铝型材含氟镍酸性废水二级处理工艺

对铝型材含氟镍废水加入Ca(OH)2中和沉淀后,用盐酸回调pH,加CaCl2进行二级处理。一级反应过程中加Ca(OH)2将pH值控制在10.0~10.5范围,二级反应过程中加5%盐酸将pH值回调到7~8后,再投加2 g/L的CaCl2和10 mL/L的0.1%PAM,处理后水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放要求。该工艺运行稳定,处理效果好,值得推广。     

用氧化铝厂赤泥制备高效混凝剂聚硅酸铁铝

研究了以氧化铝厂赤泥为原料,在常压通氧条件下,用稀硫酸浸取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。该混凝剂用于处理工业废水,并与聚合硫酸铁（PFS）的处理效果比较,CODCr和色度去除率分别提高约20％和28％,SS去除率提高约10％,同时,探讨了该混凝剂处理废水的反应机理。     

硫铝酸盐水泥及其改性材料对典型重金属的去除性能

应用经济高效的材料和简易的方法去除水中重金属已成为当前的研究热点。选择硫铝酸盐水泥(L)及其改性材料(LA)为清除剂,以Cu²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺ 4种典型的重金属离子为研究对象,通过考察L和LA去除重金属过程中单因素的影响,对去除条件进行了优化,此外,通过竞争吸附实验及吸附动力学模型探究了对金属离子的去除机理。结果表明,L和LA可以有效地去除废水中的重金属离子,在pH为3.0~10.0条件下能够以较少的投加量(0.05~3 g·L⁻¹)使目标离子达到94%以上的去除率,30 min内表观吸附速率可降到零。相比之下,LA对金属离子的去除率略高于L。在最佳应用条件下,金属离子的去除率基本在90%以上。在竞争吸附实验中Cu²⁺的竞争性最强,且其能够促进其他离子被吸附。吸附动力学分析表明,L和LA对重金属的吸附是以化学吸附为主,去除机理以水解沉淀为主。以上研究结果可为该类材料对重金属的处理提供参考。     

微气泡催化臭氧化酸性大红3R的性能及机理

以活性炭为催化剂,采用微气泡催化臭氧化处理酸性大红3R,考察其处理性能和机理,并与微气泡以及传统气泡臭氧化处理性能进行了比较。结果表明：微气泡催化臭氧化可加速液相臭氧分解,其分解系数为0.093 min⁻¹;同时氧化能力明显增强,其脱色速率和TOC去除速率常数分别为0.342 min⁻¹和0.024 2 min⁻¹,均显著高于微气泡和传统气泡臭氧化。微气泡催化臭氧化处理中,臭氧微气泡收缩破裂和活性炭催化的协同效应可强化·OH氧化反应,其对TOC去除的贡献率可达到75%。·OH捕获剂的存在使得微气泡催化臭氧化TOC去除率下降,其中Na₂CO₃的抑制作用最为显著。微气泡催化臭氧化中,臭氧利用效率和反应效率亦得到强化,平均臭氧利用率为98.3%,累积TOC去除量和臭氧消耗量比值R可达0.128 mg·mg⁻¹。GC-MS分析结果表明,微气泡催化臭氧化酸性大红3R降解途径包括偶氮键断裂、萘环/苯环开环、小分子有机酸矿化等过程。     

染料类型对膜生物反应器性能的影响

为了考察染料类型对膜生物反应器(MBR)处理性能的影响,在相同的染料浓度条件下,探究了阳离子染料MB和阴离子染料CR对MBR去除效果、活性污泥特性及膜污染的影响。结果表明,MBR对亚甲基蓝印染废水中的COD、${{\rm{NH}}_4^ + } $-N和亚甲基蓝的去除率分别为83.07%、25.11%和52.26%,均低于处理刚果红印染废水中的相应污染物去除率(88.93%、87.44%和92.39%)。前者系统中污泥代谢产物为71.43 mg·g⁻¹,高于后者的35.22 mg·g⁻¹,且D₅₀为110.9 μm,导致系统分别在第10和17天的TMP达到清洗压力。扫描电子显微镜、阻力分析和红外光谱表征结果表明,处理亚甲基蓝印染废水的MBR滤饼层较厚(137 μm),膜孔阻力较大(9.01%),污染物主要成分为多糖和蛋白质。     

零价铁强化城市污泥与垃圾焚烧厂渗滤液协同厌氧消化

针对城市污泥(初沉污泥、剩余污泥)和垃圾焚烧厂渗滤液2种市政废物的协同厌氧消化产气量不足的问题,采用投加零价铁的方式,探究零价铁对厌氧消化过程中产酸和产甲烷阶段的强化作用,并研究消化前后COD、VSS、氨氮以及上清液离子的变化。以初沉污泥与剩余污泥体积比4∶1、渗滤液添加量为15%的基质作为底物,投加不同浓度零价铁进行厌氧消化。结果表明：零价铁能有效提升协同厌氧消化系统中总挥发性脂肪酸产量、促进丙酸分解、进一步降解复杂有机物;当零价铁投入量为4 g·L⁻¹时,累计产甲烷量最高达189.65 mL·g⁻¹(以VSS计),相比对照组提升了30.1%,其产气速率符合一次函数和Scholl Canyon模型指数衰减规律;在25 g·L⁻¹和40 g·L⁻¹的高投加量零价铁条件下,产气高峰提前,但累计甲烷产量低于对照组;随着零价铁的投加量增加,COD降解率呈下降趋势,VSS降解率提升,氨氮变化不大;此外,消化液上清液中,正磷酸盐、硫酸根浓度明显减少,这与亚铁离子的混凝沉淀作用相关,同时也是削弱零价铁强化作用的原因之一。研究结果可为城市污泥和垃圾焚烧厂渗滤液协同厌氧消化提供参考。     

利用回收石墨制备的氧化石墨烯及其吸附性能

以浮选法从脱硫渣中回收的石墨为原料,采用HUMMERS法制备氧化石墨烯,并以阳离子艳红为目标污染物对氧化石墨烯的吸附性能进行研究。研究表明从脱硫渣中回收的石墨为鳞片石墨,与天然鳞片石墨在晶体结构、形貌等方面无明显差异。2种石墨经氧化后均形成了含有C-OH、-COOH和C-O-C等官能团的氧化石墨烯。氧化石墨烯对阳离子艳红的吸附速率非常快,在5 min后能达到吸附平衡,理论最大吸附量为714 mg·g-1,吸附过程符合Langmuir等温式。     

盐酸浸出提取赤泥中铝和铁的工艺条件优化

系统研究盐酸浸出赤泥中铝和铁的过程,考察酸浸温度、盐酸浓度、酸浸时间、液固比以及赤泥粒度对铝、铁浸出率的影响。单因素实验和正交实验结果得出,在影响浸出率的酸浸温度、盐酸浓度、酸浸时间和液固比对铁、铝的浸出率的影响几个因素中,酸浸温度和盐酸浓度的影响最大,液固比和浸出时间其次。盐酸酸浸的最佳工艺条件为：赤泥粒度150 μm、酸浸温度80 ℃、盐酸浓度10 mol·L-1、液固比8∶1（V/m）、浸出时间150 min,此时铝的浸出率为96.7%,铁的浸出率为95.1%,铁铝总浸出率96.0%。     

管道特征对给水管网中锰释放的影响

针对南方某市历年来与锰相关的多次黄水问题,在当地黄水多发区域挖取10年管龄的旧PE管和20年管龄的镀锌钢管,搭建中试装置,开展了管网中锰释放行为的中试研究,并以新PE管做对比,探讨了微生物对管网内锰的氧化沉积的影响。实验结果表明,在进水锰浓度很低时,镀锌钢管与旧PE管的管壁沉积物中均会出现锰的释放。镀锌钢管中释放的锰主要为溶解性锰,释放量大;而旧PE管中释放的锰主要为不溶态的锰,且释放量小。同时,镀锌钢管管道浸泡结果表明,随着余氯浓度的提高,镀锌钢管中溶解锰的释放会显著降低,但即使余氯浓度高达15 mg·L-1仍会有25.3 μg·L-1的溶解锰的释放。新旧PE管的对比实验表明,当提高进水Mn（Ⅱ）浓度时,旧PE管中Mn（Ⅱ）在6.67 h内的氧化量低于新PE管,这可能是旧PE管生物膜中的锰还原菌含量较多导致的。     

利用拜耳法赤泥和氟化钙污泥制备烧结砖块

拜耳法赤泥是用氢氧化钠溶解铝土矿生产氧化铝过程中产生的固体废弃物。针对拜耳法赤泥的强碱性、重金属含量高等特点,提出了一种利用酸性氟化钙污泥进行共同烧制砖块的方法。以砖块的氟离子浸出量、铬离子浸出量、抗压强度、砖块密度及烧失量5个变量为评价指标,利用主成分分析法对五个指标进行综合评分,并研究了以氟化钙污泥与赤泥比,黏土添加量、铝灰添加量、黏结剂添加量、烧结温度为自变量对综合评分的影响。利用响应面法（RSM）对实验数据进行分析,得出最佳实验条件依次为氟化钙污泥与赤泥比=61.1%,黏土添加量=21.4%,铝灰添加量=15%,黏结剂添加量=2.5%,烧结温度=1 000℃。此条件下所得砖块对应的氟离子浸出量为0.33 mg·L-1,铬离子浸出0.034 mg·L-1,抗压强度5.73 MPa,烧失量9%,砖块密度1.07 g·cm-3。可用做非承重砖。