粉煤灰合成沸石的吸附性能及其机理研究

本文以粉煤灰为原料,采用碱熔预处理-水热合成的方式合成NaA型沸石。笔者不仅通过XRD和SEM对产品进行表征,还通过吸附试验研究了初始浓度、液固比、吸附时间和初始pH对吸附重金属离子的影响。结果表明,经过XRD分析,合成沸石为NaA型沸石,常温条件下,其对Zn~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)的去除率可以达到99%,实现了重金属废水的无害化处理。     

改性鸡蛋壳对Ni~(2+)的吸附性能研究

本文研究了改性鸡蛋壳吸附剂对废水中Ni~(2+)的吸附性能,通过对单因素试验的分析可以看出,随着改性鸡蛋壳的投加量、吸附时间和pH的增大,Ni~(2+)的去除率不断上升;而随着鸡蛋壳煅烧温度的增加,Ni~(2+)的去除率呈现"先增后减"的趋势,在煅烧温度为673 K时达到最大。通过对鸡蛋壳吸附Ni~(2+)的动力学和热力学研究发现,整个吸附过程很好地遵循伪二级动力学模型和Freundlich吸附等温式,表明改性鸡蛋壳能高效去除废水中的Ni~(2+),在重金属废水的处理中有较好的应用前景。     

废麻活性炭去除水体中亚甲基蓝染料的性能研究

以废麻带为原材料制备出活性炭吸附剂,为了系统研究其对染料废水的吸附性能,以麻质活性炭(HAC)为吸附剂,亚甲基蓝染料(MB)为吸附质,探讨了HAC投加量、吸附质初始浓度及吸附时间、温度和初始pH值等对MB染料吸附的影响。结果表明,MB染料的吸附量与吸附剂初始浓度呈线性关系;吸附量随时间增加而增加,但在60 min能达到吸附平衡;pH值为12时HAC对MB染料的吸附效果最好;HAC对MB染料的吸附等温线符合Langmuir吸附等温模型,且服从准二级反应动力学方程。因此,麻质活性炭(HAC)是一种高效的吸附剂。     

蔗渣改性吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附研究

采用蔗渣纤维素改性吸附剂对Cr(Ⅵ)进行吸附处理,研究了吸附剂用量、吸附时间、pH值和吸附温度对吸附效果的影响。结果表明,最佳的吸附条件为吸附剂用量0.3g、pH值1、吸附温度30℃、时间2h,相应的吸附容量和吸附率分别为1.7mg/g和99.8%。在单因素实验的基础上进行正交实验,由数据分析得到影响蔗渣改性吸附剂对Cr(Ⅵ)吸附效果的因素主次顺序为:pH吸附时间吸附温度吸附剂用量。对吸附剂进行解吸再生实验,结果表明,蔗渣改性吸附剂具有较好的重复使用性及稳定性。     

实验室含铬废水处理初步研究

本文以研究含铬废水的最佳处理工艺条件为主,在常温下利用Fe~(2+)的还原性和过量的NaOH与含铬废水的反应机制进行探究,控制不同的试验因素,即投加(Fe~(2+)/Cr~(6+))比值、反应pH、共沉淀pH、反应时间和共沉淀时间,分析其对铬去除率的影响。试验结果表明,在最佳处理工艺条件下,铬的去除率超过99.63%,废水处理后能够达标排放。利用这些最佳条件来处理实验室含铬原废水,处理后的Cr~(6+)浓度为0.98 mg/L,去除率高达99.87%,做到了低浓度排放,最大化减少污染。     

化学法处理某工业园区电镀废水试验研究

针对某工业园区电镀废水处理后水质未能达标,本文采用化学法研究了氧化池pH、还原剂投加量、沉淀池pH等运行条件对重金属离子去除的影响。结果表明,当二级破氰pH分别为12和9、还原池药剂投加量60 mg/L、沉淀池pH为12时,化学法对CN-、Ni~(2+)、Cu~(2+)、总铬平均去除率分别为96.8%、98%、99%、99.6%;处理后水质符合电镀行业废水排放要求,且成本仅为0.5元/t;该处理方法具有较好的市场应用前景。     

Cu~(2+)对土壤溶出天然有机物吸附特性的影响

为探讨Cu~(2+)对土壤溶出天然有机物(NOM)吸附特性的影响,本研究利用Modified Freundlich模型对不同Cu~(2+)浓度情况下NOM的吸附数据进行拟合分析。结果表明,四种工作液吸附数据与Modified Freundlich模型拟合的相关系数分别为0.901 8、0.949 5、0.900 5和0.957 6,说明该模型可以很好地表征Cu~(2+)对土壤溶出天然有机物的吸附特性;Cu~(2+)浓度对土壤溶出NOM吸附特性具有一定的影响,即活性炭对NOM的吸附强度随Cu~(2+)浓度增加呈现出先增加后减小的趋势。     

氧化石墨烯修饰的功能复合棉线用于高效去除水中重金属Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)的研究

本文采用改进的Hummers法制备氧化石墨,通过超声震荡分散得到氧化石墨烯溶液,将普通棉线与氧化石墨烯复合,制备出氧化石墨烯修饰的功能复合棉线,用于水中重金属的吸附。同时,研究了功能复合棉线对Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)离子的吸附能力,探讨了吸附剂用量和离子溶液初始浓度对吸附性能的影响。结果表明,功能复合棉线对Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)离子的吸附效率高,且吸附剂易于与水体分离。     

钢渣对溶液中磷的吸附实验研究

通过振荡吸附试验研究钢渣对水溶液中磷的吸附特性,考察了温度、溶液初始浓度、pH值对吸附的影响,绘制了吸附等温曲线和吸附动力学曲线,分别利用Freundlich、Langmuir模型对25℃下的吸附结果进行拟合,采用动力学方程对钢渣吸附磷的动力学过程进行描述.试验结果表明:温度对钢渣的吸附量影响比较小,钢渣对磷的吸附大约24 h趋于平衡,Langmuir等温吸附式能很好地描述对磷的吸附过程,饱和吸附量达到28.84 mg/g,酸性条件下利于吸附的进行.钢渣的吸附平衡量随溶液初始磷浓度增大而增大,最后趋于稳定,假二级动力学模型能较好地描述钢渣对溶液中磷的吸附动力学过程.     

Fenton氧化工艺处理造纸生化出水

针对造纸废水生化出水COD不达标的问题,本文采用常规Fenton氧化工艺进行处理,研究了不同因素对其处理效果的影响,并对该法成本进行分析。结果表明,进水pH为3.5、Fe~(2+)投加量6 mmol/L、H_2O_2投加量8 mmol/L、反应时间40 min,出水清澈,色度和悬浮物显著降低,COD去除率为84.41%,COD降至50 mg/L,满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。     

活性污泥与活性炭对染料吸附效能的对比研究

研究了活性炭与活性污泥对碱性紫染料的吸附性能并进行了比较。结果表明：在吸附剂的投加量大于4g/L时,活性污泥和活性炭的吸附性能具有可比性，它们的最大吸附能力分别可达到100 mg/g和92 mg/g,且它们的静态等温吸附基本符合Langmuir等温方程。     

基于新生态Fe~0的类Fenton体系处理络合铜废水的研究

以电镀废水中常见的乙二胺四乙酸(EDTA)络合铜为研究对象,本文比较了基于新生态Fe~0(零价铁)的类Fenton(芬顿)体系与传统Fenton及工业铁粉-Fenton体系的处理效果,考察了初始pH、NaBH_4投加量、H_2O_2投加量、初始Cu(Ⅱ)浓度、反应时间等因素的影响。结果表明,新生态Fe~0-类Fenton体系对化学需氧量(COD)及Cu(Ⅱ)的去除率较另两种体系更高;其最佳反应条件为:初始pH=3,BH_4~-∶Fe~(2+)=4∶7,H_2O_2∶COD=1.5∶1.0(上述比值为质量比);对于常见的电镀废水,经本体系处理后,其均能达到《电镀污染物排放标准》(GB 21900—2008)相关要求。     

介孔TUD-1在烯/烷分离的应用研究

三维介孔材料TUD-1通常使用三乙醇胺(TEA)与四乙基氢氧化铵(TEAOH)作为模板剂进行合成。实验采用传统路线与无TEAOH路线合成了介孔硅材料TUD-1,采用等体积浸渍法负载硝酸银以制备乙烯/乙烷分离π络合吸附剂,采用氮气吸附脱附、X射线衍射、透射电镜进行表征,采用自制设备测定了π络合吸附剂的乙烯乙烷等温吸附线,对比了吸附分离性能。结果表明:尽管吸附量减小了约18%,但通过无TEAOH路线合成的π络合吸附剂的分离系数提升了86%,无TEAOH路线合成的TUD-1材料首次被证明是一种优秀的载体材料。     

基于UV条件下过一硫酸氢钾对生活污水的处理

过一硫酸氢钾(KHSO5,Peroxymonosulfate,PMS)因其产生的硫酸根自由基具有极强的非氯氧化能力,广泛用于水质改善。为优化UV活化PMS体系对生活污水的处理,本文采用PMS对生活污水进行氧化处理,探究在UV条件下对生活污水中COD的处理效果,重点考察了PMS投加量、反应时间、溶液初始pH值、不同种类过渡金属激活剂及其投加量对COD处理效果的影响。结果表明,单独PMS和日光-PMS条件下COD去除率均低于70%,而UV-PMS联用工艺对COD去除率可达82%。在UV活化PMS体系中,COD去除效果随PMS投加量和反应时间的增加而提高,但超过125 mg/L和45 min后会导致处理效果降低;在弱酸性和中性条件下,PMS对COD的处理效果较为显著;Mn2~+、Co2~+、Ag~+三种过渡金属激活剂中,Ag~+参与的反应体系对COD的处理效果最佳。当PMS投加量为125 mg/L、反应时间1h、pH=7.06、Ag~+投加量为4 mg/L时,在UV/PMS/Ag~+体系下COD去除率可达98%。     

TiO_2光催化降解垃圾渗滤液中污染物质的实验研究

为了研究TiO_2光催化降解垃圾渗滤液中污染物质的TiO_2最佳投加量,分别按照10 mg TiO_2/L、1mg TiO_2/L、0.1 mg TiO_2/L、0.01 mg TiO_2/L的投加量向渗滤液中加入TiO_2。实验结果显示,TiO_2光催化处理垃圾渗滤液的反应完成时间为6 h,对渗滤液COD去除率最高的TiO_2投加量为0.1 mg TiO_2/L渗滤液。同时,不同COD浓度的渗滤液TiO_2光催化的去除率基本相同,在73.5%~75.8%的范围内。     

表面活性剂对陕北石油污染土壤的修复效应研究

陕北地区耕地资源匮乏,石油污染加重了耕地短缺,进而威胁粮食安全。因此,在陕北地区,开展土壤石油污染修复的应用技术研究显得尤为重要。本研究采用盆栽试验,模拟不同原油浓度污染的土壤,对比研究不同类型表面活性剂对不同种类石油烃的去除效应,以期筛选出经济效益高、应用潜力大的表面活性剂,为陕北污损土壤修复提供参考依据。结果表明:添加不同类型的表面活性剂,土壤中总石油烃残留量呈鼠李糖酯吐温-80天然皂粉乙氧基化烷基硫酸钠AES,且鼠李糖酯处理下的残留量与其他活性剂之间的差异均达到显著水平(p0.05),多环芳烃的残留量亦表现出类似的规律;当原油浓度为1 g·kg~(-1)时,添加不同类型表面活性剂修复半年后土壤中总石油烃残留量均小于背景值,但当原油浓度增大至5、10 g·kg~(-1),其残留量则远高于背景值,将会影响作物的正常生长;鼠李糖酯对石油烃的去除率随石油浓度的增加而不断减小,当原油浓度为1、5、10 g·kg~(-1)时,对总石油烃的去除率最低,分别为73.9%、62.7%和58.2%,约是自然降解率的3.1、2.6、2.4倍;而去除率最高的萘,其去除率分别达到90.4%,88.4%、85.9%。     

电芬顿处理孔雀石绿模拟的印染废水

本文采用电芬顿法处理孔雀石绿模拟的染料废水。其间用自制的石墨-PTFE电极做阴极,钛板做阳极,外加浓度0.2 mmol/L的Fe~(2+),在220 mL电解液体积条件下对100 mg/L的孔雀石绿溶液进行电芬顿研究,探讨了不同电解质浓度、不同pH、不同电流大小对去除效果的影响,得到了最优条件下的孔雀石绿去除率。试验结果表明,在0.1 mol/L硫酸钠做电解质、溶液pH为3、电流为10 mA、初始孔雀石绿浓度为100 mg/L的试验条件下,电解60 min,孔雀石绿去除率可达99.68%。     

黄土与添加钢渣堆肥化污泥混合制砖可行性研究

通过利用黄土与投加钢渣的堆肥化污泥制砖,将为国家制砖行业提供新思路,能够有效地避免国家制砖行业大量占用耕地资源,为保护国家18亿亩耕地红线作出积极贡献。本文中主要研究钢渣投加量和堆肥化污泥掺入比例对污泥砖体烧制前后质量减少分数、密度及重金属Cu、Zn浸出浓度的影响,探究利用堆肥化污泥制砖新思路的可行性。试验结果表明:堆肥化污泥中钢渣的投加量及堆肥化污泥掺入量均会对砖体烧制前后质量减少分数、密度和重金属Cu、Zn浸出浓度有很大的影响,当堆肥化污泥掺入量≤20%时,所有砖体的质量减少分数均≤15%,符合国家烧制普通砖标准;重金属Cu、Zn浸出浓度远远小于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB 5085.3—2007)中规定的标准值:总铜≤100mg·L~(-1),总锌≤100mg·L~(-1),总体而言利用黄土与投加钢渣的堆肥化污泥制砖的思路是可行的。     

Fenton氧化/混凝深度处理焦化废水的实验研究

采用Fenton试剂对焦化废水进行深度处理,对Fenton氧化/混凝深度处理焦化废水的方法进行了研究,混凝剂分别采用PAM、PAC和PFS.结果表明,合适的Fenton试剂氧化条件为FeSO4·7 H2O投加量700 mg/L,H2O2投加量1.8mL/L,废水COD去除率可达43.1%;这3种混凝剂都能强化Fenton试剂处理焦化废水的效果.废水COD去除率分别可达45.0%、49.9%和51.1%.     

复合可渗透性反应材料修复氨氮污染地下水的吸附反应及其动力学

针对受氨氮污染的地下水,制备了柏木屑和高岭土复合材料,研究其作为地下水修复可渗透性反应墙(PRB)吸附材料的吸附特性和反应动力学。结果表明,吸附时间在10 min后达到平衡,吸附量随着氨氮初始浓度的增加而增加,温度对吸附量的影响不大;二级吸附动力学能较好地反映柏木屑和高岭土复合材料对氨氮的吸附情况。