重金属对生物脱氮性能影响及活性污泥生物学效应的meta分析

目前有关重金属对于生物脱氮系统影响的研究较多，但受不同反应器工况和实验环境的影响，结论具有一定偏差，因此借助统计学方法评价多项研究的一致性十分有必要。为系统评估重金属对于生物脱氮系统的影响，采用meta分析方法，从数据库检索到2000年以来国内外发表的相关论文，通过统计分析论文的结果，分析了Cd²⁺、Cu²⁺、Cr⁶⁺、Ni²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺6种重金属离子对于SBR和厌氧氨氧化工艺脱氮性能的影响，Cd²⁺、Cu²⁺、Cr⁶⁺3种重金属离子对于SBR活性污泥的生物学效应，及影响重金属毒性的主要因素。结果表明，SBR工艺对6种重金属的敏感性大小为Cr⁶⁺>Cu²⁺>Pb²⁺>Cd²⁺>Zn²⁺>Ni²⁺，厌氧氨氧化工艺对6种重金属...     

改性膨润土对重金属的吸附性能研究

膨润土是垃圾填埋场垫层的主要吸附、防渗材料之一,对土进行不同程度改性可提高对垃圾渗滤液中含量较高的重金属(Cr⁶⁺、Cu²⁺、Zn²⁺)的吸附性能。采用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对钠基膨润土进行有机改性制得CTMAB-Bent,再利用聚丙烯酰胺(CPAM)对CTMAB-Bent复合改性后制得CPAM-Bent。通过设计正交实验,研究了不同因素(改性剂浓度、膨润土用量、吸附时间、吸附温度和离子浓度)对吸附性能的影响,以探讨吸附机理。结果表明,CPAM-Bent与CTMAB-Bent和钠基膨润土相比,吸附性能最优,三种重金属吸附率均高于90%,且最优条件为：改性剂浓度为5.5%,膨润土用量0.5 g,时间45 min,温度25℃;吸附过程符合准二级动力学模型,吸附等温线与Langmuir模型相符,说明吸附过程按照单分子层吸附机理进行的,进一步通过拟合实验得知重金属(Cr⁶⁺、Cu²⁺、Zn²⁺)平衡吸附量分别为0.629、0.807、1.134 mg/...     

废弃虾壳制备改性甲壳素凝胶球及其对金属离子的吸附性能

以虾壳酶解残渣为原料,经5%盐酸脱钙处理4 h后,用45%氢氧化钠和460 W微波辅助脱乙酰处理10 min,得到脱乙酰度为40.4%的改性甲壳素。将改性甲壳素加入海藻酸钠水溶液中混合均匀,挤压滴入氯化钙水溶液中固化12 h,制备得到直径为1.5~3.2 mm的凝胶小球,研究了该凝胶球对Pb²⁺、Cr³⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Co²⁺和Zn²⁺的吸附效果。结果表明：凝胶球对Cu²⁺、Co²⁺和Zn²⁺的吸附效果最好,300 mg/L重金属离子溶液吸附处理8 h是较适宜的吸附条件,此条件下,Cu²⁺、Co²⁺和Zn²⁺的吸附率分别达到94.2%、75.6%和57.3%。在Cu²⁺-Co²⁺-Zn²⁺共存溶液体系中,凝胶球对3种离子的吸附率均有所提高,Cu²⁺、Co²⁺和Zn²⁺的吸附率分别为95.1%、82.5%和67.5%。     

粘质沙雷氏菌HB-4吸附重金属镉的机制

从重金属污染土壤中筛选出1株对Cd²⁺具有高耐受能力和高吸附容量的菌株HB-4,经16S rDNA序列分析鉴定为粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）。该菌株能在Cd²⁺浓度为300 mg·L^-1的条件下正常生长;对Cd²⁺的最大吸附量为（154.7±0.9（ mg·g^-1。考察了Cd²⁺初始浓度、pH、盐浓度以及共存离子对HB-4吸附Cd²⁺的影响,结果表明：pH=3.0~8.0时,对吸附效果无影响;NaCl含量为8.0%时,菌株对Cd²⁺的去除率仍可达到49.9%±0.1%;Pb²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺与Cd²⁺共存时,几种重金属离子的去除率分别为98.7%±0.2%（Pb²⁺）、44.6%±0.6%（Zn²⁺）、52.7%±0.1%（Cu²⁺）和64.2%±0.3%（Cd²⁺）。解吸实验证明了HB-4对Cd²⁺极强的吸附能力,洗脱液pH=7.0时,解吸率小于2%。检测了细胞内外镉的分布情况,并利用SEM、XPS和FTIR对吸附机理进行了研究,推断HB-4对Cd²⁺的吸附机理为胞外吸附和胞内摄取。     

陶瓷膜短流程工艺处理重金属废水

针对电镀行业重金属废水常规处理方法存在的药剂投加量大、污泥产量多、水质波动影响大等不足,本文提出了一种新工艺-陶瓷膜短流程处理工艺,即废水通过调节pH值使重金属离子形成相应的氢氧化物絮体后,直接进入陶瓷膜组件过滤,同时辅以曝气缓解膜污染。通过实验室小试研究了pH值、重金属质量浓度和曝气量等因素对重金属(Cu²⁺、Cr³⁺和Ni²⁺)去除效果以及陶瓷膜跨膜压差的影响,并进行现场中试验证。试验结果表明:pH=10时,Cu²⁺、Cr³⁺和Ni²⁺的去除率分别达到99.8%、99.7%和99.9%,耐冲击负荷强,原水重金属离子质量浓度为500mg/L时出水也能满足要求。气水体积比值为15时,能在保证出水水质的前提下显著缓解膜污染。该工艺中陶瓷膜的污染主要为可逆污染,可以通过水力反冲洗去除。在pH=10、气水体积比值为15和膜通量为80L/(m²·h)时,现场中试工艺出水中Cu²⁺、Cr³⁺和Ni²⁺的质量浓度分别低于0.15mg/L、0.3mg/L和0.1mg/L,而且跨膜压差保持稳定。     

以氢气为电子供体的硫酸盐还原菌处理酸性矿山废水

研究氢气作为唯一电子供体的硫酸盐还原菌对酸性矿山废水的处理效果。本文对反应过程中pH和氧化还原电位（ORP），目标代谢产物H₂S和∑S^2-（HS^-、S^2-），出水中重金属及总有机碳进行分析。研究表明，生物反应器pH可迅速上升至8.75～8.80，ORP下降至-330～-420mV；在4865mg/L \mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{2}-}浓度下硫酸盐还原菌活性较好，其目标代谢产物H₂S与∑S^2-的积累量分别为88mg/L、172mg/L；Zn²⁺、Fe²⁺、Cu²⁺、Mn²⁺的去除率分别为94.3%、94.7%、97.5%、81.7%，重金属Cu²⁺、Zn²⁺的出水浓度分别为0.52mg/L、1.99mg/L，中和沉淀出水pH为6.9，其出水水质可达《污水综合排放标准》一级标准；出水残存总有机碳≤3mg/L，远低于以有机物为电子供体的出水水质；H₂培养生物反应器中主要以脱硫弧菌属为主导。     

基于Fe(Ⅲ)和邻苯二胺显色反应快速检测硫化物

比较了不同金属离子(Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Al³⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺、Ag⁺、Cr³⁺)对邻苯二胺(OPD)的氧化能力，基于Fe³⁺能直接氧化OPD产生黄色发荧光的产物而构建了Fe³⁺-OPD显色体系。结合硫化物的还原性以及对金属离子较强的亲和性，开发了一种通过比色法选择性检测硫化物的方法。结果表明，在pH 4.0Na Ac-HAc缓冲液中，Fe³⁺-OPD显色体系的吸光度和荧光强度与NaHS的浓度分别在10～200μmol/L和5～150μmol/L范围内呈线性关系，荧光法的检出限可达0.1μmol/L，体系内其他还原性物质及硫醇对Na HS的检测无干扰。将Fe³⁺-OPD显色体系结合纸芯片构建的纸基比色体系蓝色分析色道值(B...     

一种膨润土的表征及其对重金属离子吸附研究

以原矿膨润土为原料，对其结构进行表征和分析。然后从单因素条件分析膨润土对Cu²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺的吸附效果。结果表明：在相同条件下，膨润土加入量为0.30 g、温度为25℃时，Cu²⁺初始浓度为200 mg/L,溶液pH值为5.0,其最大吸附率为99.92%;Cd²⁺初始浓度为150 mg/L,溶液pH值为6.0,其最大吸附率为99.84%;Pb²⁺初始浓度为50 mg/L,溶液pH值为3.5,其最大吸附率为99.12%。竞争吸附中膨润土对Cd²⁺吸附效果最佳。此研究对处理含重金属离子的废水具有较好的潜在价值。     

柱淋滤模式下生活垃圾焚烧炉渣中Cu2+和Zn2+浸出规律

垃圾焚烧炉渣是一种活性材料，在其储存、预处理及应用等过程与雨水频繁接触时，炉渣中重金属随着水域环境发生迁移和浸出现象。本研究采用连续柱淋滤试验装置模拟自然降雨，开展了0～5mm和5～10mm焚烧炉渣的动态淋滤毒性浸出分析，重点研究了pH和降雨强度对Cu²⁺和Zn²⁺的浸出影响。结果表明，动态淋滤过程中，淋滤液pH变化对Cu²⁺和Zn²⁺的浸出水平影响显著，且在酸性较强淋滤液作用下Cu²⁺浸出水平比Zn²⁺更强，与Ⅴ类地表水环境浓度限值对比，在整个淋滤时间内Cu²⁺浸出浓度严重超标，在炉渣工程应用时需预防相关的环境风险；原生炉渣粒径大小与重金属浸出水平无直接相关性，但是0～5mm细炉渣中可浸出Zn²⁺含量更高，这与细颗粒物中Zn赋存形态和可溶出态含量较高有关；淋滤强度对重金属浸出水平影响主要反应了动态淋滤过程液固比和水分运移速率情况，当较低淋滤强度时具有低液固比，溶出液中重金属含量较高。     

双室MFC对含Cu（Ⅱ）废水处理效能及其产电性能的影响

微生物燃料电池(microbial fuel cells,MFCs)可利用微生物将化学能转化为电能,并实现重金属的去除与还原回收。本研究构建了一种双室MFC用于处理含Cu²⁺的重金属废水,以探究不同初始浓度及阴极电极材料下MFC的产电性能和Cu²⁺的去除效果。结果表明,当阴极电极材料为不锈钢且阴极中Cu²⁺的初始浓度由10 mg/L增大至200 mg/L时,Cu²⁺的去除率由85.37%增大至98.16%(120 h),最大输出电压和功率密度分别为257 mV和36.75 mW/m2。当阴极电极材料为石墨板、钛片时,Cu²⁺的去除率分别为99.02%、98.27%,此时的最大输出电压和功率密度分别是不锈钢的1.45倍、1.18倍和1.71倍1.28倍。对阴极上附着的产物进行扫描电镜分析,Cu²⁺在阴极发生了还原反应,生成了单质铜。本研究可以为实现MFC高效回收重金属提供理论依据,对利用MFC解决环境污染和能源短缺问题有重要意义。