纤维素阴离子吸附剂制备及对水中砷的吸附性能

基于生物吸附法快速、经济、环境友好等特性以及纤维素量大易得的特点,同时为顺应我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)中砷含量0.01 mg/L的要求,选取麦糟作为吸附剂原料,采用Na OH预处理—环氧氯丙烷交联—三甲胺季胺化的改性方法制备三价砷(As(Ⅲ))阴离子吸附剂,确定最佳工艺参数。利用扫描电镜、表面酸碱特性等表征麦糟和阴离子吸附剂的结构特征和物理化学性质。静态吸附条件下考察阴离子吸附剂吸附As(Ⅲ)的影响因素和行为机理。与麦糟相比,阴离子吸附剂对As(Ⅲ)的去除率显著提高。     

示波极谱法测定铅锌矿中的砷

在含有0.42mol/L盐酸、5.84×10-4mol/L钼酸铵、3.60×10-4mol/L酒石酸锑钾、3.45×10-3mol/L抗坏血酸和10%丙酮的底液中加入As(V),形成砷锑钼三元杂多酸,在单扫描示波极谱仪上产生一灵敏的络合吸附波,峰电位Ep=-0.37V(vsSCE),当As(V)浓度在5.34×10-8～1.07×10-5mol/L范围时,峰电流与As(V)浓度呈线性关系,检出限为2.19×10-8mol/L.用于测定铅锌矿中的砷,不需分离,可直接测定,测定结果与标样值吻合.加料回收率为93%～110%.     

纤维素吸附剂的制备及其含砷水吸附性能

基于生物吸附法快速、经济、环境友好等特性以及纤维素量大易得的特点,同时为了顺应我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中砷含量0.01 mg/L的要求,选取麦糟作为吸附剂原料,采用了NaOH预处理-环氧氯丙烷交联-三甲胺季胺化的改性方法制备三价砷(As(III))阴离子吸附剂,并确定了最佳参数。利用扫描电镜、表面酸碱特性等表征了麦糟和阴离子吸附剂的结构特征和物理化学性质。静态吸附条件下考察了阴离子吸附剂吸附As(III)的影响因素和行为机理。与麦糟相比,阴离子吸附剂对As(III)的去除率大大提高。     

砷锑酸盐在铜电解液净化中的应用

实验发现,Sb(V)和As(V)在铜电解精炼过程可形成砷锑酸,砷锑酸继续与电解液中的As(III)、Sb(III)、Bi(III)作用能形成砷锑酸盐,砷锑酸盐中的As(III)、Sb(III)、Bi(III)在含Cl-的强酸性溶液中可分离。利用砷锑酸盐的这一特性,合成了对铜电解液中As、Sb、Bi具有良好选择性且能重复使用的吸附剂。     

载铁高效除砷生物质炭的制备及其吸附性能研究

遴选多种生物质作为原材料,经过水洗、干燥、热解得到相应载铁生物质炭材料,并使用其吸附环境中砷污染物。吸附对比实验结果表明,茶叶渣载铁生物质炭的As吸附效果有明显优势。分别考察了氯化铁用量、质量浓度、老化温度、老化时间和热解温度等对茶叶渣载铁生物质炭As吸附性能的影响,结果表明,载铁生物质炭的最佳制备条件为：氯化铁用量5.33 g/g_茶叶渣、质量浓度50%,老化温度70 ℃、老化时间5 h,热解温度600 ℃,此条件下制得的茶叶渣载铁生物质炭对砷最优吸附量可达10.70 mg/g。吸附动力学研究表明,符合准二级吸附动力学模型,以表面化学反应控制为主。     

Fenton试剂氧化—絮凝法去除水中As(Ⅲ)

随着地下水砷污染问题的加重,砷污染已成为世界普遍关注的问题。为寻求经济合理的除砷技术,采用Fenton试剂氧化—絮凝法进行了水中As(Ⅲ))的去除试验。当废水初始As(Ⅲ)浓度为0.5 mg/L时,试验确定的最佳除砷条件为,调节废水初始pH=3.0、H_2O_2用量10 mg/L、Fe~(2+)与H_2O_2的摩尔比0.2、反应时间10 min,此时As(Ⅲ)去除率为95.17%。采用此最佳条件对赣州某实际废水进行除砷试验表明,As(Ⅲ))去除率可达94.71%,反应后水中As(Ⅲ))浓度为0.004 2 mg/L,低于《GB5749—2006生活饮用水卫生标准》中0.01 mg/L的标准。Fenton氧化—絮凝法除砷是利用Fenton反应产生的中间产物(包括H_2O_2、·OH、O_2·、·HO_2等)将As(Ⅲ)氧化与铁盐絮凝结合起来的一种方法。     

含砷酸性废水中砷的氧化过程研究

研究了含砷酸性废水中As(Ⅲ)的氧化过程,分析了As-H2O系E-p H图,采用电解产生的H2SO5对As(Ⅲ)进行氧化和电解,对硫酸-砷混合体系中的砷进行氧化。试验结果表明,三价砷的氧化电位高于0. 3 V,且低于氧气析出电位,随着pH值的增大,砷的氧化电位逐渐降低。电解电压选取6 V,在此条件下会产生过一硫酸,加入0. 5 g/L硫氰酸铵抑制析氧副反应的发生,提高电流效率。对比了相同条件下单纯利用电解产生的过一硫酸氧化As(Ⅲ)和电解氧化As(Ⅲ)的效果,发现电解氧化As(Ⅲ)的氧化率要高于单纯过一硫酸的氧化率,说明在利用较高电压电解氧化三价砷时,其实质是电化学氧化和电解产生的过一硫酸氧化共同作用的结果。     

桦甸油页岩中砷、铅元素赋存状态研究

以桦甸成大矿油页岩为样品,用离心实验和逐级化学提取两种方法对油页岩中砷(As)、铅(Pb)元素的赋存状态进行研究,其中离心实验从1.6 kg/L~2.4 kg/L共分10个密度级,而逐级提取实验选择五步法,用电感耦合等离子质谱(ICP-MS)测量各产物中As、Pb元素含量。研究结果显示,对油页岩进行离心实验后,As、Pb元素在高密度级中有富集并均有素硫性,且与硫铁矿共存,有部分Pb存在于黏土矿中;另一方面,残渣态为As、Pb的主要存在形态,分别占73.39%、51.38%;硫化物结合态也是Pb元素的重要存在形态,部分As元素以有机态和硫化物结合态存在。     

炭化/活化温度对碳酸钾活化玉米芯生物炭吸附苯的性能影响

生物炭作为一种新兴的碳质吸附剂，具有良好的VOCs控制功能。以玉米芯为原料，制备了一系列生物炭(BCx)和碳酸钾活化生物炭(KBC-x-y)(其中，x为炭化温度，y为活化温度)用于吸附苯。利用热重分析、氮气吸附-脱附、扫描电镜(SEM)以及元素分析(EA)等方法获得了生物炭(质)样品的热解特性、比表面积、孔容孔径、表面形态及原子占比等，通过吸附实验考察炭化温度/活化温度对生物炭吸附苯的影响。结果表明：碳酸钾活化后的生物炭比表面积最高可达576.76 m²/g，孔容积为0.325 m³/g，对苯的最大吸附量达到82.51 mg/g(较未活化生物炭提升2.9倍)；炭化温度与吸附能力呈现正态分布的趋势，吸附能力随着炭化温度的升高而增强，但过高的炭化温度(> 800℃)会导致气孔堵塞、数量减少，比表面积降低，吸附能力下降；低温/高温炭化下，生物炭吸附能力随活化温度变化呈现出相同趋势；高温炭化后(800℃)，最佳活化温度为400℃(KBC-800-400)，活化温度太高会导致微孔孔壁破碎以及挥发物的烧结效应，从而降低吸附能力，较低的活化温度未能使...     

臭葱石沉淀法脱除铜烟尘中的砷

以高砷铜烟尘的浸出液为研究对象,采用臭葱石法沉砷,研究了初始pH值、温度、氧气流速对沉砷过程的影响。实验结果表明: 在Fe/As摩尔比1.5、初始pH=4、温度90 ℃、氧气流速80 L/h条件下,沉砷率和沉铁率分别为91.24%和77.92%,沉砷渣中As、Fe含量分别为28.94%和25.04%。实验所得臭葱石颗粒尺寸较大、晶体结构稳定。     

石灰-铁盐法处理硫酸厂高砷废水的研究与应用

采用石灰-硫酸亚铁两段净化工艺,对以硫铁矿为原料的硫酸厂含砷废水进行处理研究。介绍了pH值、Fe/As比以及充气量等条件对砷的去除率的影响。结果表明:控制一段pH=10 5、Fe/As=1∶1,二段pH=8 5、Fe/As=10∶1,充气20min,沉淀1h,处理后外排废水中砷浓度小于0 5mg/L,达到国家排放标准。该方法处理费用低、工艺简单可行、操作方便,已在工业生产中应用。     

H3AsO4-FeSO4-K2SO4-H2O体系中水热矿物化固砷研究

本文在H3AsO4-FeSO4-K2SO4-H2O体系中研究了K+对水热臭葱石矿化沉砷过程中砷铁沉淀率、沉砷渣物相组成及转变规律的影响。结果表明：K+存在与否对沉砷渣物相组成影响显著,处于过饱和状态的Fe(III)除As(V)共沉淀生成臭葱石(FeAsO4?2H2O)并自身水解沉淀为碱式硫酸铁(Fe(OH)SO4)外,还会与K+结合以黄钾铁矾（KFe3(SO4)2(OH)6）形态竞争析出。当初始K+浓度为5 g/L、初始砷浓度10 g/L、初始铁砷摩尔比1.5、初始pH为1、反应温度160 ℃、搅拌转速500 r/min、反应时间3 h、氧分压0.6 MPa时,砷、铁沉淀率分别为96.7 %、96.5 %;沉砷渣物相组成主要为臭葱石、黄钾铁矾、碱式硫酸铁,其含量分别为65.0 %、24.2 %、10.8 %,臭葱石以大颗粒多面体状晶体形式产出,不规则晶体形态的黄钾铁矾小颗粒分散于其中;沉砷渣中 As、Fe、K、S含量分别为 23.39 %、25.72 %、1.84 %、4.09 %。通过将臭葱石矿化沉砷初始铁砷摩尔比控制在合理范围内可有效抑制亚稳态黄钾铁矾物相的形成,实现砷的高效沉淀、提高沉砷渣中砷含量并降低其产量。     

实验厂规模的含金砷黄铁矿精矿的生物氧化研究

含金砷黄铁矿精矿(As含量17％)连续生物氧化过程中已使用了一种中等耐热性混合培养菌,45℃下这种细菌能增长和加速生物氧化反应和对可溶性砷的浓度达25g/L亦能适     

高砷锑铜阳极的电解精炼

本文用As—H_2O系、Sb—H_2O系电位—pH图分析了砷锑在高砷锑铜电解液中存在的形态。电解液中的As(V)、Sb(V)因其电位较铜正,将被还原成As(Ⅲ)和Sb(Ⅲ);而由As(Ⅲ),Sb(Ⅲ)还原为As、Sb的电位比铜负,故只要电解液中的Cu~(2 )具有良好的传质条件,并限制阴极电流密度,As、Sb就不会在阴极上和铜共同析出。为适应高砷锑铜料电解精炼的需要,我们还研究成功了一种电解液脱砷的新方法——SO_2还原法,可使电解净液的脱砷率从传统方法的30％提高至90％以上。     

巯基/羧基改性麦糟吸附水中三价砷的研究

工农业的快速发展导致水体中砷污染成为棘手的环境问题之一。基于生物吸附法快速、经济、可逆、环境友好等性质以及废麦糟量大、易得的特点,同时为了顺应我国《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006),以低浓度含As(Ⅲ)水为处理对象,啤酒麦糟(SG)为原料,基于密度泛函理论和前线轨道理论,经巯基乙酸、乙酸改性制备巯基乙酸改性麦糟(TSG)和乙酸改性麦糟(ASG)两种吸附剂,并对其结构进行表征。考察了溶液p H值、吸附时间及As(Ⅲ)初始浓度对TSG和ASG吸附As(Ⅲ)性能的影响。结果表明,吸附过程符合准二级动力学方程,吸附过程为化学吸附;TSG和ASG对As(Ⅲ)的吸附行为可用Langmuir模型描述。研究结果可为含砷地下水的深度净化提供理论依据和技术参考。     

冶炼污酸中铊、砷协同去除实验研究

以山东省某冶炼企业产生的污酸为研究对象,开展氧化-中和-硫化协同处理污酸中铊、砷的试验研究,分别考察了FeS/As质量比、pH值、FeCl₃/FeS摩尔比、温度、反应时间、搅拌强度等因素对污酸中铊、砷去除率的影响。实验得出最优工艺条件为FeCl₃/FeS摩尔比为3/1,FeS/As质量比为3/1,氧化反应pH值为3,硫化反应pH值为8,硫化反应温度为30℃,转速为250r/min,氧化反应和硫化反应时间均为30min。结果表明,最优工艺条件下,铊的浓度由0.64mg/L降至0.004μg/L,砷的浓度由11.23g/L降至5mg/L以下,砷、铊去除率均能达到99.96%。     

两种生物炭对铅离子的吸附特性及其机制

为探索农林废弃物的资源化利用途径及对水体中重金属的处理应用,以花生壳和玉米芯为原料,于600℃下热解制备生物炭,就两种生物炭对Pb²⁺的吸附性能进行研究,利用等温吸附模型和吸附动力学模型研究了花生壳和玉米芯生物炭对Pb²⁺的吸附行为,分析了花生壳生物炭和玉米芯生物炭对Pb²⁺的吸附特性差异及其影响因素。同时,结合FTIR红外表征了生物炭吸附前后官能团的变化,探讨了两种生物炭吸附Pb²⁺的机制。结果表明：1)花生壳生物炭和玉米芯生物炭吸附Pb²⁺分别在480和360 min达到吸附平衡,理论最大吸附量分别为20.85、28.51 mg/g; 2)Langmuir-Freundlich模型能够很好地描述两种生物炭对Pb²⁺的等温吸附规律,表明吸附过程包括单分子层和多分子层的多相吸附;花生壳生物炭和玉米芯生物炭对Pb²⁺的吸附动力学均符合二级动力学模型,表明其对Pb²⁺的吸附主要是以化学吸附为主,Pb²⁺     

粉煤灰/膨润土复合除砷吸附剂的制备及应用

利用粉煤灰、膨润土和硅酸钠制备复合除砷吸附剂,研究原料配比、固化温度、固化时间、吸附时间、p H值等对其除砷性能的影响。试验结果表明:制备的除砷吸附剂可将废水中砷浓度从0.51mg/L降低到0.025mg/L,砷去除率为95.28%,出水达到GB3838-2002《地表水环境质量标准》中Ⅰ类水质的砷浓度限值要求。动态吸附试验的出水砷浓度最低降到0.059mg/L,砷去除率最高达88.43%。吸附剂对砷的吸附等温线能够用Langmuir吸附模型很好的描述,为单分子层吸附。     

扩散渗析法回收高砷污酸中的硫酸

在实验室条件下,考察分析了静态扩散渗析中砷(Ⅲ)和硫酸的扩散渗析现象及通量、砷(Ⅲ)与硫酸之间的相互影响关系。结果表明,在3%～15%硫酸和1～3g/L砷(Ⅲ)的浓度范围内,砷(Ⅲ)显示为定量扩散的特征,硫酸浓度对实验结果影响较k·CAs·V/S砷(Ⅲ)泄漏;硫酸渗析系数随砷(Ⅲ)浓度增加而减少约5%～25%。综合实验数据,在24h静态扩散渗析基本稳定时,硫酸的平均回收率约50%,砷(Ⅲ)的平均泄漏率低于15%,可为实际工业提供指导借鉴。     

含砷高铁废水处理研究现状

含砷高铁废水为冶炼工业中硫酸化焙烧-水浸后产生的废水, 其主要特点是酸性强, 含有大量的Fe2+、SO₄2-, 同时含有少量的As3+、Cu2+、Zn2+、Cd2+, 系统介绍了处理含砷高铁废水的技术方法、工艺流程及最新研究进展。目前含砷重金属废水的处理方法有中和沉淀法、硫化物沉淀法、离子交换法、铁粉还原法及生物絮凝法等。论文详细比较了这些方法的工艺路线及存在的优缺点, 并展望了利用高铁废水制备无机高分子絮凝剂、磁性纳米材料、铁系颜料等产品具有良好的工业应用前景。