碱化活性污泥吸附处理含重金属废水的实验研究

采用碱化活性污泥吸附去除Cu2 、Zn2 、Cd2 、Pb2 4种重金属离子,研究了pH、污泥投加量、吸附时间、重金属离子质量浓度4种影响因素对碱化活性污泥吸附去除上述4种重金属离子的影响.实验结果表明:经碱化的活性污泥的吸附量增大,投加量相对减小,且达到吸附饱和的时间明显缩短.在最佳试验条件下,碱化活性污泥对Cu2 、Zn2 、Cd2 、Pb2 都能达到较好的去除效果,去除率大小顺序为:Cu2 ＞Pb2 ＞Cd2 ＞Zn2 ,碱化活性污泥对Cu2 的去除率达到90%左右.     

不同尿不湿高吸水性物质吸附重金属离子研究

通过室内水溶液试验研究了不同尿不湿中高吸水性物质(Super absorbent polymer)(SAP)对重金属离子的最大吸附容量、吸附稳定性和选择性。结果表明,废弃的国外品牌DODOT(DD)对重金属离子的最大吸附容量最高,显著高于其他尿不湿,国产好奇牌(HQ)与帮宝适牌(BB)差异不明显,但显著高于妈咪宝贝牌(MM)。通过比较不同重金属离子的最大吸附率和解吸率,供试的4种尿不湿中SAP对4种重金属离子的最大吸附率的趋势为Pb2+Cd2+Cu2+≈Zn2+,解吸率则呈现Pb2+Cd2+Cu2+≈Zn2+,除Cu2+≈Zn2+差异不显著外,其他差异均十分显著,因此Pb2+和Cd2+更加容易被SAP所吸附,这种差异可能是由于不同离子不同的水化半径所导致的。综合以上结果和国情,好奇和帮宝适牌尿不湿更加适合应用在我国土壤重金属污染修复上。     

葡甘聚糖／植物多酚对重金属离子吸附基础研究

将具有邻苯三酚结构、能与金属离子形成稳定络合物的植物多酚，通过共价交联的方式将其接枝固化在葡甘聚糖上，制备出可生物降解、对重金属离子具备高吸附容量的功能吸附材料。应用研究结果表明：葡甘聚糖／植物多酚静态吸附重金属离子的时间取211为宜。随着pH值升高，葡甘聚糖／植物多酚对重金属的吸附量增加，pH值在7．0—10．0时，吸附率最高，pH〉10．0以后，葡甘聚糖／植物多酚对重金属的吸附呈下降趋势。葡甘聚糖／植物多酚对重金属离子具有极高的选择性吸附能力。对铅、镉、汞、铬、铜、锌、银等重金属离子的吸附率超过90％；饱和吸附量仉依Zn^2＋〉Hg^2＋〉Ag^＋〉Pb^2＋〉Cu^2＋〉Cr6＋〉Cd^2＋的顺序递减；吸附强度和容量的综合参数K依照Zn^2＋〉Hg^2＋〉Ag^＋〉Pb^2＋〉Cu^2＋〉Cr6＋〉Cd^2＋的顺序递减，说明葡甘聚糖／植物多酚对锌的选择性最好，吸附容量（金属离子／吸附剂）达到150mg／g以上。     

化妆品中铅、镉、铬、锌、铜、锰含量的调查研究

化妆品中重金属如铅、镉、铬等对人体的危害已引起人们的高度重视。为了解化妆品中重金属的含量,随机抽取了某高校女生所使用的五十种化妆品,对其Pb、Cd、Cr、Cu、Zn、Mn六种金属元素的含量使用火焰原子吸收法进行分析。结果表明：化妆品中Pb、Cd、Cr、Cu、Zn、Mn六种金属元素含量范围广,不同种类、同一种类的不同厂家的化妆品中重金属含量差别较大;Pb含量均未超标,但是化妆品禁用成分Cd、Cr均可检出,锌含量差别较大。     

二氧化硅纳米粒子荧光探针对Cu2+的探测

铜离子是造成环境污染的重金属之一,如何检测出超低浓度的铜离子是人们一直关心的课题。合成了一种新型的纳米粒子荧光探针,利用荧光光谱法比较了Cd2＋、Co2＋、Ni2＋、Pb2＋、Mg2＋、Zn2＋、Ca2＋、Cu2＋对该纳米粒子荧光探针的荧光淬灭效应。结果表明,该纳米粒子荧光探针对Cu2＋具有很敏感的检测作用,其检测浓度达到1.0×10-11mol/L。     

黄磷企业磷泥残渣浸出的毒性试验

采用醋酸缓冲溶液法和HNO3/H2SO4溶液法对磷泥残渣做浸出实验,用火焰原子吸收光度法测定浸出液中铅、镉、铜、锌、铬和镍6种重金属的含量,用可见分光光度法测定其中的砷含量,并讨论了不同方法对重金属浸出的影响.结果表明：残渣中Cu、Cd、Pb、Zn、Ni、As含量较高,而Cr含量较低;在醋酸缓冲溶液浸出体系中,磷泥残渣具有浸出毒性;醋酸缓冲溶液法的提取效果优于HNO3/H2SO4溶液法.     

洪泽湖表层沉积物中重金属的分布特征及潜在生态危害

采用变异系数、富集系数、潜在生态危害指数分析评价洪泽湖表层沉积物中的重金属的相关特性。评价结果表明：重金属的空间分布离散性及富集程度存在明显差异,重金属元素空间波动程度依次为Cd〉Cu〉Pb〉As〉Cr〉Zn〉Hg,富集程度依次为Cr〉Zn〉As〉Cu—Pb〉Hg〉Cd;重金属潜在生态危害处于轻微水平,潜在生态危害系数依次为Hg〉As〉Cd〉Cr〉Cu〉Zn〉Pb,洪泽湖南部、东部出湖口表层沉积物重金属潜在生态危害指数较大,网围养殖区受到重金属的轻微污染;Cr,Zn,Pb,Cd污染来源基本一致,对重金属潜在生态危害综合指数影响较大。     

利用酒石酸土柱淋洗法修复重金属污染土壤

通过室内模拟试验,采用土柱淋洗方法,研究酒石酸溶液两种不同添加方式对冶炼厂土壤中重金属离子去除率的影响,采用连续分级方法研究了淋洗前后冶炼厂土壤中重金属形态的变化.结果表明,2.5 L酒石酸5次加样的淋洗效果明显好于10次加样的淋洗效果,其中5次加样淋洗能去除91.3%的Cd,11.1%的Pb,39.2%的Zn,11.1%的Cu;淋洗过程中铅的穿透曲线明显滞后于镉、铜和锌3种重金属离子.形态分级结果表明,酒石酸5次加样淋洗能有效去除污染土壤中交换态和碳酸盐结合态部分重金属离子,明显降低氧化物结合态部分重金属离子,而对有机态和残余态部分重金属离子作用效果不明显.可见用酒石酸土柱淋洗法修复重金属污染的土壤是可行的.     

宽叶香蒲人工湿地对铅/锌矿废水净化效能的研究

研究以宽叶香蒲（Typha latifolia)为优势种的人工湿地系统对广东省韶关市凡口铅／锌矿采矿废水净化性能。研究结果表明：宽叶香蒲人工湿地生态系统能有效地净化铅／锌矿废水。经系统处理后,COD、固体悬浮物、Pb、Zn、Cu、和Cd的去除率分别为92．19％、99．62％、93．98％、97．02％、96．87％和96．39％,水质得到明显改善。主要污染物TSS、Pb、Zn、Cu和Cd等均达到工业标准,并接近农灌标准。     

湿法炼锌溶液中铜的选择性吸附机理及行为

湿法炼锌过程中铜的高效提取对提高有价金属综合回收率及缓解铜资源紧张局面具有重要意义.针对湿法炼锌溶液中铜的选择性分离困难、有机物污染严重等问题,采用亚胺二乙酸基螯合树脂开展了铜的选择性吸附富集研究.结果表明:单一金属离子体系中,在不同酸度、不同时间和不同初始离子浓度条件下,亚胺二乙酸基螯合树脂对Cu2+的吸附能力均强于Zn2+;亚胺二乙酸基螯合树脂对Cu2+、Zn2+的吸附等温线符合Freundlich模型,为多分子层吸附;吸附动力学服从准二级模型,吸附机制主要为化学吸附;离子交换过程受膜扩散步骤控制.竞争金属离子体系中,Cu2+的分布系数显著高于Zn2+的分布系数,Cu2+、Zn2+之间的分离系数随锌铜浓度比的升高而降低,因此,树脂可将湿法炼锌溶液中的Cu2+选择性分离且提高Cu2+浓度有利于增强选择性分离效果.树脂负载的Cu2+可用质量分数为10％的稀H2 SO4溶液解吸,解吸30 min时解吸率为93.1％.     

硝酸盐类浸渍对煤制脱硫剂性能的影响

研究了用重金属的硝酸盐浸渍、用以从SO_2/N_2混合气中除去SO_2的脱硫剂的性能,把煤制脱硫剂在1wt％的硝酸盐的水溶液中浸渍,干燥并加热到650℃,浸渍后的脱硫渍对SO_2的吸附容量为常规脱硫剂的2～3倍,讨论了硝酸盐的种类及剂渍时间对脱硫剂性能的影响。     

Static and dynamic leaching experiments of heavy metals from fly ash-based geopolymers

The feasibility of high calcium fly ash (CFA)-based geopolymers to fix heavy metals were studied. The CFA-based geopolymers were prepared from CFA, flue gas desulfurization gypsum (FGDG), and water treatment residual (WTR). The static leaching showed that heavy metals concentrations from CFAbased geopolymers were lower than their maximum concentration limits according to the U.S. environmental protection law. And the encapsulated and fixed ratios of heavy metals by the CFA-based geopolymers were 96.02%–99.88%. The dynamic real-time leaching experiment showed that concentration of Pb (II) was less than 1.1 μg / L, Cr (VI) less than 3.25 mg / L, while Hg (II) less than 4.0 μg / L. Additionally, dynamic accumulated leaching concentrations were increased at the beginning of leaching process then kept stable. During the dynamic leaching process, heavy metals migrated and accumulated in an area near to the solid-solution interface. When small part of heavy metals in “the accumulated area” breached through the threshold value of physical encapsulation and chemical fixation they migrated into solution. The dynamic leaching ratios and effective diffusion coefficients of heavy metals from CFA-based geopolymer were very low and the long-term security of heavy metals in CFA-based geopolymer was safe.     

花生壳活性炭对溶液中Cu~(2+)和Ni~(2+)的吸附性能

以花生壳为原料制备花生壳活性炭,进行了吸附去除水溶液中Cu2+和Ni2+的试验。研究了活性炭投加量、吸附时间、溶液pH、初始Cu2+和Ni2+质量浓度等因素对花生壳活性炭去除Cu2+、Ni2+作用的影响。结果表明,花生壳活性炭对重金属的吸附是一个快速反应过程,可在60 min内达到平衡。花生壳活性炭的投加量和溶液的pH对吸附效果有很大的影响,去除率随pH上升而增加,铜离子适宜的pH范围宽于镍离子。花生壳活性炭是一种廉价、有效的吸附剂,对溶液中铜离子的去除效果好于镍离子。     

城镇污泥胞外聚合物对重金属吸附特征及机制

中国城镇污水处理行业重水轻泥现象严重,致使大量市政污泥积聚并亟待处理处置.在污泥处理处置过程中,重金属不断富集,其广泛存在严重制约了污泥最终的土地利用,因此,重金属在污泥中的吸附特征及存在形式受到广泛关注.胞外聚合物(EPS)作为污泥有机物的主要成分,主要由蛋白质、腐殖酸和多糖类物质等构成,具有多孔聚合结构,含有大量以羰基、羧基、羟基等官能团为代表的潜在吸附位点,能够有效吸附重金属离子,其物化特性对污泥中重金属含量及分布特征影响巨大.本文首先介绍中国市政污泥处理现状以及典型城镇污泥中EPS的化学组成、物理特性和结构特征,并对可能含有的吸附位点进行分析总结;在此基础上,重点概括近年来污泥重金属在EPS上吸附的研究进展,对EPS吸附重金属研究中常见的表征手段进行总结;最后,针对性地提出未来EPS吸附重金属研究方向的建议.     

PAA-硅胶净水剂对重金属的吸附性能研究

为了解PAA-硅胶对重金属的吸附能力,对其静态吸附性能进行了测定,包括pH对吸附性能的影响、吸附平衡、重金属离子浓度对吸附性能的影响和温度对吸附性能的影响等实验．实验结果表明:PAA-硅胶使吸附达到最佳的pH分别为:Cu2+,4．0;Zn2+,5．0;Ni2+,5．5;Co2+,5．0;pb2+,4．0;在适合的pH条件下,PAA-硅胶对重金属具有良好的选择吸附性能,适用于含重金属水体的处理,对水中微量重金属的去除效率较高;温度升高有利于吸附．     

食用菌菌糠对重金属离子的吸附性

利用廉价生物吸附剂去除污水中Pb2＋和Zn2＋的技术,研究了食用菌菌糠的吸附特性,调查污水pH、重金属初始浓度、吸附剂用量、吸附时间和温度对其吸附性能的影响.结果表明,在食用菌菌糠吸附剂用量分别为16g/L和12g/L,pH值分别为5和6,初始重金属质量浓度为20mg/L,吸附时间为3h,25℃条件下,达到了最大吸附量,对Pb2＋和Zn2＋的去除率分别达到92.79%和88.96%,处理后的Pb2＋和Zn2＋质量浓度分别为1.442mg/L和2.208mg/L,接近污水综合排放标准（GB8978—1996）中的排放质量浓度1mg/L和2mg/L.食用菌菌糠对Pb2＋和Zn2＋的吸附等温线符合Fleundlich模式.     

高钙粉煤灰地聚合物固化/稳定重金属的试验研究

利用高钙粉煤灰研制地聚合物来固化/稳定重金属,采用静态和动态浸出试验研究了高钙粉煤灰地聚合物对重金属的固化/稳定效果,并进一步探索了重金属的迁移机制和长期安全性.研究表明:高钙粉煤灰地聚合物分别固化/稳定0.025％的铅,0.025％的铬和0.01％的汞后,经静态浸出试验,重金属浸出浓度远低于规定的上限值,且固化率均在98％以上.经动态浸出试验,重金属的实时浸出浓度低于规定的上限值,累积浸出浓度在72 h后趋于稳定;固化体中重金属的径向分布相似;重金属的有效扩散系数和浸出率非常低,长期安全性优良.     

酸性水钠锰矿对水中Mn（Ⅱ）的吸附和催化氧化特性的研究

采用酸性水钠锰矿对水中Mn（Ⅱ）的吸附和催化氧化性能进行了研究.吸附试验结果表明：酸性水钠锰矿对水中Mn（Ⅱ）的吸附等温线符合Langmuir方程,该吸附是单分子层吸附;动力学实验结果表明,吸附过程更符合Lagergren准二级动力学方程,酸性水钠锰矿对水中Mn（Ⅱ）的吸附饱和吸附量约为146.37mg/g.pH对酸性水钠锰矿对水中Mn（Ⅱ）的吸附的影响较大,随着pH的增加,酸性水钠锰矿对水中Mn（Ⅱ）的吸附量增加;对于初始浓度为10mg/L,体积为100mL的含锰溶液,要达到最大去除效果,酸性水钠锰矿的最适投加量为15mg.氧化实验结果表明：在曝气的条件下,酸性水钠锰矿可以促进水中溶解氧对Mn（Ⅱ）的氧化,最大氧化量为46.79mg/g.pH对酸性水钠锰矿对水中Mn（Ⅱ）的氧化的影响较大,随着pH的增加,酸性水钠锰矿对水中Mn（Ⅱ）的氧化量增加,pH的最佳范围为9-10.     

Leachability of heavy metals from solidified sludge

Solidified sludge undergoes progressive depletion of the alkalinity materials under natural weathering condition and releases out of heavy metals. The leaching of heavy metals from solidified sewage sludge was studied by acid neutralization capacity (ANC) test and flow-through leaching test. The results of ANC test showed that heavy metals release at high concentration when the pH of extract lowers than 6. The disintegration of solidified sludge and the transformation of heavy metals are the main reasons for the resolubilisation of contaminants. Flow-through leaching test indicated that leaching of heavy metals from solidified sludge occurs in a slow way. A mathematical model has been developed to predict the stabilization time of heavy metals in solidified sludge. The research results showed that decreasing hydraulic conductivity is more important than cement addition for controlling the release of heavy metals from solidified sludge. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50678075)     

Kinetics comparison on simultaneous and sequential competitive adsorption of heavy metals in red soils

To compare the adsorption kinetics of Cu, Zn and Cd introduced into red soils simultaneously and sequentially as well as their distribution coefficients, the ability of red soils to retain heavy metals was evaluated by performing batch experiments. The results indicate that Cu is preferentially adsorbed by red soils no matter in simultaneous or in sequential situation. The adsorption amount of Cd is the minimum in simultaneous competitive adsorption experiment. As heavy metals are added into red soils sequentially, the heavy metal adsorptions are relatively hard to reach equilibrium in 2 h. Red soils retain more Cd than Zn, which is opposite to the result in simultaneous adsorption. The addition sequences of heavy metals affect their adsorbed amounts in red soils to a certain extent. The joint distribution coefficients of metals in simultaneous adsorption are slightly higher than those in sequential adsorption.