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。     

山阴地区浅层沉积物中砷的分布特征及吸附行为

本文通过室内实验的方法,对山阴高砷地下水地区不同浅层沉积物中砷的分布特征及吸附行为进行了研究。结果表明：研究区内饮用水浓度高,病情重。浅层承压含水层中的砷含量平均值为290 mg/kg,在17.4～22.7 m段的平均值达643 mg/kg,22.7～25.8 m段的平均值为115 mg/kg,25.8 m以下的平均值为212 mg/kg。As（Ⅲ）、As（Ⅴ）在4种沉积物表面上的动力学吸附过程均符合Lagergren模型,相关系数达0.9以上。沉积物对As（Ⅴ）的吸附速率较As（Ⅲ）快,但As（Ⅲ）在沉积物中的吸附比As（Ⅴ）稳定。4种含水层介质对As（Ⅲ）、As（Ⅴ）的吸附速率依次为粘土〉亚粘土〉粉砂〉中砂。吸附动力学吸附过程符合二级速率方程。Freundlich方程和Langmuir方程对As（Ⅲ）、As（Ⅴ）的吸附过程拟合性最佳,相关系数均在0.95以上。沉积物对As（Ⅲ）吸附的最佳pH在7～8范围内,As（Ⅴ）吸附的最佳pH在5～6左右。此外,沉积物对砷的吸附性能主要受沉积物颗粒大小、矿物成分等因素综合作用的影响,而非各组分吸附砷的简单加和。     

金属元素对原子荧光法测定砷的干扰研究

系统研究了常见金属元素对原子荧光法测定砷的干扰,并研究了硫脲、抗坏血酸、硫脲-抗坏血酸(体积比为1∶1)、柠檬酸钠、乙二胺四乙酸(EDTA)、硫氰化钾、铁氰化钾、酒石酸钾钠、1,10-邻菲罗琳等9种常用的掩蔽剂对干扰金属元素的掩蔽性能.结果表明:(1)镉、铁、锰在测试条件下对砷的测定没有干扰或干扰可以忽略;铅、锌对砷的测定产生正干扰;铜、镍、铬、钴对砷的测定产生负干扰.不小于砷50倍浓度的铅、锌对砷的测定产生正干扰;不小于砷10倍浓度的镍以及不小于砷100倍浓度的铜、铬、钴对砷的测定产生负干扰.(2)硫脲-抗坏血酸、硫氰化钾、铁氰化钾对铜、钴、铬、镍等产生的负干扰有较好的掩蔽效果;EDTA能有效消除铅、锌产生的正干扰.     

一种新型复合除砷材料的制备及其性能

将锆的水合氧化物固载于大孔螯合树脂D401上制备出一种新型除砷材料,并研究了不同实验条件下复合吸附剂D401-Zr对水溶液中As(V)的吸附性能。研究结果表明,在pH<5.2时D401-Zr对As(V)都具有较强的吸附性能;其吸附等温线与Langmuir吸附模型具有较高的吻合度;吸附动力学研究表明,D401-Zr对砷的吸附均遵循二级动力学方程;竞争吸附实验表明,与SO24-、Cl-共存时,D401-Zr对砷的去除率大于90%,而与PO34-、F-竞争离子共存时,其去除率明显下降。     

二氧化钛颗粒制备及其对水中三价砷的去除

以硫酸氧钛和聚乙烯醇(PVA)为原料,通过冰水浴法制备了二氧化钛(TiO2)颗粒,并研究了其对砷的吸附性能。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对TiO2颗粒进行了表征,结果表明,吸附剂为锐钛矿结构,比表面积246 m2/g。TiO2颗粒对模拟地下水中砷(Ⅲ)的吸附动力学研究表明,吸附过程符合准二级动力学。采用Langmuir和Freundlich方程对吸附平衡数据进行了拟合,结果表明,吸附等温线符合Langmuir模型,最大吸附量为22.3 mg/g。TiO2颗粒对三价砷的吸附在pH为9.1时吸附量最大,吸附受CO23-影响较大。将110 g TiO2颗粒装备成过滤滤壶,对山西地下水(总砷含量190μg/L)进行了除砷实验,经过3 600柱体积后,滤液中砷浓度低于10μg/L,符合国家饮用水标准。     

Al/C/Fe复合电极电絮凝法同时除氟除砷(Ⅴ)简

为了同时去除地下水中的氟和砷,提出了Al/C/Fe复合电极电絮凝法和Al/C-Fe/ C依次除氟砷法,并进行效果对比。研究了Al/C/Fe复合电极电絮凝法的影响因素,并对复合电极电絮凝产生的絮体进行了SEM-EDX分析。结果表明,Al/C/Fe复合电极电絮凝法对氟、砷的去除速率分别是Al/C-Fe/C依次除氟砷法的1.43倍和4.73倍;初始氟/砷浓度为4.0/1.0、4.0/0和0/1.0 mg/L 3种条件下,通过铝极板、铁极板的电流密度均为0.10 mA/cm²时,达到最好的除氟除砷效果,与初始氟/砷浓度无关。     

硬岩金属矿山开采活动与矿山地震活动的关系研究

以冬瓜山微震监测的数据为基础,结合开采、地质条件等因素,运用统计学和线形拟合方法,研究了开采活动与矿山地震活动的关系特征。其结果发现:累积矿震事件数与累积采掘体积、爆破药量存在着双对数线性的正比例关系;而累积矿震能量却与开采体积存在着斜率为负的双对数线性关系;较大矿震事件主要发生在开采爆破活动之后的时间内,震级大于0的矿震事件在时间上要超前爆破事件,矿震活动在开采活动之后呈现从强到弱再从弱到强的变化过程。该结果对硬岩金属矿山的矿震活动研究有一定的参考价值。     

含砷废渣的固化处理

为了处理有色金属冶炼厂产生的含砷废渣（简称砷渣）,以水泥、粉煤灰、矿渣、黄砂等作为固化材料对砷渣进行了固化研究。确定了砷渣固化的最佳工艺条件：w（砷渣）：50％、w（水泥）=15％、w（粉煤灰）：20％、w（矿渣）=10％、w（黄砂）=5％;砷渣、粉煤灰预先混合球磨10min,加水搅拌后陈化4h,烘干后与水泥、矿渣一起球磨20min,再与水（水与混合物料的质量比为0．175）、添加剂（质量分数为0．05％的添加剂B）及黄砂一起在搅拌机中搅拌6min,然后加压成型,成型后的固化体先放入24℃水泥砼试体养护箱养护14d,然后取出在室温下自然养护14d,养护时间共28d。扫描电子显微镜分析结果显示,砷渣固化体的胶凝状态良好。测试结果表明,砷渣固化体7d抗压强度为8．13MPa,28d抗压强度为14．20 MPa;As的浸出浓度为0．07mg／L,Hg的浸出浓度为0．008mg／L。砷渣固化体的性能达到了国家建材行业标准（JC239-2001《粉煤灰砖》）和危险废物鉴别标准（GB5085．3～1996《危险废物答别标准——浸出毒性答别》）的要求。     

攀西蔬菜基地蔬菜砷、汞污染安全性评价

系统研究了攀西地区主要蔬菜基地的瓜类、茄果类、根菜类、叶菜类、豆类等五类蔬菜中砷、汞污染及其累积情况。结果表明,这五类蔬菜砷、汞含量都未超过相应产品限量标准,超标率为0％,污染程度都为安全,污染水平为清洁。各蔬菜对As的吸附能力为叶菜类〉根菜类〉豆类〉瓜类=茄果类;各蔬菜对Hg的吸附能力为叶莱类〉瓜类〉茄果类〉根菜类〉豆类。以叶菜类对As,Hg的富积能力最强,综合污染指数明显高于其他蔬菜。     

用氧化锌烟灰制备饲料级氧化锌

以锌冶炼厂氧化锌烟灰为原料,经NH3-NH4HCO3溶液浸取、Zn粉置换除杂、用自制偏钛酸吸附除A s等工序制备饲料级氧化锌。实验结果表明:氧化锌烟灰在NH3-NH4HCO3溶液中于40℃浸取2h,Zn浸出率可达96%~98%;当偏钛酸加入量为12.5g/L、吸附1h时,产品中A s的质量分数低于0.000 3%。采用该工艺制得的饲料级氧化锌符合HG/T2792—1996《饲料添加剂氧化锌》的质量标准。