碳羟磷灰石的制备及其对水中Cu2+的吸附

以废弃蛋壳为原料、尿素为添加剂,采用掺杂技术制备碳羟磷灰石（CHAP）,并用其作吸附剂去除水中的Cu^2＋。考察了Cu^2＋的初始质量浓度、pH、吸附时间、CHAP加入量及温度等因素对CHAP吸附Cu^2＋效果的影响。实验结果表明,在温度40℃、溶液pH6、搅拌1h后静置1h的条件下,用5g／L的CHAP处理Cu^2＋初始质量浓度为60mg／L的水溶液,Cu^2＋去除率为99．30％。吸附等温线基本符合Freundlich和Langmuir方程。     

电-Fenton法预处理青霉素废水的降解规律研究

研究电-Fenton法预处理青霉素钠(penicillin G sodium,PGN)模拟废水的降解规律,分析预处理过程中PGN浓度、COD、TOC的变化情况及BOD5/COD改善情况.当T=20℃、pH=3时,投加0.5g/L FeSO4、0.2 mL/L H2O2,于0.3 A电流下降解浓度为100 mg/L的PGN废水,120 min后PGN去除97.9%,COD去除76.7%,TOC去除59.8%,BOD5/COD由0升至0.4,有效提高了废水的可生化性.以红外光谱(infrared spectrogram,IR)和液相色谱-质谱联用(Liquid chromatogramMass chromatogram,LC-MS)检测青霉素钠的降解产物,说明青霉素钠抑菌的关键结构b-内酰胺环被破坏,抗菌性消失,有助于生物处理有效去除.     

优势菌种浸取电解锰渣中锰的影响因素研究

采用电解锰废渣中分离出的一种锰抗性强的微生物Fusarium sp.浸取电解锰渣中的锰。研究了不同矿浆浓度、微生物生长活动、锰渣和培养基等对锰浸取效率的影响。结果表明,接种体积比为2%（v/v）时,矿浆浓度（m/v）对锰浸取效率影响显著,矿浆浓度过低（〈2%）或者过高（〉10%）对锰浸取效率都有不利影响。矿浆浓度为10%时锰浸取效率最高,达80%以上;微生物的生长活动对浸取过程有显著的影响;而锰渣的存在则能在一定程度上影响溶液的pH,进而影响锰浸取效率;培养基对锰浸取效率的贡献达50%左右。     

生物浸取电解锰渣中锰的研究

为了评价生物法浸取电解锰渣中锰的可行性,利用锰渣土壤中筛选出的2种锰抗性强的微生物Serratia sp.和Fusarium sp.浸取电解锰渣中的锰,并采用优化的BCR（European Community Bureau of Reference）连续萃取方案对浸取前后的金属锰进行形态分析,研究其浸出率和浸取前后锰的形态变化特征。同时考察了3种萃取剂EDTA、HNO₃和CaCl₂对锰的萃取效率及萃取后金属锰的形态变化。研究结果表明,Serratia sp.和Fusarium sp.对锰都表现出一定的浸取能力,Fusarium sp.的浸取能力尤为显著,3 d后锰浸出率达到56.5%,为锰污染的微生物治理和资源化利用提供科学依据。3种萃取剂对锰的浸取效果为EDTA>HNO₃>CaCl₂,平均萃取效率依次为50.0%、28.8%和21.2%。浸取前后,酸溶解态锰所占比例变化较显著,说明酸溶解态锰是比较容易浸取的形态。     

微波强化氧化处理垃圾渗滤液工艺研究

考察了最优作用方式下单独微波、单独氧化剂以及两者的结合工艺对垃圾渗滤液的处理效果。单独微波工艺在功率为700 W,辐射10 min,COD、氨氮、磷和色度去除率分别为37.66%、96.14%、40%和80%,BOD5/COD由0.16增加到0.43。渗滤液先微波再氧化,氨氮去除率增加显著,节省了氧化剂用量。微波后渗滤液在pH=5,T=50℃,NaClO=24 mL/L时COD、氨氮、磷和色度去除率分别为98.63%、99.67%、97.25%和98%,BOD5/COD=0.8。总处理效率:微波-NaClO微波-Fenton微波-KMnO4微波-H2O2,微波-Fenton处理效率低于微波-NaClO主要取决微波后滤液中小表观分子质量增加导致氧化剂的混凝作用减弱,其次受反应后pH值变化的影响。     

Fe（Ⅱ）EDTA／H2O2电催化降解甲基橙模拟废水的研究

在无隔膜电解槽中,采用SPR（Ru—Ir—TiO2）为阳极,石墨为阴极,考察了Fe（Ⅱ）EDTA／H2O2电催化降解甲基橙（methylorange）模拟废水的影响,发现EDTA很大程度上促进了类电Fenton试剂对甲基橙模拟废水的降解。实验研究表明,在外加电压为5．0V,EDTA：Fe2＋=2：1（摩尔比,Fe2＋=40mmol／L）,H202=48mmot／L,电解质Na2SO4=40mmol／L,废水pH值为（6．5±0．1）的条件下,降解260mg／L的甲基橙模拟废水90min,EDTA的加入可以使甲基橙模拟废水的脱色率由29．5％上升到78．4％,COD由571．429mg／L降至80mg／L,COD的降解率为86％,EDTA在此过程中既是催化剂又是反应物,可有效避免EDTA带来二次环境污染的可能性。     

剩余污泥生物燃料电池输出功率密度的影响因素

对于以剩余污泥为燃料的微生物燃料电池(MFC),考察了可能影响输出功率密度的相关因素.结果表明,污泥体积对燃料电池以面积为单位的输出功率密度影响效果不明显.电池阳极面积越大,输出功率密度反而越小.采用NaCl为离子添加剂时,随着投加量的增加,输出功率密度相应增加,最大为173.40mW/m2;但采用K2HPO4为离子添加剂时,输出功率密度则先增加后降低,可能是磷浓度的增加影响了系统微生物的活性.泥水比1:2时,最大功率密度为163.35mW/m2,稀释比增加或减少,输出功率密度均相应降低.阴阳极距离从5cm缩小到0.5cm,输出功率密度从50.14mW/m2增加到84.02mW/m2,说明O2的扩散未对阳极厌氧微生物造成影响.采用最优条件时,输出功率密度为256.12mW/m2.     

土壤中铅锌的稳定化处理及机制研究

本研究采用磷酸二氢钾、生石灰、氯化钾以一定比例混合,对铅锌矿区污染土壤进行稳定化处理,并通过TCLP和Tessier连续提取法对稳定化效果进行分析和评价.利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对土壤进行形态和结构研究,分析稳定化机制.结果表明,P/Pb摩尔比在2~4,ω(Ca O)/ω(Soil)投加比在0.1%~0.5%,氯化钾投加量在0.02~0.04 mol时,Pb的稳定效率在80%以上,且Pb、Zn浸出浓度远低于标准限值.土壤中铅、锌的稳定化处理主要是将铅、锌从交换态转化为了残渣态,有效地限制了重金属离子的迁移.XRD和SEM分析表明,稳定化处理后形成的Ca-P-Pb沉淀、磷酸铅盐[PbHPO_4、Pb_3(PO_4)_2]、类磷氯铅矿(Pb-PO_4-Cl/OH)及混合重金属沉淀物(Fe-PO_4-Ca-Pb-Zn-OH)相互交联将重金属离子裹缚起来,形成稳定的结构,使得重金属离子难以浸出.     

南四湖及主要入湖河流河口区表层沉积物磷的形态与分布特征研究

利用化学连续提取法对南四湖湖区及主要入湖河流河口区的表层沉积物样品中的磷的化学形态进行了提取.分析结果表明:南阳湖、独山湖和位于湖西的入湖河流沉积物中总磷含量较高,变化范围为571.67～1113.55mg·kg-1;不同形态磷的含量差异较大,排序为:钙磷(Ca-P)>有机磷(OP)>弱吸附态磷(Ads-P)>铁磷(Fe-P)>铝磷(Al-P);TP与Ca-P、Ads-P、OP之间存在正相关关系,相关系数r分别为0.85(p<0.01)、0.85(p<0.01)和0.63(p<0.01);Ads-P与Ca-P、Ads-P与OP之间也存在正相关关系,r分别为0.74(p<0.01)和0.60(p<0.05);Fe-P与Ca-P之间存在负相关关系(r=-0.62,p<0.05);BAP只与OP之间显著正相关(r=0.82,p<0.01),由OP可以粗略地估算出沉积物中潜在的可释放磷,即有效的内源磷负荷;南四湖沉积物中有机磷的含量很大程度上取决于有机质含量的多少.     

磷酸盐、腐殖酸与粉煤灰联合钝化处理模拟铅镉污染土壤

本研究利用过磷酸钙、腐殖酸、粉煤灰及其复配组合钝化处理人工模拟Pb、Cd污染土壤,并采用CaCl_2浸取法、三乙三胺五乙酸(DTPA)浸取法以及BCR形态分级实验评价钝化效果,利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜能谱(SEMEDS)分析土壤表面微观形态与结构,进一步探究其钝化机制.结果表明,除了腐殖酸单一处理,其他不同钝化处理均能降低土壤CaCl_2和DTPA提取态Pb、Cd含量,其中先添加过磷酸钙和腐殖酸,然后再添加粉煤灰的联合处理实验组效果最佳.土壤pH值与CaCl_2、DTPA提取态Pb含量存在微弱的正相关关系,与CaCl_2、DTPA提取态Cd含量存在负相关关系,速效磷含量与二者都存在显著的负相关关系,说明速效磷含量是控制土壤Pb、Cd活性的主要因素.施用磷酸盐、腐殖酸和粉煤灰可以促进Pb、Cd由活性较高的弱酸提取态向活性低的残渣态转化,从而有效降低Pb、Cd的迁移能力.XRD和SEM-EDS分析表明,过磷酸钙钝化重金属的机制主要是通过离子交换作用将重金属转化为难溶的Ca-重金属混合磷酸盐,3种钝化剂联合作用机制主要通过溶解/沉淀以及表面吸附作用将重金属转化为稳定的磷酸铅沉淀[Pb_3(PO_4)_2]或者混合重金属矿物[PbFe_3(SO_4)(PO_4)(OH)_6],从而有效钝化重金属.