DDTC改性磁性纳米Fe_3O_4对水中镉的吸附行为

采用二乙基二硫代氨基甲酸钠(DDTC)改性磁性纳米材料Fe_3O_4,制得一种新型磁性纳米材料(DDTC-MNPs),并用于吸附重金属Cd~(2+)。借助扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TG)等手段对其进行表征,采用批量吸附实验考察了该材料对Cd~(2+)的吸附性能。结果表明,DDTC-MNPs粒径约为20 nm;其对Cd~(2+)的去除率随溶液pH值的增加而增加,在较广的pH值范围(3.0～7.0)对Cd~(2+)实现有效吸附;共存离子K~+、Na~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)会对DDTC-MNPs吸附Cd~(2+)产生一定影响,但仍能保持良好吸附效果;吸附动力学表明,DDTC-MNPs对Cd~(2+)的吸附在10 min内基本达到平衡,符合准二级动力学;等温吸附符合Langmuir模型(R~20.97),表明该吸附为单分子层化学吸附,理论最大吸附量为21.74 mg/g; DDTC-MNPs对Cd~(2+)的吸附热力学参数ΔG~00、ΔH~00、ΔS~00,表明吸附反应为自发放热反应;经吸附-解吸4次后,DDTC-MNPs对Cd~(2+)的去除率仍高于70%。     

黄孢原毛平革菌对镉废水的处理效果及去除途径

利用黄孢原毛平革菌处理镉污染废水,考察了p H值、温度、Cd~(2+)初始浓度和生物接种量等因素对处理效果的影响,并分析了废水中镉的去除途径。结果表明,黄孢原毛平革菌对废水中的镉具有一定的去除能力。最佳处理条件如下:p H值为6、温度为30℃、接种量为1%、Cd~(2+)初始浓度为50 mg/L。在最佳处理条件下,对镉的去除率可达64%左右。在不同的Cd~(2+)初始浓度条件下,胞内镉富集量与镉总去除量的比值均小于13%,说明黄孢原毛平革菌去除Cd~(2+)是以表面胞外络合、离子交换、细胞外螯合等方式为主,而胞内富集起次要作用。     

氯盐-硫酸盐共存环境中阳离子类型对 氯离子结合能力的影响

选用KCl、Na Cl、CaCl_2、Mg Cl_2四种氯盐,对预埋钢筋的水泥砂浆圆柱体试件进行浸烘循环试验,研究氯盐-硫酸盐共存环境中阳离子类型对氯离子结合能力的影响。采用电位滴定法进行氯离子浓度测试,X射线衍射仪用于定性分析胶凝材料的水化产物,同时利用综合热分析仪进行微分热重法定量分析水化产物。研究结果表明,在氯盐-硫酸盐共存环境中,阳离子类型对孔溶液的p H值和氯离子结合能力有显著影响,其影响能力大小为Mg~(2+)Ca~(2+)K~+Na~+;K~+、Na~+均会导致孔溶液的p H值升高,使Friedel′s盐中结合氯离子被重新释放,从而降低氯离子结合能力;Mg~(2+)、Ca~(2+)、SO_4~(2-)共存时,会生成石膏、钙矾石等膨胀性产物,导致结构内部形成微裂缝,加速了氯离子的渗透,导致自由氯离子含量迅速升高;但Mg~(2+)、Ca~(2+)的存在能够产生较多的M-S-H、C-S-H凝胶,从而增加了物理吸附氯离子含量,氯离子结合能力随之提高。     

高炉粒化矿渣对混凝土孔溶液离子浓度的影响

通过离心和高压萃取法提取水泥-高炉粒化矿渣体系1 h和10～24 h液相,采用电感耦合等离子体发射光谱仪和pH计测试液相离子浓度和pH值,研究了高炉粒化矿渣掺量对体系液相离子浓度和pH值的影响。结果表明:随水化时间延长,水泥-高炉粒化矿渣体系早龄期液相中K~+、Na~+、SiO_4~(4-)浓度和pH值逐渐增大,Ca~(2+)和SO_4~(2-)浓度先增大后减小,10 h左右均达到峰值,AlO_2~-浓度呈类似变化;随高炉粒化矿渣掺量增加,液相中K~+、Na~+、Ca~(2+)、SO_4~(2-)和AlO_2~-浓度及pH值逐渐减小,SiO_4~(4-)浓度逐渐增大,40%高炉粒化矿渣掺量对Ca~(2+)浓度影响程度最显著。     

树脂基水合氧化锰深度吸附水中铅的性能研究

将水合氧化锰(HMO)固载到大孔型强酸性阳离子交换树脂(D001)上,制备出HMO-D001复合材料,并通过静态—动态—再生试验,研究其对水溶液中微量Pb(Ⅱ)的去除效果。结果表明,HMO-D001在高浓度竞争离子(Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~+)存在的条件下,仍然对水溶液中微量Pb(Ⅱ)具有高效的专性吸附去除能力,且吸附过程符合Langmuir吸附模型,最佳吸附pH值约为4.40。采用16%的NaAc+20%的HAc和0.5 mol/L的NaOH进行分段再生,可以有效恢复已失效的HMO-D001吸附柱。     

金属离子对MDEA+MEA复配胺液发泡影响研究

采用气流法,搭建了一套胺液发泡特性实验装置,研究添加Fe~(3+)、Fe~(2+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~+、K~+离子后的MDEA+MEA复配胺液的发泡高度与消泡时间,分析金属离子质量浓度对复配胺液发泡特性及其泡沫稳定性的影响。研究发现:在实验研究质量浓度范围内,Fe~(3+)、Mg~(2+)对复配胺液发泡特性的影响最大,显著促进复配胺液的发泡过程,增强泡沫稳定性。复配胺液的发泡特性与泡沫稳定性受Fe~(2+)和K~+质量浓度变化影响较小。Ca~(2+)和Na~+可以降低发泡高度,缩短消泡时间,起到抑制发泡的作用。     

低电流电絮凝法去除废水中重金属离子的研究

以铁板为电极,通过间歇试验和连续流试验分析低电流电絮凝法去除重金属离子Cu~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)的影响因素及效果。结果表明,在电流密度为0.42 A/dm2、电解时间为10 min、极板间距为14 mm、废水电导率为1.0 m S/cm、电絮凝反应器出水p H调节值为8.5条件下,对Cu~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)的去除率分别达到99.8%、98.6%和99.7%以上,处理后该3种重金属离子的浓度均远低于《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)一级排放标准。     

反洗水组分对超滤膜污染的影响

超滤反洗如同短时间的"死端过滤",反洗水组分对超滤膜污染进程有重要影响,以腐殖酸(HA)、Na~+和Ca~(2+)模拟反洗水中的小分子有机物、一价和二价金属阳离子,将海藻酸钠(SA)作为典型污染物,通过死端过滤的方式分析了反洗水中的不同组分对PVDF超滤膜污染的影响。同时借助质量守恒定律对膜的反洗效率和反洗后污染物的去除情况进行了定量分析。结果表明,反洗水中单独存在的小分子有机物对膜污染的影响并不显著,但小分子有机物协同金属阳离子对膜污染产生了较为明显的不利影响;一方面Ca~(2+)、Na~+等阳离子能够与带负电的HA小分子吸附结合,形成尺寸较大的聚集体,导致膜内壁污染以及反洗膜孔的堵塞,从而降低反洗效率,加剧膜面污染物的积累;另一方面,通过Ca~(2+)、Na~+等阳离子的"架桥作用"与电荷屏蔽效应,强化了膜表面污染物与膜壁之间的静电吸附作用,导致了更为严重的不可逆污染。     

Fenton/气浮/水解/曝气工艺处理精细化工废水

采用化学沉淀法预处理部分含重金属废水,以Fenton氧化/混凝气浮/水解酸化/好氧曝气为核心工艺处理精细化工废水。该废水含有COD、氨氮、Cu~(2+)、Ni~(2+)等特征污染因子,处理水量为100 m~3/d。介绍了该废水处理工程的工艺流程、主要设计参数及设备配置。实际运行结果表明,该工艺对该废水具有良好的去除效果,系统对COD的去除率94%、对TP的去除率90%、对总铜的去除率99%、对总镍的去除率80%,出水水质完全满足当地污水处理厂的纳管标准,可为同类废水处理工程的设计和运行提供借鉴。     

天然有机物及无机盐对膜蒸馏过程的影响

系统地研究了天然有机物(NOM)、离子强度、溶液pH以及Ca~(2+)对膜蒸馏过程的影响.结果表明:溶液pH、水中有机物的组成及含量、水中无机盐的种类及含量均对膜蒸馏过程产生重要影响.腐殖酸溶液膜蒸馏过程的膜通量是逐渐衰减的;当溶液中无Ca~(2+)存在时,离子强度、腐殖酸的浓度及溶液的pH对膜蒸馏过程影响不大;当溶液中有Ca~(2+)存在时,Ca~(2+)与腐殖酸易形成络合物从而导致腐殖酸凝胶沉积,这是膜蒸馏过程中膜通量衰减的主要原因,且高pH的腐殖酸溶液比低pH的更易发生凝胶现象,导致膜污染.     

纳米MnO_2强化混凝去除地表水中痕量重金属

利用常规混凝剂Al_2(SO_4)_3和FeCl_3,研究了纳米Mn O2强化混凝对地表水中痕量Pb~(2+)、Cd~(2+)和Ni~(2+)的去除效能及水环境条件的影响规律。总体来讲,混凝剂种类对强化混凝效果影响不显著。纳米MnO_2对混凝去除配水中痕量Pb~(2+)、Cd~(2+)和Ni~(2+)有较好的强化效果。而对于我国东北某地表水而言,背景成分降低了强化混凝去除痕量重金属的效果,但出水水质仍能达到国家《生活饮用水卫生标准》。地表水的p H值、竞争性Ca~(2+)和络合性腐殖酸(HA)对强化混凝有一定影响。低p H值不利于强化混凝去除水中的痕量重金属,而在碱性条件下强化混凝效果有所增强。5 mmol/L Ca~(2+)的加入降低了对痕量重金属的去除效能,10 mg/L的HA显著抑制了重金属的去除,大大增加了出水中残余重金属的浓度。     

胶团强化超滤法同时去除废水中Cd2+和亚甲基蓝

采用阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS),考察了胶团强化超滤(MEUF)法对含有Cd2+和亚甲基蓝(MB)染料复合废水的处理效果,同时考察了SDS浓度、pH值、温度对去除效果和渗透性能的影响。结果表明,在Cd2+和MB浓度分别为50和6 mg/L的条件下,当SDS浓度为1.0 cmc(临界胶团浓度)时去除效果最好,此时对Cd2+和MB的去除率分别达到98.4%和97.3%,对SDS的去除率为95.9%;pH值对Cd2+的去除效果影响较大,Cd2+去除率随pH值的上升增加明显,MB去除率则无明显变化;随着温度的上升,对Cd2+和MB的去除率都有所下降。     

三维电极/电-Fenton法处理苯胺废水影响因素的试验研究

为研究三维电极/电-Fenton法对降解苯胺废水的影响因素,以优化三维电极/电-Fenton法处理苯胺废水的工艺条件,在自制三维电极电解槽中,以苯胺废水为处理对象,分别研究溶液的pH值、Fe~(2+)投加量、电解质(Na_2SO_4)投加量、曝气量四种因素对三维电极/电-Fenton法降解苯胺效果的影响情况。试验结果表明:当电解反应时间达到60min,电解电压为15V,极板间距为8cm时,控制溶液体系的pH值为3.0,Fe~(2+)浓度为0.7mmol/L,电解质投加量为1.8g/L,曝气量为0.8m~3/h,对苯胺和COD的去除率最高可达89.85%和90.69%。三维电极/电-Fenton法处理苯胺废水的效果较好。     

4种重金属离子对偏顶蛤的急性毒性效应

为探究偏顶蛤Modiolus modiolus对几种重金属离子的耐受能力,在水温为21~23℃、盐度为32.1、p H为8.2的试验条件下,采用静水试验法研究了Pb~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)对湿质量为(73.28±6.11)g的成体偏顶蛤的急性毒性作用。结果表明:偏顶蛤死亡率随重金属离子浓度的升高而增大,表现出明显的剂量—效应关系;4种重金属离子对试验蛤48、72、96 h的半数致死质量浓度(LC50)分别为Pb~(2+)372.392、223.357、129.122 mg/L,Zn~(2+)292.415、113.501、62.230 mg/L,Cu~(2+)3.373、1.189、0.506 mg/L,Cd~(2+)106.170、47.973、24.949 mg/L;Pb~(2+)、Zn~(2+)、Cu~(2+)、Cd~(2+)对偏顶蛤的安全浓度分别为1.291、0.622、0.005、0.250 mg/L。研究表明,单一金属对偏顶蛤的毒性大小依次为Cu~(2+)>Cd~(2+)>Zn~(2+)>Pb~(2+),其中Cu~(2+)对偏顶蛤属于高毒性,而偏顶蛤对Pb~(2+)、Cd~(2+)均具有极强的耐受性。     

探究污泥厌氧消化系统中蓝铁矿生成的干扰因子

在污泥厌氧消化系统可以生成蓝铁矿的试验验证的基础上,进一步通过外加干扰因子(Al~(3+)、Mg~(2+)、Ca~(2+)、S~(2-)、腐殖酸等)的方式,探究干扰因子对蓝铁矿生成的抑制作用(与Fe~(2+)或PO_4~(3-)形成竞争)。结果显示,消化污泥中的Al~(3+)是抑制蓝铁矿生成的关键因子,而且不存在能缓解或者屏蔽Al~(3+)抑制的阴离子。Ca~(2+)、Mg~(2+)虽然也会抑制蓝铁矿的生成,但污泥中CO_3~(2-)和SO_4~(2-)的存在一定程度上可以缓解抑制作用。腐殖酸与S~(2-)亦能抑制蓝铁矿的生成,但可以被Fe~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Zn~(2+)等金属离子所屏蔽。干扰因子对蓝铁矿生成的抑制程度顺序为:CO_3~(2-)HAS~(2-)Mg~(2+)Ca~(2+)Al~(3+)。     

新疆乌恰县康苏河流域水文地球化学特征与成因分析

康苏河是新疆乌恰县康苏地区唯一可供饮用、灌溉的淡水河。本研究采集康苏河不同汇流方向的地表水、雪融水及泉水等41件样品,分析其总溶解固体(TDS)、p H值及主要化学成分,通过统计分析、Piper阴阳离子三角图和Gibbs图等方法对比研究表明,康苏河、库孜拱河水化学类型为HCO_3~-+SO_4~(2-)Na~++Ca~(2+)+Mg~(2+)型,硝若布拉克河为SO_4~(2-)-Cl~-+Na~++Ca~(2+)型;雪融水水化学类型为SO_4~(2-)+HCO_3~--Ca~++Na~+型;泉水水化学类型为SO_4~(2-)+Cl~-Na~++Ca~(2+)型。河水中主要离子浓度介于雪融水与泉水之间,且接近雪融水浓度,表明地表水更多依靠雪山融水补给。康苏河、库孜拱河、硝若布拉克河的水化学离子组成主要受岩石风化作用和蒸发结晶作用的共同影响,岩石风化作用对硝若布拉克河的水化学离子组成影响更显著,泉水水化学离子组成主要受沉降、水岩作用影响。     

强化水解酸化/MBR治理表面处理行业综合废水

表面处理行业废水水质复杂,单靠常规的生化处理很难稳定达标(COD80 mg/L)。采用生物膜强化水解酸化/MBR工艺对综合废水进行处理,研究不同浓度重金属离子(Cu~(2+)、Ni~(2+)、Cr~(6+))冲击负荷下该工艺对COD、VFAs的去除效果,并与常规水解酸化/MBR组合工艺进行对比。结果表明,随着重金属浓度的升高,两种工艺对COD和VFAs的去除效果具有显著性差异。在30 mg/L的金属离子冲击下,生物膜强化工艺和常规工艺对COD的去除率分别为78.5%和67.2%,平均出水COD分别为64和97 mg/L,生物膜强化工艺的处理效果更好,且出水水质达到了行业排放标准。     

Na~+、K~+、Mg~(2+)对纸面石膏板粘结性能的影响

该文借助TGA(热重法)、IC(离子色谱分析)等分析手段,研究了Na~+、K~+、Mg~(2+)对纸面石膏板粘结性能的影响。结果表明:Na~+、K~+对纸面石膏板的粘结性能基本没有影响,Mg~(2+)可以比较明显降低纸面石膏板的粘结性能;改性淀粉可以在一定程度上改善由Mg~(2+)浓度过高导致的粘结性能问题,但仍需在今后科研工作中找到更优的问题解决方案。     

Fe_xO_y@GAC活化过硫酸盐处理络合铜废水的研究

络合铜废水因来源广、处理难,一直是工业废水处理难点之一。以Fe_xO_y@GAC非均相活化过硫酸盐(PS)产生硫酸根自由基处理络合铜废水,重点考察了反应体系中初始p H值、催化剂投加量、过硫酸盐初始浓度、反应时间以及络合铜初始浓度等因素对总铜去除效果的影响,并对其破络机制进行初探。结果表明,对于低浓度EDTA-Cu废水(Cu~(2+)浓度为13.6 mg/L),在初始p H值=3.0、ρ(Fe_xO_y@GAC)=0.4 g/L、n(PS)=2.0 mmol/L、t=45 min、沉淀p H值=9.0的最佳条件下,对总铜的去除率可达到最高值98.6%,出水总铜浓度为0.18 mg/L,可达到污水综合排放的一级标准。     

多离子在混凝土中传输及其对SO42-迁移的影响研究

试验研究了混凝土试样在Na_2SO_4、MgSO_4、MgSO_4/NaCl 3种溶液体系中的腐蚀行为,测定了不同离子在混凝土内部的分布,并采用灰色关联法分析Mg~(2+)、Na~+、Cl~-与SO_4~(2-)扩散系数之间的关联度,揭示了混凝土内部多离子传输过程中Mg~(2+)、Na~+和Cl~-对SO_4~(2-)迁移的影响规律。研究表明:(1)Mg~(2+)能够降低SO_4~(2-)在混凝土中的表面离子浓度,但提高了SO_4~(2-)在混凝土中的扩散系数;(2)在Mg~(2+)存在的条件下,同时含有的Cl~-能够提高Mg~(2+)的表面离子浓度和在混凝土中的含量,间接地降低了SO_4~(2-)的表面离子浓度,提高了其在混凝土中的扩散系数。