磁场强化铁碳微电解降解甲基橙的研究

铁碳微电解技术因其操作简单、生态环保和经济高效等优势,常被用于印染废水的治理研究,但该技术存在COD去除率低和适用p H范围窄的问题。为了克服以上问题,引入磁场强化技术。通过批试验,系统考察了初始p H、初始甲基橙浓度、转速和温度等对磁场强化铁碳微电解去除甲基橙过程的影响。研究结果表明:磁场能够显著提升铁碳微电解去除甲基橙和COD的效率,且拓宽了p H的适用范围。结合SEM、XRD和电化学技术表征,阐明了磁场强化铁碳微电解去除甲基橙的机理是磁场能够加速铁碳微电解的腐蚀,产生大量二价铁,从而强化还原去除甲基橙。本研究提出了一种新的强化铁碳微电解高效去除污染物方法。     

顶空-固相微萃取-气相色谱三重四级杆质谱联用测定水中有机氯农药和氯苯类化合物

建立顶空固相微萃取结合气相色谱-三重四级杆质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS/MS)对水中34种有机氯农药和氯苯类化合物检测的方法。探究萃取头类型、萃取时间、萃取温度及离子强度等条件对萃取效率的影响。实验结果表明采用二甲基硅氧烷/二乙烯基苯(PDMS/DVB)萃取纤维头、萃取时间为20min、萃取温度70℃、氯化钠(NaCl)加入量2.0g时,萃取效果较好。使用弱极性HP-5MS(固定相为5%苯基-甲基聚硅氧烷)毛细柱分离,三重四级杆全扫模式定性,动态多反应监测模式(dMRM)联合内标法定量,方法线性范围4~400ng/L,相关系数(R2)大于0.99,方法检出限为3.5~8.5ng/L,样品加标回收率为70.2%~108%,相对标准偏差(RSD)为0.98%~15.8%。     

微曝气阻隔技术处理污染场地土壤气中苯的研究

以北京某焦化厂苯精制车间废弃场地为研究对象,挖开10m×10m×4m的污染土基坑作为风险管控区,并进行微曝气阻隔技术处理,以期实现风险管控区的土壤气苯污染管控。结果表明,不曝气时,土壤中微生物主要为厌氧微生物。曝气1次不足以改变深层土壤的厌氧状态,对浅层土壤而言无法达到好氧微生物所需的足够O2,使得苯既不能被厌氧降解也不能被好氧降解,反而因扰动作用加速了苯的逸出,使得苯含量不减反增。再曝气3次后,各土层O2含量均大幅增加,污染土层中苯质量浓度降至0.79mg/m3,而清洁土层中苯质量浓度全部降到了0.22mg/m3以下,能够满足《污染场地挥发性有机物调查与风险评估技术导则》(DB11/T 1278—2015)土壤气中苯的筛选值(3.95mg/m3)。     

内循环微电解对天然气中H2S的处理及其工艺的优化

天然气已经成为工业生产中的重要能源,但天然气中含有大量的H_2S,在加工运输过程中会造成管道腐蚀等问题。因此,天然气脱硫是其加工利用过程中重要的一步。将内循环微电解技术用于天然气中H_2S的处理,分别考察了反应时间、通气速率、铁炭比和pH对H_2S去除效果的影响,筛选出影响H_2S去除效果的主控因子,采用Box-Behnken响应曲面法对处理H_2S的反应条件进行了优化。最终确定的最佳反应条件:反应时间为30 min、通气速率为0.33 m~3·h~(-1)、铁炭比为3∶2和pH=6.1,在最佳反应条件下进行验证实验,结果表明,H_2S的去除率可达到84.6%,其落在模型预测值的95%置信区间(80.16%～100%)内,经内循环微电解技术处理后,H_2S含量能够达到《天然气》(GB 17820-2012)中三类标准。因此,内循环微电解技术可以有效地去除天然气中的H_2S,研究结果可为内循环微电解应用于天然气中H_2S的处理提供参考,同时为天然气中H_2S的处理提供了一种简单高效的技术方法。     

汽车空气滤芯厂聚氨酯废水处理的试验研究

采用“混凝—破乳—活性白土吸附”的物化组合水处理工艺降解某汽车空气滤芯厂的聚氨酯PU工艺废水。该组合工艺将COD从9500 mg/L降至200 mg/L,其去除率大于95%,出水可以直接排放到厂区内的污水生化处理池。该组合工艺处理成本低。     

新型材料淀粉微球对Cu~(2+)、Cr~(3+)和Pb~(2+)的吸附机理研究

以可溶性淀粉为原料,在反相悬浮体系中合成N,N′-亚甲基双丙烯酰胺交联淀粉微球为载体,研究了新型吸附材料淀粉微球(cross-linked starch microsphere,CSMs)对Mn+(Cu2+、Cr3+、Pb2+)的静态吸附行为。利用扫描电镜、X射线衍射仪和红外光谱仪对微球及其吸附产物进行表征,分析讨论了3种金属原子结构,研究了吸附机理。结果表明:308K时,Cu2+、Pb2+和Cr3+的饱和吸附量分别是2.43、0.30和0.27 mmol/g,CSMs对Cu2+离子吸附能力最强,并且其通过物理吸附、配位吸附方式吸附Mn+,并得出引起微球吸附能力大小可能与金属离子电荷、离子半径和外层电子排布的差异因素有关。     

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。     

综合法处理酸性高浓度印染废水的研究

传统Fenton法在处理印染类废水时,因亚铁盐及双氧水的昂贵价格而限制了其实际应用。出于工程应用的考虑,提出了以Fenton法为重心,结合其他污水处理方法的综合方法,从而在达到相同处理效果的同时尽可能降低治污成本。研究表明,通过Fenton、铁碳微电解和中和沉淀吸附等方法的综合运用和优化组合,废水色度降至10倍以下,COD降至300 mg/L以下,去除率达到98%以上,pH调节为7,达到排放标准。     

微电解联合物化法处理维生素B12难降解废水的研究

对使用微电解联合物化法处理维生素B12难降解废水进行了分析。通过实验研究了微电解联合物化法处理维生素B12废水的最佳工艺条件。在最佳工艺条件下,维生素B12废水色度去除达88.46%,COD去除率达到71.06%。该处理方法最后将污染物质直接吸附于改性膨润土上,不产生浓缩废水、酸碱废水等更加难以处理的废水,并且不带入有毒有害物质,可以有效降低水中污染物含量,减少后续生物处理设备的污染负荷。     

铁炭微电解法降解1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的研究

1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4)是一种常用的离子液体,被越来越多地应用于精细化学品及药物的合成。由于其对水生生物有毒性的影响且难于生物降解,提出了采用铁炭微电解法来降解[BMIM]BF4,并探讨了影响处理效果的主要因素、工艺条件及其反应动力学。结果表明,影响铁炭微电解降解[BMIM]BF4的因素按从小到大的顺序为:炭铁比、反应时间、pH;铁炭微电解降解[BMIM]BF4的最佳工艺条件是:铁粉用量3 g/L、水样pH2.5、炭铁比2、反应时间为60~90 min;在此条件下,[BMIM]BF的去除率可以达到80%以上,且该降解反应为二级反应。