紫外光还原法处理含Cr(Ⅵ)模拟废水的实验研究

在紫外灯的照射下,以Fe(Ⅲ)-草酸盐配合物处理含Cr(Ⅵ)废水,考察了溶液pH值、Fe(Ⅲ)浓度、草酸盐浓度、Cr(Ⅵ)初始浓度对废水处理效果的影响.结果表明,在3.0～6.0的范围内,废水pH=3.0时,Cr(Ⅵ)先化学还原速率最快;在一定的Fe(Ⅲ)和草酸盐浓度比范围内,光化学还原速率随Cr(Ⅵ)浓度的增加而变缓,但随着Fe(Ⅲ)和草酸盐浓度的增加而加快.在pH=3.0、Cr(Ⅵ)浓度为1 mg·L-1、[Fe(Ⅲ)]/[C2O42-]=10∶96(μmol稬-1∶μmol稬-1)的最佳条件下,先还原速率最快,较短时间内的Cr(Ⅵ)还原率可达到100%.     

光化学还原法处理六价铬模拟废水的试验研究

在高压汞灯照射下,Fe(Ⅲ)-草酸盐配合物体系能够对含Cr(Ⅵ)的模拟废水进行光化学还原处理。在Cr(Ⅵ)初始浓度0．5-2．0mg／L范围内,光化学还原反应速率随浓度增加而减小。在废水pH值为3．0-6．0的范围内,pH=3．0时,光化学还原速率最快。在实验选择的[Fe(Ⅲ)]和草酸盐浓度范围内,Fe(Ⅲ)和草酸盐浓度的增加可提高Cr(Ⅵ)的光化学还原效率。     

黄腐酸和湖泊孔隙水对Fe(Ⅱ)还原Cr(Ⅵ)为Cr(Ⅲ)的影响

考查了缺氧条件下Fe(Ⅱ)-有机质(DOM)的络合物将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)的还原能力。研究发现在没有或有萨旺尼河黄腐酸(SRFA)和波尼湖黄腐酸(PLFA)存在的情况下,Fe(Ⅱ)都能够将Cr(Ⅵ)快速地还原(几分钟)。Fe(Ⅱ)-DOM溶液不一定比仅含有Fe(Ⅱ)单一的体系具有更强的还原力。DOM的组成也影响了Cr(Ⅲ)的还原机制,湿地(俄亥俄州老妇人河河口区)沉积物进行缺氧萃取得到的沉积物孔隙水能够将Cr(Ⅵ)更快地还原。这些研究数据表明自然界中富含Fe(Ⅱ)和DOM的缺氧孔隙水对Cr(Ⅵ)的非生物还原反应速率远大于生物还原反应速率,并且这一非生物还原反应是自然环境中Cr(Ⅵ)被还原的主要途径。     

用细菌解毒水溶液中六价铬的实验研究

本文研究了用微生物方法解毒水溶液中的Cr(Ⅵ)。首先从Cr(Ⅵ)污染环境中筛选出一株Cr(Ⅵ)还原菌,通过摇瓶培养,证实其能在Cr(Ⅵ)浓度高达200mg·L-1的M9低盐液体培养基中生长。实验研究了碳源、培养基初始pH值、Cr(Ⅵ)初始浓度、菌液接种量、温度对菌体还原Cr(Ⅵ)的影响,结果表明,葡萄糖、乙酸钠、柠檬酸3种碳源中,葡萄糖及其浓度为10g·L-1时,细菌还原效果最好。培养基初始pH值在4.0～9.0的范围内细菌都可以生长。菌体在Cr(Ⅵ)初始浓度为5～20mg·L-1时,都能有效还原Cr(Ⅵ),但去除率随浓度升高而降低。接种量越多,Cr(Ⅵ)还原越快。该细菌在20～37℃都能还原Cr(Ⅵ),去除率随温度升高而升高。     

Lysinibacillus sp.ReCr-13还原Cr(Ⅵ)特性及对Cr(Ⅵ)诱导的氧化胁迫响应

含Cr(Ⅵ)工业废水对环境造成严重污染。一些微生物能够将Cr(Ⅵ)还原为低毒性的Cr(Ⅲ)。从河道污泥中筛选到一株Cr(Ⅵ)还原菌并鉴定为Lysinibacillus sp. ReCr-13。实验探究了该菌还原Cr(Ⅵ)的特性及其对Cr(Ⅵ)诱导的氧化胁迫响应。在pH值为8.0、NaCl为5 g×L~(-1)、Cr(Ⅵ)为200 mg×L~(-1)条件下,Lysinibacillus sp. ReCr-13具有最佳的铬还原效率。Cr(Ⅵ)浓度在200～400 mg×L~(-1),随初始Cr(Ⅵ)浓度的增加,胞内O_2~(·-)、H_2O_2及MDA的含量增加,然而Cr(Ⅵ)还原效率下降。外加Mn~(2+)能够有效促进胞内抗氧化酶SOD和CAT的活性,能降低O_2~(·-)、H_2O_2及MDA的含量,并最终提高了Cr(Ⅵ)还原效率。研究结果将为生物还原含Cr(Ⅵ)工业废水提供一定的理论基础。     

Cr(Ⅵ)-乙酸复合体系中硫酸盐掺杂的含钛高炉渣光催化还原Cr(Ⅵ)

采用煅烧的硫酸盐掺杂的含钛高炉渣作光催化剂,研究了Cr(Ⅵ)-乙酸(AA)复合体系中Cr(Ⅵ)的光催化还原效率,考察了初始pH值、cr(Ⅵ)初始浓度、AA/Cr(Ⅵ)体积比、协同效率因子、光催化剂使用寿命等因素的影响.结果表明,增大AA/Cr(Ⅵ)比到0.2%,Cr(Ⅵ)的还原效率先增大到27.55%随后逐渐降低.酸性条件下,Cr(Ⅵ)单一体系和Cr(Ⅵ)-AA复合体系中Cr(Ⅵ)的还原率和吸附率都明显提高;相同反应时间下(110 min),初始pH 1.5时,2种体系中Cr(Ⅵ)的还原效率分别为76.32%(单一体系)和100%(复合体系).复合体系中协同效率因子始终大于0.循环使用5次后催化剂对Cr(Ⅵ)的光催化还原率为92.2%.Cr(Ⅵ)在Cr(Ⅵ)-AA体系中的光催化还原遵循Langmuir-Hinsheiwood 动力学规律.     

吸附条件对几种活性碳纤维氧化还原吸附Cr(Ⅵ)的影响

本文研究了吸附条件对几种基体的活性碳纤维(Activated Carbo n Fibers,简称ACF)氧化还原及吸附Cr(Ⅵ)的影响.结果表明:不同基体的ACF不仅可以吸附Cr(Ⅵ),而且能部分地将其还原至低价态的Cr(Ⅲ).ACF吸附和还原的能力,尤其是还原能力与吸附条件紧密相关.Cr(Ⅵ)的吸附量强烈地依赖于溶液的pH值,当pH值低时,可有效增加ACF对Cr(Ⅵ)的吸附量和还原量;氧化还原量可用能斯特方程来说明.Cr(Ⅵ)初始浓度的提高,也可提高ACF对Cr(Ⅵ)的吸附量;吸附动力学分析表明,ACF对Cr(Ⅵ)的吸附可能是先吸附后还原的吸附过程.     

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。     

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。     

水力喷射空气旋流器用于含Cr(Ⅵ)废水处理

以SO2为还原剂,采用一种新型的气液传质设备——水力喷射空气旋流器(WSA)对含Cr(Ⅵ)废水进行直接还原处理,得到了比较满意的效果。研究结果表明:当SO2浓度为3582 mg·m-3时,对Cr(Ⅵ)含量为1134 mg·L-1的模拟含铬废水,循环处理6 min,Cr(Ⅵ)去除率可达99.9%以上。废水初始pH为碱性比其为酸性条件下,更有利于SO2的吸收,提高了SO2利用率,增强了处理效率。废水射流流速对处理效果的影响较小,但SO2和Cr(Ⅵ)的浓度对处理效果有明显影响。随着SO2浓度增大,处理效率增大;Cr(Ⅵ)的初始浓度增大,处理效率降低。研究结果为建立含硫气体还原处理含Cr(Ⅵ)废水新工艺提供了依据。     

颗粒活性炭载纳米零价铁去除水中的Cr(Ⅵ)

以Fe~(2+)溶液为原料、NaBH_4为还原剂,采用传统液相还原技术合成了颗粒活性炭(GAC)载纳米零价铁(n ZⅥ)复合材料GAC-n ZⅥ,用扫描电镜对GAC-n ZⅥ进行表征,通过间歇实验考察了其对去除Cr(Ⅵ)的影响。结果表明,GAC能阻止n ZⅥ颗粒聚集,合成的GAC-nZⅥ能有效去除水中的Cr(Ⅵ)。在Cr(Ⅵ)初始浓度50 mg/L、温度40℃和pH=2.0、投加GAC-nZⅥ3.0g/L的条件下反应5min,Cr(Ⅵ)去除率为99.4%。pH=2.0～4.0时,处理后水中总铬浓度均低于1mg/L,表明残留少量Cr(Ⅲ)。随pH值和Cr(Ⅵ)浓度增加,Cr(Ⅵ)去除率降低;随反应温度和GAC-nZⅥ投加量增加,Cr(Ⅵ)去除率增加。准一级动力学模型可用于描述Cr(Ⅵ)的去除过程。相同条件下,GAC-n ZⅥ去除Cr(Ⅵ)的反应速率常数达0.19797min~(-1),为原颗粒活性炭反应速率常数0.0023min~(-1)的86倍。随pH值降低或反应温度和GAC-n ZⅥ投加量增加,反应速率常数增加。     

单宁基酚胺型螯合树脂的制备及对Cr(Ⅵ)的吸附

杨梅单宁先与氯化亚砜反应制得氯代单宁,再与聚乙烯亚胺交联合成单宁基酚胺型螯合树脂.通过FTIR、SEM、EDS和XPS对单宁基酚胺型螯合树脂的结构进行表征,并考察了螯合树脂对Cr(Ⅵ)的吸附性能.在单宁的分子结构侧链引入氨基,能有效改善单宁基螯合树脂对Cr(Ⅵ)的吸附性能,螯合树脂对Cr(Ⅵ)的吸附主要为还原吸附,铬主要以Cr(Ⅲ)的形式吸附到树脂上;在温度为318 K、pH为2.0、Cr(Ⅵ)初始质量浓度为500 mg/L,吸附时间420 min时,单宁基酚胺型螯合树脂对Cr(Ⅵ)的最大吸附量达到364.46 mg/g;当Cr(Ⅵ)初始质量浓度低于20 mg/L时,单宁基酚胺型树脂对铬的吸附率达到95％以上;单宁基酚胺型螯合树脂对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级吸附动力学方程.该树脂在含铬废水处理方面具有潜在的应用前景.     

矿物聚合物的合成及其对Cr(Ⅵ)的解毒与固化

以煤矸石为原料、水玻璃和NaOH为碱性激发剂合成矿物聚合物,以添加硫化物的矿物聚合物对Cr(Ⅵ)进行解毒与固化,对固化体进行了检测.结果表明,当硫化物与Cr(Ⅵ)的摩尔比大于3:1时,矿物聚合物中总铬的浸出浓度小于1 mg/L时,铬固化率大于99%,对Cr(Ⅵ)的最大固化量为1.2%.添加硫化物的矿物聚合物对Cr(Ⅵ)的解毒与固化是基于氧化还原反应,S2-被氧化为S2+(平均化合价),Cr(Ⅵ)被还原为Cr(Ⅲ),Cr(Ⅲ)被矿物聚合物中的-OAl(-)(OH)3吸引并固化在非晶质结构中.     

矿物聚合物的合成及其对Cr(Ⅵ)的解毒与固化

以煤矸石为原料、水玻璃和NaOH为碱性激发剂合成矿物聚合物,以添加硫化物的矿物聚合物对Cr(Ⅵ)进行解毒与固化,对固化体进行了检测.结果表明,当硫化物与Cr(Ⅵ)的摩尔比大于3∶1时,矿物聚合物中总铬的浸出浓度小于1 mg/L时,铬固化率大于99％,对Cr(Ⅵ)的最大固化量为1.2％.添加硫化物的矿物聚合物对Cr(Ⅵ)的解毒与固化是基于氧化还原反应,S2-被氧化为S2+(平均化合价),Cr(Ⅵ)被还原为Cr(Ⅲ),Cr(Ⅲ)被矿物聚合物中的-OAl(-)(OH)3吸引并固化在非晶质结构中.     

黄铁矿去除水中Cr(Ⅵ)的行为及机理

以广泛存在于土壤中的黄铁矿(FeS₂)为还原剂,探究了Cr(Ⅵ)浓度、pH值、共存离子和溶解氧对FeS₂还原去除水中Cr(Ⅵ)效率的影响,结合FeS₂反应前后的表征和活性物种检测,揭示了FeS₂高效去除Cr(Ⅵ)的机理。结果表明：FeS₂具有在较宽pH值范围内(pH 3～10)高效去除Cr(Ⅵ)的性能,HR-XPS分析和铁溶出检测证明FeS₂在水中溶解态的Fe(Ⅱ)和S■可以快速还原水中的Cr(Ⅵ),而FeS₂固相表面的Fe(Ⅱ)、S^2-_n和S■能吸附溶液中的Cr(Ⅵ),实现Cr(Ⅵ)的快速还原和固定。共存离子实验证明NaCl、NaNO₃几乎不影响Cr(Ⅵ)的去除,而Na₃PO₄导致FeS₂去除Cr(Ⅵ)的效率降低至32%,溶解氧则几乎不影响Cr(Ⅵ)的去除。最后,利用天然FeS₂治...     

铂修饰TiO_2柱撑膨润土光催化还原含Cr(Ⅵ)废水的研究

采用光沉积法制备了铂修饰TiO2柱撑膨润土光催化剂,并将其应用于含Cr(Ⅵ)废水降解还原的光催化反应。研究了废水的pH值、Cr(Ⅵ)的初始浓度、有机物等因素对含铬废水中Cr(Ⅵ)的去除率的影响。结果表明,Pt-TiO2-bentonite用量为6 g/L,废水初始pH为3.0,初始浓度为0.48 mmol/L的Cr(Ⅵ)离子,经12 W紫外灯照射反应75 min,即能达到国家排放标准,Cr(Ⅵ)的光催化还原符合L-H动力学规律,并且该复合光催化剂具有良好的沉降性能和较好的重复使用性能。     

硫酸盐修饰的含钛高炉渣吸附去除水溶液Cr(Ⅵ)

由高能低温煅烧制备了硫酸盐修饰的含钛高炉渣(sulfate-modified titanium-bearing blast furnace slag,STBBFS)吸附剂.用X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)、Fourier转换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、X射线衍射和扫描电镜对吸附剂的成分、物相以及表面结构进行了表征.研究了STBBFS的初始质量浓度、溶液pH值、温度对溶液中Cr(Ⅵ)吸附过程的影响.结果表明:Cr(Ⅵ)在STBBFS吸附剂表面上的吸附遵循Langmuir吸附等温线模型;最大吸附容量在pH=1.5时最大,为8.25mg/g.不同吸附温度和初始浓度下,Cr(Ⅵ)的吸附过程都遵循二级吸附动力学模型.通过计算Cr(Ⅵ)吸附过程中的热力学参数:焓变化△H°、自由能变化△G°、熵变化△S°,得出Cr(Ⅵ)吸附至STBBFS吸附剂表面具有自发性,且升高温度易于Cr(Ⅵ)的吸附.根据XPS和FTIR分析结果,可以认为Cr(Ⅵ)先吸附至吸附剂表面,然后被还原为Cr(Ⅲ).     

钢铁电抛光液Cr（Ⅵ）与Fe^3＋浓度快速测定

根据Fe~(2+)和Fe~(3+)离子在铂电极上的电化学氧化还原特性,采用DZ-I型电镀添加剂测定仪快速测定抛光液中Cr(Ⅵ)和Fe(Ⅲ)离子的浓度.实验表明,此法也适用于测定铜、铝、镍的铬酸电抛光液中Cr(Ⅵ)的浓度.     

聚苯胺磁性壳聚糖对Cr(Ⅵ)离子吸附性能研究

以Fe3O4、壳聚糖和苯胺为原料,采用化学氧化聚合法制备聚苯胺磁性壳聚糖复合材料,通过傅里叶变换红外光谱和X射线衍射对其进行表征,考察了 Cr(Ⅵ)离子初始质量浓度、吸附时间和pH值对水中重金属Cr(Ⅵ)离子吸附性能的影响,探讨了聚苯胺磁性壳聚糖对Cr(Ⅵ)离子的吸附动力学.结果表明:Fe3O4促进了聚苯胺壳聚糖的分散...     

质子化甲壳素吸附铬(Ⅵ)的机理研究

研究了天然高分子甲壳素作为固体萃取剂吸附Cr(Ⅵ)的机理。动力学研究表明：在初始浓度Cr(Ⅵ)20mg／L和pH=4．5时,甲壳素对Cr(Ⅵ)的吸附1h内可达90％,按Lagergren方程计算一级速率方程为4．19h^-1,吸附平衡的实验数据符合Langmuir关系式。认为质子化甲壳素吸附Cr(Ⅵ)主要是基于—NH2^ —CO—CH3与Cr2O7^2-之间的强静电相互作用力。