膨润土-钢渣复合材料处理含Zn~(2+)酸性矿山废水

通过震荡吸附试验,对比研究膨润土、钢渣、膨润土-钢渣复合粉末状材料、膨润土-钢渣复合颗粒材料对含Zn2+酸性矿山废水处理效果,确定最佳吸附材料及其最佳反应条件,结果表明:8∶2膨润土-钢渣复合粉末状材料对含Zn2+的酸性矿山废水处理效果最好;对于p H值为3~4、Zn2+质量浓度为50 mg/L的酸性矿山废水,当复合吸附剂用量为7 g/L、吸附时间为120 min时,对酸性矿山废水中Zn2+去除率可达98.43%,处理后水的p H值为7.8,可达标排放;膨润土-钢渣复合材料既释放碱度中和酸,同时又对Zn2+发生了吸附、沉淀、絮凝聚沉协同作用。     

矿物材料对含Cu~(2+)酸性矿山废水的吸附-聚沉效果

采用碱性及吸附性强的环境矿物材料膨润土、钢渣及其混合物对含Cu2+酸性矿山废水进行对比处理试验研究,结果表明:膨润土、钢渣混合后比单一膨润土和单一钢渣的处理效果更好,膨润土、钢渣混合后可发生吸附-聚沉协同作用,更有利于Cu2+的去除。对于p H值为3.5~4,Cu2+质量浓度为50 mg/L的含Cu2+酸性矿山废水,当膨润土、钢渣质量混合比分别为5∶5和8∶2时,在投加量为2 g/L时,去除效果较好。吸附反应120 min时,可使废水p H值分别达到8.67和7.21,Cu2+去除率分别为95.80%和93.94%;膨润土、钢渣复合吸附剂对铜离子的吸附过程符合伪二级动力学方程,相关系数均可达到0.998以上,其吸附过程以化学吸附为主,并伴有液膜扩散及颗粒内扩散。膨润土、钢渣混合材料可作为处理含Cu2+酸性矿山废水的优良吸附材料,5∶5膨润土-钢渣复合吸附材料效果更好。     

膨润土复合颗粒制备工艺及其吸附性能研究

针对矿山废水中酸度、重金属离子的高成本处理问题,采用经高温焙烧的膨润土-钢渣复合颗粒对Fe2+、Mn2+、Cu2+和Zn2+进行吸附。从去除效果、碱度释放量及散失率对复合颗粒的最佳制备工艺进行研究,并用其处理模拟酸性矿山废水(AMD)。结果表明,最佳制备工艺条件为：膨润土与钢渣配比5∶5,黏结剂用量5%,焙烧温度500℃,焙烧时间60 min;当吸附剂投加量为10 g/L,吸附时间为240 min时,酸性矿山废水中Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+的去除率分别为93.21%、87.31%、100%、89.68%,出水pH值为8.31。膨润土-钢渣复合颗粒可同步降低水中酸度,去除重金属离子,且处理成本较低,值得推广应用。     

赤泥复合颗粒对Fe2+和Mn2+的吸附-聚沉性能

针对煤矿酸性废水中存在大量Fe2+、Mn2+和H+的污染问题,采用赤泥复合颗粒、脱碱复合颗粒及单独加碱对含Fe2+和Mn2+的煤矿酸性废水进行对比处理试验研究,并探讨了复合颗粒对Fe2+和Mn2+的去除机理。结果表明,赤泥复合颗粒释放总碱度为186.68 mg/g（以CaCO3计）,具有较强的pH值提升能力;复合颗粒通过吸附、沉淀、聚沉协同作用去除Fe2+和Mn2+,且以沉淀作用为主,投加量为2 g/L时的去除率分别为83.26%和67.27%;复合颗粒对Fe2+和Mn2+的吸附均符合Freundlich吸附等温方程,倾向于多分子层吸附;赤泥复合颗粒既能降低酸度,又能吸附重金属离子,可作为处理含Fe2+、Mn2+煤矿酸性废水的优良吸附材料。     

膨润土-壳聚糖复合吸附剂处理苯酚有机废水的研究

以膨润土和壳聚糖为原料,制备了膨润土和壳聚糖复合吸附剂,研究了该复合吸附剂对有机废水中苯酚的吸附性能,结果表明:在温度为25℃,酸性环境(pH值为2)中,废水初始浓度为50mg/L,复合吸附剂用量为5g/L,吸附时间为1h,苯酚的去除率可达到93%以上.     

膨润土吸附剂制备工艺及吸附性影响因素研究

针对矿山废水酸度高、重金属离子处理成本过高的问题,采用膨润土、钢渣复合颗粒吸附重金属离子,从去除率、质量散失率、碱度释放量对复合颗粒制备工艺进行探讨,并研究其吸附性能影响因素,用此颗粒处理模拟酸性矿山废水(AMD)。结果表明:膨润土、钢渣配比5∶5,Na_2CO_3用量5%,焙烧粒径2 mm,500℃下焙烧60 min,吸附剂投放量10.5 g/L,反应时间240 min,振荡速率100 r/min,反应温度25℃,对Fe~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)去除率分别为98.84%、94.93%、99.26%、96.85%,出水pH值为8.42,该复合颗粒既能去除重金属离子又能降低AMD酸度,是一种高效、环保、经济的AMD处理吸附剂。     

膨润土-钢渣复合颗粒对Zn~(2+)的去除机理

为了探索酸性矿山废水中重金属离子的高效协同处理方法和开发新型多功能处理材料,采用自行研制的膨润土-钢渣复合颗粒对含Zn~(2+)酸性矿山废水的去除效果和实验现象进行对比实验研究,并利用SEM和XRD进行微观分析,结果表明:该复合颗粒不仅可以释放碱度中和酸,而且对Zn~(2+)的吸附、化学沉淀作用发生于整个反应过程,对Zn~(2+)的平衡去除量可达8.01 mg/g;SEM表面微观分析揭示了复合颗粒表面吸附Zn~(2+)并形成沉淀后还会继续吸附Zn~(2+)并发生聚沉作用,即发生了吸附-聚沉协同作用;XRD微观分析进一步揭示了Zn~(2+)在复合颗粒表面的赋存状态主要以Zn-SiO相结合的矿物相以及Zn_(12)(CO_3)_3SO_4(OH)_(16)聚合沉淀存在。膨润土-钢渣复合颗粒可发挥吸附-聚沉协同作用,是处理含重金属离子酸性矿山废水的优良多功能矿物环保材料。     

膨润土对废水中Ni2+的吸附特性研究

为考察膨润土作为吸附剂对含Ni²⁺废水的处理效果,配制不同Ni²⁺初始浓度的溶液作为模拟废水,以山东莱阳鑫达矿业有限公司的天然钙基膨润土为吸附剂进行吸附试验。结果表明：随着Ni²⁺初始浓度的增加,膨润土对Ni²⁺的吸附率逐渐降低;膨润土对Ni²⁺的吸附率随固液比的增加而提高,但增加固液比降低了单位吸附剂的利用率,还提高了后续处理的难度;振荡速度对于膨润土吸附效果影响不大,可以忽略;随着pH值的提高,膨润土对Ni²⁺的去除率逐渐提高;Ni2+的初始浓度为100 mg/L、固液比为12.5 g/L、无振荡,自然pH时,Ni²⁺去除率可达95%以上。为考察溶液pH对膨润土吸附Ni²⁺的影响,考察了不同pH条件下膨润土对Ni²⁺的饱和吸附量,并对其机理进行了分析,结果表明：当溶液pH<7时,H+会与Ni²⁺发生竞争吸附从而降低Ni²⁺吸附率;pH值的提高有利于Ni²⁺的去除,但pH>7.5后Ni²⁺的水解成为主要去除机制;不同pH下,Ni²⁺的不同存在形态也对吸附率产生了影响。试验结果对膨润土作为吸附材料的工业化应用具有指导意义。     

累托石/壳聚糖吸附剂的制备及对锌的吸附

按浸渍法制备了累托石/壳聚糖复合吸附剂,用复合吸附剂对含Zn²⁺溶液进行了吸附试验,在试验基础上对实际电镀含锌废水进行了处理。结果表明：当壳聚糖与累托石的质量比为0.04,壳聚糖脱乙酰度为90%时,制成的复合吸附剂吸附效率较高。当水中Zn²⁺浓度低于100 mg/L时,在pH值为7,复合吸附剂用量为3.0g/L,吸附时间为40 min条件下,复合吸附剂对Zn²⁺的吸附率达99%以上,处理后的水符合国家污水综合排放一级标准。     

稀土改性蛭石的制备及吸附Cu2+性能研究

以蛭石为原料,稀土钇、镧、铈为改性剂,制备稀土-蛭石复合吸附剂,用以处理含Cu2+废水。确定了改性蛭石的最佳制备条件为：稀土铈为改性剂,改性剂质量分数为0.2%,蛭石粒度为150μm;通过FTIR和XRD对改性前后的蛭石进行结构表征,结果表明,铈的掺入没有改变蛭石的原有结构,只是促使蛭石晶粒变小,并在其表面和层间引入了一定数量的羟基化合物,使其吸附性提高。铈-蛭石处理含Cu2+废水的最佳反应条件是：溶液pH值为5~7,吸附时间为60 min,吸附剂投加量为30 g/L,在该条件下铈-蛭石吸附剂对533 mg/L含Cu2+废水的Cu2+吸附率可达99%以上。     

赤泥复合颗粒去除Fe~(2+)、Mn~(2+)影响因素及吸附性能

为了探究赤泥复合颗粒处理重金属酸性矿山废水的最佳反应条件,本研究对复合颗粒处理酸性矿山废水中Fe~(2+)、Mn~(2+)的影响因素及竞争吸附特性进行了深入研究,结果表明:赤泥复合颗粒投加量3 g/L、吸附时间120 min、pH值为4.0时反应条件最佳,对Fe~(2+)、Mn~(2+)的去除率可达99.41%、94.27%;Fe~(2+)、Mn~(2+)共同存在时,Fe~(2+)、Mn~(2+)存在竞争吸附,其中Fe~(2+)优先被去除。赤泥复合颗粒是处理重金属酸性矿山废水的优良水处理功能材料。     

石灰絮凝法去除矿坑废水中锰离子的研究

采用石灰絮凝法对福建潘洛铁矿矿坑废水中Mn离子进行了去除试验研究。石灰用量为150 g/m³, 阴离子PAM用量为0.5 g/m³, 98%硫酸用量为20 g/m³, 处理后出水达到GB8978-1996一级排放标准。通过对石灰沉淀除锰机理分析, 锰从废水中沉淀析出适宜的pH值应大于8.5, 而要使处理后废水锰含量达标(Mn含量低于2.0 mg/L), 则废水pH值应控制在10.0以上。实验室试验研究结果为后续的工程设计提供了较为合理的工艺流程。     

Fe3O4/埃洛石复合材料制备及其对铅锌选矿 废水中有机物降解性能的研究

铅锌有色金属矿选矿废水中残留大量的有机选矿药剂,COD浓度高达165 mg/L,远超废水的国家排放标准,将其直接回用亦会对选矿指标带来不利影响。为降解废水中残留的有机药剂,使其达到排放或回用标准,通过热分解法将四氧化三铁（Fe₃O₄）纳米颗粒负载于埃洛石天然矿物表面,制备得到Fe₃O₄/埃洛石复合材料,并将其作为类芬顿反应的催化剂,用于选矿废水的催化降解。试验考察了Fe₃O₄/埃洛石复合材料制备过程中的升温速率、所制备材料中Fe₃O₄含量,催化反应中初始pH值、反应温度及H₂O₂投加量对选矿废水中COD去除效果的影响。结果表明：在热分解升温速率为2~5 ℃/min、Fe₃O₄含量为35%的条件下合成的复合材料催化性能最佳;在反应温度为30 ℃、初始pH为3、H₂O₂投加量为10 mmol/L、Fe₃O₄/埃洛石复合材料用量0.5 g/L的条件下,铅锌选矿废水中COD由165 mg/L降为39 mg/L,去除率达到76.35%,实现了选矿废水中COD的高效、低成本降解,净化后选矿废水达到一级排放标准。     

铅锌矿废水净化处理及回用试验研究

采用明矾作为混凝剂,PAM作为助凝剂对铅锌矿山选矿废水进行混凝沉淀处理。结果表明,pH为9~10,明矾的用量为20~30mg/L,PAM用量为0.5mg/L时,混合废水的混凝沉淀效果最佳。混凝沉淀后废水经活性炭吸附后用于选矿,废水回用对产品质量和回收率没有影响。     

高浊度矿井水处理技术研究

为实现矿井水资源化,解决高浊度矿井水回用处理,分析了高浊度矿井水的水化学特性,通过混凝沉淀烧杯搅拌试验,研究了混凝剂种类、投加量、pH值、搅拌速度及时间对混凝效果的影响,结果表明:PAC为5mg/L,PAM为0.4mg/L,pH值为7,混合转速为120r/min,混合时间为0.5min,反应转速为50r/min,反应时间为25min,对应的混合G值为28.9s-1、GT值为867,反应G值为7.3s-1、GT值为10950时,混凝沉淀效果最好。     

化学活性生物法处理稀土氨氮废水中试研究

为了有效降低离子吸附型稀土矿山开采中产生的氨氮废水,通过化学活性生物法,选用一种经驯化且指标稳定后的复合微生物种群,进行中试试验。考察了利用化学活性生物法(SBR)处理离子型稀土氨氮废水的工艺条件。试验结果表明,在pH=9.5,强曝气时间4 h,液固比为2.6∶1时,处理后的废水氨氮浓度为10~13 mg/L,达到国家排放标准,且该化学生物活性菌适应矿山废水能力强,状态稳定。该工艺为离子型稀土矿山废水处理提供了新的思路。     

多巴胺包覆纳米普鲁士蓝的制备及其对Sr2+的吸附性能研究

以水热法制备纳米普鲁士蓝,利用多巴胺盐酸将其包覆制备聚多巴胺纳米普鲁士蓝复合材料,研究其对溶液中Sr2+的吸附性能。考察溶液pH值、固液比、初始质量浓度、吸附时间等因素对复合材料吸附Sr2+的影响。在pH值为9.0、固液比0.4 mg/L、吸附时间60 min、初始质量浓度30 mg/L的条件下,Sr2+的吸附率和吸附容量分别达到70%和23.95 mg/L。结果表明,聚多巴胺包覆普鲁士蓝对Sr2+有较好的吸附效果,该复合材料对含锶放射性废水处理具有潜在的应用价值。研究结果可为核工业发展过程中产生的含锶放射性废水处理与环境修复提供一定的理论依据和技术支持。     

粉煤灰-硅藻土复合材料对选矿废水中Cr(Ⅵ)的吸附行为研究

将粉煤灰、硅藻土复合焙烧改性后制得吸附剂——粉煤灰-硅藻土复合材料,并将其应用于吸附选矿废水中的Cr(Ⅵ),考察了溶液Cr(Ⅵ)初始浓度、pH值、吸附剂投加量、吸附温度、吸附时间等参数对吸附剂吸附Cr(Ⅵ)效果的影响。结果表明:粉煤灰与硅藻土复合焙烧改性后,材料孔隙增加,比表面积增大; 粉煤灰-硅藻土复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附是一个自发的吸热过程,以物理吸附为主。在溶液Cr(Ⅵ)初始浓度10 mg/L、pH=2、粉煤灰-硅藻土复合材料投加量20 g/L、吸附温度60 ℃、吸附时间6 h条件下,500 ℃焙烧2 h制得的粉煤灰-硅藻土复合材料对废水中Cr(Ⅵ)去除率可达70.6%。