特种分离电去离子技术处理低浓度含镍废水

以电镀漂洗水为主要来源的低浓度重金属废水,多为对生态环境危害极大,难以处理的一类污染物,其彻底处理方法是实现电镀工艺的闭路循环与零排放。针对这一研究目标,讨论了通常用于纯水制备的电去离子(EDI)装置内部构造的适应性改进,并利用自制EDI膜堆对低浓度含镍废水处理进行了实验研究。实验条件下,对于Ni2+含量为40mg/L,pH为5。7的原水,EDI淡化水的Ni2+浓度低于0.1mg/L,浓缩水浓度则达到1060mg/L。研究表明,利用EDI技术处理低浓度重金属废水,可同时实现出水纯化和重金属离子的有效浓缩,回收有价金属和纯水资源,实现重金属废水的零排放与资源化。     

镍基催化剂的制备及其对垃圾气化产氢的催化活性

以陶粒为载体,采用常温浸渍法制备了负载型镍基催化剂,并利用X射线衍射分析(XRD)、X射线荧光分析(XRF)、BET、环境扫描电镜-能谱仪分析(ESEM-EDX)和元素分析等对其进行了表征,该催化剂BET表面积为101.3m2/g.活性组分NiO颗粒平均粒径约为2μm,均匀分散在载体表面.并在下吸式固定床气化炉中,进行水蒸气催化气化城市生活垃圾有机组分的实验来评价镍基催化剂的催化活性.结果表明,在镍基催化剂的作用下,H2和CO含量明显增加,H2含量最高达43.22%,CO2、CH4、C2H4和C2H6.平均含量降至1%以下.催化气化过程的产氢率远远高于气化过程,最高达19.9mol H2/kg,低温段催化气化的潜在产氢率高于气化过程,但高温段低于气化过程;高温有利于气化产气中H2和CO的生成,还可以促进CH4、C2H4和C2H6的分解.催化气化过程的焦油产率、灰渣产率明显低于气化过程,特别是焦油产率降至2%以下,而产气率则高于气化过程.     

氨基改性二氧化硅气凝胶的制备及其对镍离子的吸附性能

以正硅酸乙酯为硅源、3-氨丙基三乙氧基硅烷为改性剂,采用溶胶-凝胶法制备了氨基改性二氧化硅气凝胶,采用FTIR、SEM、TEM和BET技术对其进行了表征,并将其用于对水中镍离子的吸附。表征结果显示,改性前后的气凝胶均具有三维多孔网络结构,比表面积分别为877.35 m²/g和357.76 m²/g,平均孔径分别为10 nm和12 nm。实验结果表明：溶液pH为4~7时改性气凝胶对镍离子均保持较高的吸附量,溶液pH为6左右时吸附量最高;Langmuir等温吸附模型能更好地描述镍离子在改性气凝胶上的吸附行为,其饱和吸附量为70.03 mg/g,改性前仅为29.05 mg/g;改性气凝胶重复使用5次后,仍保持较高的镍离子去除率,重复使用性能良好。     

泡沫镍负载改性TiO_2降解甲醛

为了消除甲醛气体对人类的危害,对甲醛气体的光催化降解行为进行了研究。采用沉淀-胶溶法制得了具可见光活性的纳米TiO2溶胶,然后将其负载于经过预处理的泡沫镍板上,置于自置的光催化反应器中,考察了在可见光照射下对密闭空间里面一定浓度的甲醛气体的降解情况。采用乙酰丙酮分光光度法,在最佳的检测条件下检测气相中甲醛气体经不同光照时间后的浓度。研究发现,负载了氮掺杂改性的TiO2的泡沫镍板在可见光照射下能够有效降解气相中的甲醛,反应240 min后对甲醛气体的降解率为93%;而同样条件下反应器中只有处理过的泡沫镍板时,甲醛气体浓度基本保持不变。     

用陶土吸附处理含镍废水的研究

进行了用陶土吸附处理模拟含Ｎｉ＾２＋废水的研究,探讨了陶土用量,吸附时间、废水酸度,废水中Ｎｉ＾２＋的初始浓度及吸附温度对镍去除率的影响,并用实际含镍废水进行了验证。     

桂林市菜地土壤和蔬菜中的镍含量及其健康风险

对桂林市菜地土壤和蔬菜中的镍含量进行大规模调查,评价其污染程度,并用目标危险系数(THQ)评估通过食用蔬菜摄入镍对人体造成的健康风险。采集菜地土壤样品160个,新鲜蔬菜样品566个,样品中镍含量采用石墨炉原子吸收分光光度法测定。结果表明,桂林市菜地土壤镍质量浓度范围、算术平均值和Box-Cox平均值分别为9.01～1 200.00、39.04、25.18mg/kg,其中有14.38%的菜地土壤样品镍含量超过《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)中农田土壤的二级质量标准(pH<6.5);桂林市蔬菜中镍质量浓度范围、中值和几何平均值分别为0.001～0.981、0.035、0.036mg/kg,与其他城市蔬菜镍含量相比,桂林市蔬菜镍含量总体处于较低水平,通过蔬菜摄入镍的健康风险小。蔬菜对镍的富集能力以豆苗和豌豆最高,因而其抗污染能力较差,茄子、西红柿和生菜富集能力低。     

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)。     

烧结纤维承载活性炭复合材料在苯蒸气脱除中的应用

以8μm的镍纤维和煤基活性炭为原材料,通过抄制和烧结工艺制备了烧结纤维承载活性炭粉末复合材料。为了减轻床层总重量,将这种材料和通常的颗粒状活性炭进行联合装填形成复合层,并进行了苯蒸气的吸附穿透实验。利用Wheeler方程对床层的饱和吸附容量和吸附速率常数进行了测定。结果表明,在相同的测试条件下,联合装填层比单独的颗粒炭装填层具有更好的苯蒸气脱除性能;对两种床层而言,其各自的饱和吸附容量是一个不随比速而变化的常数,而随着气流比速的增加,两种床层的吸附速度都呈增加的趋势。