电絮凝处理酸性矿山废水及响应面优化

通过铁和铝电极材料的对比,选择铝极板作为电极材料,研究极板间距、电流密度、反应时间及废水pH对电絮凝法处理酸性矿山废水的影响。结果表明,当废水中Fe2+、Cu2+和Zn2+的初始质量浓度分别为295.1、18.3、8.2 mg/L时,极板间距10 mm、电流密度20 mA/cm2、废水pH=5.0的条件下,反应40 min后,Fe2+、Cu2+和Zn2+的去除效率分别达到了90.8%、96.5%和96.8%,反应后废水的pH可达到6.7。在单因素试验的基础上,以电絮凝中Fe2+、Cu2+和Zn2+的去除率的最大值,以及出水pH最大值为评价指标,通过响应曲面法建立模型分析拟合得出优化条件并重复3次试验加以验证。结果表明,在电流密度21 mA/cm2、反应时间35 min、极板间距10 mm时,对Fe2+、Cu2+和Zn2+的平均去除率分别为87.02%、93.91%和94.63%,平均pH为6.13,该模型能够较好预测电絮凝对酸性矿山废水的处理效果。絮凝体SEM-EDS检测分析证明Fe、Cu、Zn等重金属可有效从废水中去除。     

电絮凝用于焦化废水脱色的研究

采用了连续电絮凝工艺对焦化废水进行深度处理,考察了电流密度、溶液pH值、电解质密度和水力停留时间等工艺参数对脱色效率的影响。UV-Vis谱图证实了电絮凝能有效地对有机物进行降解和脱色。结果表明,电絮凝工艺对焦化废水脱色效果明显,当电流密度为30 mA/cm2,pH值为8.0,极板距为1.0 cm,支持电解质浓度为0.5 g/L,在25℃下反应80 min后脱色效率达91%以上。     

Fenton 絮凝工艺去除废水中的有机物试验

为了研究废水中有机物的去除问题,针对某企业含有机物废水进行了对比试验,采用了Fenton 絮凝联合工艺去除废水中的COD（化学需氧量）和浊度,考察了初始pH值、H2O2投加量、H2O2与Fe2+投加物质的量比、反应时间、絮凝剂投加量以及絮凝剂投加时的pH值对COD以及浊度去除效果的影响。结果表明,采用最佳工艺参数组合后,浊度去除率和COD的去除率分别为99.32%和97.27%。     

螯合剂处理复合型重金属废水研究

采用有机高分子螯合剂与废水中的多种重金属离子发生螯合反应，生成稳定且不溶于水的金属螯合物来去除废水中的重金属离子，对四种螯合剂KS-3、KS-101、NKC-60、DTCR在不同加药量的条件下对含有Cu^2＋、Zn^2＋、Cr^3＋、Cd^2＋等重金属废水的处理效果进行了试验研究，结果表明，利用有机螯合剂的方法处理含重金属废水的效率很高，且有很好的应用前景。     

电絮凝废水中Cr(Ⅵ)高效去除工艺条件及机理研究

水体Cr(Ⅵ)污染因污染物来源广泛、毒性强,易形成水体-土壤复合污染,其绿色、低成本达标治理已成为国内外环保工作者关注的热点及难点问题。采用电絮凝工艺进行废水中Cr(Ⅵ)污染去除,探索液相pH、槽电压、电解质浓度及初始Cr(Ⅵ)浓度对电絮凝Cr(Ⅵ)去除效率的影响,并通过对所得沉淀絮体的微观形貌、元素分布及物相组成分析,阐明Cr(Ⅵ)电絮凝沉淀去除机理。结果表明,Cr(Ⅵ)电絮凝去除的最佳工艺条件为液相pH=6.0,槽电压3.0 V,电解质浓度2.0%,在此条件下,初始浓度10.0mg/L的含铬废水,经12.0min电絮凝反应,出水铬浓度为0.018mg/L,去除效率达99.98%,满足饮用水Cr(Ⅵ)排放限值。机理分析研究表明,废水中的Cr(Ⅵ)经Fe²⁺还原为Cr(Ⅲ)后,以CrOOH与Cr(OH)3的形式经铁的氧化物/氢氧化物载带沉淀而去除。电絮凝工艺治理水体Cr(Ⅵ)污染具有去除效率高、速率快、污泥产生量低的特点,可为水体Cr(Ⅵ)污染的治理提供技术支持。     

混凝法去除德兴铜矿浮选废水COD的研究

针对德兴铜矿浮选废水中存在大量浮选药剂,废水COD高的特点,研究采用PAC、PFS以及PAM对浮选废水进行混凝预处理,分别进行了混凝药剂投加浓度和最佳pH值试验,试验结果表明:通过混凝法处理浮选废水中的残留药剂存在一定困难,采用PFS浓度300 mg/L与PAM浓度0.5 mg/L所组成的复合药剂,在pH值为8.0,废水的COD最大去除率达到32.4%。     

高盐废水脱除氟离子实验研究

以某铅锌冶炼厂产生的含氟废水(1#废水含氟20mg/L,2#废水含氟78.5mg/L)为处理对象,投加钙源化学-混凝沉淀法除氟。研究了碳添加量、PAM、PAC、pH值对除氟效果的影响规律。结果表明：1#高盐废水的最佳试验条件为PAC投加量为800mg/L,PAM投加量为2mg/L,F含量由20mg/L降到3mg/L,脱除率为85%。2#高盐废水在最佳实验条件CaCl₂的投放量400mg/L,PAC投加量2g/L,PAM投加量为5mg/L,F含量由78.5mg/L降到3.64mg/L,脱除率为95.3%。     

稀土离子均相电催化氧化处理含酚模拟废水

以不同稀土离子为催化剂,研究了含酚模拟废水的电催化氧化降解.以COD和苯酚的去除情况作为考察指标,确定最佳催化剂及其最佳处理条件;考察了稀土离子与过渡金属离子的投配比对废水处理效果的影响,并对4种稀土催化剂的电化学性能进行了测试.结果表明:所选稀土离子La3+、Ce4+、Pr3+、Nd3+对苯酚的氧化均有良好的电催化性能,其中Pr3+的均相电催化效果最好.在pH =3、电流密度为66.7mA · cm-2条件下,Pr3+投加 量为0.11mmol·L-1能达到最好的降解效果.在此条件下电解废水60min时,COD和苯酚去除率分别达到62.1％和76.3％,比未加催化剂分别提高35.1％和36.6％.Pr3+和Mn2+的协同作用可提高废水的处理效果,当Mn2+与Pr3+的投配比为1∶1时电催化处理效果最好.     

拉米夫定生产废水预处理工艺研究

拉米夫定生产废水为高盐、高有机污染物废水,治理难度较大。研究了采用Fenton法和电絮凝法预处理该类废水。结果表明:电絮凝法比Fenton法的处理效果更好;在pH=6.1、电流密度20mA/cm2、反应时间1h条件下,电絮凝法的CODCr去除率达35%以上,处理成本仅3.63元/t废水;预处理后的废水再经生化反应处理,出水CODCr稳定在400mg/L左右,处理效果较为理想。     

螯合剂处理复合型重金属废水研究

采用有机高分子螯合剂与废水中的多种重金属离子发生螯合反应,生成稳定且不溶于水的金属螯合物来去除废水中的重金属离子,对四种螯合剂KS-3、KS-101、NKC-60、DTCR在不同加药量的条件下对含有Cu2+、Zn2+、Cr3+、Cd2+等重金属废水的处理效果进行了试验研究,结果表明,利用有机螯合剂的方法处理含重金属废水的效率很高,且有很好的应用前景。     

纳米零价铁对溶液中铅镉铬砷的去除性能研究

通过液相还原法,采用KBH4还原Fe2+成功制备了平均粒径40~80nm、比表面积19.713 4m2/g、有较好表面活性的纳米零价铁(NZVI),NZVI在含铅、砷、铬、镉初始浓度为100mg/L的pH分别为2、7、12的溶液中进行去除试验。结果表明,在pH=2与pH=7的条件下NZVI对铅、砷、铬的去除效果较好,去除速率在前30min较快;在pH=12条件下对镉的去除效果明显,去除速率在前40min较快;不同pH条件下各离子的去除率差异较大,这主要与各离子在不同pH条件下的存在形态有关。NVZI去除溶液中的铅、砷、铬、镉,不仅效率高,而且绿色环保,不会对环境造成二次污染。     

污泥中重金属的回收工艺研究

研究了重金属污泥中的4种重金属离子(Cu2+、Zn2+、Pb2+、Cd2+)的回收方法,考察了酸的种类、酸浓度、温度、时间、固液比对浸出效果的影响。结果表明,4mol/L的HNO3与750℃焙烧3h后的污泥在固液比1∶20,转速600r/min,80℃下反应3h,Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+的浸出率分别为92.0%、99.5%、99.5%、99.3%。     

钢渣吸附剂对铬和铅重金属离子的吸附特性研究

采用振荡吸附实验，研究了振荡器转速、吸附时间、钢渣投入量、溶液pH、溶液中溶质离子的初始浓度等因素对钢渣吸附Cr^3 、pb^2 的影响。结果表明，钢渣对溶液中重金属离子Cr^3 、pb^2 具有较强的吸附作用，对Cr^3 的吸附去除率一般可达99%以上，对pb^2 的吸附去除率一般可达94％以上；钢渣吸附处理Cr^3 、pb^2 的适宜投加量为：钢渣与铬的质量比为300:1，钢渣与铅的质量比为200:1；钢渣能够很好地适应废水pH和离子初始浓度的变化，对吸附去除Cr^3 、pb^2 保持较高而稳定的吸附去除率。     

M(Ⅱ)-S-H2O体系的热力学平衡

根据配位化学热力学平衡原理,绘制了298.15 K时S-H₂O系含硫物种的离子分率α_n-pH图,以及4种重金属离子(Cu、Pb、Zn、Cd)-S-H₂O体系的硫化平衡pM-pH图.α_n-pH图指出了不同pH值下水溶液中硫的存在形式,当pH>12.5时,溶液中逐渐出现S2-,pH值达到16以上时,溶液中的S主要以S2-的形式存在,其离子分率达到了98.61 %.pM-pH图指出了4种重金属硫化物在溶解平衡时,总离子浓度与pH值的关系.pH值分别在7.75、8.87、8.36、9.83时,CuS、PbS、ZnS、CdS的溶解度最小.同时对热力学计算结果进行了实验验证,结果表明:在一定的金属浓度下,pH值分别为8.2、8.7、8.3、10.3时,溶液中金属离子浓度达到最小值,基本符合热力学分析结果.这些热力学研究具有较高的实用价值,为硫化沉淀法处理重金属废水提供了理论依据.      

Sorption of Pb2+, Cd2+, and Sr2+ Ions on Calcium Hydroxyapatite Powder Obtained by the Hydrothermal Method

The sorption of Pb2+, Cd2+, and Sr2+ ions from aqueous solutions by carbonate-substituted calcium hydroxyapatite (HAP) obtained by the hydrothermal decomposition of urea and calcium–ethylenediaminetetraacetic acid chelates was investigated. The shift of the point of zero charge (pHpzc) of HAP toward lower pH values in solutions of Pb2+ and Cd2+ ions, which was more pronounced for Pb2+ ions than for Cd2+ ions, indicates that specific adsorption of these cations on HAP had occurred. There was no shift of the pHpzc in the solution containing Sr2+ ions, suggesting that specific adsorption of this cation on HAP had not occurred. The sorption isotherms suggest that the sequence of the efficiency of sorption by HAP is Pb2+>Cd2+>Sr2+. Ion exchange is the main mechanism of removal of Sr2+ ions from aqueous solution by apatite, whereas during the sorption of Cd2+ ions, this mechanism occurs simultaneously with the process of specific adsorption. The interaction of the apatite with Pb2+ ions includes the previously mentioned mechanisms and dissolution of the apatite, followed by the precipitation of lead hydroxyapatite.     

腐殖质对重金属离子的吸附作用

采用腐殖质对重金属离子进行了吸附试验。其结果表明 ,腐殖质对重金属离子具有强烈的吸附作用。腐殖质对Cu2 + 、Zn2 + 、Cd2 + 的吸附边界pH值分别为 4 2 ,5 8,7 2 ,吸附率可达 95 %以上 ;对Pb2 + 的吸附作用更加强烈 ,在pH值为 3 5时吸附率就达到 95 %以上 ,并且随着pH值的升高吸附率仍在 95 %以上。腐殖质对 4种重金属离子的吸附能力由强到弱的顺序是Pb2 + >Cu2 + >Zn2 + >Cd2 + 。腐殖质可以用来处理含重金属离子的污水 ,具有过滤快、沉降稳定、效果好的优点 ;也可作为土壤改良剂 ,有效地降低土壤中重金属的含量     

Ni2+、Cu2+、Zn2+对氧化亚铁硫杆菌氧化 活性影响

为研究金属离子对氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans,At.f）氧化活性的影响,通过测定经初步驯化的At.f菌在不同初始pH下的生长活性,开展不同浓度梯度的Ni2+、Cu2+、Zn2+及三种金属离子共存时对At.f菌的氧化活性影响的试验。结果表明,当初始pH为1.8时,At.f菌生长活性最好,且低浓度的Ni2+、Zn2+对At.f菌氧化活性影响较小,对两种金属离子的耐受浓度均在20 g/L以上;而该细菌对Cu2+比较敏感,当Cu2+浓度为2.5 g/L时,菌株的生长活性明显下降,特别是10 g/L时,对At.f菌的氧化能力有显著的抑制作用。三种金属离子同时存在时对At.f菌氧化活性的影响大于单一金属离子,当三种金属离子的浓度均为2.5 g/L时,在48小时内对At.f菌的氧化能力有显著的抑制作用,当三种金属离子的浓度均为5 g/L时,80小时时菌株对Fe2+的氧化率极低,说明At.f菌需要经过多种金属离子共存驯化培养后才能更好地运用于多金属复杂矿物的处理。     

针铁矿对重金属离子的吸附作用

对针铁矿合成试验和针铁矿吸附重金属离子进行了研究。试验结果表明，针铁矿可用铁矿废渣获得，通过酸碱中和的方式所获得的针铁矿是微细针状，针铁矿对重金属离子具有强烈的吸附作用，对Cu^2 、Zn^2 和Cd^2 的吸附边界pH值分别为4.3,5.8和7.3，且吸附率最高可达95％以上；尤其对Pb^2 的吸附作用更加强烈，在pH值为3.5时吸附率就达到95％，并且随着pH值的升高吸附率仍在95％以上。研究表明，铁矿废渣可被利用制备针铁矿，针件矿用于含重金属离子污水的处理，具有较好效果。     

钢渣去除废水中重金属离子的研究综述

 钢渣具有比表面积大、疏松多孔且在水溶液中易水解电离出Ca2＋、Fe2＋、OH－、羟基化基团SOH等性质,能很好地去除废水中重金属离子,且效率较高。钢渣对重金属离子的去除机理包括物理吸附和化学吸附。物理吸附主要依靠钢渣与溶液中重金属离子之间的范德华力;化学吸附主要包括表面配位、阳离子交换、化学沉淀及还原作用。钢渣对重金属离子的吸附效率主要受溶液的pH值、重金属离子初始浓度、钢渣的组分及粒径等影响。目前关于钢渣吸附重金属离子的研究多是静态吸附试验,并且采用的多是人工合成的单一组分废水,与现实存在一定的差异。因此,未来需进一步开展钢渣去除重金属离子的动态去除效率及规律研究,并深入探讨其他污染物质对钢渣去除效率的影响。     

Heavy Metals Removal from Acidic and Saline Soil Leachate Using Either Electrochemical Coagulation or Chemical Precipitation

This study compares electrocoagulation and chemical precipitation for heavy metals removal from acidic soil saline leachate (SSL) at the laboratory pilot scale. The electrocoagulation process was evaluated via an electrolytic cell [12 cm (width)×12 cm (length)×19 cm (depth)] using mild steel electrodes (10 cm width×11 cm high), whereas chemical precipitation was evaluated using either calcium hydroxide [Ca(OH)2] or sodium hydroxide (NaOH). By comparison with chemical precipitation at a pH varying between 7 and 8, electrocoagulation was more effective in removing metals from SSL having a relatively low contamination level (124?mg?Pb/L and 38?mg?Zn/L). For SSL enriched with different heavy metals (each concentration of metals was initially adjusted to 100 mg/L) and treated at a pH lower than 8.5, with the exception of Cd, the residual metal concentrations at the end of the experiments were below the acceptable level recommended for effluent discharge in urban sewage works (less than 4 mg/L of each residual metal concentration was recorded) using electrocoagulation, contrary to chemical precipitation using NaOH (more than 15 mg/L of each residual metal concentration was recorded). By comparison, chemical precipitation using Ca(OH)2 was effective in reducing Cr, Cu, Ni, and Zn under the permissive level, but not for Cd and Pb. However, both chemical precipitation processes needed to be operated at higher pH values (around 10.0) to be more effective in reducing metals from SSL and, therefore, required a pH adjustment of the effluent before discharge, whereas electrochemical treatment had a practical advantage of producing an effluent having a pH close to the neutral value and suitable for stream discharge in the receiving water. On the other hand, electrocoagulation was also found to be very efficient for removing Pb from very contaminated solutions (250–2,000 mg?Pb/L). At least 94% of Pb was removed regardless of the initial Pb concentration in the SSL. Electrochemical coagulation involves a total cost varying from 8.67 to 13.00 $/tds, whereas 0.84 to 16.73 $/tds is recorded using chemical precipitation. The cost included only energy consumption, chemicals consumption, and metallic sludge disposal.