两种天然碳酸盐矿物对废水中Cd~(2+)的吸附及解吸试验

采用天然碳酸盐矿物(方解石、白云石)作为吸附剂,以去除废水中的Cd2+,试验了废水中Cd2+初始浓度、pH值、反应时间、温度及吸附剂粒径等因素对Cd2+去除效果的影响。其中Cd2+初始浓度、pH值、反应时间对Cd2+的去除率影响更为显著:Cd2+初始浓度为3.2 mg·L-1时,方解石、白云石对Cd2+去除率达到96.53%、95.42%,但随着初始浓度的增加去除率降低;当Cd2+废水pH值为7.0时,方解石、白云石对Cd2+的去除率分别为95.0%、99.44%,酸性条件下Cd2+的去除率较低;去除率随反应时间增加而增加,当反应时间为24 h时,方解石、白云石对Cd2+去除率达到98.1%、95.7%。利用去离子水与0.01 mol·L-1的HCl、NaOH、NaCl分别进行解吸试验,结果表明:不同解吸剂对方解石、白云石中Cd2+解吸率都较低,分别为0.16%、2.40%、0.18%、0.17%和0.29%、9.62%、0.17%、0.39%,Cd2+能被方解石及白云石稳固地吸附。方解石、白云石对Cd2+的等温吸附线符合Freundlich和Langmuir模式,最大吸附量分别为7.709、10.546 mg·g-1。     

新型改性膨润土制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能

目的研究加碳焙烧改性新方法制备改性膨润土(Modified Bentonite,MB)作为Cr(Ⅵ)吸附剂的条件,探讨MB对Cr(Ⅵ)吸附的影响因素及吸附机理,旨在研发一种无害且经济的修复Cr(Ⅵ)污染土壤和地下水的可渗透反应墙(PRB)的反应介质.方法以Al2(SO4)3为改性剂对辽宁黑山钙基膨润土进行加碳焙烧改性.结果通过试验确定最佳改性条件:改性剂Al2(SO4)3投加量为25%,加碳量为2%,焙烧温度为420℃,焙烧时间为2 h.在13.5℃,溶液pH为6.5,MB投加量为20 g/L,搅拌45 min的条件下试验,MB对质量浓度为1 mg/L的Cr(Ⅵ)去除率达到98.21%,处理后Cr(Ⅵ)质量浓度达到地下水水质Ⅲ类标准,且表现出固液分离容易、处理土无解吸等优点.结论将改性膨润土MB作为PRB反应介质应用于修复Cr(Ⅵ)污染的土壤和地下水是可行的.     

花生壳和小麦秸秆处理废水中Cd2+的试验研究

以废弃花生壳和小麦秸秆为原料,对模拟废水进行了Cd2+吸附试验研究.结果表明,溶液pH值、溶液温度、Cd2+初始质量浓度、花生壳粉和秸秆粉的用量、吸附时间等因素均对吸附效果有一定影响.在Cd2+初始质量浓度为25mg/L、pH值为6、吸附剂投加量0.25g、恒温振荡120min的条件下,花生壳粉和小麦秸秆粉对Cd2+的去除率分别为63.2%和52.4%.     

电气石处理重金属离子废水实验研究

研究了处理重金属离子溶液时电气石用量、溶液pH值、反应时间、溶液初始浓度对重金属离子去除率的影响,结果表明,在电气石用量2g、pH值为6、反应时间50min、溶液初始浓度1mmol/L条件下处理效果最佳,重金属离子Cu2+、Pb2+、Cd2+去除率分别为97.5%、94.6%、95.3%,取得了良好的效果。     

基因菌URB反应器处理水中重金属研究

对陶粒菌膜反应器（URB）去除污水中重金属Cd2＋,Ni 2＋时的特性进行了分析.URB反应器以经过驯化的金属硫蛋白基因菌为核心微生物.在动态实验中,设置进液pH为9、流速为2L/h、温度为37℃,Cd2＋,Ni 2＋质量浓度为50mg/L的条件下,对URB反应器添加基因菌前后去除Cd2＋,Ni 2＋的效果进行了分析.在初始负荷率为0.2～1.0的条件下,研究了不同的重金属负荷率对重金属去除率的影响.结果表明：带菌膜的反应器对Cd2＋,Ni 2＋的30min去除率可分别达到99.6%,80.2%;预浸时间为36h时,Cd2＋,Ni 2＋的30min去除率可分别达到99.0%,92.2%;重金属负荷率为0.6时,Cd2＋,Ni 2＋的30min去除率分别达到99.12%,87.02%.实验所用的金属硫蛋白基因菌对Cd2＋,Ni 2＋的耐受性较好,此反应器系统对污水中Cd2＋,Ni 2＋的去除率较高.     

羽毛角蛋白残渣对水中重金属Cd~(2+)的去除特性研究

以羽毛可溶性角蛋白提取过程产生的角蛋白残渣作为原料,制备了一种具有多孔结构的吸附材料,研究其对水中重金属Cd2+的吸附去除特性,同时考察了Cd2+初始浓度、吸附材料投加量、温度和溶液pH值对Cd2+的去除影响.实验结果显示,当Cd2+初始浓度为20mg/L,吸附材料投加量为0.10g,温度为25℃,溶液pH值为8时,所制备的吸附材料对水中Cd2+的去除率可达97.0%以上,表明以羽毛角蛋白残渣所制备的吸附材料可作为降低水中重金属污染物的有效吸附剂.     

沸石负载氧化铜工艺条件的优化及其处理酸性大红GR废水

采用正交试验法考察了m(沸石)/V(硝酸铜溶液)(g.mL-1)、硝酸铜溶液浓度(mol.L-1)、焙烧温度(℃)和焙烧时间(h)对色度和COD去除率的影响,通过直观分析、方差分析和因素趋势图分析,确定了沸石负载氧化铜的最佳工艺条件:m(沸石)/V(硝酸铜溶液)=1∶4 g.mL-1,硝酸铜溶液浓度为1.0 mol.L-1,焙烧温度为400℃,焙烧时间为5 h。用上述最佳条件下制备的催化剂样品处理酸性大红GR废水,色度和COD去除率分别达到99.97%和88.27%,相应的出水色度和COD指标分别为6稀释倍数和76 mg.L-1,达到GB 4287-92《纺织染整工业污染物排放标准》规定的一级排放标准。     

4A和13X分子筛去除水中重金属Cd2＋及其吸附性能研究

以4A和13X分子筛为吸附材料,考察废水pH值和Cd2＋初始浓度等对Cd2＋去除率的影响,并研究了分子筛对Cd2＋的吸附性能。结果表明,4A和13X分子筛投加量为0．16 g/L、废水pH值为5、Cd2＋浓度为20 mg/L时,Cd2＋去除率达到95％以上;分子筛对Cd2＋的去除机理以离子交换吸附为主,交换出来的Na＋与分子筛吸附的Cd2＋摩尔浓度比为2;在吸附热力学和动力学方面,4A和13X分子筛均符合Langmuir吸附等温模型和Lagergren二级速率方程,计算的饱和吸附容量 Q0分别为150．15、163．67 mg/g ,二级反应速率常数K2分别为2．45＆#215;10-3、3．96＆#215;10-4 g/（mg ＆#183; s）。该吸附反应是一种单分子层反应速度较快的化学吸附过程。     

动水条件下重金属在沉积物水之间的迁移规律

借助自主开发的不同水动力模拟水槽,选择4.01 cm/s(小流速,A槽)、12.70 cm/s(中流速,B槽)、20.23 cm/s(大流速,C槽)3种流速条件,研究15d运行周期内,3个水槽中沉积物重金属Cd、Cr及类金属As在沉积物-间隙水-上覆水之间的迁移规律.结果表明:1)流速的增加能促进重金属的释放;2)间隙水中As的浓度远远大于上覆水中浓度,为其向上覆水迁移提供了条件;3)沉积物再悬浮是上覆水中重金属浓度增加的主要原因.同时,与静水条件相比,动水条件对沉积物中重金属的迁移有显著影响,但不同重金属受自身特性的影响显示不同的迁移规律.另一方面,3种水流条件对不同介质中重金属含量变化产生的影响过程和结果也不相同,但其影响程度总体为上覆水＞沉积物＞间隙水.     

低浓度镉胁迫下2种水生植物体内植物络合素的响应

采用溶液培养方式,研究了水环境低浓度镉(Cd)(0.01～0.64 μmol/L)较长时间胁迫下漂浮植物水浮莲(Pistia stratiotes L.)和沉水植物伊乐藻(Elodea nuttallii)体内植物络合素(PCs)的响应规律.结果显示,2种水生植物对外界Cd胁迫表现出明显的吸收和积累效应,水浮莲体内PCs的响应明显强于伊乐藻.水浮莲体内的PCs诱导量与Cd处理浓度存在良好的剂量-效应关系,Cd浓度≥0.08 μmol/L水浮莲根系产生明显毒害效应并伴随根系PCs的诱导量急剧增加.回归分析显示,2种水生植物体内PCs的合成水平与Cd的生物毒性呈现一定的线性关系,表明PCs可作为重金属Cd胁迫的生物标记物指示水体中重金属的毒害程度.比较而言,水浮莲体内PCs对Cd污染更为敏感,可通过检测其根系PCs的含量来评价和预测实际水环境中Cd的污染.     

聚丙烯纤维表面接枝及其吸附性能的研究

采用超声波促进化学接枝法,在水相悬浮体系中将甲基丙烯酸(MAA)接枝到聚丙烯(PP)纤维表面,制备出接枝率为7.5%的弱酸性阳离子交换纤维(PP-g-MAA纤维).探讨反应时间、引发剂浓度、单体浓度等工艺条件对接枝率的影响.红外光谱数据证明MAA接枝到PP链上.考察PP-g-MAA纤维对重金属Cd2+和Cu2+的吸附性能.实验表明:PP-g-MAA纤维对Cd2+和Cu2+具有较好的吸附能力,当初始质量浓度为10 mg/L时,PP-g-MAA纤维对Cd2+和Cu2+的吸附率分别为90%和95%.用Langmu ir和Freund lich方程对其吸附等温线进行线性回归.结果表明,PP-g-MAA纤维对Cd2+和Cu2+的吸附在研究的浓度范围内比较符合Langmu ir模型,但只有在离子质量浓度低于10 mg/L时才符合Freund lich模型.     

硫酸盐还原菌处理低浓度含镉废水的试验研究

从污水厂污泥中培养驯化出以硫酸盐还原菌(SRB)为优势菌种的混合菌液,以Cd2+去除率为考察指标,在适宜的厌氧生长环境下(pH值为7.5,温度为35℃)研究其对低浓度含镉废水的处理效果。结果表明,以SRB为优势菌种的混合菌液的去除效果随Cd2+浓度的增大而降低。当Cd2+初始质量浓度小于40 mg/L时,菌液对Cd2+的去除率接近100%,此时的处理效果稳定;当Cd2+的初始质量浓度达到60 mg/L时,Cd2+对菌株产生毒害作用从而使其失去处理能力。研究表明,SRB可以有效地去除废水中的低浓度镉离子。     

高岭土在Cd^2＋^/对硝基苯酚复合污染体系中的吸附行为

在研究高岭土吸附单体污染物Cd2＋和对硝基苯酚的基础上,研究了高岭土在Cd2＋/对硝基苯酚复合污染体系中的吸附行为.实验结果表明,单一的对硝基苯酚和Cd2＋在高岭土上的吸附与溶液pH值和初始浓度密切相关,对硝基苯酚的吸附以分配作用为主,而Cd2＋则以表面吸附作用为主;在复合体系中,低浓度时的对硝基苯酚在高岭土上的吸附以表面吸附为主,从而与Cd2＋产生激烈的竞争吸附,使对硝基苯酚的去除率从56.34%上升到71.23%,而Cd2＋受对硝基苯酚竞争吸附的影响,在高岭土上的吸附被抑制,去除率从82.29%降到60.19%;高浓度时对硝基苯酚在高岭土上的吸附以分配作用为主,因此Cd2＋的存在对对硝基苯酚影响不大.     

介质阻挡放电处理苯胺废水的试验研究

用介质阻挡放电(DBD)产生的低温等离子体对含苯胺的废水进行了处理,研究了电极与溶液间距、输入功率、溶液初始pH值、无机阴离子(Cl-、SO24-、CO23-)和Fe2+等对苯胺降解的影响.试验结果表明,苯胺浓度为100mg/L时,电极距液面0mm苯胺处理效果最好,输入功率480W、反应10min时去除率达84.32%.苯胺降解率随输入功率和反应时间的增加而增加,弱酸和弱碱性条件下有利于苯胺的降解.NaCl、Na2SO4和Na2CO3对DBD降解苯胺有一定的协同作用,去除率最高可提高至94.52%.溶液中存在Fe2+时,可协助DBD提高对苯胺的去除,Fe2+为50mg/L时去除率最高可达98.03%.     

一种修复Cd/Cu污染土壤的复合淋洗剂的应用研究

目的研究确定复合淋洗剂去除土壤中Cd、Cu污染物的最佳技术参数.方法通过一系列静态试验,以沈阳市张士灌区受污染土样为供试样品,采用振荡、离心法研究了以组成为柠檬酸和柠檬酸三钠的复合淋洗剂的浓度配比、pH值、液固比、振荡时间等对供试土样中Cd、Cu的去除效果.结果参数研究表明,复合淋洗剂的浓度配比为V(0.1 mol/L柠檬酸)∶V(0.3 mol/L柠檬酸三钠)=1∶1、pH值为6、液固比为25/1、振荡时间为24 h的条件下能达到对Cd、Cu的最大去除率,去除率分别为90.25%、62.85%.结论柠檬酸-柠檬酸三钠的复合淋洗剂对土壤中的重金属有很好的去除效果,是理想的Cd、Cu浸提剂.     

碳羟基磷灰石对废水中Cd2+的吸附

利用废弃蛋壳制备碳羟基磷灰石,并利用其吸附废水中的Cd2 .考察了Cd2 初始浓度、pH值、吸附时间、吸附剂用量以及温度等因素对吸附效果的影响,结果表明:当废水中Cd2 初始浓度为30 mg/L、pH=7、吸附时间35 m in、温度35℃时,碳羟基磷灰石对Cd2 去除率高达99.9%.吸附实验还表明该吸附符合Freundlich方程.     

微波辐射下Zn-X、Zn-Y和Zn-丝光沸石催化剂的制备

利用微波辐射加热进行Zn2 离子与X、Y和丝光沸石分子筛的离子交换,制备离子交换型沸石催化剂Zn-X、Zn-Y和Zn-丝光沸石.通过考察溶液浓度、微波辐射功率、加热时间等因素对交换度的影响,得出交换反应的适宜工艺条件为:交换原液浓度0.06 mol.L-1(丝光沸石)、0.10mol.L-1(Y沸石)、0.12 mol.L-1(X沸石),加热时间6 min(X沸石和Y沸石)、12 min(丝光沸石),微波辐射功率390 W(X沸石、Y沸石和丝光沸石).Zn2 离子与X、Y和丝光沸石的一次交换度分别为79.2%(X沸石)、67.7%(Y沸石)3、8.8%(丝光沸石).对比实验结果表明:在相同工艺条件下,微波辐射加热法所需时间仅为传统加热法的1/40~1/80.XRD结果表明:微波辐射对沸石晶体结构无破坏作用.采用“二交二焙”法可使Zn2 与Y沸石的交换度由67.7%提高到79.2%.     

ClO_2对微囊藻毒素(LR)的去除效果和反应特征

研究二氧化氯C lO2对微囊藻毒素MC-LR的去除效果及反应特征,探讨反应影响因素(反应时间、C lO2质量浓度、温度和pH值)对去除率的影响.结果表明,C lO2能够有效地去除水中的微囊藻毒素MC-LR.C lO2对MC-LR的去除率与C lO2投加质量浓度、反应时间成正相关性,其中C lO2质量浓度对去除效果的影响较为明显;反应温度对去除率的影响不显著.同时发现pH值对去除率也有重要影响,当pH值分别为1.25或10.56时,对MC-LR去除率可达99%以上.正交试验的结果也进一步证明了这一点.C lO2与微囊藻毒素的动力学特征符合假一级,反应速率常数为0.494 77×10-3/m in.     

Cl2对微囊藻毒素(LR)的去除效果和反应特征

研究二氧化氯ClO2对微囊藻毒素MC-LR的去除效果及反应特征,探讨反应影响因素(反应时间、ClO2质量浓度、温度和pH值)对去除率的影响.结果表明,ClO2能够有效地去除水中的微囊藻毒素MC-LR.ClO2对MC-LR的去除率与ClO2投加质量浓度、反应时间成正相关性,其中ClO2质量浓度对去除效果的影响较为明显;反应温度对去除率的影响不显著.同时发现pH值对去除率也有重要影响,当pH值分别为1.25或10.56时,对MC-LR去除率可达99%以上.正交试验的结果也进一步证明了这一点.ClO2与微囊藻毒素的动力学特征符合假一级,反应速率常数为0.494 77×10-3/min.     

紫外-臭氧联合矿化水溶液中的活性蓝19染料

采用紫外-臭氧联合(UV/O3)技术矿化活性蓝19染料(RB19)模拟废水,考察了溶液pH值、染料初始浓度、臭氧投量以及温度对RB19溶液TOC去除率的影响.实验结果表明:当pH=4.0,初始质量浓度为100 mg/L,臭氧投量为3.9 g/(L.h),温度控制在30℃时,反应30 min后溶液TOC的去除率达90%以上,表明紫外臭氧联用技术对降解RB19模拟废水效果显著.根据不同实验时间所取样的紫外-可见吸收光谱扫描图以及离子色谱(IC)的检测结果,发现RB19的矿化过程中会产生含苯环、萘环、蒽环的中间产物以及有机酸类中间产物(甲酸,乙酸,草酸,顺丁烯二酸,SO42-,NO2-和NO3-),从而推断出UV/O3降解RB19的可能途径.