硅藻壳对重金属Cu~(2+)吸附性能的研究

以深圳大鹏室外系统规模化生产的硅藻为原料,经过氧化处理,制成对金属离子具有吸附作用的新型吸附材料,研究其对废水中Cu~(2+)的吸附效果。研究结果表明:硅藻壳对Cu~(2+)具有明显的吸附作用;在25℃,p H为6.0,Cu~(2+)初始浓度为50 mg/L,固液比为1 g/L时,吸附平衡时间120 min,吸附率达到99%;p H在3.0~7.0之间,Cu~(2+)的吸附率均可达到90%以上;p H为6.0,固液比为0.5 g/L,Cu~(2+)初始浓度为50mg/L时,温度从25℃提高到65℃时,铜的去除率从76%提高到93%,升高温度可以提高硅藻壳的吸附率;硅藻壳对Cu~(2+)的吸附过程符合Langmuir等温方程,饱和吸附量可以达到122.91 mg/g,是一种具有开发前景的新型吸附材料。     

壳聚糖改性活性炭纤维毡处理含铜废水的研究

采用壳聚糖改性活性炭纤维毡处理含铜模拟废水,考察了其对Cu~(2+)的去除效果及电化学再生效果。吸附试验结果表明,当pH=3,温度为30℃,Cu~(2+)初始质量浓度为100 mg/L,吸附时间为8 h时,出水Cu~(2+)﹤0.5 mg/L,达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)一级排放标准要求。电化学再生试验结果表明,在优化条件下,经再生的壳聚糖改性活性炭纤维毡对Cu~(2+)的去除率达72.39%。     

线路板生产络合铜废水的处理研究

以某线路板厂络合铜废水为研究对象,采用硫酸亚铁法进行破络除铜,考察硫酸亚铁投加量、废水pH值和反应时间对Cu~(2+)去除效果的影响。结果表明,调节废水p H值为3.0,硫酸亚铁投加量为20.1 g/L,搅拌反应15 min,Cu~(2+)去除效果最佳。采取先中和后加硫酸亚铁,Cu~(2+)的去除率达到99.7%,出水Cu~(2+)质量浓度为0.25 mg/L,满足GB 21900—2008《电镀污染物排放标准》的要求。利用废碱水或者显影液为碱液,不但能代替氢氧化钠和减少硫酸亚铁的用量,还能达到废物利用,以废治废的目的。     

同轴极脉冲电絮凝法处理黄金矿业废水中Cd2+的研究

针对黄金矿业废水有毒重金属污染严重的问题,采用同轴极脉冲电絮凝法对黄金矿业废水中的Cd2+进行处理。结合能耗分析,考察了电流密度、初始p H、电解时间、搅拌速度对处理效果的影响。结果表明,对于Cd2+初始质量浓度为0.244 1 mg/L的黄金矿业废水,当电流密度为1.5 A/dm2,电解时间为25 min,初始p H为6,搅拌速度为500 r/min时,Cd2+去除率达到96.6%,能耗为17.81 k W·h/mg。同轴极脉冲电絮凝法对Cd2+有较好的去除效果。     

偶联剂修饰伊利石处理含Cu~(2+)生产废水

采用氨基硅烷偶联剂KH550对伊利石原矿进行改性,研究了改性伊利石对某企业含铜废水的处理效果。结果表明:在50 mL Cu~(2+)质量浓度为194.65 mg/L的含铜废水中投加1.7 g的改性伊利石,Cu~(2+)去除率可达到99.5%,废水中剩余Cu~(2+)质量浓度为0.97 mg/L,达到《铜、钴、镍工业污染源排放标准》(GB 25467—2010)的铜排放标准要求。改性伊利石对Cu~(2+)的吸附过程以化学吸附为主。     

Fenton-铁氧体法处理含铜模拟废水的研究

采用Fenton-铁氧体法处理含铜模拟废水。在pH值3.0、温度40℃、反应时间10 min、H_2O_20.60mL/L、FeSO_4·7H_2O 7.08g/L的条件下,Cu~(2+)的去除率达到92.88%,残余Cu~(2+)的质量浓度为3.56 mg/L。铁氧体法的最优工艺条件为:沉淀pH值10.0,反应时间15 min,温度30℃,FeSO_4·7H_2O 0.154g/L,FeCl_3·6H_2O 0.225g/L。在Fenton-铁氧体法的优化条件下,Cu~(2+)的去除率达到98.28%,残余Cu~(2+)的质量浓度为0.86mg/L,达到排放标准。     

响应曲面法优化含铜废水中铜离子的吸附去除特性

以模拟含铜废水为研究对象,利用响应曲面法对D401螯合树脂去除废水中铜的操作条件进行优化。优化了单因素的影响,并在此基础上选取pH值、温度、Cu~(2+)的初始质量浓度作为自变量,以吸附量为响应值,根据Box-Behnken实验设计原理,采用三因素三水平响应曲面设计对吸附量进行回归分析,模拟得到二次多项式回归方程的预测模型。根据响应曲面图优化结果和实际操作条件,确定最佳条件为:pH值4.35,温度40.00℃,Cu~(2+)的初始质量浓度620mg/L,最大吸附量83.34mg/g,与模型理论预测值82.64mg/g基本吻合。结果表明,模拟得到的预测模型可靠,响应曲面法可以用于含铜废水中铜的去除特性的优化。     

电沉积处理含铜强酸废水阴极回收纳米铜

采用电沉积的方法处理强酸含Cu~(2+)废水,并回收阴极铜。研究了电流、时间、初始Cu~(2+)含量、杂质离子对Cu~(2+)去除率和铜回收量的影响。结果表明,在0.9 A、4 h条件下,Cu~(2+)的质量浓度从24.26 g/L降低到0.63 g/L,Cu~(2+)的去除率可达97.40%,Cu回收率为92.89%;电流从0.6 A增至1.2 A、时间从6 h降到2 h,Cu~(2+)的去除率分别为80.63%,82.71%;电镜测试结果看出,沉积纳米铜颗粒均匀,约为50~300 nm,能谱分析其纯度可达99.61%;增大沉积电流,形貌从层状堆积型转变为球状颗粒型,表明沉积电流为生长机制转变的关键因素。     

聚乙烯亚胺基黄原酸钠处理重金属废水实验研究

以不同企业的实际重金属废水为考察对象,采用自制的高分子絮凝剂聚乙烯亚胺基黄原酸钠(PEX)对其处理效果进行了应用实验。结果表明,PEX处理有色金属加工生产废水时可同时除去Cu~(2+)、Ni~(2+)、Co~(2+)等重金属离子,当PEX投加量为1 250 mg/L时,酸性综合废水中Cu~(2+)、Ni~(2+)、Co~(2+)的剩余质量浓度分别为0.009、0.426、0.321 mg/L,可达标排放;且废水中含量较高的重金属离子更易被去除,提高废水的p H可减少PEX的消耗量。对于水质波动较小的含锌酸性废水,经处理后出水中Zn~(2+)可做到未检出,满足排放要求;但对于水质波动较大的含汞污酸废水,Hg~(2+)初始含量很高时,经处理后Hg~(2+)剩余质量浓度在0.22~0.32 mg/L之间,出现无法达标现象。     

分子筛吸附与微滤耦合工艺去除废水中Cu~(2+)

以13X分子筛原粉为吸附剂脱除废水中的Cu~(2+),并与微滤过程相耦合,直接从悬浮液中将分子筛原粉与处理后废水相分离。结果表明,当废水中Cu~(2+)质量浓度为0.5 mg/L、液固比为1000 mL/g时,废水中Cu~(2+)脱除率在95.8%以上。将再生处理后的分子筛重复使用,第5次时废水中Cu~(2+)脱除率仍大于85.9%,残留Cu~(2+)质量浓度小于0.1 mg/L,达到深度净化标准。上述结果表明分子筛吸附-微滤耦合工艺能深度脱除废水中的重金属离子,具有一定的应用前景。     

Fe(Ⅱ)(EDTA)/O3工艺处理含聚废水实验

采用Fe(Ⅱ)(EDTA)/O₃工艺处理含聚废水,研究EDTA浓度、Fe²⁺浓度、水力停留时间（HTR）、初始pH对聚丙烯酰胺（PAM）去除率和COD降解效能的影响,探讨了Fe(Ⅱ)络合催化臭氧反应动力学特征及其机理。结果表明：当EDTA浓度为0.050mmol/L、Fe²⁺浓度为0.050mmol/L和HRT为120min时,PAM去除率为75%;增加水样初始pH有利于提高PAM去除率,同时水样pH随HRT增加缓慢下降;废水COD值在HRT为30min内逐渐增至最大,随后逐渐减小并达到稳定。Fe(II)(EDTA)/O₃工艺处理含聚废水的反应符合二级动力学反应,初始PAM质量浓度在50~100mg/L范围内,二级反应速率常数为2.35×10^-4~3.35×10^-4L/(mg·min)。     

三维电极法去除配位电镀废水中的镍离子和铜离子

将颗粒状活性炭作为三维电极的粒子,采用三维电极法去除配位电镀废水中的镍离子和铜离子。考察了pH值、电流、极板间距、炭水比(粒子电极活性炭与处理水量的体积比)对镍离子和铜离子去除率的影响。在设定的范围内,镍离子和铜离子的去除率随pH值的升高呈现先升后降的变化趋势,随电流和炭水比的增大而升高,随极板间距的增大而降低。当废水中镍离子和铜离子的初始质量浓度分别为82.309 3mg/L和52.761 5mg/L、活性炭的体积为1 000mL、处理时间为2.0h时,最佳的处理工艺条件为:pH值4、电流0.6A,极板间距20cm,炭水比10∶9。此时,镍离子和铜离子的去除率分别为83.40%和86.20%。出水经过混凝沉淀后,镍离子和铜离子的去除率分别达到99.87%和99.68%,在出水中的质量浓度分别为0.107 2mg/L和0.169 3mg/L,出水水质达到《电镀污染物排放标准》(GB 21900—2008)中表2的排放限值。     

改性硅藻土处理含铜废水的试验研究

采用氢氧化钠改性的硅藻土作为吸附材料,研究了吸附剂用量、搅拌时间、pH值以及废水浓度等因素对吸附效果的影响。结果表明,在100 mL Cu2+的质量浓度为10.49 mg/L,改性硅藻土投加量为3.5 g,pH值为8.5,吸附时间为30 min的条件下,废水中Cu2+的去除率最高可达97.93%,出水Cu2+的质量浓度低于0.22 mg/L,达到了GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准的要求。     

基于开放小区道路的废水研究

针对小区开放中的废水改进,进行了电极处理废水试验。结果表明,当槽电压5 V、极板间距1.5cm、初始pH=5.5、进水初始质量浓度4 000 mg/L可以达到最佳的废水处理。进水初始质量浓度5 000 mg/L、NaCl投加量4.0 g和电解时间50 min时,COD去除率为45.66%,色度去除率为80.01%。     

电絮凝法处理模拟罗丹明B废水的研究

实验研究了槽电压、电极间距、反应时间、初始废水pH值、初始染料溶液浓度等因素对模拟罗丹明B废水色度去除率的影响.研究结果表明,槽电压越大,脱色效果越好,但当大于某个值时,处理效果的提高并不明显,且能耗增大;电极间距越小,处理效果越好,但容易短路;铁阳极在酸性条件下,易溶解,但Fe2 颜色影响色度测量,在碱性条件下,易钝化,综合考虑,pH接近于7较好;电絮凝法对低浓度的废水处理效果较好.在槽电压为17 V,电极间距为1.5 cm,pH=4的条件下,降解90 min,浓度小于1000 mg·L-1的废水,色度脱除率都可达到99 %以上,COD也能得到有效去除.     

2种新型重金属絮凝剂复配处理含铜废水

采用2种新型重金属絮凝剂巯基乙酰化胺甲基聚丙烯酰胺(MAAPAM)和聚乙烯亚胺基黄原酸钠(PEX)处理含铜废水,分别考察了其单独和复配处理对废水中Cu2+的去除效果。结果表明,PEX和MAAPAM对不同Cu2+浓度的废水均具有良好的去除性能,且PEX对Cu2+的去除效果优于MAAPAM。当采用PEX和MAAPAM复配处理含Cu2+废水(Cu2+质量浓度为100 mg/L,pH为6.0)时,先投加340 mg/L的MAAPAM进行絮凝试验,在快搅2 min时投加10 mg/L的PEX继续搅拌,出水中Cu2+的剩余浓度可以满足排放标准要求,且具有较低的处理成本。     

电吸附法处理模拟含镍废水的研究

采用电吸附法对模拟含镍废水进行处理。考察了电压、极板间距、pH值、原水的质量浓度及进水流量对Ni~(2+)去除率的影响,并在最优条件下进行循环电吸附/脱附实验。结果表明:在电压1.6V、极板间距0.8cm、pH值7.0、原水的质量浓度40mg/L及进水流量20mL/min的条件下,Ni~(2+)的去除率可以达到96.89%;经过5次电吸附循环后,Ni~(2+)的吸附性能依旧显著,Ni~(2+)的去除率保持在81.23%。     

石墨毡作为粒子电极处理含酚废水的试验研究

采用石墨毡作为三维电极中的粒子电极,处理模拟苯酚废水,研究对比了不同阳极材料、粒子电极填充方式、初始pH值、槽电压、电极极性交替对苯酚降解效果的影响。电化学测试和电解试验结果表明,相比于304不锈钢和Ti/IrO_2-RuO_2电极,石墨毡在较高的电极电位下仍能对苯酚保持较高电催化活性。采用粒子串的填充方式能降低反应器内短路电流、提高电流效率,反应器的时空产率从2.27 g/(m3·h)提升至6.47 g/(m~3·h)。周期交替电极极性对苯酚最终去除率影响较低,通过SEM扫描发现苯酚聚合物及其他污染物在纤维表面的沉积得到抑制。在苯酚初始质量浓度为100 mg/L、p H值为8~10、槽电压为8 V、电极极性交替周期为5 min、粒子电极采用串填方式、HRT为120 min的条件下,苯酚去除率大于90.3%。