海藻酸钠包覆型Fe-Cu双金属PRB填料的除Cr(Ⅵ)特性

Fe⁰与Cr(Ⅵ)发生表层反应使Fe⁰-渗透反应墙(PRB)利用率很低。针对Fe⁰利用率低问题,研究了海藻酸钠(SA)包覆型铁粉填料(SAC)和SA包覆型Fe-Cu双金属填料(SAB)对受污染地下水中Cr(Ⅵ)的去除影响;实验结果表明,SAB效果最好。SAB中双金属的化学吸附占主导作用,SA自身对Cr(Ⅵ)的吸附容量很小。SAB₂(镀铜1%)的FEI电镜扫描及XPS能谱分析结果表明,SA与2价金属阳离子Ca²⁺交联形成孔隙结构,不仅为双金属的附着提供了大量的吸附点位,还可使Cr(Ⅵ)进入到内部与双金属反应;Cu在Fe⁰与Cr(Ⅵ)反应中起催化剂作用,通过自身化合态变化传递Fe⁰失去的电子。在中性条件下,对SAB进行动力学拟合,符合准一级化学反应动力学。且随着镀铜量的增加,SAB反应速率常数k逐渐增大;随着初始Cr(Ⅵ)浓度的增大,SAB₂反应速率常数k逐渐下降;随着双金属投加量的增大,SAB₂反应速率常数k线性递增。相比SAC和纯铁粉,SAB具有较大的去除能力和较高的反应速率,采用SAB治理Cr(Ⅵ)污染地下水是可行的。     

DMDAAC改性污泥催化剂制备及在苯酚废水中的应用

苯酚废水处理技术中,低温催化湿式氧化技术(CWAO)因其对有机污染物去除浓度范围宽、反应温度低和去除率高等优点被广泛关注。用二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)掺杂污泥生物质炭制备出新型催化剂(DSMC),利用XRD、FTIR、SEM-EDX进行表征,采用响应面法分析法(BBD)对DSMC的制备时间、pH值、n(Fe³⁺)∶n(Fe²⁺)和n(DMDAAC)因素进行分析,并对DSMC投加量、CWAO温度、过硫酸钾(K₂S₂O₈)浓度以及pH值进行讨论和优化。结果表明,DSMC加入量1.0 g/L,pH=11.0,T=180℃,t=2 h,C_K2S2O8=4 000 mg/L时,COD去除率最佳。响应面优化制备参数为t=24 h, pH=11.98,n(Fe²⁺)∶n(Fe³⁺)=1.50,n(DMDAAC)=1.00 mol,该条件下DSMC的CO...     

Fe2+/Fe3+和Mn2+对低氧曝气过程总氮去除与转化途径的影响

为短期快速实现实际生活污水自养脱氮,采用含有厌氧氨氧化菌的实际污水处理厂活性污泥,针对Fe²⁺/Fe³⁺和Mn²⁺对低氧曝气过程中氮的去除效果进行了研究,分析确定了氮素转化的途径。研究结果表明,Fe²⁺/Fe³⁺和Mn²⁺均可提高活性污泥中厌氧氨氧化菌（AnAOB）丰度,但由于Fe²⁺/Fe³⁺对氨氧化菌（AOB）也存在一定抑制作用,因此,短期投加Fe²⁺/Fe³⁺条件下,低氧曝气过程中总无机氮去除率为25%,但投加Mn²⁺条件下总无机氮去除率可达44%。通过氮素平衡分析,发现投加Fe²⁺/Fe³⁺条件下,氮素主要通过反硝化作用去除;而投加Mn²⁺条件下,氮素主要通过厌氧氨氧化（anammox）作用去除。因此,传统活性污泥可通过短期投加Mn²⁺增强厌氧氨氧化活性,促进低氧曝气过程中氮的去除,利于快速实现一体化自养脱氮。     

Fe2+对厌氧氨氧化EGSB反应器运行性能的影响

厌氧氨氧化(Anammox)在污水处理系统中越来越受到重视，Fe²⁺对Anammox系统具有重要作用。通过不断提升进水总氮(TN)浓度，本文研究Fe²⁺对Anammox膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)脱氮性能以及细菌生理变化的影响。当Fe²⁺浓度从1.00mg/L增加到7.50mg/L时，氮去除效果显著增加，抵抗氮负荷的能力明显增强。同时胞外聚合物(EPS)与血红素c浓度也逐渐增加到最大值分别为242mg/g VSS和3.76μmol/mg pro，细菌活性明显提高。随着Fe²⁺浓度继续增加到10.0mg/L，反应器脱氮性能下降，EPS与血红素c含量也随之减少，细菌活性降低。因此，7.50mg/L的Fe²⁺能最大程度增强反应器脱氮性能，提高细菌活性，使颗粒更加致密，促进Anammox污泥沉降和聚集。研究结果有助于深入探索Fe²⁺对Anammox系统的作用机制，对培育高性能Anammox污泥、保证EGSB反应器的高效稳定运行具有重要意义。     

厌氧铁氨氧化脱氮效果与影响因素的研究

近年来，以Fe³⁺为电子受体的厌氧铁氨氧化(Feammox)作为一种新型的生物脱氮工艺受到了研究者们的广泛关注，为了研究Feammox中氮的去除和不同条件下的脱氮效果，实验通过对厌氧氨氧化污泥进行驯化培养，以Fe³⁺诱导厌氧氨氧化污泥启动Feammox系统，系统稳定运行后，监测Feammox系统的脱氮效果。同时分析了Fe³⁺浓度，pH，温度，氨氮浓度对Feammox脱氮性能的影响。结果表明，当Fe³⁺浓度为75 mg/L,pH为6，反应温度为30℃，进水氨氮浓度为75 mg/L的情况下反应器具有明显的脱氮效果，脱氮率可达到65.04%。同时也证实了Feammox在实际处理含铁氨氮废水的可行性。     

铁氨基黏土改性纳米零价铁强化去除电镀废水中的Cr(Ⅵ)

针对纳米零价铁(nZⅥ)易团聚、氧化等缺陷,基于液相还原法,本文利用具有层状结构的铁氨基黏土纳米材料(FeAC)改性nZⅥ用于去除电镀废水中的Cr(Ⅵ)。考察了材料配比组成、投加量、初始pH值对体系去除Cr(Ⅵ)的影响,也研究了改性材料去除实际含铬废水的能力。研究表明：FeAC的加入有利于提高吸附材料的分散性与稳定性,削弱nZⅥ的团聚与氧化问题;当Cr(Ⅵ)浓度为20 mg·L^-1,FeAC与nZⅥ的质量配比为1:5且投加量为0.250 g·L^-1时,改性纳米材料对Cr(Ⅵ)的去除效果最佳;废水中存在的Cu²⁺、Ni²⁺均对改性材料去除Cr(Ⅵ)有明显的促进作用,且对实际含铬废水也保持稳定的去除能力。     

分步投加FeSO_4·7H_2O、H_2O_2法预处理皮革鞣制废液试验研究

对皮革鞣制废液采用分步投加FeSO_4·7H_2O、H_2O_2法进行预处理,考察了FeSO_4·7H_2O、H_2O_2的投加方式与投加量、反应温度、pH值、反应周期等的影响。结果表明,最佳工艺参数为:温度50℃,pH值5,FeSO_4·7H_2O投加量5 mmol/L,H_2O_2用量50 mmol/L,反应周期3 h。在此工艺条件下,可使废液色度从40 000倍降为10倍,COD、总铬和Cr⁽⁶⁺⁾浓度分别从2 700,19.27,18.78 mg/L降为426.7,0.162,0.15 mg/L,达到了《制革及毛皮加工工业水污染物排放标准》(GB 30486—2013)要求。方法主要是利用先投加FeSO_4·7H_2O还原Cr(6+)浓度分别从2 700,19.27,18.78 mg/L降为426.7,0.162,0.15 mg/L,达到了《制革及毛皮加工工业水污染物排放标准》(GB 30486—2013)要求。方法主要是利用先投加FeSO_4·7H_2O还原Cr⁽⁶⁺⁾,搅拌反应一段时间后,再投加H_2O_2形成Fenton试剂。其去除机制有别于传统Fenton试剂,主要是针对皮革鞣制废液中的Cr(6+),搅拌反应一段时间后,再投加H_2O_2形成Fenton试剂。其去除机制有别于传统Fenton试剂,主要是针对皮革鞣制废液中的Cr⁽⁶⁺⁾浓度高这一水质特色,先用Fe(6+)浓度高这一水质特色,先用Fe⁽²⁺⁾还原Cr(2+)还原Cr⁽⁶⁺⁾,并利用Cr_2O_72-的强氧化性,在酸性条件H+与H_2O_2的共同作用下,形成Fe(6+),并利用Cr_2O_72-的强氧化性,在酸性条件H+与H_2O_2的共同作用下,形成Fe⁽²⁺⁾、Fe(2+)、Fe⁽³⁺⁾、Cr(3+)、Cr⁽³⁺⁾、Cr(3+)、Cr⁽⁶⁺⁾、H_2O_2、·OH、OH-等离子的共氧化和共沉淀体系,实现色度、Cr(6+)、H_2O_2、·OH、OH-等离子的共氧化和共沉淀体系,实现色度、Cr⁽⁶⁺⁾、COD和总铬的同步去除。     

Fenton法降解吡虫啉与纯Fenton反应过程的对比研究

考察了反应条件对 Fenton法降解吡虫啉的影响,并对分别发生在纯水和吡虫啉溶液的两种Fenton体系进行了过程参数研究。结果表明,在初始 pH 为 3、H₂O₂用量为 4.9 mmol/L、Fe²⁺用量为 2.24 mmol/L、温度为 20 °C、反应时间为 2 h时,Fenton对 100 mg/L吡虫啉的去除率可接近70%。在初始 pH为 3、5时,两体系 pH都随反应的进行而逐渐降低,且吡虫啉 Fenton 体系的 pH 相对降低更多。相比于纯水 Fenton 体系,吡虫啉 Fenton 体系在反应过程中含有更高的 Fe²⁺浓度和 Fe²⁺/Fe³⁺比值,可能是因为吡虫啉降解的中间产物将部分 Fe³⁺还原成了 Fe²⁺。ORP 可以有效地反映Fenton 反应的进程。     

单过硫酸氢钾预氧化-铁盐混凝体系降解水中有机物的特性研究

研究单过硫酸氢钾(PMS)预氧化-铁盐(硫酸铁/亚铁)混凝体系在不同PMS浓度、不同混凝剂种类及浓度、不同混凝沉淀时间等条件下最佳的降解效果，并利用湿法氧化(过硫酸盐)-非色散红外探测(NDIR)方法分析水中TOC降解率与不同反应条件的关系。在PMS浓度从200μmol/L增加至800μmol/L时，PMS-Fe²⁺/Fe³⁺混凝体系对TOC的去除率分别由9.08%和14.92%增至38.86%和41.78%。Fe²⁺/Fe³⁺浓度从200μmol/L增加至800μmol/L时，PMS-Fe²⁺/Fe³⁺混凝体系对TOC的去除率分别由6.68%和8.27%增至26.86%和38.22%。反应时间从1 h增加至2.5 h, PMS-Fe²⁺/Fe³⁺混凝体系的TOC去除率分别只增加了2.45%和2.72%。结果表明，不同的PMS浓度、不同混凝剂种类及浓度、不同混凝沉淀时间等条件下混凝体系TOC降解率存在差异，PMS...     

混凝-吸附协同预处理腈纶纺丝高浓度有机废水试验研究

为了能有效降低腈纶纺丝工艺段产生的膜浓缩液中有机污染物和Fe³⁺含量，采用混凝沉降和吸附工艺联用的方法对膜浓缩液进行预处理。结果显示：在混凝试验pH值为9，聚合硫酸铝(PAS)用量为2 g/L，助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)用量为5 mg/L，混凝时间为10～15 min，以及吸附试验pH值为4，硅藻土用量为15 g/L，吸附反应时间为100 min的条件下，膜浓缩液中有机污染物的总去除率为48.74%, Fe³⁺去除率可达51.93%。混凝-吸附工艺联用可以有效去除腈纶纺丝高浓度有机废水中有机污染物和Fe³⁺。     

氨基磺酸改性海藻酸钠的制备及对Fe3+的吸附

为有效防止尾矿坝化学堵塞可在排水设施上涂覆海藻酸钠基吸附材料。以海藻酸钠(SA)为基体, 高碘酸钠为氧化剂, 氨基磺酸为改性材料, 制备了一种吸附材料氨基磺酸改性海藻酸钠(MSA), 使用FT-IR、SEM对其进行表征, 并研究了MSA对Fe³⁺的吸附行为。研究结果表明: —NHSO₃H被成功引入到海藻酸二醛(ADA)上制得MSA; MSA吸附Fe³⁺后分子尺寸增大, 分子链空隙增大。MSA吸附Fe³⁺的较佳吸附条件为Fe³⁺初始质量浓度200 mg/L、Fe³⁺溶液pH值2、吸附时间240 min, 吸附温度25 ℃, 此时MSA对Fe³⁺的吸附量最大, 为151 mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温式, MSA对Fe³⁺的吸附是单分子层化学吸附; 吸附热力学分析表明吸附过程是一个自发的过程, 且温度升高不利于吸附反应的进行。     

超声波/紫外光-纳米Fe0类芬顿法处理络合态重金属废水

研究了超声波/紫外光(US/UV)-纳米Fe⁰类芬顿法处理高浓度络合态重金属废水的适宜条件，探究该方法对化学需氧量(COD)和络合态重金属的去除机理。实验结果表明：在US/UV作用下，纳米Fe⁰类芬顿法处理COD浓度1738.86 mg/L、总铬473.14 mg/L、总镍43.35 mg/L、总铜8.53 mg/L的络合态重金属废水，在pH值为3、温度为65℃、振荡速度150 r/min时，纳米Fe⁰最佳用量为9.6 g/L、H₂O₂投加量为1 mL/L，反应20 min后，COD、总铬、总镍和总铜的去除率分别为96.75%、99.99%、99.94%和99.57%。相较于传统芬顿法，该方法加快反应速率，反应时间缩短了66.6%，去除效果提高10%，且污泥量减少13%。纳米Fe⁰重复利用3次后，对络合态重金属的去除率仍在50%以上，可见纳米Fe⁰重复利用性好。因此，纳米Fe⁰在处理高浓度络合态重金属废水方面具有...     

复合水凝胶SA/AAm-Lgs的制备及其对Fe3+的静/动态吸附

将木质素磺酸钠(Lgs)引入到以海藻酸钠(SA)和丙烯酰胺(AAm)为基体的溶液中,通过自由基聚合法制备得到多孔三维的复合水凝胶(SA/AAm-Lgs),使用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和力学性能测试仪等对其结构和性能进行分析,并将其应用于去除废水中的Fe³⁺。研究结果表明：实验成功制备了多孔三维网状结构的复合水凝胶SA/AAm-Lgs。当Lgs用量增加时,水凝胶的断裂伸长率和抗拉强度相应增加,溶胀性能也有一定程度提高。SA/AAm-Lgs(含Lgs 7 mg)静态吸附Fe³⁺的较佳工艺为：水凝胶用量0.5 g、温度25℃、Fe³⁺初始质量浓度2 g/L,该条件下水凝胶对Fe³⁺的吸附量可以达到143 mg/g,吸附性良好且具有循环使用性能。吸附动力学和吸附等温线模拟结果表明该水凝胶对Fe³⁺的吸附过程符合准二级动力学和Langmuir模型。此外,通过固定床工艺对Fe³⁺进行动态吸附实验证明了SA/AAm-Lgs具有良好的工业...     

DTPA/Sn4+阳离子复合淀粉微球的制备及工艺优化

为探索新的制革废水处理方法，选择可溶性淀粉为原料，采用乳液聚合法制备表面和内部聚集大量活性基团的DTPA/Sn⁴⁺阳离子复合淀粉微球(CSM)。利用单因素优化出CSM的最佳合成条件，对其进行SEM、FT-IR和TGA表征，并利用模拟含Cr(Ⅵ)废水进行静态吸附实验。结果表明，最佳工艺合成条件为：n(DTPA)∶n(SnCl₄)=1.1∶1.0、K₂S₂O₈/NaHSO₃质量为0.6 g、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)质量为0.6 g、复合乳化剂质量分数为51%、反应温度为60℃;常温条件下，pH为3、吸附时间为120 min、Cr(Ⅵ)初始质量浓度为200 mg/L时达到最佳饱和吸附，此时Cr(Ⅵ)吸附量为39.58 mg/g;模拟Cr(Ⅵ)质量浓度为40 mg/L的皮革废水的Cr(Ⅵ)去除率高达99.9%。     

基于Fe(Ⅲ)和邻苯二胺显色反应快速检测硫化物

比较了不同金属离子(Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Al³⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺、Ag⁺、Cr³⁺)对邻苯二胺(OPD)的氧化能力，基于Fe³⁺能直接氧化OPD产生黄色发荧光的产物而构建了Fe³⁺-OPD显色体系。结合硫化物的还原性以及对金属离子较强的亲和性，开发了一种通过比色法选择性检测硫化物的方法。结果表明，在pH 4.0Na Ac-HAc缓冲液中，Fe³⁺-OPD显色体系的吸光度和荧光强度与NaHS的浓度分别在10～200μmol/L和5～150μmol/L范围内呈线性关系，荧光法的检出限可达0.1μmol/L，体系内其他还原性物质及硫醇对Na HS的检测无干扰。将Fe³⁺-OPD显色体系结合纸芯片构建的纸基比色体系蓝色分析色道值(B...     

三乙胺废水的芬顿实验研究

采用Fenton试剂处理三乙胺废水,探究水样pH值、Fe²⁺与H₂O₂投加量、反应时间等因素的影响。结果表明,最佳实验条件为水样pH值2.5,投加Fe²⁺500 mg/L,H₂O₂13.2 g/L,反应90 min的条件下,三乙胺的去除率达98%。动力学方程为：V=2.126 4×10^-5 c^{0.755 2} c_a^{0.383 8}c_b^{0.600 7}。     

电芬顿工艺对垃圾渗滤液纳滤浓缩液的处理性能研究

本研究采用电芬顿工艺处理垃圾渗滤液纳滤浓缩液,系统考察电流密度、n(H₂O₂):n(Fe²⁺)、pH等工艺参数对渗滤液纳滤浓缩液COD的去除性能,运用响应曲面法推算最优工艺条件。结果表明,电芬顿处理渗滤液纳滤浓缩液的最优工艺参数反应时间为2h,电流密度为6.471 mA/cm²,n(H₂O₂):n(Fe²⁺)为12,pH为3.78,COD去除率可达到80.7%。     

Fe(Ⅱ)掺杂TiO2光催化剂处理电镀废水中的六价铬

采用溶剂热法制备了Fe(Ⅱ)掺杂TiO₂光催化剂,并采用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、比表面仪(BET)、扫描电镜(SEM)对其进行表征。考察了光照时间、FeSO₄·7H₂O加入量、pH和Cr(Ⅵ)初始质量浓度对采用该催化剂处理含Cr(Ⅵ)电镀废水效果的影响。得到了较佳的工艺条件为:反应时间120 min,FeSO₄·7H₂O加入量0.3 g,pH 4.0,Cr(Ⅵ)初始质量浓度100 mg/L。该条件下Cr(Ⅵ)的去除率可达81.4%,催化剂的去除效率为35.2 mg/g。     

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。     

土壤中有机质在不同土壤环境下降解特性研究

探究在不同铁离子浓度条件下土壤中总有机质和溶解性有机质的降解特性。结果表明，添加Fe²⁺的土壤溶解性有机质和总有机质的降解量比没有添加Fe²⁺的土壤降解量大，降解速度快。土壤中Fe²⁺含量为20 mg/kg时，土壤中总有机质和溶解性有机质的降解量最大，7 d降解量分别为82.793 mg/kg和75.031 mg/kg。在时间的推移下，溶解性有机质占比随土壤中Fe²⁺含量的增加而逐渐降低。Fe²⁺在土壤有机质降解中，促进了土壤中微生物的芬顿反应，提高了反应效率，为之后土壤有机质降解提供了提高效率的方案。