粘土负载纳米零价铁去除水中的Cr(Ⅵ)

采用NaBH_4还原FeCl_3制备纳米铁(nZVI),利用标准粘土为载体制备了负载纳米铁(C-nZVI),用于去除水体中的重金属Cr(Ⅵ),考察起始pH、Cr(Ⅵ)初始浓度、C-nZVI的量对Cr(Ⅵ)去除率的影响。结果表明,Cr(Ⅵ)的去除随着起始pH和Cr(Ⅵ)初始浓度的降低及纳米铁剂量的增加而增加,当起始pH为4.14,Cr(Ⅵ)初始浓度为10mg/L,纳米铁投加量为30g/L时,Cr(Ⅵ)的去除率达到95%。并对C-nZVI去除Cr(Ⅵ)的机理进行了推测,表明其涉及还原和共沉淀历程。     

粘土负载纳米零价铁去除水中的Cr(Ⅵ)

采用NaBH_4还原FeCl_3制备纳米铁(nZVI),利用标准粘土为载体制备了负载纳米铁(C-nZVI),用于去除水体中的重金属Cr(Ⅵ),考察起始pH、Cr(Ⅵ)初始浓度、C-nZVI的量对Cr(Ⅵ)去除率的影响。结果表明,Cr(Ⅵ)的去除随着起始pH和Cr(Ⅵ)初始浓度的降低及纳米铁剂量的增加而增加,当起始pH为4.14,Cr(Ⅵ)初始浓度为10mg/L,纳米铁投加量为30g/L时,Cr(Ⅵ)的去除率达到95%。并对C-nZVI去除Cr(Ⅵ)的机理进行了推测,表明其涉及还原和共沉淀历程。     

以废磷酸为磷源的MAP法去除污泥压滤液中的氨氮

利用废磷酸作为MAP法的磷源处理污泥压滤液厌氧出水中的NH_3-N,考察了反应时间、搅拌方式、pH值、氮磷镁物质的量之比、初始NH_3-N浓度对NH_3-N去除效果和残余PO_4~(3-)浓度的影响,并确定了最佳反应条件。试验结果表明,当原水NH_3-N的质量浓度为700.42 mg/L,PO_4~(3-)的质量浓度为0.33 mg/L时,常温下,最佳反应条件为p H值为9,n(NH_4~+)∶n(PO_4~(3-))∶n(Mg~(2+))=1∶1∶1,曝气搅拌反应10 min。此时,NH_3-N的去除率可达84.91%,出水NH_3-N的质量浓度为105.69 mg/L,残余PO_4~(3-)的质量浓度为6.49 mg/L。以废磷酸作为沉淀剂磷源的MAP法,具有较好的NH_3-N处理效果,可用于高浓度NH_3-N废水的预处理。     

Al/Zn改性竹炭去除水体中PO_4~(3-)离子及影响因素的研究

通过模拟实验观察Al/Zn改性竹炭对水体中PO_4~(3-)的去除效率,并考察作用时间、添加量、pH及共存离子对PO_4~(3-)去除效率的影响。当PO_4~(3-)初始质量浓度为10~50 mg/L时,去除率为10.8%~54.1%,且去除率随PO_4~(3-)初始浓度升高而提高。改性竹炭对PO_4~(3-)的吸附在45 min之内基本完成,此时对PO_4~(3-)去除效率最高。改性竹炭对PO_4~(3-)的去除效率随添加量增加而提升,但投加量由2 g/L增至4 g/L时,增幅下降,仅为0.8%~22.3%。当初始pH为2~8时,PO_4~(3-)去除效率随pH上升而提高,当初始pH为6~8时,改性竹炭对PO_4~(3-)去除率最大为62.7%~78.0%。多数离子(如SO_4~(2-)、F-、CO_3~(2-)等)的存在导致Al/Zn改性竹炭的PO_4~(3-)去除效率下降。可见Al/Zn改性竹炭能有效去除水体中PO_4~(3-),但应用时要选择合适的作用时间,添加量和pH,并注意共存离子的影响。     

共存阴离子对纳米零价铁去除水中砷和硒的影响

纳米零价铁广泛用于水中砷和硒的去除。以含有类金属离子As(Ⅲ/Ⅴ)、Se(Ⅳ/Ⅵ)及共存阴离子SO_4~(2-)、PO_4~(3-)、NO_3~-、HCO_3~-、Cl~-、F~-的模拟废水为研究对象,采用纳米零价铁进行去除处理,探讨了6种共存阴离子对纳米零价铁去除As(Ⅲ/Ⅴ)和Se(Ⅳ/Ⅵ)的影响。结果表明,共存阴离子对纳米零价铁去除As(Ⅲ/Ⅴ)和Se(Ⅳ/Ⅵ)的影响有所不同;水中共存的SO_4~(2-)、PO_4~(3-)、NO_3~-、HCO_3~-、Cl~-、F~-对纳米零价铁去除Se(Ⅳ)基本无影响;PO_4~(3-)、HCO_3~-的共存对纳米零价铁去除Se(VI)有明显的抑制作用;PO_4~(3-)(5 mmol·L~(-1))和HCO_3~-(100 mmol·L~(-1))对As(Ⅲ)的去除产生了抑制作用;NO_3~-(5 mmol·L~(-1))、Cl~-(50 mmol·L~(-1))、F~-(50 mmol·L~(-1))可促进纳米零价铁对As(Ⅴ)的去除,PO_4~(3-)的共存会抑制纳米零价铁对As(Ⅴ)的去除。     

沉淀法去除锌镍磷合金镀液中的亚磷酸根和磷酸根离子

采用硫酸铁作为沉淀剂去除锌–镍–磷合金镀液中的HPO_4~(3-)和PO_4~(3-),研究了沉淀剂加入量、反应温度和时间对两种离子去除率的影响。当硫酸铁质量浓度为14 g/L时,在室温下反应4 h后,锌–镍–磷合金镀液中的HPO_4~(3-)质量浓度由初始的4.58 g/L降至1.05 g/L,平均去除率为77.07%,PO_4~(3-)的质量浓度由初始的0.570 g/L降至0.055 g/L,平均去除率为90.35%,Fe~(3+)残留量小于4 mg/L。采用经沉淀法处理的镀液制备的黑化铜箔外观与采用标准液制备的铜箔接近。     

负载型纳米Fe/Ni材料同步去除水中硝酸盐/磷酸盐

水体的富营养化主要与硝酸盐和磷酸盐有关,但目前的处理方法大多只对其中一种污染物有去除效果。制备的负载型Fe/Ni双金属复合材料(DOW 3N-Fe/Ni)能实现NO_3~-和PO_4~(3-)的同步去除。当NO_3~--N为20 mg/L,PO_4~(3-)-P为1 mg/L时,NO_3~-和PO_4~(3-)的去除率分别可达70%和99%。探讨了DOW 3N-Fe/Ni同步去除NO_3~-和PO_4~(3-)的机理,铁镍金属在还原NO_3~-的过程中被氧化为金属离子或金属氧化物及氢氧化物,并通过Lewis酸碱理论、静电作用及吸附作用去除PO_4~(3-),实现NO_3~-和PO_4~(3-)的同步去除。     

改性硅藻土负载纳米零价铁去除六价铬

采用改性硅藻土(CD)作为载体,制备了改性硅藻土负载纳米零价铁复合材料(CD-nZⅥ)。利用透射电子显微镜(TEM)、XPS对CD-nZⅥ复合材料进行表征,并讨论CD-nZⅥ复合材料中nZⅥ与改性硅藻土质量比、CD-nZⅥ复合材料投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度、pH、反应温度对CD-nZⅥ去除六价铬的影响因素。结果表明,CD-nZⅥ复合材料对六价铬的去除能力高于nZⅥ、改性硅藻土,CD-nZⅥ复合材料中nZⅥ与改性硅藻土质量比为1∶2,CD-nZⅥ投加量为0.8 g/L,反应温度为45℃,反应时间为120 min,pH=3,六价铬初始浓度为20 mg/L时,CD-nZⅥ对六价铬的去除效率高达99.16%。CD-nZⅥ去除六价铬的反应符合准一级反应动力学方程,反应速率常数K_(obs)随着六价铬浓度的增加而减少。对反应产物进行XPS检测,结果显示,CD-nZⅥ是通过还原、吸附作用去除六价铬,且以还原作用为主。     

改性硅藻土负载纳米零价铁去除六价铬

采用改性硅藻土(CD)作为载体,制备了改性硅藻土负载纳米零价铁复合材料(CD-nZⅥ)。利用透射电子显微镜(TEM)、XPS对CD-nZⅥ复合材料进行表征,并讨论CD-nZⅥ复合材料中nZⅥ与改性硅藻土质量比、CD-nZⅥ复合材料投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度、pH、反应温度对CD-nZⅥ去除六价铬的影响因素。结果表明,CD-nZⅥ复合材料对六价铬的去除能力高于nZⅥ、改性硅藻土,CD-nZⅥ复合材料中nZⅥ与改性硅藻土质量比为1∶2,CD-nZⅥ投加量为0.8 g/L,反应温度为45℃,反应时间为120 min,pH=3,六价铬初始浓度为20 mg/L时,CD-nZⅥ对六价铬的去除效率高达99.16%。CD-nZⅥ去除六价铬的反应符合准一级反应动力学方程,反应速率常数K_(obs)随着六价铬浓度的增加而减少。对反应产物进行XPS检测,结果显示,CD-nZⅥ是通过还原、吸附作用去除六价铬,且以还原作用为主。     

Mg-Al-Zr金属复合氧化物除氟影响因素

采用共沉淀-煅烧法制备Mg-Al-Zr金属复合物,并用扫描电镜和X射线衍射对其进行表征,考察了吸附剂质量浓度、吸附时间、pH、初始氟质量浓度和共存阴离子对除氟影响。结果表明,在初始溶液pH=4~10,吸附剂质量浓度为3 g/L,氟初始质量浓度为40 mg/L时,对溶液中的氟去除效果最佳,吸附平衡时间为300 min。等温吸附数据分析显示其等温吸附特征可用Langmuir等温吸附方程描述,由其计算饱和吸附量为48.90 mg/g。共存阴离子对吸附材料除氟效率影响力大小为:PO_4~(2-)CO_3~(2-)SO_4~(2-)NO_3~-。吸附剂再生循环3次后,除氟效率仍在70%以上。     

阴离子对还原铁粉去除水体中铅离子的影响

向200mL含1.0mmol·L~(-1)阴离子(PO_4~(3-)、Cl-、CO_3~(2-)、SO_4~(2-))的铅溶液(10mg·L~(-1))中加入5g还原铁粉,230r·min-1振荡一定时间后,采用火焰原子吸收法测定铅离子浓度,考察阴离子对还原铁粉去除水体中铅离子的影响。结果表明,阴离子PO_4~(3-)、Cl-、CO_3~(2-)、SO_4~(2-)都可以促进还原铁粉去除水体中铅离子,其中PO_4~(3-)的促进作用最大,SO_4~(2-)的促进作用最小;在所有添加阴离子体系中,还原铁粉去除水体中铅离子的过程伴随着pH值的上升和Eh值的下降。     

Na~+对铁盐化学去除含腐殖酸污水中磷的影响

采用常规化学混凝实验,同时借助耗散型石英晶体微天平技术(QCM-D)考察了不同Na~+含量下含腐殖酸(HA)污水中磷的铁盐化学去除特性。结果表明,当Na~+的浓度从0增大到50 mmol/L时,反应体系除磷率逐渐增加。由于电荷屏蔽、电中和作用和吸附配合作用使得HA与铁盐溶液表面所带净电荷量减少,削弱了HA与铁盐溶液之间的静电斥力,促进了铁盐在HA表面吸附质量的逐渐增大,HA-铁盐配合产物反应层表面的PO_4~(3-)-P吸附质量不断增加。当Na~+的浓度继续增大到100 mmol/L时,反应体系除磷率逐渐下降。由于静电斥力不断增大,减缓了反应物之间的吸附作用,吸附在HA表面的铁盐质量因此降低,此时HA-铁盐配合产物反应层表面的PO_4~(3-)-P吸附质量不断减小。     

固定化小球藻强化生活污水深度处理性能

本研究以生活污水为水源构建固定化小球藻处理系统,考察固定化小球藻处理系统对生活污水中NH4_+~-N和PO_4~(3-)的去除效果。运行结果表明:固定化小球藻组的生长速率及对NH_4~+-N和PO_4~(3-)的去除能力均优于悬浮小球藻组。固定化小球藻处理系统出水中NH_4~+-N和PO_4~(3-)浓度分别为1.3±0.1 mg/L和0.17±0.02 mg/L,均能满足地表水四类水标准的要求,系统对NH_4~+-N和PO_4~(3-)的去除率分别为67.3 %和81.1 %。     

玉米芯活性炭的制备及对水中Cr(Ⅵ)的去除

采取H_3PO_4活化制备玉米芯活性炭(CCAC)及玉米秸秆活性炭(CSAC),并对水中Cr(Ⅵ)进行去除。CCAC的最佳制备条件:取玉米芯10 g,按玉米芯与H_3PO_4质量比为1∶2投加H_3PO_4,同时投加5%H_3BO_310 m L,浸渍45 min,焙烧温度500℃,焙烧时间1 h。用CCAC和CSAC处理10 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液,出水符合《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)和《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)。BET和SEM分析表明CCAC表面有较多孔洞结构,CCAC的孔隙最发达,CSAC次之,CAC最少。     

琼脂包埋微藻用于处理氮磷废水的研究

利用琼脂包埋微藻制成颗粒,设计柱状光连续处理反应器,探讨反应器系统对NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P的去除效果,并进行实际废水处理效果评价。实验结果表明:在HRT=24 h,曝气500 m L·min~(-1),室温条件下,系统稳定运行后对NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P去除率达到97.35%、96.13%;在进行实际废水处理中,出水口流出液NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P、COD平均浓度为0.82 mg·L~(-1)、0.24 mg·L~(-1)、74 mg·L~(-1),NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-1002)一级标准,COD达到二级标准。     

纳米零价铁强化高岭石去除水中Cr(Ⅵ)及机制研究

纳米零价铁(nZVI)作为一种治理重金属、核素污染物的环保材料而被广泛关注,而黏土矿物作为常见的重金属吸附材料虽成本低廉、来源广泛,但去除性能又普遍有限。通过液相还原法制备nZVI/高岭石复合材料来强化高岭石去除水中Cr(Ⅵ)的性能,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)技术对其结构进行表征,考察了Cr(Ⅵ)初始浓度、nZVI/高岭石投加量、温度等条件对Cr(Ⅵ)去除率的影响,并探讨了其对水中Cr(Ⅵ)的去除能力及机制。结果表明,nZVI/高岭石中的nZVI结晶度低,粒径在50～100 nm, nZVI/高岭石在60 min时对Cr(Ⅵ)的去除率达91.7%,分别比nZVI和高岭石提高了2.7倍和18.5倍。nZVI/高岭石对Cr(Ⅵ)的去除动力学符合准二级动力学模型,表观反应活化能为27.97 kJ/mol,去除是吸附、还原和共沉淀共同作用的结果。通过nZVI强化可提升高岭土在水处理和环境修复中的应用前景。     

固定化藻菌共生生物膜反应器脱氮除磷效果评价

参照某城镇污水处理厂幅流式二沉池设计了固定化短带鞘藻-活性污泥共生生物膜反应器,在不同水力停留时间(HRT)、氧化还原电位(ORP)和水质条件运行反应器并评价其对总氮(TN)、氨氮(NH_4~+-N)、正磷酸盐(PO_4~(3-)-P)和COD的去除效果。结果表明,当模拟进水中TN、NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P和COD_(Cr)浓度分别为2.33、2、0.7mg/L和50mg/L时,在HRT=6 h、ORP=150mV和HRT=3 h、ORP=250 mV的条件下,出水中的TN、NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P和COD_(Cr)的平均浓度分别为1.27、0.96、0.48 mg/L和25.76 mg/L,以及1.57、1.25、0.46 mg/L和29.6 mg/L,均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准(GB 18918—2002),反应器在进水水质波动较大的情况下脱氮除磷效果保持良好,有望实际应用至城镇污水处理厂。     

nZVI/PANI/ATP纳米纤维复合材料制备及对Cr(VI)的去除性能

采用原位聚合法合成了硝酸掺杂的纳米零价铁/聚苯胺/凹凸棒黏土(nZVI/PANI/ATP)纳米纤维复合材料,用于去除废水中的Cr(VI)。考察了投料质量、吸附时间和p H值对其吸附性能的影响,对吸附过程进行了动力学和热力学分析。结果表明,PANI/ATP表面负载纳米零价铁(nZVI),解决了nZVI颗粒的团聚及在处理Cr(Ⅵ)时容易被腐蚀和钝化的问题。复合材料制备过程中Fe、An和ATP的质量比为0.74∶1∶4时,所制备的材料吸附容量达到87.95 mg/g,nZVI/PANI/ATP复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附符合准二级动力学模型,吸附为化学吸附。     

nZVI/PANI/ATP纳米纤维复合材料制备及对Cr(VI)的去除性能

采用原位聚合法合成了硝酸掺杂的纳米零价铁/聚苯胺/凹凸棒黏土(nZVI/PANI/ATP)纳米纤维复合材料,用于去除废水中的Cr(VI)。考察了投料质量、吸附时间和p H值对其吸附性能的影响,对吸附过程进行了动力学和热力学分析。结果表明,PANI/ATP表面负载纳米零价铁(nZVI),解决了nZVI颗粒的团聚及在处理Cr(Ⅵ)时容易被腐蚀和钝化的问题。复合材料制备过程中Fe、An和ATP的质量比为0.74∶1∶4时,所制备的材料吸附容量达到87.95 mg/g,nZVI/PANI/ATP复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附符合准二级动力学模型,吸附为化学吸附。     

W(VI)与Tiron的显色反应及应用

研究了W(Ⅵ)与Tiron的显色反应,在pH=4.5的HAc-NaAc介质中,它们形成一种稳定的无色配合物,组成为1:1。该配合物在251nm和312nm处有较强的紫外吸收峰,测得ε_(251)=5.7×10~3,ε_(312)=7.7×10~3,据此建立了测定W(VI)的紫外分光光度法。在251nm和312nm处的线性范围均为2.0×10~(-6)～2.0×~(-4)mol·L~(-1)(0.37～37mg/L),检出限分别为0.37mg/L和0.18mg/L,SiO_3~(2-)及少量PO_4~(3-)的存在不干扰测定,Mo(Ⅵ)、V(Ⅴ)、Fe(Ⅲ)等对测定有干扰,该法试用于几种杂多酸样品的测定,结果满意,方法回收率为95～106％,变异系数≤0.4％(n=5)。