臭氧氧化直接生成锰氧化物处理含铊废水

以臭氧氧化直接生成锰氧化物,采用批实验对锰氧化物吸附处理含铊(Tl)废水特性进行研究。结果表明,锰氧化物对Tl的吸附等温线符合Langmuir方程和Freundlich方程,Elovich方程和双常数方程能够较好地描述该吸附材料对Tl的吸附动力学过程。由Langmuir等温方程计算得出,在pH为10.0、臭氧体积流量3.0 L/min、Mn^2+的质量浓度20 mg/L时,锰氧化物对Tl的最大吸附量为355 mg/g,反应60 min后含铊废水中Tl去除率达99.7%,处理后Tl的质量浓度由200μg/L降至0.60μg/L,达到GB 31573-2015直接排放标准。与O2+Mn^2+或Mn^2+处理含Tl废水相比,O3+Mn^2+表现出较高的Tl去除效果。     

聚丙烯腈基改性功能纤维选择性吸附饮用水中Cu2+研究

将聚乙烯亚胺(PEI)接枝到聚丙烯腈(PAN)纤维上制备了氨基螯合纤维(PAN-PEI纤维),在初始pH值为7.2、铜离子(Cu~(2+))浓度为3.00 mg/L条件下,分别研究了PAN-PEI纤维吸附混合溶液及饮用水中Cu~(2+)时对钙离子(Ca~(2+))和镁离子(Mg~(2+))的选择性。结果表明:在混合溶液中Cu~(2+)初始浓度不变的情况下,随着Ca~(2+)和Mg~(2+)初始浓度的增加,PAN-PEI纤维吸附Cu~(2+)时对Ca~(2+)和Mg~(2+)的吸附选择系数降低,但仍具有很好的吸附选择性;在饮用水中Cu~(2+),Ca~(2+),Mg~(2+)浓度分别为0.011,42.42,11.17 mg/L的情况下,将Cu~(2+)浓度加标至3.00 mg/L,采用PAN-PEI纤维处理饮用水,纤维吸附Cu~(2+)时对Ca~(2+)和Mg~(2+)的吸附选择系数分别为2 808和1 647,处理后饮用水中Cu~(2+)浓度为0.17 mg/L,Cu~(2+)去除率为94.33%,Ca~(2+)和Mg~(2+)仅分别损失了0.59%和0.98%;采用PAN-PEI纤维处理Cu~(2+)含量超标饮用水,吸附Cu~(2+)时对Ca~(2+)和Mg~(2+)具有很好的选择性。     

生物炭基好氧反硝化细菌固定及去除水中硝态氮

为探明生物炭基好氧反硝化细菌对水中硝态氮的去除效果,筛选鉴定了好氧反硝化细菌Pseudomonas aeruginosa Strain-I,以NaOH~+Mg~(2+)改性前后的稻壳生物炭为载体,分别用吸附法和包埋法制备微生物固定化体(MIB),进行其NO_3~--N去除动力学与细菌生长动力学研究。结果表明,初始NO3--N的质量浓度为69.25 mg/L时,Pseudomonas aeruginosa Strain-I对NO_3~--N和TN的72 h去除率分别达100%和53.92%。NaOH~+Mg~(2+)改性使生物炭pH和pHpzc分别增大1.42和2.36,比表面积和总孔容分别增至改性前的3.56和3.20倍,表面吸附的微生物量比改性前增加309.1nmol/g。NaOH~+Mg~(2+)改性提高了生物炭或以生物炭为载体制得MIB对NO_3~--N的去除率,且吸附法制得固定化体优于包埋法。与包埋法相比,吸附法制得MIB更有利于微生物生长。     

铁酸镍基水热炭协同次氯酸根氧化去除废水中铊

以铁酸镍和葡萄糖为原料构建炭包裹的磁性水热炭(NiFe_2O_4@C)作为可重复利用的高效吸附剂,并催化次氯酸根协同氧化以去除废水中的铊。考察了初始pH、混凝pH、反应温度、共存物和氧化剂投加量等因素对除铊的影响,结合X射线粉末衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和电子自旋共振光谱仪(ESR)等表征手段探究了其除铊机理。在铊初始浓度20 mg/L、初始pH 10、吸附剂投加量0.5 g/L、次氯酸钠投量10 mmol/L时,铊去除率达到99%以上。Ca~(2+)、Mg~(2+)、EDTA、DPTA抑制除铊。吸附过程更适合拟一级动力学模型,等温吸附更适用于Langmuir和Temkin方程描述,最大铊吸附量达989 mg/g。NiFe_2O_4@C对Tl(I)的去除机理主要为氧化沉淀和表面羟基络合。材料再生实验表明NiFe2O4@C有很好的脱附与再生能力。本研究为废水除铊提供了一定的理论和技术参考依据。     

锰改性硅藻土对水中Cr~(6+)的吸附研究

用锰氧化物改性硅藻土制备吸附剂,考察pH值、吸附剂投加量、吸附时间和Cr6+初始浓度条件下,改性吸附剂对水中Cr6+去除的影响。结果表明,去除率随着吸附剂投加量的增高而上升,随pH值和Cr6+初始浓度升高而降低,吸附2h后达到吸附平衡。室温条件下,当pH值为1,吸附剂投加量为40g·L-1,吸附反应时间为2h,Cr6+的初始浓度为5mg·L-1,Cr6+去除效率能达到96%以上。锰改性硅藻土对Cr6+的等温吸附符合Langmuir和Freundlich方程。     

KMnO_4预氧化与混凝联合作用去除湖泊源水中Mn~(2+)的研究

以外加Mn~(2+)湖水为研究对象,研究了KMnO_4预氧化与混凝去除湖泊源水中的Mn~(2+),考察了浊度、COD_(Mn)、p H、水中共存离子等水质参数以及混凝剂对除锰效率的影响,并探讨了预氧化产物新生态二氧化锰对混凝剂除浊投量的影响。结果表明:KMn O_4投量为理论值的83%或更低时剩余Mn~(2+)达标;KMnO_4与Mn~(2+)反应2 min内达到平衡;湖水COD_(Mn)变化对锰的去除率基本无影响;浊度对除锰有一定促进作用,但随着高锰酸钾投量增加逐渐减小;p H增大高锰酸钾对锰去除率上升,初始p H从6.54增加至9.57,95%锰去除率所需高锰酸钾投量从1.6 mg/L降低至0.8mg/L;Fe~(3+)/Al~(3+)离子混凝剂、HCO_3~-、H_2PO_4~-、SiO_3~(2-)对Mn~(2+)去除有一定影响;KMnO_4预氧化除Mn~(2+)产物水合二氧化锰可节省混凝除浊29%硫酸铝或43%聚合氯化铝铁投量。     

化学法去除硝酸盐Pd-Cu催化剂的制备与应用

以活性炭粉末做载体采用分步浸渍的方法制备Pd、Cu质量分数分别为5%、1.25%的Pd-Cu/AC催化剂,并用于催化还原实际废水中硝酸盐的反应。考察了实际废水中共存离子和所含杂质对去除硝酸盐反应的影响。结果表明,自制备的催化剂能实现实际废水中硝酸盐的有效去除,反应结束时NO_3~--N的去除率为71.9%。实际废水中微生物、有机物等杂质的存在会降低催化剂的活性和选择性;Cl~-、SO_4~(2-)的存在几乎不会对硝酸盐的去除产生影响,而HCO_3~-的存在会造成硝酸盐去除率降低18.5%,副产物NH_4~+-N的质量浓度升高4.2 mg/L;常见阳离子对硝酸盐还原速率的影响按K~+Na~+Ca~(2+)Mg~(2+)Al~(3+)的顺序逐渐增大,生成副产物NH_4~+-N的含量按Al~(3+)M~(2+)Ca~(2+)Na~+K~+顺序逐渐升高。     

软化处理有哪些基本方法？

正软化处理的基本方法有3种:(1)化学软化法。在水中加入一些药剂,从而将水中的钙、镁离子转变为难溶的化合物,并使其沉淀析出,如石灰软化法等。(2)离子交换软化法。利用离子交换剂活性基团中的H~+、Na~+等阳离子与水中的硬度成分Ca~(2+)、Mg~(2+)进行离子交换,从而除去Ca~(2+)、Mg~(2+),以达到软化的目的。     

锰氧化物制备及其对锰和氨氮的去除研究

为制备具有优艮吸附性能的材料,采用高锰酸钾氧化(分别在酸性条件和中性条件下进行)和空气自然氧化水中2价锰,制备了3种锰氧化物(ORIG-MnOx、Na2CO3-MnOx、O2-MnOx),对其结构进行了表征,并探究了对水中NH4+-N和Mn2+污染的去除特性及影响因素.结果表明,所制备的ORIG-MnOx与Na2CO3...     

分步沉淀法去除稀土废水中钙镁的研究

稀土酸法冶炼过程中会产生含有Ca~(~(2+))、Mg~(2+)的硫铵废水,为了减少结垢对蒸发或膜法处理工艺的影响,采用分步沉淀法去除钙镁,即在废水中先后加入草酸和磷酸盐,分别得到草酸钙和磷酸铵镁沉淀,研究了pH、沉淀剂投加量、陈化时间及晶种加入量对钙镁去除效果的影响。结果表明,除钙阶段的最佳反应条件为:晶种(草酸钙)加入量为1.5‰,pH=7.5,n(H_2C_2O_4):n(Ca~(2+))=1.2:1,搅拌陈化2 h,Ca~(2+)去除率达到92.2%,此时的Mg~(2+)浓度几乎没有变化;对除钙后废水进行MAP法除镁处理的最佳反应条件为:pH=7.5,n(NH_4H_2PO_4):n(Mg~(2+))=0.9:1,搅拌陈化2 h,Ca~(2+)去除率达到81.8%,Mg~(2+)去除率达到98.1%;X衍射结果表明沉淀物分别为较为纯净的CaC_2O_4和MgNH_4PO_4·6H_2O。     

生物除磷颗粒污泥对Zn~(2+)的去除特性研究

采用生物除磷颗粒污泥来去除Zn~(2+),考察了Zn~(2+)初始含量、污泥含量、p H、温度、反应时间和共存离子对Zn~(2+)去除效果的影响,并通过傅里叶变换红外光谱分析去除Zn~(2+)的主要官能团。结果表明,生物除磷颗粒污泥对质量浓度100 mg/L的Zn~(2+)的最大吸附量为29.55 mg/g,平衡吸附量为17.54 mg/g,优化p H为5、温度为25~35℃、污泥的质量浓度为1.0 g/L。Zn~(2+)的去除过程分为快速吸附、慢速吸附和吸附平衡3个过程,符合准2级动力学方程。Ca~(2+)、K~+、Mg~(2+)通过离子交换参与了Zn~(2+)的去除,去除Zn~(2+)的行为主要是依赖聚磷菌的作用来完成的,Zn~(2+)在细胞内的比例为33.52%;去除Zn~(2+)的主要官能团为脂碳链、羧基、伯醇、多聚糖、磷酸基和硫酸基团。     

臭氧法深度氧化处理页岩气钻井废水

以重庆某页岩气井钻井废水经混凝处理后的出水为研究对象,采用臭氧法对钻井废水进行深度氧化处理。结果表明,溶液初始pH对钻井废水的臭氧氧化过程具有很大影响,与酸性环境相比,碱性环境更能促进O_3分解产生更多具有强氧化能力的羟基自由基;COD去除率随着臭氧投加量和反应时间的增加而逐渐增大,水中大量存在的Cl~-、SO_4~(2-)、Ca~(2+)和Mg~(2+)等无机离子对钻井废水的COD去除率影响不大。在pH=11.2、臭氧投加量8 mg/min和反应时间60 min的优化工艺条件下,COD和TOC的去除率分别为48.35%和50.28%。     

PP-g-GMA-DETA螯合纤维对Pb2+的吸附研究

采用FT-IR、SEM对PP-g-GMA-DETA螯合纤维进行表征,并探究纤维对Pb~(2+)的吸附特性及吸附机理。结果表明,PP-g-GMA-DETA螯合纤维对Pb~(2+)的饱和吸附量为52.03 mg/g;在pH为2～5时吸附量随着pH的升高而增大,且随Pb~(2+)初始浓度的增加而增大,并在Na~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)、Fe~(3+)存在的竞争吸附过程中表现出选择性;吸附过程符合准二级动力学模型,主要受化学作用控制,半饱和吸附时间为13 min;吸附等温线符合Langmuir吸附等温线模型,为单分子层吸附,纤维可再生重复使用。     

水中常见离子对解毒铬渣除磷的影响

研究了几种常见离子(NO_3~-、SO_2~(4-)、HCO_3~-、SiO_3~(2-)、Ca~(2+)和Mg~(2+))对2种解毒铬渣(600℃和800℃热解解毒)除磷效果的影响.结果表明,与纯水比较,NO_3~-(NaNO_3)和SO_4~(2-)(Na_2SO_4)的存在能提高解毒铬渣的磷去除率;HCO_3~-(NaHCO_3)和SiO_3~(2-)(Na_2SiO_3)会与水中的PO_4~(3-)竞争Ca~(2+)生成沉淀,从而对铬渣除磷起抑制作用;Ca~(2+)和Mg~(2+)的存在能够提高铬渣的除磷率.根据上述结果及水、污水中一般离子含量,初步分析认为对铬渣固磷影响最大的应该是Ca~(2+)、Mg~(2+)和HCO_3~-(CO_3~(2-))离子,前2者起促进作用,后者起抑制作用.     

赤泥吸附废水中Mn2+的机理分析研究

选用固体废弃物赤泥为吸附剂,研究了其对Mn2+的去除能力及动力学特性,考察了溶液pH值、赤泥投入量、Mn2初始浓度对吸附效率的影响,并通过X射线荧光(XRF)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能量色散(EDS)、傅里叶红外光谱(FTIR)与X射线能谱(XPS)等表征手段分析了赤泥去除Mn2的机理.结果 表明:当赤泥投加量为0.8g/L,Mn2+初始浓度为20 mg/L,pH值为6.0,反应24h后,赤泥对Mn2的去除率可达69.1％;增加赤泥投加量、提高溶液pH值以及降低污染物初始浓度有助于赤泥去除Mn2;该吸附过程符合Freundlich吸附等温式和准二级动力学模型;整个吸附过程主要受化学吸附控制,其中赤泥表面的O-C-O、Si-O-Al和Fe-O等活性基团对Mn2+去除有显著的影响,而且吸附后的Mn2+可被部分被氧化成高价的锰氧化物.     

偏铝酸钠去除高盐废水中二氧化硅的试验研究

研究了偏铝酸钠的投加比、pH对二氧化硅去除效果的影响,同时考察了偏铝酸钠除硅时对Ca~(2+)、Mg~(2+)的去除效果。研究表明,当pH控制在8.5时对二氧化硅的去除效果最佳,同时偏铝酸钠与二氧化硅的投加质量比在2∶1时即可将废水中的二氧化硅降至5 mg/L以下,去除率达到95%以上。除硅后产水中残留铝离子仅有0.47 mg/L,不会造成铝离子含量的明显上升;在偏铝酸钠除硅过程中对钙离子几乎没有去除作用,而对镁离子有15%的去除率。     

UV/H2O2降解水中含氮消毒副产物-苯乙腈的动力学和影响因素

采用UV/H_2O_2高级氧化技术处理水中含氮消毒副产物苯乙腈,研究了影响苯乙腈降解的因素。结果表明,单纯UV体系中,去除效果不明显。UV/H_2O_2对苯乙腈具有较高的去除率,且降解符合一级反应动力学。随着过氧化氢投加量增大,苯乙腈的去除率呈先增大后减小的趋势,且在投加量为20 mg/L时可达94.9%;溶液初始浓度的增加会提高去除效果,且动力学速率常数增加;降低溶液pH值、增大紫外辐射剂量有利于降解速率和去除率的提高;自来水为基质对降解苯乙腈的影响不明显;Cl~-、Mg~(2+)、Al~(3+)对苯乙腈去除有一定的抑制作用,抑制率达20.9%以上。文中将UV/H_2O_2高级氧化技术应用于控制苯乙腈,以期为水中苯乙腈的降解提供基础理论。     

不同金属离子对天冬氨酸酶基因工程菌活性影响的研究

研究Na~+、K~+、Ca~(2+)、Ba~(2+)和Mg~(2+)五种金属离子对天冬氨酸酶基因工程菌活性的影响。结果表明:Mg~(2+)、Na~+对天冬氨酸酶的活性起促进作用,Ba~(2+)、Ca~(2+)对天冬氨酸酶活性起抑制作用,K~+对酶的活性未有明显变化,其中物质的量浓度为1.5×10~(2-)mol/L的Mg~(2+)催化作用最好,Ba~(2+)的抑制作用最明显,且Ba~(2+)和Ca~(2+)离子浓度在5×10~(-3)mol/L~35×10~(-3)mol/L的范围内,酶活性逐渐降低。     

溶液条件对预涂动态膜处理含腐殖酸废水性能的影响

针对预涂动态膜抗污染特性,对其处理含腐殖酸废水性能进行了研究,考察了涂膜液浓度、腐殖酸浓度及金属离子对膜通量及污染物去除率的影响,用SEM扫描电镜对污染动态膜表面进行了形貌表征。结果表明,动态膜处理含腐殖酸废水性能优于基膜,污染动态膜表面被凝胶态混合物覆盖,基膜未出现较明显的凝胶态物质;涂膜液浓度为0.45 g/L时处理效果最佳;腐殖酸浓度越高,膜通量衰减越快,去除率也越高;添加Fe~(3+)后膜通量衰减明显,Ca~(2+)使稳态膜通量增幅最大,其次是Mg~(2+)离子,Na~+作用不明显,Mg~(2+)和Na~+都降低了UV_(254)和UV_(436)去除率,Ca~(2+)使UV_(436)去除率增高,使UV_(254)去除率降低,添加Fe~(2+)的过滤后期对UV_(254)和UV_(436)去除率分别达93%和99%以上。     

熔盐中杂质离子对玻璃离子交换的影响

本文研究了化学增强玻璃用KNO_3熔盐中常遇到的杂质离子Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)对离子交换的影响。实验结果表明,三种离子中Ca~(2+)的影响最大,虽然含量很少,也会强烈削弱增强效应。Mg~(2+)的影响逊于Ca~(2+)。而Na~+比上述二价离子的浓度大几倍到十几倍,才明显地削弱增强效应。