壳聚糖改性活性炭纤维毡处理含铜废水的研究

采用壳聚糖改性活性炭纤维毡处理含铜模拟废水,考察了其对Cu~(2+)的去除效果及电化学再生效果。吸附试验结果表明,当pH=3,温度为30℃,Cu~(2+)初始质量浓度为100 mg/L,吸附时间为8 h时,出水Cu~(2+)﹤0.5 mg/L,达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)一级排放标准要求。电化学再生试验结果表明,在优化条件下,经再生的壳聚糖改性活性炭纤维毡对Cu~(2+)的去除率达72.39%。     

改性膨润土处理含铜废水的研究

利用改性膨润土作为吸附剂对含铜废水进行吸附处理,研究了改性膨润土的加量、溶液的pH、吸附时间、吸附温度以及铜离子浓度的起始值对吸附的影响,同时对实际含铜废水进行了吸附处理。结果表明:在pH为6,膨润土用量为1.4 g,温度为40℃的条件下,对40 mg/L的Cu~(2+)废水吸附35 min,Cu~(2+)的去除率可达98.77%,对实际废水Cu~(2+)的去除率可达90%以上。     

Fenton-铁氧体法处理含铜模拟废水的研究

采用Fenton-铁氧体法处理含铜模拟废水。在pH值3.0、温度40℃、反应时间10 min、H_2O_20.60mL/L、FeSO_4·7H_2O 7.08g/L的条件下,Cu~(2+)的去除率达到92.88%,残余Cu~(2+)的质量浓度为3.56 mg/L。铁氧体法的最优工艺条件为:沉淀pH值10.0,反应时间15 min,温度30℃,FeSO_4·7H_2O 0.154g/L,FeCl_3·6H_2O 0.225g/L。在Fenton-铁氧体法的优化条件下,Cu~(2+)的去除率达到98.28%,残余Cu~(2+)的质量浓度为0.86mg/L,达到排放标准。     

电吸附耦合电沉积法处理含铜废水研究

自制以活性炭纤维电极为核心组件的板框式电解除铜装置,采用电吸附耦合电沉积法对模拟含铜废水进行除铜工艺研究。考察了极间电压、水力停留时间、废水初始p H和Cu~(2+)质量浓度对除铜效果的影响。对于Cu~(2+)初始质量浓度为25 mg/L的模拟废水,获得最佳处理条件为:极间电压1.8 V,水力停留时间t为60 min,废水初始p H为5,在此条件下,装置运行300 min后出水Cu~(2+)质量浓度低于0.5 mg/L。酸洗再生的铜回收率可达92.6%。相比而言,放电再生的方式不适于电解除铜装置。     

环氧氯丙烷改性松针对水体中Cu~(2+)的吸附特征

利用环氧氯丙烷改性松针为试验材料,对溶液中Cu~(2+)进行吸附去除。试验结果表明:当pH为7.0、吸附剂投加量为0.4g、反应时间为60min时,该材料对100mL质量浓度为50mg/L含铜废水的去除率达95.8%。伪二级吸附动力学方程能较好地拟合该材料对Cu~(2+)的吸附过程,揭示其吸附主要是离子交换吸附;Langmuir方程能较好模拟该材料对Cu~(2+)的等温吸附过程,表明其吸附主要是单分子层吸附,最大吸附量为73.8mg/g。热力学研究表明,Cu~(2+)在该材料表面的吸附是一个自发的、吸热的物理吸附过程。形态分析结果表明,环氧氯丙烷改性松针粉里主要存在的是一种果胶酸盐和蛋白质结合的铜离子。生态风险评价结果表明,蒸馏水、氯化镁和冰醋酸对铜离子的解吸量较小,表明其对环境的危害性较小。     

磁性MnFe_2O_4@Al_2O_3对废水中铜的吸附行为研究

制备核壳磁性吸附剂MnFe_2O_4@Al_2O_3用于含铜废水的吸附实验研究。结果表明,MnFe_2O_4@Al_2O_3可有效去除水中的铜离子,在MnFe_2O_4@Al_2O_3投加质量浓度2.0 g/L、Cu~(2+)质量浓度20 mg/L、pH为6.0、吸附时间180 min的条件下,Cu~(2+)去除率达97%。MnFe_2O_4@Al_2O_3对Cu~(2+)的吸附过程符合伪二级动力学方程,为多层化学吸附。VSM分析表明MnFe_2O_4@Al_2O_3具备超顺磁性的优势。     

木质素处理工业含铁废水的试验研究

探讨了木质素对工业含Fe~(3+)废水的处理情况。试验主要探讨了反应时间,木质素投加量,废水pH,废水中Fe~(3+)质量浓度对Fe~(3+)吸附效果的影响。结果表明,当木质素的投加量为1 g、废水pH为6～7、搅拌时间为50min时,对100 mL Fe~(3+)质量浓度为5 mg/L的废水中Fe~(3+)的吸附效果较好,Fe~(3+)去除率达到98.19%,剩余Fe~(3+)质量浓度为0.090 7 mg/L,处理效果达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)中最高允许排放质量浓度(≤0.1 mg/L)要求。     

线路板生产络合铜废水的处理研究

以某线路板厂络合铜废水为研究对象,采用硫酸亚铁法进行破络除铜,考察硫酸亚铁投加量、废水pH值和反应时间对Cu~(2+)去除效果的影响。结果表明,调节废水p H值为3.0,硫酸亚铁投加量为20.1 g/L,搅拌反应15 min,Cu~(2+)去除效果最佳。采取先中和后加硫酸亚铁,Cu~(2+)的去除率达到99.7%,出水Cu~(2+)质量浓度为0.25 mg/L,满足GB 21900—2008《电镀污染物排放标准》的要求。利用废碱水或者显影液为碱液,不但能代替氢氧化钠和减少硫酸亚铁的用量,还能达到废物利用,以废治废的目的。     

分子筛吸附与微滤耦合工艺去除废水中Cu~(2+)

以13X分子筛原粉为吸附剂脱除废水中的Cu~(2+),并与微滤过程相耦合,直接从悬浮液中将分子筛原粉与处理后废水相分离。结果表明,当废水中Cu~(2+)质量浓度为0.5 mg/L、液固比为1000 mL/g时,废水中Cu~(2+)脱除率在95.8%以上。将再生处理后的分子筛重复使用,第5次时废水中Cu~(2+)脱除率仍大于85.9%,残留Cu~(2+)质量浓度小于0.1 mg/L,达到深度净化标准。上述结果表明分子筛吸附-微滤耦合工艺能深度脱除废水中的重金属离子,具有一定的应用前景。     

改性伊利石对水中放射性U(VI)的吸附性能研究

采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对黏土矿物伊利石(Illite)进行改性,制备了吸附材料KH550@Illite。运用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪等手段对其进行了表征,并考察了对模拟废水中U(VI)的吸附性能。结果表明:KH550已成功嫁接在伊利石表面,KH550对伊利石的改性为表面修饰作用。在溶液pH为5.0、初始U(VI)的质量浓度为5 mg/L、KH550@Illite投加量为8 g/L的优化条件下,反应60 min后达到吸附平衡,反应结束后U(VI)去除率达到99.25%,废水残余U(VI)的质量浓度为0.023 mg/L,能达到GB 23727-2009中规定的废水铀含量排放标准(≤0.05 mg/L)。吸附U(VI)符合准2级动力学方程,吸附过程为化学吸附,Langmuir吸附等温模型能更好地拟合KH550改性伊利石对水中U(VI)的吸附,主要以单分子层吸附。     

硅藻壳对重金属Cu~(2+)吸附性能的研究

以深圳大鹏室外系统规模化生产的硅藻为原料,经过氧化处理,制成对金属离子具有吸附作用的新型吸附材料,研究其对废水中Cu~(2+)的吸附效果。研究结果表明:硅藻壳对Cu~(2+)具有明显的吸附作用;在25℃,p H为6.0,Cu~(2+)初始浓度为50 mg/L,固液比为1 g/L时,吸附平衡时间120 min,吸附率达到99%;p H在3.0~7.0之间,Cu~(2+)的吸附率均可达到90%以上;p H为6.0,固液比为0.5 g/L,Cu~(2+)初始浓度为50mg/L时,温度从25℃提高到65℃时,铜的去除率从76%提高到93%,升高温度可以提高硅藻壳的吸附率;硅藻壳对Cu~(2+)的吸附过程符合Langmuir等温方程,饱和吸附量可以达到122.91 mg/g,是一种具有开发前景的新型吸附材料。     

碱式碳酸钴洗涤废水中Co2+的回收利用工艺

碱式碳酸钴在生产过程中会产生大量的含Co~(2+)洗涤废水,Co~(2+)质量浓度约为30 mg/L,达不到环保排放标准。采用综合环保法处理工艺,即利用离子交换柱,采用P204萃淋树脂萃取吸附碱式碳酸钴洗涤废水中的Co~(2+),再用氨基磺酸溶液对其进行解析,得到氨基磺酸钴产品,以实现碱式碳酸钴洗涤废水中钴的回收再利用。经实践证明,该工艺对Co~(2+)的平均去除率≥99%,排放废水中Co~(2+)质量浓度≤0.3 mg/L,远远低于《铜、镍、钴工业污染物排放标准》(GB 25467—2010)中Co~(2+)的排放要求。     

响应曲面法优化含铜废水中铜离子的吸附去除特性

以模拟含铜废水为研究对象,利用响应曲面法对D401螯合树脂去除废水中铜的操作条件进行优化。优化了单因素的影响,并在此基础上选取pH值、温度、Cu~(2+)的初始质量浓度作为自变量,以吸附量为响应值,根据Box-Behnken实验设计原理,采用三因素三水平响应曲面设计对吸附量进行回归分析,模拟得到二次多项式回归方程的预测模型。根据响应曲面图优化结果和实际操作条件,确定最佳条件为:pH值4.35,温度40.00℃,Cu~(2+)的初始质量浓度620mg/L,最大吸附量83.34mg/g,与模型理论预测值82.64mg/g基本吻合。结果表明,模拟得到的预测模型可靠,响应曲面法可以用于含铜废水中铜的去除特性的优化。     

聚丙烯腈纤维改性及在含Cu2+废水处理回收中的应用

采用四步法将聚乙烯亚胺(PEI)接枝到聚丙烯腈(PAN)纤维上制备了PAN-PEI纤维。将PAN-PEI纤维处理p H值为1. 3,Cu~(2+),Ni~(2+),Ca~(2+),Mg~(2+),Fe~(2+)/Fe~(3+)含量分别为784. 20,4. 60,4. 10,4. 70,1. 10 mg/L的含Cu~(2+)废水,研究了PAN-PEI纤维对废水中的金属离子的吸附和回收效果。结果表明:各用3. 0 g PANPEI纤维分3次振荡吸附10 min处理已调至p H值为4. 1的废水样,经第1,2,3次吸附处理后废液中Cu~(2+)含量分别为93. 60,18. 16,0. 96 mg/L,Ni~(2+)含量分别为1. 25,0. 35,0. 07 mg/L,其中Ni~(2+)经2次、Cu~(2+)经3次处理达到国家排放标准;模拟实际吸附回收过程,回收液中Cu~(2+)含量为45 280 mg/L,与原液相比,浓缩了58倍,其盐酸盐占比为99. 43%;如分开处理含Ni~(2+)废水,则回收的氯化铜纯度可达99. 73%; PAN-PEI纤维吸附Cu~(2+)时对共存Ca~(2+),Mg~(2+),Fe~(2+)/Fe~(3+)选择性系数分别为20. 23,22. 08,3. 25。     

亚氨基二乙酸鳌合树脂处理氨基酸生产含铜废水

针对氨基酸生产过程中产生含铜废水的水质和水量,依据亚氨基二乙酸大孔型螯合树脂(IDA-IDA)对Cu~(2+)高选择性吸附的作用,通过小试确定IDA-D851螯合树脂的吸附交换容量、吸附及稀硫酸解吸关键条件,据此设计确定了预过滤和IDA-D851功能基螯合树脂2级吸附相结合的处理工艺,建立了5 m~3/h的处理工程。实际运行结果表明,可将废水中Cu~(2+)的质量浓度从1~3 g/L降低到0.5 mg/L以下,排水达到GB 25467-2010的要求,同时实现了Cu SO_4回收和重新利用,每年为企业节约费用219万元。     

离子交换剂在治理电镀含镍废水中的应用

本文综述了近年来采用离子交换树脂处理含镍废水方面的新发展,介绍了三种新方法:1)用阴离子交换树脂处理含镍废水;2)用螯合树脂处理含镍废水;3)用L型重金属处理剂处理含镍废水。列举了五个具体应用实例。1)离子交换——反渗透法。可使含镍量提高到260～280g/L,可回用于镀槽。2)浮床交换——移床再生工艺。处理后含Ni~(2+)浓度小于0.43 mg/L,达到排放标准,处理1m~3废水可盈利0.29元;3)螯合树脂法处理电镀镍铁合金废水。再生液中硫酸镍含量可达200g/L,可以用于镀槽。4)三阴柱处理镍、铜、锌氰络合物废水。第一柱吸附铜,第二柱吸附锌,第三柱吸附镍;5)L型重金属处理剂治理含Ni~(2+)废水。经二年的实践表明,处理后排出水中Ni~(2+)<0.5mg╱L,洗脱液中Ni~(2+)浓度可达15g/L左右。     

鸟粪石炭质黏土复合材料对废水中Cu的去除

使用一种沼液氮磷回收产物,鸟粪石炭质黏土复合材料(HMCC)对模拟废水中的Cu~(2+)离子进行钝化去除。结果表明,当溶液初始pH为5.0时,初始Cu~(2+)的质量浓度为60 mg/L,HMCC投加量为0.3 g/L时,其对Cu~(2+)的吸附量可达182.8 mg/g,对Cu~(2+)的去除率可达93.04%。HMCC对Cu~(2+)的吸附符合准2级动力学模型,吸附表现为化学吸附;HMCC对Cu~(2+)的吸附Langmuir等温吸附模型(R~20.997 0),吸附表现为单层吸附,在25℃下,其Langmuir拟合所得最大吸附量可达186.2 mg/g。HMCC对废水中Cu~(2+)的去除机制主要包括化学沉淀、离子交换、表面络合及络合沉淀等。其中以化学沉淀为主。     

结晶-过滤组合工艺处理含铜废水的研究

研究了结晶-过滤组合工艺对含铜废水的处理效果。结果表明:对于pH值为3.0,Cu2+的质量浓度为42.2mg/L的含铜废水,加药比(cCO2-3∶cCu2+)为2.6∶1.0时,处理效果最佳,出水中Cu2+的质量浓度为4.43mg/L,去除率为89.5%;进水量较高时,三点加药的处理效果优于两点加药的;通过后续的石英砂过滤,出水中Cu2+的质量浓度低于0.2mg/L,过滤周期为12h。结晶-过滤组合工艺能够有效地处理含铜废水,出水中Cu2+的质量浓度可以达到排放标准。     

氧化石墨烯-壳聚糖复合材料对Cu~(2+)吸附性能的研究

通过将氧化石墨烯(GO)分散液和壳聚糖(CS)酸溶液进行复合制备得到一种氧化石墨烯-壳聚糖复合吸附剂,研究了溶液pH、吸附时间、吸附剂用量、含铜废水初始浓度对废水中Cu~(~(2+))的吸附性能的影响,确定了复合吸附剂对Cu~(~(2+))的最佳吸附条件。结果表明,复合材料在溶液pH=5.0,吸附时间(振荡)80min,吸附剂用量25g,含铜废水初始质量浓度10mg/L时,复合吸附剂对Cu~(~(2+))的吸附效果最佳,去除率为87.5%,对低浓度含铜废水有较好的处理效果。     

MCM-41分子筛的氨三乙酸功能化及对重金属离子吸附特性研究

用氨三乙酸酐对MCM-41介孔分子筛进行功能化,制备了NATT-MCM-41吸附材料,研究其对废水中Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附特性。XRD、TEM、FT-IR分析表明,MCM-41分子筛表面成功引入了氨三乙酸分子的氨基和酯基基团。NATT-MCM-41吸附剂投加量为1 g/L,Pb~(2+)和Cu~(2+)的初始浓度为150 mg/L,达到吸附平衡后,NATT-MCM-41对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附量分别为123.5 mg/g和103.4 mg/g;NATT-MCM-41对Pb~(2+)和Cu~(2+)吸附的最佳p H范围为5.0,吸附去除率分别达到95%和90.4%;NATT-MCM-41循环5次后依然表现出良好的吸附去除性能,说明NATT-MCM-41在处理废水重金属离子方面有较好的应用前景。