重金属-柠檬酸-针铁矿三元体系的表面络合模型研究

根际环境产生的柠檬酸等小分子有机酸可能影响重金属的溶出效应.本文研究了 4种重金属Cd、Pb、Cu、Ni及柠檬酸在针铁矿表面的三元体系吸附行为,结果发现柠檬酸促进了 4种重金属酸性条件下在针铁矿表面的吸附量,而Cu、Ni促进了柠檬酸碱性条件下的吸附.结合红外光谱图发现,重金属-柠檬酸-针铁矿主要存在以下2种三元体系形态...     

成都市2001年9月和10月雨水的化学组成

为了查明成都市大气污染物的来源，从2001年9月开始，收集成都市雨水样品。本文分析讨论了9月和10月所收集的雨水样品的化学组成。     

可降解聚乙醇酸微塑料老化前后对盐酸四环素的吸附性能

聚乙醇酸(poly glycolic acid,PGA)因其良好的降解性能会加快其老化过程,可能比传统塑料具有更大的环境风险,因此,评估PGA在环境迁移中对污染物的载体效应尤为重要。选用PGA颗粒微塑料(microplastics,MPs)为研究对象,盐酸四环素(tetracycline hydrochloride,TCH)为代表性污染物,探究老化过程对PGA吸附TCH行为的影响。结果表明：PGA在经过15 d H₂O₂和H₂SO₄老化后,表面均变得粗糙,比表面积由0.017 m²·g⁻¹分别增至0.327 m²·g⁻¹和0.467 m²·g⁻¹,官能团含量分别增加了1.89%和3.49%,接触角由83.19°分别降至81.58°和50.07°。吸附动力学均符合伪二级动力学模型,吸附等温线均符合Langmuir等温吸附模型。老化后PGA对TCH的吸附量均高于老化前,PGA-H₂O₂和PGA-H₂SO₄最大表观吸附量分别为0.617 mg·g⁻¹和0.686 mg·g⁻¹,是PGA老化前的1.05倍和1.17倍。     

基于氧化还原-分步沉淀法的酸性矿山废水处理效果

为降低韶关市大宝山酸性矿山废水(AMD)的处理成本,采用氧化还原-分步沉淀法对矿山废水进行处理。结果表明：将石灰石分多次投入经过还原处理的废水中,在反应时间为45 min、转速为250 r·min⁻¹、废水pH为5时,可从AMD中回收高品质石膏;继续用NaOH溶液调节废水pH至5.5,控制曝气量为4 mg·L⁻¹,曝气时间为45 min,通过氧化沉淀法和铁氧体法可分步回收废水中的Fe^2+/3+,再向废水中加入NaOH溶液,调节废水pH至9.5,可沉淀回收废水中的Zn²⁺、Cu²⁺;经过该工艺处理后,废水中各金属离子均低于国家污水综合排放标准(GB 8978-1996);该工艺处理1 t废水,可回收石膏5.4 kg(纯度85.72%),铁渣1.53 kg(w(Fe)=35.4%)、锌铜渣1.4 kg(w(Zn)=10.89%、w(Cu)=0.1%);废水中Fe^2+/3+、Zn²⁺、Cu²⁺回收率分别为84.3%、71.2%、46.2%,废水处理的药剂成本为4.1元·t⁻¹,废水产生可回收资源产品收入为3.8 元·t⁻¹。该工艺可从AMD中回收高品质石膏并分步回收废水中的金属,有效降低废水的处理成本,回收废水中的资源,实现环保与经济效益双赢的目标,并为AMD资源化处理提供理论指导。     

闭坑煤矿水热利用的水质保障与处理模拟

闭坑煤矿水热联用为煤矿区实施双碳战略的重要举措之一,其水热利用过程中最大挑战之一为集热装置的堵塞腐蚀问题。本文以常见的闭坑酸性高铁矿井水为例,采用中和-强化絮凝沉淀的处理工艺,以CaO为中和剂、聚合氯化铝(PAC)为絮凝剂、聚丙烯酰胺(PAM)为助凝剂,研究高温矿井20-50 ℃水温下水质调控关键参数与温度响应特征。实验表明,水温在30 ℃时,水中总Fe和Fe²⁺去除效率可达最高,温度高于30 ℃不利于Fe²⁺的充分氧化,温度过低不利于Fe³⁺的水解,采用1.23 g·L⁻¹ CaO+20 mg·L ⁻¹ PAC+3 mg·L ⁻¹ PAM的药剂组合可以使出水总Fe含量低于0.3 mg·L⁻¹;利用分形方法分析了高温矿井水絮凝反应中絮体形态与温度变化的响应关系,温度过低或过高时,形成的絮体细密松散;30 ℃时絮凝反应中絮体的分形维数1.41增长到1.92,此刻分形维数增长速率最大,絮体结构大且紧实,絮体沉降速度增快,絮凝效果最佳;30 ℃下反应投入的CaO放热速率大于温度自然流失的速率,反应后综合温度呈上升趋势。当温度大于30 ℃时,絮体分形维数变化无定势,温度影响矿井水絮凝降污效率。闭坑煤矿水热联用中水质保障处理模拟为闭坑矿井水热联用的水质调控提供科学依据。     

溴与铜协同还原法脱除污酸中的砷

针对高酸度的含砷废水处理难度大的问题,通过溴与铜的协同作用将高价态的砷还原为单质来实现脱砷,采用ICP测定、阴离子电极分析、XRF检测对反应前后的溶液滤渣进行了表征;研究了还原反应中各因素对反应的影响。结果表明：反应温度、反应时间、氢离子浓度、铜粉目数及搅拌速率的升高均有利于砷还原反应的发生;增加铜粉及溴化钠用量,有助于反应进行,铜粉与溴化钠过量则引起反应后溶液中铜、溴离子浓度升高。在最优条件下,反应后砷的去除率可达到99.5%以上,溶液中的铜离子为60 mg·L^-1以下,通过XRF分析反应后所得的滤渣发现,溶液中的砷均沉淀进入固体。通过溴与铜协同还原的方法,溶液中的高价砷还原为单质,实现了高酸度环境下砷的脱除。     

不同方法处理飞灰对亚甲基蓝的吸附性能

为了研究不同方法处理飞灰对亚甲基蓝的吸附性能和吸附上清液中重金属的浸出毒性,分析了水洗、硫酸洗和醋酸洗飞灰及在吸附过程中投加NaOH和Na2CO3对亚甲基蓝的吸附效果的影响,以及吸附上清液中Pb和Cr的浸出情况。实验得出,不同方法处理飞灰对亚甲基蓝的脱色率均达70%以上,最高可达100%,通过水洗和酸洗,飞灰的稳定性显著提高,1%硫酸和5%醋酸洗飞灰吸附上清液中Pb和Cr的浸出量远远低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》的限定值。飞灰经过稳定化处理,用以处理染料废水具有巨大潜能。     

酸析-Fenton氧化法处理采气废水

采用酸析-Fenton氧化法对川西某气井采气废水进行降解处理研究,考察了pH、Fenton试剂配比、投加量及反应时间等主要影响因素对采气废水处理效果的影响,并选用气相色谱-质谱仪器(GC-MS)对酸析-Fenton氧化法处理前后水样的成分进行定性分析.结果表明,酸析-Fenton氧化法最佳实验条件:pH为1,H2O2/COD为7,H2O2/Fe2+(摩尔比)为3,反应时间为120 min;在最佳实验条件下COD、SS、油类物质、色度的去除率分别为81%、99%、95%、99%;对比处理前后水样的GC-MS图谱,表明在质谱扫描范围内,处理前后水样中物质成分变化较大,酸析-Fenton氧化技术对采气废水中难降解有机物的去除效果明显.     

抗坏血酸对三价铁/过氧化钙体系降解头孢氨苄的影响

通过添加抗坏血酸（AA）能够缓解铁离子形成沉淀和加速(Fe3+转化为Fe2+,催化CP产生活性氧物质（ROSs）,对CFX降解起到促进作用。研究了Fe3+/AA/CP体系降解CFX的Fe3+浓度、AA浓度、CP浓度、初始pH等主要影响因素。结果表明：在Fe3+浓度0.60?mmol·L-1、AA浓度0.15?mmol·L-1、CP浓度0.144?g·L-1、CFX的初始浓度0.15?mmol·L-1和初始pH=3.00的室温条件下,20 min内CFX的降解率可达到100%。随着初始pH升高,CFX的降解率随之降低。反应过程中降解CFX的活性物质为羟基自由基（HO·）和超氧自由基（O2-·）,其中HO·对CFX降解起到主导作用。水中阴离子的影响表明,SO42-、Cl-对CFX的降解影响较小;但HCO3-对CFX的降解有明显的抑制作用。在处理成分较复杂的实际养殖废水实验中,发现只有提高药剂量才能达到有效降解实际废水中头孢氨苄的目的。     

磁性Ca/Al水滑石对挥发性脂肪酸的吸附性能

污水脱氮除磷处理过程中使用的液态碳源存在投加量难以控制以及容易影响出水水质、增大处理费用等缺点。针对此现状,采用超声辅助法以超顺磁性铁氧体材料对制备的Ca/Al水滑石进行复合改性合成磁性Ca/Al水滑石,研究以其作为载体对挥发性脂肪酸(VFA)的吸附提取性能,考察了磁性Ca/Al水滑石吸附剂剂量、吸附时间和转速对VFA吸附效果的影响,并通过均匀实验设计,采用响应面法优化吸附提取参数。结果表明：当吸附剂剂量为16 g·L-1,吸附时间为50 min,转速为70 r·min-1时,该材料对VFA的理论最大吸附效率为95.7%。由于材料自身具有磁性特性,经提取后的混合液在外加磁场的作用下,能够实现磁性Ca/Al水滑石的快速回收。同时,将回收再生后的磁性Ca/Al水滑石对VFA的吸附提取性能进行了研究,发现在吸附解吸3次循环后仍然有很好的吸附效果。表明利用该磁性Ca/Al水滑石提取VFA是可行的,为后续将其作为固态可控外加碳源的研究奠定了基础。