废镀锌板炼钢粉尘的浸出过程

为了解决废镀锌板冶炼粉尘造成的资源浪费和环境污染的问题,首先研究了用硫酸浸出该类粉尘中有价金属的过程。在不同温度条件下,控制浸出时间、液固比和硫酸浓度等因素,将粉尘中以不同形式存在的锌浸出。常温条件下,苏钢粉尘中赋存于氧化锌中的锌被全部浸出;高温强酸条件下,常温浸出过程中未被浸出的,赋存于铁酸锌中的锌几乎被全部浸出,浸出率达到98%。     

生物淋滤改善城市污泥的脱水性能

污水处理过程中产生大量剩余污泥,使得污泥脱水逐渐成为污泥处理的关键环节。本研究采用生物淋滤方法处理城市污泥,改善污泥脱水性能。通过污泥比阻、滤饼含水率和离心脱水率的变化评价生物淋滤改善剩余污泥脱水性能的效能。综合考虑污泥脱水性能改善效果和运行成本,生物淋滤优化条件为:硫粉投加量3 g/L;Fe2+投加量4 g/L;接种物投加量(接种物与供试污泥的体积比,mL/mL)0.4。在优化条件下,污泥体系被酸化至pH为2.0左右需要36～48 h,淋滤污泥的比阻由1.26×1014 m/kg降至8.14×1012 m/kg,降低了93.54%,滤饼含水率从98.39%降至73.68%,同时污泥离心脱水率从72%提高到83%。回调淋滤污泥pH至6.0,污泥比阻继续降至8.27×1011 m/kg,污泥比阻降低99.34%,污泥从难脱水状态转化为易脱水状态。通过污泥体系中铁离子和污泥絮体特征的变化,分析生物淋滤改善污泥脱水性能的机理。作为底物投加的Fe2+在微生物氧化作用下快速转化为Fe3+。生物氧化产生的Fe3+的絮凝作用可能是生物淋滤改善污泥脱水性能的主要机理。     

磁性活性炭处理含铜废水

利用自制磁性活性炭对水中Cu(Ⅱ)的去除进行静态吸附研究,考察了吸附时间、Cu(Ⅱ)初始浓度以及磁性活性炭投加量对铜离子去除率的影响。结果表明,磁性活性炭投加量为3 g/L时,对铜离子的去除率达92.6%;磁性活性炭对铜离子的吸附在最初的20 min是一个快速吸附,去除率达到总去除率的90%以上;随着Cu(Ⅱ)初始浓度的增大,Cu(Ⅱ)的去除率逐渐减小,磁性活性炭吸附铜离子可用Langmuir吸附等温式和Freundlich方程描述;利用磁铁对溶液中磁性活性炭进行回收,回收率达到87%。     

新型材料处理化学镀镍废水

采用一种同时具备吸附和离子交换功能的新型材料CARBONITE对低浓度化学镀镍废水进行实验研究,分别探讨了CARBONITE用量、pH值、温度和反应时间对CARBONITE去除废水中Ni2+的影响,并考察了CARBONITE的再生性能。实验结果表明,当CARBONITE投加量为1.5 g/L,pH值为6.8,温度为40℃,反应时间为6 h时,CARBONITE对Ni2+去除率可达最大值91.39%。用pH值为4的硫酸溶液对吸附后的CARBONITE进行再生实验,效果良好,再生3次之后的CARBONITE对Ni2+的去除率仍能达到82%左右。     

法库沸石对氨氮的吸附特性和阳离子交互过程

以0.9~2 mm和3.3~4 mm粒径沸石的天然法库沸石作为实验材料,开展了等温吸附实验、动力学实验和阳离子影响实验,探讨了天然沸石对氨氮(NH+4-N)的吸附特性及阳离子交互过程。结果表明,法库沸石对NH+4-N等温吸附线符合Langmuir和Freundlich吸附方程,最大吸附量为10.41 mg/g。吸附动力学过程符合准二级和颗粒内经扩散动力学方程,其吸附NH+4过程为物理吸附和化学吸附过程,并以化学吸附为主。对反应过程中各离子浓度监测发现,沸石中与NH+4发生离子交换的主要是Na+、Ca2+和K+,三者占离子交换总量的99%。共存阳离子在沸石吸附NH+4过程中,Ca2+和Mg2+对吸附过程影响最大,Na+影响最小。     

改性活性炭对废水中铬离子的吸附

改性活性炭被广泛应用于吸附水体中重金属离子,但关于铁改性活性炭吸附性能的研究报道甚少。本研究对活性炭进行铁改性处理,并将之应用于水中的铬离子吸附,考察了吸附时间、溶液p H对改性活性炭吸附Cr(Ⅵ)效果的影响。实验结果表明,在25℃下,p H为3,吸附时间为300 min时,其对Cr(Ⅵ)的去除率为91.4%。铁改性活性炭对铬离子的吸附机理服从准二级动力学方程,该吸附剂吸附等温线服从Langmuir方程,饱和吸附量为28.82 mg/g。     

聚苯胺修饰电极去除水中高氯酸根

在三电极体系中,研究聚苯胺修饰电极对高氯酸根离子的电化学去除。基于导电高聚物的电控离子交换特性,在其电化学扫描过程中高氯酸根能够掺杂进入到聚苯胺高分子链。在0.10 mol/L Na2SO4(p H 4.0)电解液中电化学循环伏安扫描25 min,2 mg/L高氯酸根的去除率达96.5%;在相同处理时间内,去除率随高氯酸根浓度的增加而明显降低,且溶液p H在3到5的范围内得到最优的去除效果。通过红外光谱和X射线光电子能谱表征高氯酸根掺杂前后的聚苯胺膜,结合循环伏安图的分析提出高氯酸根去除过程中可能的反应机理:高氯酸根作为掺杂离子,随电位的改变在聚苯胺链中迁移。研究表明,基于聚苯胺的电控离子交换特性,可以开发一种绿色高效的高氯酸根去除技术。     

亚铁离子活化过硫酸氢钾复合盐降解水溶液中萘普生

在不同pH值、Fe2浓度和过硫酸氢钾复合盐(PMS)浓度下,探究降解萘普生(NPX)的最佳条件,并通过分批投加Fe2+和改变投加顺序的方式,提高降解NPX的效率.结果表明,NPX在pH =3的条件下,降解效果最好;Fe2+浓度改变时,PMS/Fe2+/NPX=1/0.75/1条件下,NPX去除率最高;分批投加Fe2+和先投加Fe2+均可大幅提高NPX去除率.缓慢少量的产生硫酸根自由基(SO4--)更利于处理有机物,Fe2+的浓度则在产生自由基方面起着重要作用.     

二甲基二硫代氨基甲酸钠处理锌冶炼含镉废水

以二甲基二硫代氨基甲酸钠(福美钠)作为脱镉螯合剂,以聚合氯化铝作为絮凝剂,脱除含镉废水中的Cd2+。在考察福美钠加入量、搅拌时间、聚合氯化铝加入量、沉淀时间等工艺条件对Cd2+脱除效果影响的单因素实验的基础上,采用正交实验对工艺参数进行进一步优化。实验结果表明:在福美钠加入量为1.0 g/L、搅拌时间为20 min、聚合氯化铝加入量为0.2 g/L、沉淀时间为5 h的最佳工艺条件下,采用福美钠处理初始Cd2+质量浓度为100 mg/L的锌冶炼含镉废水,剩余Cd2+质量浓度降至0.008 mg/L,Cd2+去除率为99.99%,处理后的废水达到GB8978—1996《污水综合排放标准》。     

碱激发粉煤灰对Cs~+的吸附行为

将粉煤灰进行碱激发改性,运用XRD和SEM技术对碱激发粉煤灰进行了表征,通过静态平衡吸附实验研究了碱激发粉煤灰对Cs+的吸附动力学和热力学特性,并对吸附前后的碱激发粉煤灰进行了FTIR分析。表征结果显示,碱激发处理后,粉煤灰的晶相发生了改变,且粉煤灰表面密实的硬壳层被破坏。实验结果表明:在初始Cs+质量浓度为200 mg/L、吸附温度为25℃、溶液pH为10、碱激发粉煤灰投加量为12.0 g/L的条件下,碱激发粉煤灰对Cs+的平衡吸附率可达80%以上,其吸附能力比碱激发前提高了3倍以上;吸附过程可用准二阶动力学方程来描述,并较好地符合Langmuir等温吸附模型;碱激发粉煤灰对Cs+的吸附是吸热过程,且能自发进行;该过程以物理吸附为主,并伴随化学吸附。