铬污染土壤修复材料FeS2/Fe0及外场强化修复技术研究

以甘肃某铬化工场地污染土壤作为处理对象,通过黄铁矿高能球磨活化铁粉制备了铬还原修复材料FeS2/Fe0,考察了该材料对铬污染土壤的还原修复效果,并探究了外场强化修复铬污染土壤的方法。结果表明,FeS2/Fe0修复Cr(Ⅵ)含量为448.1 mg/kg的污染土壤,30 d后去除率达到99.1%,微波场可有效缩短修复周期,机械力—微波场联合作用可将总Cr(Ⅵ)含量为4 995 mg/kg的污染土壤修复降至1.9 mg/kg。     

电絮凝废水中Cr(Ⅵ)高效去除工艺条件及机理研究

水体Cr(Ⅵ)污染因污染物来源广泛、毒性强,易形成水体-土壤复合污染,其绿色、低成本达标治理已成为国内外环保工作者关注的热点及难点问题。采用电絮凝工艺进行废水中Cr(Ⅵ)污染去除,探索液相pH、槽电压、电解质浓度及初始Cr(Ⅵ)浓度对电絮凝Cr(Ⅵ)去除效率的影响,并通过对所得沉淀絮体的微观形貌、元素分布及物相组成分析,阐明Cr(Ⅵ)电絮凝沉淀去除机理。结果表明,Cr(Ⅵ)电絮凝去除的最佳工艺条件为液相pH=6.0,槽电压3.0 V,电解质浓度2.0%,在此条件下,初始浓度10.0mg/L的含铬废水,经12.0min电絮凝反应,出水铬浓度为0.018mg/L,去除效率达99.98%,满足饮用水Cr(Ⅵ)排放限值。机理分析研究表明,废水中的Cr(Ⅵ)经Fe²⁺还原为Cr(Ⅲ)后,以CrOOH与Cr(OH)3的形式经铁的氧化物/氢氧化物载带沉淀而去除。电絮凝工艺治理水体Cr(Ⅵ)污染具有去除效率高、速率快、污泥产生量低的特点,可为水体Cr(Ⅵ)污染的治理提供技术支持。     

铬蓝黑-R褪色分光光度法测定铬(Ⅵ)

在硫酸介质中,Cr(Ⅵ)氧化铬蓝黑 R使其褪色,且褪色程度与Cr2O2-7的含量呈线性关系,据此建立了测定微量铬(Ⅵ)的分光光度新方法。Cr(Ⅵ)量在0～0.80mg/L范围内符合比尔定律,表观摩尔吸光系数ε=1.4×105,该法所用试剂种类少,简单快速,用于钢样中微量铬的测定,结果满意。     

碳酸钠溶液堆浸-硫酸亚铁还原联合解毒铬渣

以碳酸钠溶液作浸出剂、硫酸亚铁作还原剂,对循环碳酸钠溶液堆浸—硫酸亚铁还原联合解毒铬渣新工艺进行研究。结果表明,在整个解毒过程中,浸出液pH在10～12变化,浸出液经还原后溶液中Cr(VI)的实际浓度略高于其理论值;第一次浸出后,铬渣中钙铁石或水榴石中的Cr(VI)被大量浸出,浸出液中碳酸钠浓度由浸出前的9.3g/L下降至7.98g/L,Cr(VI)浸出率为62.67%;在此后的循环解毒过程中,浸出液中碳酸钠浓度均维持在8g/L左右,Cr(VI)浸出率增加缓慢;循环处理12次后,铬渣中Cr(VI)浸出率达85%,最终解毒渣中残留Cr(VI)主要存在于水滑石中;铬渣粒度显著影响其解毒效果,当粒度小于0.15mm时,最终解毒渣的毒性浸出液中Cr(VI)和总Cr浓度分别为1.98mg/L和2.45mg/L,达到一般工业固体废物填埋的标准。     

铬(Ⅲ)和铬(Ⅵ)的离子交换纤维柱分离和电感耦合等离子体原子发射光谱法测定

比较了强酸性、强碱性、弱酸性、弱碱性和两性等5种离子交换纤维对Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的分离能力,结果表明,强酸性和强碱性离子交换纤维对Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的分离效果最好。分离后的Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)可用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测量。优化了纤维柱分离Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的条件。pH 3.0的含铬试液以2~6 mL/min的流速上柱,当采用强酸性纤维柱进行分离时,用10 mL pH 1.0的硝酸预淋洗Cr(Ⅵ),再用10 mL 2.0mol/L硝酸洗脱Cr(Ⅲ);当采用强碱性纤维柱进行分离时,试液需先加入5 mL 0.005 mol/LEDTA溶液掩蔽Cr(Ⅲ)后上柱,用10mL pH 1.0的稀盐酸预淋洗Cr(Ⅲ),再用10 mL 3.0mol/L硫酸洗脱Cr(Ⅵ)。采用强酸性纤维柱时Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)检出限分别为1.06 ng/mL和0.60 ng/mL;采用强碱性纤维柱时Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)检出限分别为1.03 ng/mL和1.15ng/mL。该方法成功应用于分离和测定管网水、池塘水样和土壤提取液中的Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)。加标回收实验表明,采用强酸性纤维柱进行分离时,Cr(Ⅲ)的回收率为90.0%~108%,相对标准偏差为0.3%~5.3%,Cr(Ⅵ)的回收率为91.7%~107%,相对标准偏差为0.3%~4.4%;采用强碱性纤维柱进行分离时,Cr(Ⅲ)的回收率为93.1%~105%,相对标准偏差为0.4%~5.0%,Cr(Ⅵ)的回收率93.8%~105%,相对标准偏差为0.1%~6.2%。     

电解锰废水中Cr~(6+)、Mn~(2+)的去除方法研究

通过实验研究了还原沉淀-晶种曝气组合工艺去除电解锰废水中Cr6+和Mn2+,并探索了最佳工艺条件.首先以Na2SO3做还原剂将Cr6+转化为Cr3+后再通过化学沉淀法除去,然后采用加入MnO2做晶种曝气氧化去除废水中的Mn2+.结果表明:当Na2SO3投加量为0.5 g/L,还原反应pH值为4,还原反应时间6 min,Cr6+可完全转化为Cr3+.Cr3+在pH值为8时沉淀最完全,出水总铬浓度可从100 mg/L降到0.5 mg/L以下.除铬后,当MnO2投加量为25 g/L,废水pH值为9,曝气10 min,出水Mn2+浓度可从1 000 mg/L降到0.4 mg/L以下.通过以上处理出水总铬和总锰均达到我国《污水综合排放标准(GB8978-1996)》一级要求.     

BES-6160对飞灰中Cr(Ⅵ)的稳定化效果试验研究

选用BES-6160,BES-6180、Na2S、FeSO4和多硫化钙S药剂五种稳定剂对飞灰进行稳定化处理,考察了五种药剂对Cr(Ⅵ)的稳定化效果,遴选出BES-6160作为处理Cr(Ⅵ)的最佳药剂.结果表明,BES-6160处理Cr(Ⅵ)效果显著,且在投加摩尔比为8.0时,Cr(Ⅵ)稳定化效果最佳,浸出液Cr(Ⅵ)质量浓度由初始31.98 mg/L降到0.31 mg/L,低于《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)标准限值(1.50 mg/L),稳定化率达到98％以上,使用范围较广,为后续飞灰Cr(Ⅵ)处置提供基础.     

季铵木质素对Cr(Ⅵ)的吸附

采用稻草制备的季铵木质素对Cr(Ⅵ)进行吸附,通过对吸附前后季铵木质素的傅里叶红外光谱 (FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)分析吸附过程的机理,考察了Cr(Ⅵ)起始浓度、温度、时间和起始pH对吸附效果的影响。结果表明,Cr(Ⅵ)主要以HCrO4-形态被季铵和胺基吸附,部分被吸附后的HCrO4-被苯环上的烷基及酚羟基还原成Cr(Ⅲ)并被羧基吸附,少量Cr(Ⅵ)直接被电子官能团还原成Cr(Ⅲ)。当Cr(Ⅵ)起始浓度为50 mg/L、起始pH为1.08、120 min和25 ℃时,Cr(Ⅵ)去除率达到99.76%,吸附过程遵循准二级动力学和Langmuir模型,表明吸附过程为单分子层均质化学吸附。通过对季铵木质素吸附Cr(Ⅵ)的机理和行为研究,可以为稻草的资源化利用和铬的去除提供理论依据。     

电炉不锈钢渣硅热法在线还原解毒的工业试验

由于电炉不锈钢的冶炼工序特点,渣中铬含量较高,存在Cr6+浸出风险。在电炉不锈钢冶炼末期,利用硅热法对渣液层进行在线还原解毒,可有效降低渣中重金属氧化物含量,渣中w(Cr2O3)从6.10%降至0.79%,还原解毒率最大可达到87.1%。解毒后电炉渣中作为Cr6+主要赋存相的钙铬石(Ca Cr O4)消失。经毒性浸出检测,其总铬浸出量降至0.08 mg/L,Cr6+浸出量降至0.01 mg/L以下,均明显低于国家堆存限值和利用限值,可实现不锈钢EAF渣的安全排放及后续资源化利用。     

离子液体改性花生壳对铬离子的吸附行为与机制

研究了用离子液体改性花生壳,并考察了改性花生壳对Cr(Ⅵ)的吸附行为与机制.结果表明:在改性花生壳用量10 g/L、温度50℃、初始Cr(Ⅵ)质量浓度10 mg/L条件下,改性花生壳对Cr(Ⅵ)的吸附率达99.82％;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,为单分子层吸附,吸附发生在均匀的吸附点位上,理论最大吸附量qm=9.70 mg/g;RL=0.221<1,表明吸附过程为优惠吸附;吸附过程符合准二级动力学模型,动力学常数k2=0.0452 g/(mg·min),理论平衡吸附量qe=1.14 mg/L,表明吸附过程主要为化学吸附.     

萃淋树脂分离富集-催化褪色光度法测定电镀废水中痕量铬Ⅵ

样品溶液以1.0 mL/min的流量通过微型树脂交换柱交换分离后,样品中Cr(Ⅵ)被磷酸三丁酯(TBP)萃淋树脂吸附,用0.5 mol/L HCl和水分别进行淋洗,Cr(Ⅵ)与样品中Fe³⁺、Al³⁺、Cr(Ⅲ)等干扰测定的金属离子分离,从而实现了对CrⅥ的分离富集。在0.05 mol/L H₂SO₄介质中,痕量CrⅥ强烈催化高碘酸钾与核固红的氧化褪色反应,基于该种作用,建立了一种新的测定痕量CrⅥ的催化光度法。体系的最大吸收波长为555 nm,CrⅥ在0~10.0 μg/L范围内符合比尔定律,方法的检出限为2.01×10^-2 μg/L。方法用于测定电镀废水中痕量CrⅥ,测定结果与电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)相符,6次测定值的相对标准偏差(RSD)小于4%。     

固相萃取分光光度法测定水环境中铬(Ⅵ)

采用固相萃取分离技术结合分光光度法,提出了一种新的环境水样中铬(Ⅵ)的测定方法。在强酸性介质中,铬(Ⅵ)与二苯碳酰二肼反应生成Cr(Ⅲ)-二苯偶氮碳酰肼有色络合物,该有色络合物被Sep-Pak C18柱吸附,并可用丙酮和硫酸混合洗脱液洗脱,在540 nm波长下测定其吸光度。本方法灵敏度高,选择性好,检测限0.85μg/L(n=7,p=0.05),测定实际水样中铬(Ⅵ)的相对标准偏差为2.5%(n=3),回收率(盐含量为5 g/L)为104%。     

零价纳米铁批处理水中Cr(Ⅵ)的研究

[目的]研究纳米零价铁(NZⅥ)对水中Cr(Ⅵ)的脱除效果及影响Cr(Ⅵ)脱除的主要因素.[方法]以Cr(Ⅵ)为研究对象,采用NaBH<,4>液相还原Fe<'3+>制备纳米级零价铁(NZVI),分析了0.01、0.03、0.04、0.05、0.07 g的NZVI对初始浓度为10.0、20.0、30.0、50.0、70.0 mg/L,温度分别为15、20、25、30、40℃,pH分别为3、5、7、8、9条件下的Cr(Ⅵ)去除率的影响.[结果]纳米零价铁可在极低投加量下有效去除溶液中Cr(Ⅵ),在25℃、pH为5、常压、恒温振荡器转速200 r/min、NZVI加入量0.05 g/100 ml的条件下,水体中20 mg/LCr(Ⅵ)的去除率大于90%.[结论]纳米零价铁能快速去除水体中Cr(Ⅵ),溶液pH,Cr(Ⅵ)初始浓度,温度,投加量等是影响Cr(Ⅵ)脱除的主要因素.     

对羟基苯甲酸存在下TiO2粉末光催化还原Cr(Ⅵ)的动力学研究

研究了对羟基苯甲酸存在下TiO2光催化还原Cr(Ⅵ)过程中不同对羟基苯甲酸浓度、Cr(Ⅵ)初始浓度及溶液初始pH值对Cr(Ⅵ)光降解速率的影响，认为TiO2悬浮体系能有效地光催化还原水溶液中的Cr(Ⅵ)离子，并得出TiO2光催化还原Cr(Ⅵ)过程符合L—H动力学模型。反应体系中的Cr(Ⅵ)初始浓度及初始pH值对TiO2光催化还原Cr(Ⅵ)过程的速率有较大的影响。酸性条件有利于Cr(Ⅵ)的光催化还原。对羟基苯甲酸具有芳香族化合物的特殊结构，对TiO2光催化还原Cr(Ⅵ)过程有显著的促进作用。     

含铬废水微波还原处理工艺研究

通过试验证实了微波加热还原具有能耗低,反应快,出水可直接达标排放、无需再深度处理的优势.对于初始Cr(Ⅵ)质量浓度为26 g/L,pH值为-0.5的废水,通过微波加热处理,可使出水中Cr(Ⅵ)质量浓度降至0.48 mg/L.研究结果表明,微波加热可提高反应速率常数,降低反应活化能,但不改变反应动力学.     

过氧化氢氧化乙基紫催化光度法测定痕量铬(Ⅵ)

研究了在硫酸介质中,利用铬(Ⅵ)催化过氧化氢氧化乙基紫的褪色反应,建立了催化光度法测定痕量铬的新方法。方法线性范围为0.05-0.60 mg/L,检出限为1.02×10-4mg/L,对2μg铬(Ⅵ)标准溶液平行测定10次,相对标准偏差为1.11%。在氟化钠及硫脲存在下,多数常见离子不干扰测定,方法可直接用于废水及钢样中铬(Ⅵ)的测定。     

Cr(Ⅵ)与Cr(Ⅲ)的光度测定

本文研究了TnOA-H_2SO_4萃取分离、二苯偕肼显色光度测定微量Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ),并满意地应用于工业废水的分析.用各种高分子胺萃取铬(Ⅵ)已早有报道,用TnOA从硫酸体系中萃取Cr(Ⅵ)亦有报道.为了消除干扰和富集铬,本文在前人工作的基础上研究了TnOA-H_2SO_4体系萃取分离、二苯偕肼显色光度测定微量Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的适宜条件,并满意地应用于工业废水的分析.     

用聚吡咯改性电解锰渣去除废水中的六价铬

研究了用聚吡咯(PPY)改性电解锰渣(EM R)制备吸附材料EM R-PPY并用以从废水中吸附去除Cr(Ⅵ),考察了吸附时间、初始Cr(Ⅵ)质量浓度、吸附剂加入量、溶液pH对EMR-PPY吸附去除Cr(Ⅵ)的影响,探讨了吸附过程的动力学和热力学.结果表明:在废水pH=2.0、EMR-PPY加入量1 g/L、初始Cr(Ⅵ)质量浓度150 mg/L条件下,Cr(Ⅵ)去除率达99.6％;吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,平衡状态下,理论最大吸附量为269 mg/g;吸附机制主要包括Cr2 O2-7与N+之间的静电作用、对Cr(Ⅵ)的还原作用、Cr2 O2-7与Cl-之间的离子交换作用;3次循环再生后,EMR-PPY对Cr(Ⅵ)的吸附量仍保持在100 mg/g以上,仍可继续使用.     

纳米零价铁的制备及其从废水中吸附Cr(Ⅵ)的机制研究

研究了以绿色廉价的保险粉(H₂Na₂S₂O₄)为还原剂、FeSO₄为铁源，制备纳米零价铁(nZVI)并用于吸附废水中Cr(Ⅵ),考察了nZVI投加量、初始Cr(Ⅵ)质量浓度、模拟废水初始pH、反应时间和反应温度对Cr(Ⅵ)去除率的影响，并通过XRD、SEM对nZVI进行表征，结合吸附动力学、吸附等温线和颗粒内扩散模型试验探究去除机制。结果表明：所制得nZVI物相主要为α-Fe;在初始Cr(Ⅵ)质量浓度20 mg/L、nZVI投加量300 mg、吸附时间15 min、不调节pH条件下，用nZVI吸附1 L含Cr(Ⅵ)模拟废水，Cr(Ⅵ)吸附量为98.52 mg/g,去除率可达99.8%;吸附效果良好，且Cr(Ⅵ)的去除速率随温度升高而加快；nZVI对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合Langmuir模型和准二级动力学模型。     

吸附胶体浮选法在含铬（VI）废水处理中的应用与评价

吸附胶体浮选法是采用FeSO4为还原剂将Cr(Ⅵ)还原成Cr(Ⅲ),用NaOH调节pH值为6左右,使生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。然后向该溶液中加入十二烷基磺酸钠(SLS)浮选剂直接进行浮选,重金属铬离子和表面活性剂反应产物以泡沫形式去除。本次实验做了20×10-6Cr(Ⅵ)合成废水的条件实验,用正交实验法确定了50×10-6Cr(Ⅵ)合成废水的浮选最佳条件,对实际废水进行了处理,其结果达到了国家工业废水排放标准(Cr6+<0.5mg/l)为工业上采用浮选法处理含铬废水提供了实验依据。