Fenton试剂处理腐殖酸废水影响特性和降解动力学模型

研究了Fenton试剂降解腐殖酸废水的影响特性,并在理论分析反应过程的基础上建立动力学方程,同时根据实验进行动力学方程参数估算。研究表明,Fenton试剂通过氧化和混凝共同作用有效去除腐殖酸。在初始pH=4,40mmol/L FeSO4和160 mmol/L H2O2投量下,腐殖酸60 min氧化去除率、混凝去除率分别达到78.6%和11.5%,其初始氧化速率达到最大59.6 mg/(L.min)。腐殖酸的氧化降解动力学模型值与实验值吻合良好,说明采用该动力学模型能较好预测腐殖酸废水的氧化降解情况,且Fenton氧化降解腐殖酸的机理符合自由基的理论和实践。     

三氯乙酸与其他有机物在活性炭上的竞争吸附

通过等温吸附实验,考察了三氯乙酸(TCAA)与十二烷基苯磺酸钠(DBS)、腐殖酸(HA)在活性炭(GAC)上的竞争吸附现象。结果表明,GAC对TCAA的吸附符合Langmuir模型,对DBS和HA的吸附均符合Freudlich模型;在GAC上,DBS和HA对TCAA构成竞争吸附,大分子HA阻塞GAC的微孔,使得TCAA与DBS难以进入微孔;GAC对3种物质的吸附能力由大到小依次为DBS、TCAA和HA;离子型表面活性剂DBS憎水性一端与TCAA竞争吸附位,亲水性一端与TCAA形成吸附,使GAC总饱和吸附量有所加大。     

宝鸡市大气PM_(10)中水溶性物质的组成及特征研究

2008年冬、春季在宝鸡市4个不同功能区采集PM10样品,探讨了PM10中水溶性物质的化学组成、时空分布特征以及来源。结果表明,冬、春季PM10的平均质量浓度分别为(402±100)、(410±160)μg/m3,无明显季节差异,冬季以交通干道区的PM10浓度为最高,而春季则以商贸区的PM10浓度为最高;冬、春季PM10中水溶性有机碳(WSOC)浓度最高值均出现在商贸区,最低值则分别出现在背景点和交通干道区,水溶性无机碳(WSIC)浓度最高值分别出现在交通干道区和商贸区,最低值均出现在背景点;冬、春季PM10中所含大多数无机离子浓度不存在显著空间差异,但不同功能区PM10中无机离子所占质量分数差异较明显;冬、春季PM10中的水溶性物质质量浓度分别为207、151μg/m3,在PM10中所占质量分数分别为51%和40%,其中,冬、春季水溶性物质浓度最高的分别为居民区和商贸区;冬季PM10中WSOC浓度与SO24-、NO3-浓度有较好的相关性,说明冬季PM10中WSOC的主要组分为二次有机气溶胶,而春季PM10中WSOC浓度与SO42-、NO3-浓度的相关性相对较差,这是由于一次有机气溶胶对WSOC的贡献率较冬季显著增大;宝鸡市与北京市大气PM10浓度、PM10中的SO42-、NO3-、NH4+浓度最为接近;广州市大气PM10中的SO42-所占质量分数(14%)要高于北方城市(宝鸡市和北京市均为9%)。     

纳米Fe_3O_4磁性粒子的制备及吸附性能研究

采用共沉淀法制备了纳米Fe3O4磁性粒子。应用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)等对纳米磁性粒子的粒径、结构、形貌、磁性能进行了表征,进行了磁分离沉降性能和腐殖酸吸附去除实验研究。结果表明:在未添加任何分散剂的条件下,制得的纳米Fe3O4磁性粒子主要呈球状,平均粒径约11 nm,为典型的反尖晶石结构;饱和磁化强度、矫顽力和剩余磁化强度分别为73.10 emu/g、159.2 A/m和0.41 emu/g;磁分离沉降速度为重力场的50倍;纳米Fe3O4磁性粒子对腐殖酸的吸附符合Langmuir型吸附等温线。     

复配介质去除地下水中腐殖酸

以模拟地下水为研究对象,进行了复配介质去除地下水中腐殖酸的实验研究。探讨了配比、粒径、固液比、pH和温度对腐殖酸去除效果的影响。腐殖酸的浓度通过紫外分光光度法测定。结果表明:在不加活性炭的条件下,H物质∶X物质∶Q物质=1∶8∶8时,其硬度较好;在初始pH=6.34、反应时间为4 h时,去除率可达到95%以上;当反应时间≤1 h时,去除率随粒径增大而减小,而当反应时间为2～6 h时,小粒径和中等粒径复配介质对腐殖酸去除率略高于大粒径;一定浓度范围内,腐殖酸的去除率与固液比呈正相关,但固液比增大时,并不能无限提高去除率,当固液比为1∶200～1∶50时,去除率呈现平台;pH对复配介质去除效果影响不大,而温度对腐殖酸的去除有显著影响,较低温度(16.8℃)下的去除率比较高温度(35.0℃)下的去除率高5%。该复配介质去除地下水中腐殖酸是有效可行的,可作为PRB(permeable reactive barrier,渗透反应格栅)的潜在反应介质。     

水溶性羧甲基壳聚糖对Cd2+的解吸行为研究

为改善壳聚糖(CTS)的水溶性及对重金属的配位能力,合成水溶性好并能与重金属形成配位作用的水溶性羧甲基壳聚糖(WSCC),研究了WSCC对镉的增溶、解吸行为,考察了pH、离子强度、有机质含量和WSCC初始浓度对镉的解吸影响。结果表明:WSCC对碳酸镉的增溶效果显著,当其质量浓度为2g/L时溶液中Cd2+可达到275mg/L;WSCC对镉解吸能力随着土壤中有机质含量的增加而降低,pH的升高、离子强度的增加和WSCC初始浓度的增加有利于镉的解吸;WSCC对镉污染土壤的解吸更符合准二级动力学方程,该静态解吸研究可以为镉污染土壤的修复提供基础信息及依据。     

腐殖酸钠在湿法石灰石烟气脱硫系统中阻垢性能的研究

介绍了腐殖酸钠(HAS)的阻垢机理,研究了HAS在石灰石湿法烟气脱硫系统中的阻垢效应,同时在相同的条件下与己二酸的阻垢效果作了对比实验.结果表明,HAS对pH在5.5～6.5、质量分数为3.5%的石灰石脱硫浆液有很好的缓冲作用;并在此浓度的脱硫浆液中,质量浓度为1.5g/L的HAS的阻垢效果达到最佳.石灰石浆液中挂片上的结垢量对比实验得出,添加最佳浓度己二酸时的结垢量,只比添加最佳浓度HAS时的结垢量平均少1.8×10-4g/cm2.     

Fe3+对水溶液中泰乐菌素光解的影响

为了正确评估抗生素的环境风险,了解抗生素在水环境中自然光转化的规律,以泰乐菌素作为目标污染物,考察了溶液pH值、Fe~(3+)、H_2O_2及腐殖酸(Humic Acid,HA)对泰乐菌素光降解的影响。结果表明:酸性条件下泰乐菌素的光解速率明显高于中性及碱性条件;在纯水体系中,H_2O_2及HA存在下,Fe~(3+)的存在能够明显促进泰乐菌素的光降解。Fe~(3+)对泰乐菌素光解的影响机制可能包括类Fenton反应和铁离子的氧化还原循环两个过程。因此,在评估抗生素的环境风险时,应当综合考虑Fe~(3+)及共存的环境条件对其自然光转化过程的影响。     

蚓粪腐殖酸对Cd2+的吸附作用研究

以蚯蚓粪中提取到的腐殖酸为研究材料,采用傅里叶变换红外光谱仪分析了蚓粪腐殖酸的功能基团组成,考察了pH、Cd~(2+)初始浓度和吸附时间对蚓粪腐殖酸吸附Cd~(2+)的影响,得到蚓粪腐殖酸对Cd~(2+)的最佳吸附条件。研究结果表明:蚓粪腐殖酸的红外光谱特征吸收峰主要位于3 300～3 600cm-1,主要功能基团为羧基、羟基和胺基;pH小于4.0时,蚓粪腐殖酸对Cd~(2+)的吸附效果较差,近中性条件下吸附效果最佳;Cd~(2+)初始浓度对吸附效果影响较大,Langmuir模型模拟得到Cd~(2+)的最大饱和吸附量为4.47mg/g;蚓粪腐殖酸对Cd~(2+)的吸附作用较为稳定,吸附40min后基本达到饱和;蚓粪腐殖酸对Cd~(2+)有较强的吸附能力,为土壤Cd~(2+)污染修复提供参考。     

宝鸡市冬季城郊水溶性离子浓度的昼夜变化及粒径分布特征

为研究宝鸡市冬季城郊水溶性离子浓度的昼夜变化及粒径分布特征,用分级采样器在宝鸡市城区和郊区同步采集2017年12月至2018年1月大气颗粒物,用离子色谱法分析9种离子的粒径分布。结果表明:(1)宝鸡市PM2.1(粒径≤2.1μm的细粒子)和PM2.1(粒径2.1μm的粗粒子)均呈郊区高于城区、夜间高于昼间的特征,PM2.1是颗粒物主要组成部分。二次离子(SO24-、NO3-和NH4+)是水溶性离子的主要成分,且主要存在于PM2.1中。城郊NO3-/SO24-(质量比)均大于1.6,表明宝鸡市移动污染源贡献大;(2)城郊PM2.1、PM2.1及6种主要离子均呈双模态分布,二次离子主峰分布于0.43～1.10μm粒径段,Ca2+、Na+、K+的主峰分布于4.70～5.80μm粒径段;(3)不同粒径段的硫氧化率(SOR)和氮氧化率(NOR)均呈双模态分布,主峰分布于0.43～1.10μm的细粒径段,说明在PM2.1中更易发生硫氧化反应和氮氧化反应。人为活动及车流量的昼夜时段性差异是造成城郊SOR和NOR差异的重要原因。