氧化-吸附法处理含铁废盐酸及其资源化

提出并研究了高效氧化与强化吸附相结合的含铁废酸资源化处理新工艺。系统研究了其氧化过程的适宜工艺条件并考察了吸附分离单元中的主要工艺参数对铁离子去除率的影响规律。实验结果显示,采用双氧水氧化废盐酸中Fe2+将不会引入其他污染因子,双氧水的最佳投加摩尔数为Fe2+浓度的1.2倍,氧化时间优选为2 h;氧化后的含铁废盐酸经过强碱阴离子交换树脂NDA900分离去除大部分铁离子,若采用固定床双柱串联方式运行,铁离子分离去除率可达99.9%,处理后盐酸可返回酸洗工序重复利用。吸附饱和后的树脂仅使用自来水就可以实现完全再生,再生液中三氯化铁浓度高达40~50g/L。这一工艺有望实现废盐酸及其中铁离子的综合利用,为相关行业清洁生产水平的提升提供技术支持。     

污泥与餐厨垃圾联合厌氧发酵产氢余物产甲烷条件优化研究

研究了21、37和47 d产甲烷物料代替新鲜污泥接种于污泥与餐厨垃圾联合厌氧发酵产氢余物的厌氧发酵产甲烷情况,发现接种47 d产甲烷物料的消化系统在最佳接种量50%条件下的产甲烷效能显著优于接种新鲜污泥的消化系统,不仅提高了产甲烷率,还大大缩短了消化时间。并且3种消化系统产甲烷率和比产甲烷率均为47 d37 d21 d,分别为3.78、3.88、6.15 mL/g和0.172、0.277、0.559 mL/(g·d),完成产甲烷过程的消化时间为47 d37 d21 d。在一定的消化时间范围内,产甲烷菌被驯化时间越长,接种于产氢余物中的产甲烷效能越好。     

用含硫化砷废渣制备砷酸铜

以湖北省某化工企业含砷废水处理过程中产生的含硫化砷废渣为研究对象,采用氧化碱浸—沉淀工艺制备砷酸铜。考察了沉淀反应液pH、沉淀反应温度、搅拌转速对砷沉淀效果的影响。采用XRD和SEM技术对砷酸铜的物相及形貌进行了表征。实验结果表明：废渣在氧化碱浸过程的砷浸出率为96.53%;沉淀反应时间为30 min时,沉淀步骤的最佳工艺条件为沉淀反应液pH 5.0、搅拌转速500 r/min、沉淀反应温度50 ℃。验证实验结果表明,在该工艺条件下,砷沉淀率均达93.96%以上。SEM表征结果显示,砷酸铜产品为颗粒状,粒径约为500 nm。XRD表征结果显示,砷酸铜产品中主要含有Cu₃As₂O₈,Cu₄O（AsO₄）₂,Cu₄（As₂O₇）O₂。该方法工艺简单、无二次污染,为废渣的综合利用提供了一种新的技术路线。     

O3氧化法和O3-H2O2氧化法去除水中聚丙烯酰胺

采用O3氧化法和O3-H2O2氧化法去除水中的聚丙烯酰胺（PAM）,分别考察了反应时间、O3质量浓度、n（H2O2）∶n（O3）和溶液pH对PAM去除效果的影响。实验结果表明：O3氧化的最佳操作条件为反应时间30 min、O3质量浓度22.6 mg/L、溶液pH 8.5,O3-H2O2氧化的最佳操作条件为反应时间10 min、O3质量浓度22.6 mg/L、n（H2O2）∶n（O3）=0.1、溶液pH 8.5;在最佳操作条件下,O3氧化和O3-H2O2氧化均可有效降低PAM溶液的黏度和PAM质量浓度,但对COD的去除效果不佳,黏度可降至和蒸馏水相近,PAM的去除率可达80%以上,而COD的去除率分别约为15%和28%;O3-H2O2氧化后的PAM比O3氧化后的PAM更容易被微生物利用,两种氧化预处理方法均有利于后续的生化处理。     

磁性氧化石墨烯和磁性竹炭对Cr（Ⅵ）的吸附

制备了两种磁性碳基材料——磁性氧化石墨烯（MGO）和磁性竹炭（MBC）,并将其用于模拟含Cr（Ⅵ）废水的吸附。采用SEM,BET,FTIR技术对吸附剂进行了表征。表征结果显示：MBC具有与MGO相似的薄片层结构,且MBC的BET比表面积更大（为32.872 6 m²/g）,可为Cr（Ⅵ）提供大量的吸附位点。实验结果表明：向100 mL废水中加入20.0 mg吸附剂,在废水pH为1.0、吸附温度为30 ℃、初始Cr（Ⅵ）质量浓度为10.0 mg/L的条件下,MGO和MBC的平衡吸附时间分别为50,70 min,平衡吸附量分别为37.7,49.7 mg/g,吸附平衡时的Cr（Ⅵ）去除率分别为75.4%和99.4%;两种磁性材料对Cr（Ⅵ）的吸附均很好地符合Langmuir等温吸附模型;在酸性介质中,MGO和MBC的表面基团与HCr₂O₇^-和Cr₂O₇^2-之间有氢键作用。     

生物膜法处理硫化铅锌矿尾矿库外排废水简

研究了生物膜法对广东省某硫化铅锌矿尾矿库外排废水的处理效果,探索不同载体,不同COD浓度对生物膜法降解COD的影响。结果表明,高浓度的COD对生物膜法处理选矿废水有影响,在6~13℃的条件下,水力停留时间为2 d时,以50 cm×25 cm×0.4 cm的黏胶材料生物载体作为挂膜载体,处理50 L硫化铅锌矿尾矿库外排废水取得了良好效果,出水COD浓度稳定在40 mg/L左右,出水达到《铅、锌工业污染物排放标准》（GB25466-2010）的要求。     

Vertical Profile of Acid Volatile Sulfide (AVS) and Risk Assessment of Sediments from Baihua Lake,China

Acid volatile sulfide (AVS), simultaneously extracted metals (SEMs), and total concentrations of trace elements (Cu, Cd, Pb, Zn, Ni, Hg, As, and Cr) were studied in sediment cores from Baihua Lake in southwest China. The molar ratios of SEMs to AVS for all samples were lower than 1.0 except for the 25- to 30-cm layer of the sample collected at location YPZ, indicating that the heavy metals were currently not significantly bioavailable as a whole to benthic organisms. Based on the sediment quality guidelines and the potential ecological risk assessment, Hg presented a high ecological risk for the water body.     

污泥与餐厨垃圾联合厌氧发酵产氢余物产甲烷过程底物指标变化

将污泥与餐厨垃圾联合厌氧发酵产氢余物进一步产甲烷,产甲烷量比污泥与餐厨垃圾单独或直接联合厌氧发酵产甲烷大.研究污泥与餐厨垃圾联合厌氧发酵产氢余物产甲烷过程中产甲烷量与底物指标变化的关系,实验结果表明,整个消化过程中,累积产甲烷量为613 L,最大产气速率和产甲烷速率分别为2.12 L/(kg·d)和1.46 L/(kg·d),最大甲烷含量为72.5％,消化系统的pH在总挥发性脂肪酸(TVFA)以及氨氮、CO32-和HCO3-等碱度的共同作用下基本维持在适宜产甲烷的范围内,在不同的消化阶段,厌氧发酵产甲烷过程起主要作用的物质不同,先后顺序依次为糖类、蛋白质和TVFA,并且累积产甲烷量与COD、总糖、总蛋白质的显著相关性大小依次为:COD＞总糖＞总蛋白质,COD去除率高达79.54％.     

高含硫废水中硫的受限氧化过程及影响因素研究

针对含硫气田采出水硫化物浓度高及氧化产物种类多的特点,通过控制氧化反应使得单质硫为主要产物,实验考察了偏重亚硫酸钠投加量、初始p H和反应时间对硫化物氧化过程及氧化产物组成的影响。结果表明,偏重亚硫酸钠氧化法是处理含硫废水的一种有效手段,最佳反应条件为偏重亚硫酸钠的投加量为6 g/L,初始p H=6,反应时间35 min,此时硫化物的质量浓度从800 mg/L降至21.34 mg/L,硫化物去除率可达97.33%;主要产物为单质硫和硫代硫酸盐,在最佳反应条件下,这2种主产物的转化率为36.63%和57.57%,固体产物元素分析结果表明,其主要成分为S(质量分数为92.056%),偏重亚硫酸钠氧化硫化物过程符合表观二级反应动力学规律,R2=0.9819,反应速率常数为k=0.0063 L/(mg·min)。     

强酸性硫化砷废渣的稳定固化

采用污泥、石灰、氧化镁和水泥等药剂稳定固化强酸性硫化砷废渣(简称砷渣)。以浸出液中砷的质量浓度为考核指标,采用正交实验考察了稳定化药剂加入量对废渣浸出毒性的影响。实验结果表明:污泥加入量是影响废渣浸出毒性的最主要因素;在m(污泥):m(砷渣)=2.0、m(石灰):m(砷渣)=1.0、m(氧化镁):m(砷渣)=0.10、m(水泥):m(砷渣)=0.3的最佳实验条件下,砷的浸出质量浓度由1780.00 mg/L降至1.37 mg/L,低于GB 18598—2001《危险废物填埋污染控制标准》中砷浸出质量浓度为2.5 mg/L的填埋限值;处理后废渣中其他金属的浸出质量浓度也低于标准限值。