少了24.29％、44.13％和61.54％.低浓度和高浓度的Fe2O3纳米颗粒对苯甲酸的降解及甲烷的产生均无影响.质量浓度为10～1000mg·L-1的Fe3O4NPs和Fe2O3NPs均不能促进SS.syntrophicum与M.hungatei共培养体系的种间电子传递过程.本研究结果可为导电材料强化厌氧纯菌降解苯甲酸,以及利用导电材料强化苯甲酸废水及木质纤维素类固体废弃物的处理提供参考.     

BAF-MBR用于污水深度处理与同步化学除磷

以南方城镇生活污水为研究对象,对BAF-MBR组合系统进行研究。BAF-MBR组合系统运行稳定,去污完全,出水COD、NH+4-N、TN、TP的浓度分别达到7.11、0.16、8.85和0.34 mg·L-1,均达到了污水回用的最高要求。在后置MBR池内进行同步化学除磷时,Fe SO4·7H2O的投加量为20 mg·L-1时,出水TP达到0.34 mg·L-1,一定程度上加剧了膜污染;Al2(SO4)3·18H2O的投加量为30 mg·L-1,出水TP达到0.33 mg·L-1,能有效减缓膜污染进程。     

Fe/C微电解耦合H_2O_2氧化处理页岩气钻井废水

采用Fe/C微电解耦合H_2O_2工艺对经复合混凝处理后的某页岩气井钻井废水进行处理,考察了Fe/C质量比、Fe/C投加量、溶液pH值、气水比、H_2O_2(30%)投加量和反应时间对COD去除率的影响。结果表明,耦合工艺最佳实验条件为Fe/C质量比1∶1、Fe/C投加量500 g·L-1、溶液pH值2.5、气水比20∶1、H_2O_2(30%)投加量6 m L·L-1、反应时间120 min。最佳工艺条件下,页岩气钻井废水经处理后,出水COD质量浓度为89.54 mg·L~(-1),去除率达到81.60%。     

磁性纳米吸附剂Fe3O4·ZrO(OH)2的合成及对水中氟和砷的吸附性能

用共沉淀法将ZrOCl2·8H2O包裹在磁性纳米Fe3O4表面,合成了一种针对高浓度含砷含氟废水的高效新型磁性纳米吸附剂Fe3O4·ZrO(OH)2.研究考察了吸附剂对氟和砷的吸附容量、反应平衡时间以及pH对吸附效果的影响.实验表明,磁性纳米Fe3O4·ZrO(OH)2吸附剂对水中F-和As(Ⅲ/Ⅴ)等温吸附模型符合Langmuir和Freundlich模型.对溶液中总氟和总砷的吸附容量分别可达70.42 mg/g和133.33 mg/g.通过拟二级动力学方程可得知吸附过程在20 min左右即可达到平衡.随着pH的不断增加,吸附剂对氟的吸附容量逐渐降低,而对砷的吸附量则是先增加后减少.     

Fe/AC內电解-H_2O_2联合技术降解浮选废水中苯胺黑药

研究了Fe/AC內电解-H_2O_2联合技术在降解浮选废水中浮选药剂苯胺黑药(DDA)的效果及可行性。通过正交和单因素实验,考察了其工艺条件参数对DDA和COD处理效果的影响。结果表明,在初始p H=3,Fe/AC质量比为2∶1,H_2O_2投加量为0.6 mmol·L-1,Fe/AC IME和Fenton氧化工段HRT分别为60 min和20 min的条件下,模拟废水DDA和COD浓度由200 mg·L-1、395 mg·L-1分别降至28.7 mg·L-1和32.9 mg·L-1,去除率分别高达85.6%和91.7%。Fe/AC IME-H_2O_2连续处理实际浮选废水(COD 880~910 mg·L-1)96 h后,COD去除率仍维持在88.0%以上,残留浓度低于《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)二级标准值。     

氧化亚铁硫杆菌浸出废弃挠性PCB中金属的影响因素分析

废弃挠性PCB是资源化价值高的电子废弃物之一,正需环境友好的方法回收其所含的多种有价金属。采用显微镜对破碎后的挠性PCB粉样进行解离情况观察,发现破碎法难以将挠性PCB中的金属与非金属解离。通过设计单因素实验,研究挠性PCB粉末粒度大小、添加量、培养液初始p H、菌接种量、活化时间以及Fe SO4·7H2O添加量6个因素对氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,简称A.f菌)浸出挠性PCB中金属过程的影响。结果表明,A.f菌不能浸出挠性PCB中Au,但Cu、Ni可以有效浸出且最优化条件为:10 g·L-1挠性PCB、粒度0.25~0.42 mm、培养基初始p H 2.5、菌接种量5%、菌活化时间5 d、Fe SO4·7H2O添加量30 g·L-1,金属Cu的浸出率达到90.1%,比未接种处理高出42.4%;金属Ni的浸出率达到了85.9%,比未接种处理高出了32.9%。因此,采用生物法可环境友好地回收挠性PCB中Cu、Ni,有利于废弃挠性PCB的资源化处理。     

3种氧化铁矿物/亚铁体系还原转化芳香硝基化合物的比较

氧化铁矿物和亚铁广泛存在于厌氧环境中。亚铁-氧化铁共存的表面结合铁反应体系可由氧化铁矿物表面吸附部分亚铁离子形成。实验研究了磁铁矿、针铁矿和赤铁矿3种氧化铁矿物表面结合铁对硝基苯的反应活性及其动力学。在p H 7.5时,3种氧化铁矿物对Fe(Ⅱ)离子的吸附能力强弱顺序为针铁矿磁铁矿赤铁矿。氧化铁矿物对Fe(Ⅱ)的吸附能力是表面结合Fe(Ⅱ)体系还原硝基苯反应的前提条件,而吸附Fe(Ⅱ)形成的表面活性物质种类是体系还原硝基苯能力的关键因素。3种氧化铁矿物的还原能力依Fe2O3/Fe(Ⅱ)、α-Fe OOH/Fe(Ⅱ)、Fe3O4/Fe(Ⅱ)次序增强。氧化铁矿物/Fe(Ⅱ)体系对硝基苯的还原转化可用准一级动力学模拟。     

废旧印刷线路板矿浆电解过程中金属的浸沉规律

以废旧印刷线路板粉末(WPCBs)为原料,采用矿浆电解法回收WPCBs中金属,研究CuSO_4·5H_2O浓度、NaCl浓度、H_2SO_4浓度、电流大小、WPCBs加入量和电解时间对矿浆电解过程中金属的浸出和电沉积规律的影响。结果表明:CuSO_4·5H_2O浓度、WPCBs加入量对WPCBs中金属浸出率影响不大,增加NaCI浓度、H_2SO_4浓度、电流和电解时间有利于WPCBs中金属浸出;增加NaCl浓度、H_2SO_4浓度和电解时间有利于WPCBs中金属沉积,而增加CuSO_4·5H_2O浓度、WPCBs加入量和电流不利于金属沉积。当CuSO_4·5H_2O浓度、NaCl浓度、H_2SO_4浓度、电流、WPCBs加入量和电解时间分别为30 g·L~(-1)、60 g·L~(-1)、170 g·L~(-1)、0.5A、3g和9h时,WPCBs中金属的浸出率和沉积率分别为92.28%和67.04%。     

铁(Ⅱ)-炭活化过硫酸盐对剩余污泥中溶解性有机物释放的影响

通过预处理调控污泥溶解性有机物(DOM)的释放及其组分特性,对提升污泥后续厌氧消化、脱水等处理效率至关重要.为此,以Fe(Ⅱ)和活性炭活化过硫酸盐(PDS)预处理污泥,研究了不同活化PDS氧化路径下污泥DOM的释放特性及组分变化特征.结果表明,Fe(Ⅱ)活化在PDS投加量为2.7mmol·g-1时,TOC释放增量降低到10mg·L-1;Fe(Ⅱ)+AC活化在PDS投加量为1.6mmol·g-1时,TOC的释放增量降低至10mg·L-1;而在活性炭活化下,TOC的释放量随PDS投加量的增加呈线性增加.在活性炭活化下,污泥DOM的释放较缓慢但稳定,而在Fe(Ⅱ)活化下DOM释放速率快;同时,被活化的过硫酸盐很容易对DOM中具有荧光基团的蛋白质类物质和芳香类物质氧化分解,但糖类有机物不被氧化.通过Fe(Ⅱ)和活性炭的组合和对投加量的控制,可以选择性地调控污泥中溶解性有机物的释放速率和有机组成.本研究结果可为强化污泥厌氧消化和污泥深度脱水而选择性地调控污泥预处理过程提供参考.     

5种铁氧化物去除As(V)性能的比较研究

为了从铁氧化物中筛选得到潜在经济有效的除砷材料,对5种铁氧化物去除As(V)的性能进行了比较研究。吸附实验结果表明,其吸附容量依次为施氏矿物四方纤铁矿水铁矿赤铁矿针铁矿,其吸附过程均符合准二级动力学,约24 h时吸附达到平衡。其中,pH=5时,施氏矿物的吸附容量达到83 mg/g。分别投加500 mg/L和300 mg/L的施氏矿物,可将含砷1.484 mg/L和0.850 mg/L、高TOC含量和高pH特征的模拟配水砷浓度降至0.01 mg/L以下。鉴于施氏矿物良好的吸附除砷性能,进一步通过SEM、FTIR和电位滴定对其表面特性进行了深入研究,结果显示,本研究中制备的施氏矿物存在结构性或表面吸附的SO42-,其(质子)表面位密度约为4.32个/nm2,表面质子化常数pK1为4.60,pK2为-8.98。     

微量元素对柠檬酸废水发酵回用的影响

本文研究了微量元素Cu2 、Fe2 、Zn2 、Mn2 、Mg2 和PO3-4 对柠檬酸中和废水发酵的影响。在经过“碱沉淀—离子交换法 (AIE法 )”处理后的废水培养基中分别加入 1× 1 0 -8g/mlMn2 、1× 1 0 -7g/mlZn2 、1× 1 0 -6 g/mlMg2 、1× 1 0 -5g/mlCu2 和 1 .5× 1 0 -2 g/mlPO3-4使产酸依次提高 2 .8%、9.0 %、1 0 .5 %、8.3%、7.2 %和 3.4 %。Fe2 的加入降低了柠檬酸产量。     

离子交换树脂对氰化溶液中Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的吸附行为

研究了大孔型弱碱性阴离子交换树脂L-300对于氰化溶液中Fe(CN)4-6和Fe(CN)3-6的吸附过程。结果表明,L-300树脂可有效地吸附Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的氰化络合离子。25℃时,该树脂(湿树脂)对Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的静态饱和吸附容量分别为5.301 mg/m L和8.585 mg/m L。该树脂对铁氰络合离子的吸附过程符合Lagergren二级速度方程式,以液膜扩散为主控步骤,对Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的吸附速率常数分别为39.85 m L/(g·min)和55.56 m L/(g·min),表明对Fe(Ⅲ)的吸附速率要稍大于对Fe(Ⅱ)的吸附速率。L-300树脂对Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的吸附符合Freundlich经验等温式,吸附过程的焓变分别为11.65 k J/mol和11.81 k J/mol,表明吸附是吸热过程。     

Fe3O4纳米磁性微粒对全氟辛烷磺酸盐的吸附

采用共沉淀法合成Fe3O4纳米磁性颗粒,用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）以及振动样品磁强计（VSM）对Fe3O4纳米磁性颗粒的粒径、形貌和磁性进行表征并研究Fe3O4纳米磁性微粒对全氟辛磺酸盐的吸附。结果表明：在PFOS初始浓度4 mg/L,pH为3,反应时间24 h,Fe3O4纳米磁性微粒投加量1.25 g/L,对全氟辛磺酸盐去除率达到90%。Fe3O4纳米磁性微粒对PFOS的吸附符合Freundlich吸附方程。     

Fe3O4纳米磁性微粒对全氟辛烷磺酸盐的吸附

采用共沉淀法合成Fe3O4纳米磁性颗粒,用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)以及振动样品磁强计(VSM)对Fe3O4纳米磁性颗粒的粒径、形貌和磁性进行表征并研究Fe3O4纳米磁性微粒对全氟辛磺酸盐的吸附。结果表明:在PFOS初始浓度4 mg/L,pH为3,反应时间24 h,Fe3O4纳米磁性微粒投加量1.25 g/L,对全氟辛磺酸盐去除率达到90%。Fe3O4纳米磁性微粒对PFOS的吸附符合Freundlich吸附方程。     

UV-Fenton、Fenton和O_3氧化法处理垃圾渗滤液反渗透膜浓缩液的对比研究

对比分析了UV-Fenton法、Fenton法和O_3氧化法对垃圾渗滤液反渗透膜浓缩液的处理特性。结果表明:UVFenton法最佳反应条件为反应时间120 min,pH为4.0,H_2O_2和Fe(II)的投加量分别为6 000 mg·L~(-1)和3 000 mg·L~(-1);Fenton法最佳反应条件为反应时间90 min,pH为4.0,H_2O_2和Fe(II)的投加量分别为10 000 mg·L~(-1)和4 000 mg·L~(-1);O_3氧化法最佳反应条件为反应时间90 min,pH为8.0,O_3投加量为5 g·L~(-1)。在上述反应条件下,UV-Fenton法、Fenton法和O_3氧化法对垃圾渗滤液反渗透膜浓缩液的COD去除率分别为72%、60%和68%,对TOC和总氮(TN)均有较好的去除效果,但是对NH_4~+-N去除不佳。UV-Fenton法和Fenton法对于总磷(TP)的去除优于O_3氧化法。     

Fe/C微电解-超声波/Fenton氧化-活性炭吸附处理仲丁灵农药废水

采用Fe/C微电解-超声波/Fenton氧化一活性炭吸附处理高色度、高COD、高盐分、高毒性的仲丁灵农药废水.试验结果表明:(1)Fe/C微电解处理仲丁灵农药废水的最佳条件:pH为4,铁屑投加量为0.5 mol/L,Fe与C摩尔比为2:1,反应时间为4h.(2)Fenton氧化的最佳条件:pH为4,FeSO4·7H2O投加量为0.03 mol/L,H2O2投加量为0.4 mol/L,反应时间为2 h.(3)在Fenton氧化的最佳条件下,超声波/Fenton氧化对COD去除率最高(平均约为80%).(4)当吸附时间为2 h、PH为6、活性炭投加量为20 g/L时.COD去除率可达90.5%.(5)采用Fe/C锻电解-超声波/Fenton氧化一活性炭吸附处理后,COD、色度均可达到<污水综合排放标准>(GB 8978-1996)中的一级标准.