电化学处理电镀废水中铜的研究进展

针对电镀行业含铜废水达标排放的迫切需求问题,电化学技术能够有效去除并回收废水中的铜,实现清洁化处理和资源回收,在此就电化学处理含铜废水的原理及方法进行介绍,总结了单一电化学处理过程中电极材料、极间距和电极形状对铜去除率和回收率的研究现状,论述了单一电化学法和“电解+”联合处理法在处理含铜废水过程中的作用效果,旨在为含铜电镀废水的处理方法和工艺参数选择提供思路,为电化学处理含铜废水的研究和应用提供参考。     

木屑处理含锌电镀废水的研究

以废弃物松树木屑作为吸附剂,进行了吸附去降某电镀废水中Zn^2＋吸CODcr的试验．研究了溶液pH值、温度、搅拌速度、溶液初始Zn^2＋及CODcr浓度、固液比等因素对吸附剂去降Zn^2＋及CODcr的影响,并进行了固体吸附解吸实验的研究．结果表明溶液在pH值为9、反应温度25℃、木屑加入量r=30g／L时,松树木屑对电镀废水中Zn^2＋及CODcr均具有高效吸附去降能力．     

铝碳微电解处理含铜、镍电镀废水

通过铝碳微电解法对含铜、镍电镀废水进行处理,研究了铝碳比,反应时间,进水pH对处理效果的影响。结果表明,铝碳微电解最佳反应时间较铁碳微电解的30min提高到15min;Cu2＋去除率较铁碳微电解由95%提高到98%,Ni 2＋去除率较铁碳微电解由94%提高到97%。这为铝碳微电解处理电镀废水的实际应用奠定了基础。     

粉煤灰处理含铜废水的正交实验研究

利用粉煤灰处理的含铜废水,初步研究粉煤灰对Cu2+的吸附机理,通过试验分析不同浓度、不同pH值、不同的振荡时间、不同的粉煤灰加入量对吸附的影响,并设计正交试验寻找最佳工艺参数。     

垃圾渗滤液深度处理功能菌的筛选及应用

为了改善垃圾渗滤液生化处理系统尾水有机污染物的进一步降解效果,以垃圾渗滤液生化处理曝气池污泥为菌种分离源,用渗滤液生化尾水和琼脂调配培养基,采用生物强化技术驯化和筛选出3种功能菌,经16S rDNA鉴定为海杆菌属（Marinobacter）、不动杆菌属（Acinetobacter）和埃希式菌属（Escherichia）。将功能菌扩大培养,用物理循环吸附法投放于生物活性炭（BAC）反应器中。通过对照实验发现,自然挂膜的BAC仅对垃圾渗滤液生化尾水中分子量M为10-5 kDa的有机污染物具有较好的降解能力,而投加了功能菌的BAC对分子量M为100-30 kDa的有机污染物去除率为76.1%,对M〉100 kDa的有机污染物去除率为80.9%。投加功能菌的BAC可以提高垃圾渗滤液的生化处理效果。     

集成膜技术处理电镀废水的中试研究

针对电镀废水污染日益严重的现状,对合肥某工业园区电镀废水进行在原生物处理的基础上采用集成膜技术进行了中试研究,并将出水循环至电镀工艺.试验结果表明,这一系统运行稳定,能用于电镀工业并优于现工业园废水处理系统.     

复合材料对废水中铜离子吸附性能的影响

研究了利用纳米分子筛与硅藻土组成的复合材料静态处理含铜废水．采用正交水平实验，优化了与分子筛复合的硅藻土的晶形、最佳配比及总投加量，测定了铜离子在复合材料上的吸附平衡和动力学数据，吸附平衡符合Freundlich方程，并得到了模型参数，说明Freundlich模型能够描述本体系的特性．     

利用耐冷菌处理低温污水的研究

生物法是目前污水处理中广泛采用的方法。但在我国北方地区冬季寒冷漫长、水温偏低,因此污水的生物处理普遍存在着处理效果差,出水难以达标的问题。通常解决的方法是降低污泥负荷,增加污水停留时间,但这样使污水厂的上中地面积增大,运转费用变高。本文从微生物角度对此进行了研究。从自然界中分离、筛选到了四种能在0-9℃下生长并能处理生活污水的耐冷菌。测定了它们的生长曲线同时也做了单菌和混合菌的降解试验。结果表明：与中温菌相比,耐冷菌在低温条件下能够生长并具有较高的降解能力。采用耐冷菌可提高低温污水的生物处理效果。     

一株抗铜木霉对含铜废水的修复潜力研究

基于真菌作为含铜废水生物修复剂的优点,探讨了一株里氏木霉FS10-C对含铜废水的修复潜力.采用摇瓶试验研究了不同Cu2+含量溶液下木霉FS10-C的生长发育和铜积累率;扫描电子显微镜(SEM)和X射线光散射能谱(EDX)观察成熟FS10-C细胞吸附Cu2+后形态和各元素变化;同时进行了该株木霉的生物安全性初步评价.结果表明:FS10-C孢子在pH为(4.0±0.2)～(5.6±0.2),Cu2+的质量浓度在不大于600mg/L的溶液中均可生长发育,且在质量浓度为100,200和400mg/L的Cu2+溶液中其铜积累率分别达50.6%,30.3%和4.7%.SEM显示,在质量浓度为100mg/L的Cu2+溶液中,成熟FS10-C细胞形态无改变,400mg/L时菌体结构仍完整;EDX元素分析显示,在质量浓度为100,200和400mg/L的Cu2+溶液中,FS10-C细胞铜的平均质量分数分别为18.50%和30.40%,且菌丝大于孢子.生物安全性初步评价表明FS10-C及代谢产物对人畜均无害.里氏木霉FS10-C是一株颇具研究潜力的含铜废水修复菌.     

二氧化锰对铜、铅离子的吸附研究

研究了δ型二氧化锰对Cu2 和Pb 的吸附及竞争吸附性能,考察了溶液的pH值、温度、盐浓度、吸附时间等因素对吸附的影响.结果表明,吸附量随着溶液pH值的增大、温度的升高以及盐浓度的降低而增加.二氧化锰对单一体系中Cu2 和Pb2 的吸附符合Langmiur吸附等温式,吸附过程的△G°均为负值,△H°大于零,表明该过程是自发的吸热过程.二氧化锰对Cu2 和Pb2 的吸附过程可用准二级反应动力学模型较好地描述.共存离子的存在影响金属离子的吸附效率,Pb2 对Cu2 的吸附影响很大.二氧化锰对Cu2 和Pb2 的吸附强弱顺序为Pb2 ＞Cu2 .     

Study on the separation of Co2+ from Zn2+, Cd2+ by anion-exchange chromatography

The separation of Co²⁺ from Zn²⁺, Cd²⁺ by anion-exchange chromatography was discussed. The chromatographic column containing anion resin 201 × 7 which was saturated with a solution of ammonium chloride. The effects of the eluant acidity and eluant composition on the separation were investigated. The results indicate that this anion-exchange chromatography is suitable to the separation of Co²⁺ from Zn²⁺, Cd²⁺, and the condition of separation is simple and convenient. When the column is saturated with NH₄Cl solution (2.0 mol/L, pH=4.0), the separation can be completed effectively. Zn²⁺ and Cd²⁺ can also be separated when different eluants are used and the pure solution with high concentration of Zn²⁺, Cd²⁺ respectively can be obtained easily. Biography of the first author: WANG Xin-yan, born in Dec. 1975, majoring in extraction chemistry.     

Cu2+和Ni2+对水解-MBR工艺处理效能的影响特性

为降低电镀废水中重金属对生物处理系统的冲击,采用水解-膜生物反应器(MBR)组合工艺对电镀综合废水进行处理,以重金属离子Cu~(2+)、Ni~(2+)为代表,重点研究不同质量浓度的重金属冲击下对水解-MBR工艺处理电镀废水效能的影响,以及水中DOMs与微生物活性的变化情况.结果表明:在Cu~(2+)、Ni~(2+)质量浓度5~20 mg/L冲击下,水解-MBR组合工艺对COD和NH_4~+-N去除效率分别在75%和45%以上.硝化细菌抗重金属冲击能力较差,水解-MBR组合工艺对重金属Cu~(2+)、Ni~(2+)的耐受质量浓度可达20 mg/L,而单纯MBR工艺仅为10 mg/L.水解反应器可将污水中HPI大部分转化为HPO-A,改善难降解有机物可生化性,芳香族化合物的含量明显降低.随着重金属Cu~(2+)、Ni~(2+)质量浓度的升高,MBR反应器内活性污泥的SOUR值逐步下降,但水解-MBR工艺SOUR受重金属的抑制率均比单独MBR工艺低5%左右.由于水解使重金属毒性减弱,水解-MBR系统中微生物的活性较高,系统中EPS含量和出水质量浓度均显著低于单独MBR工艺,且可以有效减少膜表面胶体物质和溶解性有机物形成,降低污泥滤饼层的形成速度,有效减缓膜污染的速率.     

膨润土对废水中Cu2+的吸附性能研究

研究了钙基膨润土和钠基膨润土对废水中铜离子的吸附特性.结果表明,钠基膨润土和钙基膨润土的吸附行为都依赖于溶液的pH值,初始离子浓度和吸附剂用量.在低pH值时主要是H+与Cu2+竞争吸附位.pH值在3到7时基本的吸附机制是离子交换的过程.在高pH值(＞8.3)时,在膨润土颗粒表面形成氢氧化铜的吸附或沉淀.随初始金属离子浓...     

剩余污泥吸附Cu2+、Cd2+试验

为研究剩余污泥的有效利用,通过实验室静态吸附试验,研究剩余污泥对Cu2+、Cd2+溶液的吸附特性及影响因素.结果表明,吸附过程中pH值、污泥量、吸附时间和初始溶液质量浓度对吸附效率均有影响,pH值是吸附过程的最重要因素,增加投泥量和提高pH值可以明显提高吸附量,而温度对污泥吸附的影响并不显著.吸附热力学数据表明,污泥对Cu2+、Cd2+的吸附较好地符合Langmuir和Freundlich模型,最大吸附容量分别为32.4mg/g和30.2mg/g.剩余污泥能够作为重金属离子的吸附剂.     

Ca2+对SiO2-BSA混合体系膜污染行为的影响

为研究Ca²⁺对SiO₂-BSA混合污染物膜污染行为的影响,针对SiO₂与牛血清蛋白(BSA)共存体系,在不同Ca²⁺浓度下,使用原子力显微镜测定各污染物与聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜及各污染物之间的作用力,结合膜污染实验,探讨Ca²⁺对SiO₂-BSA混合污染物膜污染行为的影响.结果表明:随着Ca²⁺浓度的增大,SiO₂-BSA引起的膜污染逐渐减小,主要是因为Ca²⁺改变了SiO₂-BSA混合体系中各污染物与膜及污染物之间的相互作用力.针对污染物与膜之间的相互作用力,Ca²⁺的加入触发了PVDF膜与BSA及SiO₂之间的水合排斥力,从而削弱BSA在膜表面的吸附累计速率,有效减缓了运行初期的膜污染速率;针对污染物之间的作用力,Ca²⁺浓度的增加使得SiO₂-SiO₂及SiO₂-BSA之间作用力增大,从而导致污染物团聚形成大尺寸聚集体,在膜面形成松散多孔的污染层,进而伴随着膜污染速率以及污染幅度的减小.     

Cu~(2+)/Ce~(4+)-TiO_2可见光催化降解活性艳红X-3B

采用溶胶凝胶法合成了掺杂Cu~(2+)和Ce~(4+)的Ti O2可见光催化剂,用活性艳红X-3B降解脱色为模型反应,结合紫外-可见光谱法、XRD和SEM等表征手段,考察了制备条件与光催化活性的关系.实验结果表明:适量掺杂稀土元素Ce~(4+)较单独掺杂Cu~(2+)能更加有效地提高催化剂在可见光下的催化活性,掺杂后使催化剂的吸收带边位置发生红移,晶型结构为锐钛矿和金红石的混合晶型.掺杂Ce~(4+)量为1.5%时,0.4 g催化剂对30 m L浓度为5 mg/L的活性艳红X-3B模拟印染废水降解率达到61.1%.     

Synthesis of modified D401 chelating resin and its adsorption properties for Pb^2＋

A novel chelating resin with sulfonic group was synthesized by chemical modification of D401 resin with sulphonation reaction and characterized by FT-IR spectrometry. The adsorption properties of the novel chelating resin for Pb²⁺ were studied by batch adsorption, and the adsorption process was analyzed from thermodynamics and kinetics aspects. The adsorption mechanism of Pb²⁺ on the modified D401 chelating resin was discussed by FT-IR spectrometry. Experimental results show that in the Pb²⁺ concentration range of 200–400 mg/L, the adsorption capacities of the modified D401 chelating resin for Pb²⁺ increase by 77%–129%, and Langmuir isothermal adsorption model is more suitable for the equilibrium adsorption data. Adsorption is an endothermic process that runs spontaneously. Kinetic analysis shows that the adsorption rate is mainly governed by liquid film diffusion. The best pH value under adsorption condition is 4–5. The saturated resin can be regenerated by 3 mol/L nitric acid, and the adsorption capacity remains stable after five consecutive adsorption-desorption cycles. The maximal static saturated adsorption capacity of the resin is 206 mg/g at 333 K in the Pb²⁺ concentration range of 200–400 mg/L. The modified D401 chelating resin is an efficient adsorbent for the removal of Pb²⁺ from its single-metal ion solution. Foundation item: Project(708049) supported by the Important Item Cultivation Foundation of Scientific Innovation Project of Colleges and Universities of China     

4种胺基改性甘蔗渣对Cu2+的静态吸附

采用两步法制备了乙二胺（EDA）、二乙烯三胺（DETA）、三乙烯四胺（TETA）、四乙烯五胺（TEPA）系列胺基改性甘蔗渣（SCB）吸附剂,探讨了浓度、吸附时间、酸度和共存离子对四种吸附剂吸附Cu²⁺的影响。结果表明四种胺基改性吸附剂对铜离子的吸附等温线符合Langmuir模型,吸附可在1h内达到平衡,动力学过程符合伪二级动力学模型,吸附最佳酸度范围为4.5~5.5。4种胺基改性甘蔗渣吸附剂对Cu²⁺的吸附容量大小的顺序为:DETA-SCB>TEPA-SCB>TETA-SCB>EDA-SCB,对Cu²⁺选择性顺序为:EDA-SCB>DETA-SCB>TETA-SCB>TEPA-SCB。共存干扰离子对Cu²⁺吸附容量影响的大小顺序:Zn²⁺>Cd²⁺>Ca²⁺≈Mg²⁺>K⁺≈Na⁺。     

Adsorption of Pb^2＋ on macroporous weak acid adsorbent resin from aqueous solutions： Batch and column studies

The adsorption properties of a novel macroporous weak acid resin (D152) for Pb²⁺ were investigated with chemical methods. The optimal adsorption condition of D152 resin for Pb²⁺ is at pH 6.00 in HAc-NaAc medium. The statically saturated adsorption capacity is 527 mg/g at 298 K. Pb²⁺ adsorbed on D152 resin can be eluted with 0.05 mol/L HCl quantitatively. The adsorption rate constants determined under various temperatures are k _{288 K}=2.22×10⁻⁵ s^t-1, k _{298 K}=2.51×10⁻⁵ s⁻¹, and k _{308 K}= 2.95×10⁻⁵ s⁻¹, respectively. The apparent activation energy, E _a is 10.5 kJ/mol, and the adsorption parameters of thermodynamics are ΔH ^Θ=13.3 kJ/mol, ΔS ^Θ=119 J/(mol·K), and ΔG ^Θ 298 K =−22.2 kJ/mol, respectively. The adsorption behavior of D152 resin for Pb²⁺ follows Langmuir model. Foundation item: Project(2008F70059) supported by the Scientific and Technological Research Planning of Zhejiang Province, China     

离子液体萃取水中铜离子的研究

研究了3种不同阳离子取代基咪唑类离子液体:1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([Bmim]PF₆)、1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([Hmim]PF₆)、1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([Omim]PF₆)作为萃取剂对水中Cu²⁺的萃取能力,并与传统有机溶剂四氯化碳(CCl₄)的萃取效果进行了对比.研究发现,上述离子液体本身对水中铜离子萃取能力很低,但加入螯合剂双硫腙后,萃取率可由原来的2.1%提高到93.1%,而且离子液体-双硫腙体系较四氯化碳-双硫腙体系有更高的萃取率;研究表明,随着离子液体咪唑阳离子取代烷基碳链长度的增加,其萃取效率逐渐下降;考察了溶液温度、pH值、萃取时间以及盐效应对萃取效率的影响,结果表明:温度对该萃取体系影响并不显著;当萃取时间大于6 min时,萃取基本达到平衡状态;溶液pH的变化对离子液体萃取体系的影响较大,酸性条件时萃取率较低,当pH>10时,萃取率均大于90%;盐度增加会降低离子液体萃取体系对水溶液中铜离子的萃取效率.