生物氧化法作为离子交换除砷技术预处理的可行性研究

生物氧化法作为预处理,联合离子交换纤维(FFA-1)技术去除水中无机砷,考察pH、再生次数对砷去除效果的影响。结果表明,FFA-1在酸性至中性条件下对五价砷(As(V))有很高的去除能力,约为90 mg/L,但是在pH为2～10时,对三价砷As(Ⅲ)去除量都很低。以生物氧化作为预处理,先氧化As(Ⅲ),再用FFA-1去除,可以完全去除水中的砷(去除率>99%)。     

紫外光协同TiCl_4去除水中As(Ⅲ)效能及动力学

在UV辐照射条件下,研究了钛盐混凝剂(TiCl_4)同步光催化氧化-混凝对水中As(Ⅲ)的去除效率及动力学特征。结果表明,TiCl_4对As(Ⅲ)的去除率在等电点附近(pH=5)达到最大,单一TiCl_4对As(Ⅲ)的去除率为73%;而增加UV辐照后,其去除效率增加至99%。UV/TiCl_4将As(Ⅲ)氧化为更易被絮体吸附的As(V)是去除率增加的主要原因。As(Ⅲ)的氧化吸附速率符合1级反应动力学模型,在pH=5～7内,其速率常数kO呈现出先增加后减小的变化趋势,在pH=6时达到最大(k_O=1.00 min~(-1));溶液中总砷(As(Ⅲ)+As(V))的吸附速率也符合1级动力学模型,且速率常数在pH=5～7内随pH的增加而增大,最大可达2.27 min~(-1)。     

零价铁(ZVI)去除水中的As(Ⅲ)

采用市售还原铁粉(零价铁,ZVI)及其与石英砂的复合物为吸附剂,对水中As(Ⅲ)的吸附分别做了分批试验和连续性试验。分批试验结果表明,ZVI吸附水中As(Ⅲ)的去除效果受pH主导,其最佳pH范围4～9,ZVI主要通过其表面吸附及其腐蚀产物对As(Ⅲ)的吸附共沉淀作用达到对As(Ⅲ)的去除,同时,在ZVI腐蚀的过程中还伴有在ZVI表面As(Ⅲ)的氧化、还原作用,As(Ⅲ)的氧化受ZVI腐蚀过程的影响,其氧化过程主要发生在Fe²⁺氧化为Fe³⁺的阶段;连续性试验利用ZVI与石英砂复合物对模拟含砷废水进行吸附研究,从吸附柱进水至吸附饱和共20 d时间,经计算,ZVI对As(Ⅲ)的吸附容量为89.90 mg·g^-1,ZVI腐蚀产物在石英砂表面的晶态类型对As(Ⅲ)的吸附容量有影响,无定形态的ZVI腐蚀产物对As(Ⅲ)的吸附容量最大,质量分数和原子分数分别可达到6.73%和2.15%。     

臭氧纳米气泡对水中三价砷的氧化效果

砷污染防治技术,将三价砷[As(Ⅲ)]先氧化成五价砷[As(Ⅴ)]是保证治理效果的必要手段。文中为了提高臭氧氧化效果,将臭氧以纳米气泡(NBs)的形式通入水中。在不同As(Ⅲ)初始浓度、不同pH下,NBs系统对As(Ⅲ)氧化率均远远高于臭氧大气泡系统,最高可达96.5%[对应As(Ⅲ)初始浓度为0.2mg/L],比大气泡系统提高了44.47%。NBs系统对As(Ⅲ)的氧化率随初始浓度的增大而有略微提高。溶液初始pH值为3、9时,NBs系统对As(Ⅲ)的最高氧化率达95.1%、94.2%,高于pH值为7时的氧化率;碳酸根离子对臭氧大气泡和NBs系统均具有一定的促进作用,添加了碳酸钠的NBs系统对As(Ⅲ)的氧化率达97.8%,比未添加药剂的系统提高了1.8%。     

氢氧化铁胶体对砷吸附行为的初步研究

研究了pH值、铁与砷的量比和初始砷浓度等因素对用氢氧化铁胶体吸附去除砷的影响,确定了最佳吸附条件。研究结果表明,在初始As(Ⅴ)或As(Ⅲ)浓度为0.1mmol/L条件下,去除As(Ⅴ)的最佳pH值为4～8,去除As(Ⅲ)最佳pH值为6～9;在初始As(Ⅴ)浓度为0.5mmol/L条件下,去除As(Ⅴ)的最佳pH值为5～7,吸附后溶液中砷含量低于0.5mg/L,达到了《污水综合排放标准(GB8978-1996)》中工业废水最高容许排放总砷浓度一级标准。通过等温吸附试验的研究,得出了As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的饱和吸附容量分别为0.4971mol/kg和0.3068mol/kg。     

一株砷氧化菌的筛选与鉴定

土壤和水体砷污染日益严重,已成为不可忽视的环境问题。修复砷污染土壤和水体是一项极具挑战性的工作,近年来生物修复特别是微生物修复技术日益受到重视。利用微生物使亚砷酸盐[As(Ⅲ)]氧化,是极具潜力的微生物修复技术。从湖北大冶有色金属公司生产废水中分离筛选得到一株砷氧化菌,命名为P11,其可以将As(Ⅲ)有效地氧化为As(Ⅴ)。经鉴定,该菌株为Pseudomonas taiwanensis,在pH值6~9环境下也可以进行繁殖,其中最适生长pH值为7.0;最大As(Ⅲ)耐受浓度为50mmol·L~(-1)。     

超声波辅助纳米铁-牡蛎壳材料处理As(Ⅲ)废水的研究

以模拟As(Ⅲ)废水为处理对象,利用超声波辅助纳米铁(NI)-牡蛎壳(OS)复合材料处理废水中的As(Ⅲ),探讨了NI-OS复合材料在超声波辅助条件下对水中As(Ⅲ)的去除效果,考察了超声时间和功率、复合材料投加量、溶液温度、pH和As(Ⅲ)初始含量等因素对砷模拟废水去除效果影响。结果表明,在超声波辅助条件下,NI-OS对As(Ⅲ)去除效果得到显著提升。当NI-OS投加量大于0.3 g/L,超声功率和时间分别为200 W和60 min,溶液pH和As(Ⅲ)的质量浓度分别为7和10 mg/L时,溶液中As(Ⅲ)的去除率基本达到100%。     

煤矸石-H2O2体系对水中As(Ⅲ)的氧化及去除

对煤矸石进行预处理后用于模拟砷污染水体的处理,采用批量单因素试验,考察了煤矸石对水中As(III)的去除效果,研究了H2 O2对不同浓度As(III)的氧化效率及煤矸石-H2 O2共存时对水中As(III)去除效果提高的程度及原因.结果表明:相同条件下,煤矸石粒径越小对水中As(III)的去除率越高;对于500μg·L-1的As(III)溶液,煤矸石的投加量为40 g·L-1时可达到50.50％的去除率;pH值对煤矸石去除As(III)的效果影响作用不大;高温有利于反应过程的发生;煤矸石对As(III)吸附符合颗粒内扩散模型和Langmuir吸附等温式模型,吸附速率由膜扩散和颗粒内扩散联合控制,且吸附属于均匀介质表面的单层吸附;H2O2可促使As(III)转化为As(Ⅴ),H2O2浓度越大,氧化效率越好;煤矸石和H2 O2共同作用对As(III)氧化及去除效果的提高主要是由于煤矸石矿物成分中的Fe与H2 O2之间形成的芬顿效应.     

多功能氧化剂高铁酸钾对砷类复合污染废水的治理

以复合污染废水中有机砷〔洛克沙胂(ROX)〕及其降解产物无机砷〔As(Ⅲ)/As(Ⅴ)〕为研究对象,探讨了多功能处理剂高铁酸钾去除砷类复合污染废水的技术与机理。结果表明,最佳去除条件:pH为4,温度为30℃,铁砷质量比为10∶1,反应时间为8 h,调节pH的碱性物质为Ca(OH)_2,此条件下,无机总砷去除率达到96.66%,ROX去除率达到66.38%。氧化动力学研究结果表明,表观二级反应动力学速率常数为0.000 18,相关系数为0.906 03。     

蜈蚣草吸收As(Ⅲ)的主要影响因素研究

蜈蚣草是一种理想的砷超富集植物,在修复砷污染方面,具是极大的应用潜力。通过水培试验进行研究,明确了磷、pH以及氧化作用对蜈蚣草吸收砷的影响,结果表明,偏酸条件更利于砷的吸收,当pH为5.5时,蜈蚣草对砷的吸收量达到最大,缺磷时蜈蚣草对As(Ⅲ)的吸收量达到最大值,添加磷后,As(Ⅲ)的吸收受到一定的抑制,蜈蚣草在吸收As(Ⅲ)的同时能把部分的As(Ⅲ)氧化成,As(Ⅴ)更容易被蜈蚣草吸收,根部的氧化作用促进砷的吸收。