过渡金属离子活化过硫酸盐去除土壤中的芘

比较研究了Fe2+、Co2+和Ag+活化Na2S2O8及KHSO5对土壤中芘的氧化降解效果,并对上述反应过程进行动力学研究及芘降解产物成分分析。在土水质量比为1：5,氧化剂和过渡金属离子添加摩尔比为10：1,30℃恒温水浴磁力搅拌及反应时间5~120 min条件下开展了系列实验。结果表明,3种离子中Fe2+活化Na2S2O8氧化降解芘的去除效果最优,反应120 min后芘去除率为93.4%;Co2+是活化KHSO5的最佳过渡金属离子,反应5 min后芘去除率达94.5%,在反应120 min后芘去除率增高至97.0%。此外,降解动力学拟合结果表明Fe2+、Co2+和Ag+活化Na2S2O8和KHSO5降解芘的过程符合准一级反应动力学,且土壤中绝大部分芘可被活化过硫酸盐体系氧化降解。     

高效微波辐射制备Fe-MSB和Al-MSB及其性能表征

采用高效微波辐射法,分别以硫酸铁和硫酸铝为改性剂,对钠基膨润土(SB)进行改性,制得硫酸铁改性钠基膨润土(Fe-MSB)和硫酸铝改性钠基膨润土(Al-MSB)。采用单因素试验,以Fe-MSB和Al-MSB对模拟含磷废水中磷的去除率为验证效果,探索最佳制备条件;通过Fe-MSB、Al-MSB和SB的X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)及比表面积表征,分析改性机理和吸附性能。结果表明:在Fe-MSB最佳制备条件下,硫酸铁投加量为0.08 g/g,微波功率为低火,微波时间为6 min时,磷的去除率和残留浓度分别为99.92%和0.02 mg/L;在Al-MSB最佳制备条件下,硫酸铝投加量为0.10 g/g,微波功率为中低火,微波时间为7 min时,磷的去除率和残留浓度分别为98.82%和0.30 mg/L;改性后Fe-MSB和Al-MSB的孔隙、层间距和比表面积均显著增大,吸附性能明显提高,且Fe-MSB的吸附性能高于Al-MSB。     

沉钒废水蒸发结晶产物——硫酸盐渣处理工艺

利用焙烧的方法处理沉钒废水蒸发浓缩后的硫酸盐渣,干燥条件为130~160℃下1~1.5 h,焙烧条件为550~600℃下0.5~1 h,能够将废渣中的硫酸铵彻底分解,得到满足GB/T 6009-2003《工业无水硫酸钠》要求的硫酸钠产品。     

硫化镍异相结晶法处理含镍废水

针对含络合剂的重金属废水,以含镍废水为例,探索了以气体硫化氢为结晶药剂的硫化镍异相结晶技术。废水以薄层液膜方式铺展于结晶载体表面,硫化氢气体穿过气液界面进入液相,硫离子与金属离子在载体表面异相结晶析出,重金属得以去除。以含酒石酸的模拟化学镀镍废水为对象,静态实验与动态实验均表明该技术具有可行性,硫化镍沉淀在结晶载体表面异相结晶析出,且附着稳定;络合剂对反应影响小;进水流速为4 mL/min,硫化钠流速为0.65 g/min,氮气流速为0.16 L/min时,出水镍浓度为49~53 mg/L,单位面积滤布表面结晶平均去除镍量为0.98 g/(m2·h)。     

活性炭纤维负载硫化纳米零价铁用于活化PMS降解三氯苯酚

针对纳米零价铁(nanoscale zero-valent iron,nZVI)在反应过程中易团聚、易钝化和难回收等问题,采用比表面积大、化学稳定性好的活性炭纤维(activated carbon fibers,ACFs)作为载体,以连二亚硫酸钠(Na₂S₂O₄)作为硫化试剂,制备活性炭纤维负载硫化纳米零价铁复合材料(activated carbon fibers supported sulfidized nanoscale zero-valent iron,ACFs-S-nZVI),并考察了复合材料活化过一硫酸盐(peroxymonosulfate,PMS)降解三氯苯酚(trichlorophenol,TCP)的催化性能、反应机理及重复使用性能。材料表征结果表明,硫化不仅可以缓解nZVI的氧化,还可以加快nZVI的电子传输速率,而引入ACFs载体则极大地提高了硫化纳米零价铁(sulfidized nanoscale zero-valent iron,S-nZVI)的分散性和稳定性。通过条件探究实验发现,当反应条件设置为S/Fe比0.3、温度25 ℃、pH=6、催化剂投加量0.5 g·L⁻¹、PMS投加量0.5 mmol·L⁻¹时,ACFs-S-nZVI/PMS体系表现出最佳的催化性能,在30 min内即可去除99.14% 10 μmol·L⁻¹的TCP,显著优于未改性的样品。此外,该体系具有较宽的pH(2~10)适应范围、优异的抗离子干扰能力以及出色的重复使用性能。电子顺磁共振波谱(EPR)和自由基淬灭实验结果表明,羟基自由基(^•OH)、硫酸根自由基(SO₄^•−)和超氧自由基(O₂^•−)参与了ACFs-S-nZVI/PMS体系的催化反应。综上可知,ACFs-S-nZVI具有催化性能优异、稳定性高、环境适应性强等优点,在催化降解有机污染物方面表现出较好的应用前景。     

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pH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pH=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)。     

新型助凝剂海藻酸钠的助凝效能及作用机制研究

将海藻酸钠(SA)作为助凝剂,与混凝剂聚合氯化铝(PAC)复配使用,在模拟地表水样的混凝处理中探究其助凝效能,并考察溶液pH对混凝效果的影响,同时通过混凝出水Zeta电位分析其助凝作用机理。结果表明:对模拟地表水样,PAC与SA复配使用时最佳投加量分别为4.00及0.06 mg/L,此时浊度和UV₂₅₄的去除率分别可达81.9%和78.7%;溶液pH对混凝效果的影响较大,在pH为7.00时SA的助凝效果最佳,此时浊度及UV₂₅₄的去除率分别可达84.0%和83.7%。与传统助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)的对比研究表明,在各自最佳使用条件下,SA可以得到与PAM相当的助凝效果,且SA的投加量远低于PAM,具有较大的成本优势。     

兼养反硝化工艺协同处理海产品养殖及其加工废水

海产品养殖及其加工废水成分复杂且含盐量大,因此处理难度大。采用兼养反硝化工艺在连续搅拌反应器(CSTR)中对其进行协同处理,以实现碳和氮的同步去除。分析不同盐度时自养和异养反硝化污泥的驯化情况,并研究兼养环境下,进水C/N和HRT对自养与异养反硝化协同/竞争作用的影响。结果表明:自养/异养反硝化污泥的3种驯化方式中驯化效率表现为高盐>低盐-高盐>无盐-低盐-高盐,高盐驯化方式利于脱氮系统的快速启动;在兼养环境下,HRT为8.0 h时$NO_{2}^{-}$的去除负荷和去除率分别可达0.3 kg/(m ³·d)和99.7%,C/N为5.0时$NO_{2}^{-}$及COD去除率分别为99.9%和99.0%,HRT为8.0 h和C/N为5.0的运行条件更利于兼养系统运行效能的提高。     

高铁酸钠溶液处理焦化废水影响因素研究

采用电化学合成的高铁酸钠溶液直接对焦化废水进行处理,考察了pH值、高铁投加量和作用时间对废水中污染物去除率的影响。结果表明,获得最佳去除效果的适宜pH值为9,废水中各种污染物的脱除率随着高铁投加量的增大而升高;当作用时间为50 min、高铁投加量为41.67 mmol/L时,废水中酚的脱除率可达到74.2%。研究还发现,处理过程中用硫酸调节适宜pH值同时可促进(NH4)2SO4晶体的析出,既有利于氨氮的去除,又实现了氨氮的回收利用。     

次氯酸钠强化芬顿法处理废水中次磷酸盐同步回收磷酸铁

针对化学镀镍废水中次磷酸盐（H₂PO₂^-）难处理问题,采用次氯酸钠（Na Cl O）、过氧化氢（H₂O₂）、芬顿法、Na Cl O联用芬顿法对H₂PO₂^-去除效果进行比较,发现Na Cl O可以有效提高芬顿法氧化H₂PO₂^-的效率,并在适当条件下生成磷酸铁（Fe PO₄）沉淀,实现磷的回收.同时,考察了Na Cl O浓度、H₂O₂浓度、溶液初始p H值、反应温度、共存有机阴离子柠檬酸根(C₆H₅O₇^3-)和醋酸根（CH₃COO^-）浓度等条件对Na Cl O强化芬顿法处理H₂PO₂^-反应体系...