硫铁矿烧渣制备无机复合混凝剂聚合铁盐

对用硫铁矿烧渣制备无机复合混凝剂聚合铁盐进行了试验研究,考察了影响烧渣酸溶和铁聚合的因素。结果表明,硫酸浓度、反应时间和体系温度等是影响硫铁矿烧渣中铁溶出率的主要因素,在烧渣液溶过程中添加适当的助溶剂,不仅能够加快酸浸速度,而且还可以提高产品的混凝性能。     

工业废铝渣制备聚合硫酸铝及其絮凝性能研究

以一家金属材料厂生产过程中产生的废铝渣作为研究对象,通过对溶解条件和聚合工艺的优化,制备了聚合硫酸铝。将制备的聚合硫酸铝分别用于模拟浊度水及高色度高浓度有机工业废水的处理,实验结果表明,利用工业废渣所制得的聚合硫酸铝具有较好的除浊、脱色、去除COD效果。此工艺不仅可回收利用废铝渣,又可省去废渣处置费用,为废铝渣的综合利用提供了实用技术。     

疏浚底泥免烧陶粒的制备及其净水效果

以疏浚底泥为原料,采用免烧法制得疏浚底泥免烧陶粒（DSUC）,同时对DSUC磁改性制得磁改性免烧陶粒（MUC）,并将其作为陶粒过滤器滤料,与商品烧结陶粒（CSC）进行净水实验对比,探究了不同滤料对原水的处理效果,并调节循环水温度探究最佳运行温度。在净水实验中,控制原水流速0.07 mL·s-1,进水方式为连续进水。结果表明,运行温度为30 ℃时效果最优,此条件下COD、NH3-N、SS和TP的去除率在22 d后稳定,平均去除率分别为55%、65%、78%和50%。DSUC对原水处理效果与CSC相近,MUC效果更佳,MUC对COD、NH3-N、SS及TP去除率在22 d后分别稳定在65%、69%、79%和51%左右,说明弱磁性可能能够增加微生物活性,促进其在陶粒表面生长,提高处理原水的效果。     

硫铁矿烧渣和劣质铁尾矿制备聚硅酸铁铝混凝剂

研究了以硫铁矿烧渣和劣质铁尾矿为原料联合制备高效混凝剂聚硅酸铁铝(PSAF)的方法，确定了合理的生产工艺和操作条件。用该混凝剂处理工业废水，并与聚合硫酸铁(PFS)的处理效果比较，结果表明，出水COD和色度去除率分别提高约25％和28％，SS去除率提高约10％。     

硫铁矿烧渣和劣质铁尾矿制备聚硅酸铁铝混凝剂

研究了以硫铁矿烧渣和劣质铁尾矿为原料联合制备高效混凝剂聚硅酸铁铝(PSAF)的方法,确定了合理的生产工艺和操作条件。用该混凝剂处理工业废水,并与聚合硫酸铁(PFS)的处理效果比较,结果表明,出水COD和色度去除率分别提高约25%和28%,SS去除率提高约10%。     

粉煤灰制备混凝剂及其对黄河水的处理效果

以粉煤灰和铁泥为原料、加入一定量NaCl作助溶剂室温下制备粉煤灰混凝剂,考察酸灰比与酸浓度对Fe3+、Al3+溶出率及混凝剂对黄河水处理效果的影响。结果表明,Fe3+、Al3+的最佳溶出条件为酸灰比3 mL/g、HCl浓度4 mol/L,此时Fe3+溶出率为28.1%,浓度为11.81 g/L;Al3+溶出率为5.2%,浓度为1.86 g/L。粉煤灰混凝剂对黄河水的处理效果在投加量2.38 mL/L、沉降时间30 min、pH 6.2～7.5时最佳,对浊度、SS和CODMn平均去除率分别为89.7%、83.6%和62.3%,优于传统市售混凝剂PAC和FC,Fe3+、Al3+同时存在有利于各自优势的发挥从而提高混凝效果。     

粉煤灰制备混凝剂及其砸黄河水的处理效果

以粉煤灰和铁泥为原料、加入一定量NaCl作助溶剂室温下制备粉煤灰混凝剂,考察酸灰比与酸浓度对Fe3＋、Al“溶出率及混凝剂对黄河水处理效果的影响。结果表明,Fe3＋、A13＋的最佳溶出条件为酸灰比3mL／g、HCl浓度4mol／L,此时Fe“溶出率为28．1％,浓度为11．81g／L;A13＋溶出率为5．2％,浓度为1．86g／L。粉煤灰混凝剂对黄河水的处理效果在投加量2．38mL／L、沉降时间30min、pH6．2～7．5时最佳,对浊度、ss和COD。。平均去除率分别为89．7％、83．6％和62．3％,优于传统市售混凝剂PAC和Fc,Fe3＋、AI3＋同时存在有利于各自优势的发挥从而提高混凝效果。     

染料废水脱色混凝剂（PSDC—1）的制备和效果实验

研究了由固体废物（炼铁废渣）制取的含有多种金属离子的染料废水脱色混凝剂（PSDC-1），试验了它对染料废水的脱色效果及对印染废水的混凝效果。并与PAC进行了比较。考察了影响PSDC-1混凝及脱色效果的因素。结果表明，pH值在6-10范围内，PSDC-1具有良好的混凝效果。PSDC-1的两个最佳脱色区为pH值6-8和pH值13左右，与PAC相比，PSDC-1不仅具有良好的混凝效果而且具有良好的脱色效果。     

生物预处理后给水沉淀池生物污泥回流净水效果的研究

针对季节性氨氮和有机微污染水源,通过回流生物预处理后沉淀池生物污泥至絮凝池,进行常规生物强化处理。不同污泥回流比工况的中试实验表明,污泥回流比宜在1.5%～5%之间选取,回流比再加大,生物强化效应不会增加;相比不回流工况27.6%的CODMn平均去除率,在污泥回流比为1.5%、3%和5%的运行工况下,沉淀池出水相对于预处理出水CODMn的平均去除率分别为44.5%、44.1%和45.5%;同时,在1.5%～5%之间选取污泥回流比,絮凝剂投加量减少了17 mg/L,并且沉淀池出水浊度降低,氨氮去除率也有提高。     

聚硅氯化铁混凝剂的制备及其对微污染源水混凝性能的研究

以硅酸钠、三氯化铁两种常用的无机原料合成聚硅氯化铁混凝剂（PFSC）,试验其对微污染水的处理效果,并对其混凝机理作了初步的探讨。试验结果表明：r（Fe）/r（SiO2）摩尔比、pH值及投加量都会影响PFSC的混凝效果,其中以r（Fe）/r（SiO2）最为明显,当两者摩尔比为1.2时,所制备的PFSC混凝效果最佳,处理效率高于常规混凝剂。     

混凝——吸附法处理油墨废水工艺研究

采用不同无机混凝剂及氧化还原剂对打印机生产中的油墨废水的混凝及脱色效果进行试验比较,确定了实验室工艺条件及各种混凝剂最佳用量及次序。结果表明,该工艺脱色率达１００％,ＣＯＤｃｒ去除率达５１％。     

血粉对废水中镉离子的高效去除效应

以屠宰场废弃动物血液为原料,经高温干燥、粉碎为血粉,以此血粉为吸附剂,研究血粉添加量、溶液初始浓度、吸附温度、溶液pH、吸附时间对废水中Cd2+吸附量与去除率的影响。结果表明,在25℃、pH=5时,4 g血粉对初始浓度为20 mg·L-1的镉离子溶液（100 mL）振荡吸附2 h后,溶液中剩余镉离子浓度为0.1 mg·L-1,Cd2+的去除率为99.38%,达到污水综合排放标准（GB 8978-1996）中镉排放限值0.1 mg·L-1;血粉对镉离子的吸附反应符合Langmuir等温吸附方程,可决系数为0.999 7,Cd2+的理论饱和吸附量为10.24 mg·g-1。为了使剩余Cd2+浓度达到更低（电镀废水排放标准）,在吸附工艺上设计出2步吸附法,即第1次吸附后的混合液进行过滤,再将滤液加1 g血粉进行第2次吸附。结果表明,2步吸附法大大降低了溶液中剩余Cd2+离子浓度,即经过第1步、第2步吸附后,溶液中剩余Cd2+离子浓度降至0.006 mg·L-1,达到或低于电镀污染物排放标准（GB 21900-2008）对Cd2+的排放限值（0.05 mg·L-1）。这是常规吸附剂活性炭、石英砂、高岭土等所不能达到的技术指标,为废水去除Cd2+提供了一种可能的新技术。     

聚合氯化铝/聚丙烯酰胺复合改性凹凸棒土絮凝材料的制备及其除浊除藻效果

蓝藻水华已成为我国湖库面临的主要环境问题,而利用黏土治理有害藻华技术在我国应用已有十多年的历史,是国际上公认的最具发展前景的措施之一。通过选用凹凸棒土(AT)为原材料,聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)作为改性剂,制备新型复合絮凝材料凹凸棒土-聚合氯化铝-聚丙烯酰胺(AT-PAC-PAM)。比较不同原料配比条件下复合絮凝材料的除浊效果,并对絮凝材料改性前后微观形貌、物化性质进行表征分析,然后通过单因素实验对复合絮凝材料除浊除藻条件进行优化,最后采用电子显微镜观察不同絮凝材料处理藻液所生成的絮体形貌差异。研究结果表明：AT-PAC-PAM絮凝材料的最佳原料组分质量配比为m(AT)∶m(PAC)∶m(PAM)=100∶20∶0.2;材料改性后铝离子含量增加、表面积增加、孔径增大、空隙增多,使得吸附能力增强;在相同实验条件下,AT-PAC-PAM(20%)除浊除藻效果最优,其最佳条件为pH =7、复合絮凝材料质量浓度为60 mg·L⁻¹、藻液初始浊度50 NTU、慢搅转速100 r·min⁻¹、慢搅时间20 min、沉淀时间30 min;在对絮体微观观察中发现,复合絮凝材料AT-PAC-PAM加强了吸附架桥和网捕作用,使所形成的絮体密集紧实,从而促进藻-土复合絮体的沉降,具有很好的应用前景。     

Removing lead from metallic mixture of waste printed circuit boards by vacuum distillation: Factorial design and removal mechanism

The lead removal from the metallic mixture of waste printed circuit boards by vacuum distillation was optimized using experimental design, and a mathematical model was established to elucidate the removal mechanism. The variables studied in lead evaporation consisted of the chamber pressure, heating temperature, heating time, particle size and initial mass. The low-level chamber pressure was fixed at 0.1 Pa as the operation pressure. The application of two-level factorial design generated a first-order polynomial that agreed well with the data for evaporation efficiency of lead. The heating temperature and heating time exhibited significant effects on the efficiency, which was validated by means of the copper–lead mixture experiments. The optimized operating conditions within the region studied were the chamber pressure of 0.1 Pa, heating temperature of 1023 K and heating time of 120 min. After the conditions were employed to remove lead from the metallic mixture of waste printed circuit boards, the efficiency was 99.97%. The mechanism of the effects was elucidated by mathematical modeling that deals with evaporation, mass transfer and condensation, and can be applied to a wider range of metal removal by vacuum distillation.     

纳米碳酸镧的合成及其对污染水体中磷的去除

水体中微量磷元素的存在会引发水体富营养化等环境问题,为此,通过合成无定型的碳酸镧(LC)纳米吸附剂,从而实现磷在中性或碱性溶液中的高效去除。分别使用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电镜、热重和Zeta(ζ)电位等分析手段对吸附剂材料的结构和形貌进行了分析和表征。结果表明,在溶液中加入晶型导向剂(Mg²⁺)和控制合成温度能影响产物纳米碳酸镧的微观结构和脱磷性能。当LaCl₃浓度为0.04 mol·L⁻¹、Mg²⁺和La³⁺摩尔比为1∶1时,85 ℃下制得的纳米碳酸镧LC₍₈₅₎具有独特的无定形球状结构,因而能在3.0~11.0的宽pH范围内均表现出良好的脱磷性能。对所制备LC₍₈₅₎等的热力学和动力学研究结果表明,吸附过程是Langmuir吸附并符合拟二级动力学模型,表明LC₍₈₅₎等对水中磷的吸附是通过单分子层方式,利用化学吸附或化学键合来实现的,其最大饱和吸附量可达112.8 mg·g⁻¹。吸附饱和后的LC₍₈₅₎经碱再生后可继续保持高脱磷能力,4次循环操作后磷去除能力仍可达96.8%。以上研究结果对污染水体中低浓度磷元素的去除及工程应用具有参考价值。     

方沸石水质净化剂的制备及其除氟研究

通过微观分析方法,在鄂尔多斯盆地白垩系钻孔岩样中首次发现方沸石类矿物.就地取材,对方沸石岩进行提纯和改性,制成多孔方沸石球,用于含氟水的处理,取得了明显的效果.对于100 mL起始浓度3 mg/L的含氟水,方沸石球较佳的水处理工艺条件为:用量1.5 g,搅拌后静置48 h,直径3 mm.对于起始浓度3 mg/L的含氟水,方沸石球一次水处理后氟离子浓度就低于国家标准值.对于起始浓度3～10 mg/L的含氟水,经方沸石球几次水处理后氟离子浓度也低于国家标准值.方沸石球对氟离子吸附等温线符合Langmuir吸附等温式,为:qe=0.243ce/1 0.433ce;吸附速度符合斑厄姆公式,为:dq/dt=4.482×10-3(qe-q)/t0.176.用过的方沸石球再生处理后活性基本恢复,多次再生后除氟效果有所下降.     

高分子重金属絮凝剂MCC制备及除铜去浊性能

以壳聚糖、L-半胱氨酸为原料,通过酰胺化反应制备了一种具有重金属捕集功能的高分子重金属絮凝剂-2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖(MCC)。以含铜废水为处理对象,通过正交实验研究了MCC的最佳制备条件,对其除铜性能进行了全面探讨,并对絮体形貌进行了观察和分析。结果表明,在最佳条件下制得的MCC具有除浊和捕集重金属离子双重功能,形成的絮体量较大、沉速快,出水水质好,重金属回收率较高,残渣稳定,不易造成二次污染,絮体分形维数越小,空隙越多,除铜效果越好。     

选择性复合电极的制备及其对硝酸盐的去除性能

以IRA 402强碱性阴离子交换树脂为原料,通过静电纺丝技术制备对硝酸盐具有选择去除性能的薄膜(nitrate selective removal membrane,NSRM),采用扫描电镜、傅里叶红外、Zeta电位分析仪等仪器对其进行分析和表征,考察了纺丝时间、操作电压、循环流速、硝酸盐初始浓度和共存离子等因素对NO₃⁻去除性能的影响。表征结果表明,NSRM膜表面粗糙多孔且带正电,薄膜上C≡N、C(O)NH、N—H等基团的存在促进NO₃⁻的优先吸附。电吸附结果表明,纺丝时间3 h制得的NSRM膜对NO₃⁻去除率最优,在初始质量浓度为50 mg·L⁻¹,操作电压为2.0 V,循环流速为100 mL·min⁻¹时硝酸盐去除率达88.17%。多离子混合条件下,NSRM薄膜对F^-、Cl^-有较好的选择性,对SO₄²⁻有一定选择性,对PO₄^3-选择性不佳,其中,当NO₃⁻与F⁻、Cl⁻物质量浓度比值为1：1时,NO₃⁻的选择性分别为4.23和2.09。     

溴与铜协同还原法脱除污酸中的砷

针对高酸度的含砷废水处理难度大的问题,通过溴与铜的协同作用将高价态的砷还原为单质来实现脱砷,采用ICP测定、阴离子电极分析、XRF检测对反应前后的溶液滤渣进行了表征;研究了还原反应中各因素对反应的影响。结果表明：反应温度、反应时间、氢离子浓度、铜粉目数及搅拌速率的升高均有利于砷还原反应的发生;增加铜粉及溴化钠用量,有助于反应进行,铜粉与溴化钠过量则引起反应后溶液中铜、溴离子浓度升高。在最优条件下,反应后砷的去除率可达到99.5%以上,溶液中的铜离子为60 mg·L^-1以下,通过XRF分析反应后所得的滤渣发现,溶液中的砷均沉淀进入固体。通过溴与铜协同还原的方法,溶液中的高价砷还原为单质,实现了高酸度环境下砷的脱除。     

4种镧改性海藻粉末对养殖废水中磷的去除

为了解决使用矿物材料除磷产生大量沉积物的问题和实现磷的资源化利用,研究了镧改性的海带(La-LJ)、石莼(La-UL)、红藻(La-RP)和浒苔(La-EP)干化粉末材料对模拟废水和养猪废水中磷的吸附特征。在模拟废水中,随吸附剂用量的增加,4种镧改性的海藻对模拟废水中磷的吸附量均呈指数下降;随初始pH的升高,La-EP和La-UL对磷的吸附量增加,而La-LJ和La-RP对磷的吸附量减少。动力学吸附过程和等温吸附过程分别用准二级动力学模型和Freundlich模型拟合更适合。4种镧改性海藻对磷的最大吸附量为8.94~11.25 mg·g⁻¹,相比于改性前,La-LJ、La-UL、La-RP和La-EP对磷的吸附量分别增加了24、38、66和25倍。在养猪废水中,经4种镧改性海藻吸附处理后,废水含磷浓度降低到2.5 mg·L⁻¹以下,能实现达标排放。因此,镧改性的4种海藻是养猪废水吸附除磷的可行材料。