铁改性杭锦土吸附剂对水中砷的去除研究

为提高天然杭锦土对水溶液中砷的吸附性能,采用氯化铁（FeCl₃·6H₂O）浸渍天然黏土矿物杭锦土（HJ）,制备表面负载铁氧化物的铁改性杭锦土除砷吸附剂（FHJ）.通过比表面积（BET）和扫描电镜（SEM）分析技术对材料进行表征以观察其微观形貌特点,通过X射线光电子能谱分析（XPS）和傅里叶红外光谱（FTIR）技术测定材料组成及化学基团,以初步探究材料吸附除砷机理.通过批试验考察FHJ投加量、初始pH、共存离子及腐殖酸浓度对FHJ除砷效能的影响.结果表明:①当铁负载比在0~50wt%范围内时,FHJ对溶液中As（Ⅴ）吸附容量随着铁负载比的增加而增加,最佳铁负载比为33wt%,此时铁与杭锦土的理论质量比为1:3.②BET分析结果表明经铁改性后,杭锦土比表面积显著增加,由71.14 m2/g增至158.50 m2/g;SEM分析显示,经改性后杭锦土表面形貌发生明显变化,结合Mapping图表明铁被有效负载到杭锦土表面.③批试验结果表明,As（Ⅴ）去除率随着FHJ投加量的增加而升高;溶液pH对As（Ⅴ）去除率有较大的影响,pH的降低有利于FHJ对砷酸盐的吸附.④FHJ除砷性能受溶液中共存离子CO₃2-、SiO₃2-影响较大,但受Cl-、SO₄2-、NO₃-及腐殖酸影响程度比较小.⑤吸附动力学过程符合准二级动力学模型,Freundlich等温吸附模型可更好地描述FHJ吸附除砷行为（R2=0.999）.⑥XPS分析结果显示,铁氧化物主要以FeOOH和Fe₂O₃的形态负载于杭锦土表面,FTIR表明FeOOH的羟基基团同As（Ⅴ）发生吸附作用,在FHJ除砷过程中,化学吸附是主要的吸附除砷机理.研究显示,铁改性杭锦土除砷效果良好,具有一定的应用潜力.      

Synthesis of linear low-density polyethylene-g-poly (acrylic acid)-co-starch/organo-montmorillonite hydrogel composite as an adsorbent for removal of Pb(Ⅱ) from aqueous solutions

The purpose of this work is to remove Pb(II) from the aqueous solution using a type of hydrogel composite. A hydrogel composite consisting of waste linear low density polyethylene, acrylic acid, starch, and organo-montmorillonite was prepared through emulsion polymerization method. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Solid carbon nuclear magnetic resonance spectroscopy (CNMR)), silicon^-29 nuclear magnetic resonance spectroscopy (Si NMR)), and X-ray diffraction spectroscope ((XRD) were applied to characterize the hydrogel composite. The hydrogel composite was then employed as an adsorbent for the removal of Pb(II) from the aqueous solution. The Pb(II)-loaded hydrogel composite was characterized using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR)), scanning electron microscopy (SEM)), and X-ray photoelectron spectroscopy ((XPS)). From XPS results, it was found that the carboxyl and hydroxyl groups of the hydrogel composite participated in the removal of Pb(II). Kinetic studies indicated that the adsorption of Pb(II) followed the pseudo-second-order equation. It was also found that the Langmuir model described the adsorption isotherm better than the Freundlich isotherm. The maximum removal capacity of the hydrogel composite for Pb(II) ions was 430 mg/g. Thus, the waste linear low-density polyethylene-g-poly (acrylic acid)-co-starch/organo-montmorillonite hydrogel composite could be a promising Pb(II) adsorbent.     

不锈钢渣资源利用特性与重金属污染风险

研究了2种不锈钢渣——电炉(EAF)钢渣和转炉(AOD)钢渣可资源化利用和重金属污染特性.结果表明:2种钢渣的粒径主要分布于小于5 mm的范围内;EAF钢渣的主要元素(w>1%)为Ca,Si,Mg,Al,Fe,O和Cr,主要矿物质为Ca₂SiO₄和Ca₃Mg(SiO₄)₂;而AOD钢渣主要由Ca,Si,Mg,C和O等元素组成,主要矿物质为Ca₂SiO₄,资源化利用潜力大.不锈钢渣浸出毒性测试结果表明:除Cr外,所有重金属浸出质量浓度均低于或接近于检测限,Cr浸出质量浓度小于0.2 mg/L,远低于危险废物鉴别标准(GB5085.3-1996)相应限值,且重金属主要以稳定的化学形态存在;根据有效浸出测试结果,不锈钢渣中的Cr在最不利条件下存在溶出风险,但以毒性较低的Cr(Ⅲ)为主,与X射线衍射测试结果一致.因此,不锈钢渣中的重金属浸出污染风险低.      

极端干湿循环作用下饱和泥浆红黏土的干缩裂隙发育特征

云贵高原红黏土常经历极端干湿循环过程,为研究极端干湿循环作用对红黏土干缩裂隙发育规律的影响,以昆明呈贡地区红黏土饱和泥浆样为研究对象,在室内进行5次干湿循环试验,通过监测红黏土质量和表面干缩裂隙的形成及其演化过程,分析了极端干湿循环作用对红黏土水分蒸发、干缩裂隙的形成及其演化、表面干缩裂隙网络结构形态的影响.结果 表明...     

咸淡水界面上含水介质的水敏感性研究

在野外水文地质调查的基础上,采集大沽河下游咸水入侵区砂样,通过室内渗流柱咸淡水驱替试验,分别研究了盐度突变和渐变条件下咸淡水界面上含水介质的水敏感性.研究结果表明,在盐度突变条件下含水多孔介质的渗透系数下降了50.0%,而在盐度渐变条件下渗透系数只下降了25.1%,溶液盐浓度递减速率越快则渗透性降低程度越大;随着渗透时间的延长,渗透系数可降低1～3个数量级,且渗透性的降低具有不可逆性.另外,本区渗透性发生变化主要是由伊利石、高岭石和绿泥石这些非膨胀性粘粒在渗流柱内迁移和沉积引起的.     

改良型湿法制备活性白土清洁生产及末端治理实验研究

传统湿法制备活性白土工艺中存在水耗、酸耗大等清洁水平较低的问题,本研究提出了在生产工艺流程中循环使用硫酸酸性废液、并从循环3次的硫酸废液中回收铝盐制备无铁硫酸铝的一种改良型湿法制备活性白土工艺,对末端治理采用电石渣替代石灰作为中和剂进行了探索性实验研究。实验结果表明,改良型湿法制备活性白土工艺对活性白土产品的理化性质无明显影响,产品质量符合行业标准,且酸的利用率从20%提高到约90%,水耗减少量为原工艺的1/3,无铁硫酸铝主要参数符合相关产品技术标准(HG/T2225-2001)。用电石渣作为中和剂处理酸性废液能够实现出水水质稳定达标,处理成本从255万元降低至210万元。本研究的实施使得活性白土的生产工艺清洁生产水平有较大提高。     

长链季铵盐的絮凝性能

采用FTIR技术对自制的长链季铵盐絮凝剂环氧丙基十二烷基二甲基氯化铵进行了表征,研究了该絮凝剂对高岭土悬浊液的絮凝效果,考察了絮凝剂加入量、溶液pH和絮凝时间对絮凝率的影响;并与常用絮凝剂聚丙烯酰胺的絮凝效果进行了对比。表征结果显示,合成的目标产物为环氧丙基十二烷基二甲基氯化铵。实验结果表明：在絮凝剂加入量8 mg/L、溶液pH 9、絮凝时间50 min的条件下,絮凝率达到84.84%;在相同絮凝剂加入量的条件下,环氧丙基十二烷基二甲基氯化铵的絮凝效果优于聚丙烯酰胺。     

粉质粘土和粉质砂土对铬渣渗滤液中Cr(Ⅵ)吸附特性

针对铬渣堆场及其渗滤液生态环境污染严重这一热点问题,在对锦州铬渣堆场附近不同土壤取样测定基础上,采用振荡平衡法,测定吸附时间、污染物浓度、pH值、温度等条件改变对粉质粘土和粉质砂土吸附Cr（Ⅵ）的影响,研究2种土壤对Cr（Ⅵ）的吸附特性,获得土壤吸附的等温吸附曲线,建立吸附动力学方程。结果显示,吸附时间、污染物浓度、pH值、温度等都对土壤吸附Cr（Ⅵ）有不同程度的影响。粉质粘土和粉质砂土对Cr（Ⅵ）的吸附可用Langmuir方程、Freundlich方程和Temkin方程很好地描述,以Freundlich方程为最佳。粉质粘土和粉质砂土的Elovich型公式、双常数速率公式、抛物线扩散公式3种动力学方程的拟合程度顺序均为：Elovich型公式>双常数速率公式>抛物线扩散公式,粉质粘土相较粉质砂土动力学拟合程度更高且吸附性更好。     

Factors Influencing 2,4-D Sorption and Mineralization in Soil

Abstract

This study quantified 2,4-D [(2,4-dichlorophenoxy)acetic acid] sorption and mineralization rates in five soils as influenced by soil characteristics and nutrient contents. Results indicated that 2,4-D was weakly sorbed by soil, with Freundlich distribution coefficients ranging from 0.81 to 2.89 µg^1?1/n  g^?1 mL^{1/ n} . First-order mineralization rate constants varied from 0.03 to 0.26, corresponding to calculated mineralization half-lives of 3 and 22 days, respectively. Herbicide sorption generally increased with increasing soil organic carbon content, but the extent of 2,4-D sorption per unit organic carbon varied among the soils due to differences in soil pH, clay content and/or organic matter quality. Herbicide mineralization rates were greater in soils that sorbed more 2,4-D per unit organic carbon, and that had greater soil nitrogen contents. We conclude that the effect of sorption on herbicide degradation cannot be generalized without a better understanding of the effects of soil characteristics and nutrient content on herbicide behavior in soil.     

填埋场粘土衬里破坏机理分析

填埋场粘土衬里可能发生开裂、开孔、解体等形式的破坏。开裂的主要机理是干湿循环作用、物理化学作用及差异沉降作用。开孔的主要机理是管涌和穿透。边坡失稳和冻融循环可能使粘土衬里的连结结构解体。