改性含铝废渣对废水中镍的吸附机理和动力学影响

采用Ca(OH)₂对含铝废渣(RAS)进行改性，制备改性材料(MAS)，对其结构进行表征，并考察其对Ni²⁺的吸附机理和性能影响。结果表明：Ca(OH)₂的引入没有改变RAS的主要官能团，其主要组分为CaTiO₃、FeAl₂O₄和Fe₃O₄，而且改性后的MAS对Ni²⁺的吸附速率由膜扩散和内扩散相互作用，吸附过程是自发吸热过程。     

交联淀粉负载氢氧化镁复合材料对Cu2+的吸附性能

以交联淀粉和MgSO₄·7H₂O为原料，NaOH为碱化剂，制备了交联淀粉负载氢氧化镁复合材料IStMg(OH)₂，采用FTIR、SEM、EDS、XRD对其进行了表征，并将其用于对模拟废水中Cu²⁺的吸附去除，考察了IStMg(OH)₂投加量、pH、Cu²⁺初始浓度等因素对ISt-Mg(OH)₂吸附Cu²⁺性能的影响。结果表明，当Cu²⁺质量浓度为20mg/L,pH=5.32,ISt-Mg(OH)₂投加量为300 mg/L，吸附温度为25 ℃时，Cu²⁺的去除率可达91.7%。吸附等温线拟合结果表明，ISt-Mg(OH)₂对水中Cu²⁺的吸附过程符合Langumir吸附模型，为单分子层吸附过程，在25 ℃时，拟合饱和吸附量为82.78 mg/g。吸附动力学数据拟合结果表明，吸附过程符合准二级动力学模型，属于...     

Mg(OH)2及与Al3+离子共存时去除植酸的性能与机理研究

通过低浓度镁离子和氢氧根离子自然沉淀，低温4°C减慢合成速度来合成Mg(OH)₂，并研究其对于IHP的吸附去除作用和机理。研究结果表明：IHP在Mg(OH)₂表面的吸附热力学符合Freundlich模型，且吸附速率较快，在反应3 min时已达到平衡吸附量的75%。而且Mg(OH)₂对于IHP的吸附具有pH依赖性。对于其机理研究发现，IHP的吸附去除会促进Mg(OH)₂的溶解，Mg²⁺离子先释放进入环境中再被Mg(OH)₂重新吸附，从而促进IHP的进一步吸附。另外Mg(OH)₂与Al³⁺共存时对于IHP的去除具有协同作用，其作用效果大于两者单独作用效果的简单叠加。     

臭氧法处理电镀含镍废水工艺研究

本论文采用O₃+UV+Ca(OH)₂法处理含镍废水,对氢氧化钙加入量、臭氧流量、反应时间、pH和紫外灯功率等影响因素进行了分析,利用DesignExpert 8.0中Box-Behnken法进行了响应面设计,并对实验数据进行了优化。结果表明,最佳废水处理的工艺条件为:紫外灯功率30 W,氢氧化钙加入量59.5 mg,臭氧流量98.7 mL·min^-1,反应时间29.3 min,pH 7.9。在此条件下处理后的废水中镍离子浓度为0.0865 mg·L^-1,达到排放标准。     

红土镍矿硫酸浸出液中和除铁过程Ni2+和Mg2+损失机理及强化分离研究

中和沉淀工艺常用于去除红土镍矿酸浸液中的铁、铝、铬等杂质，这一过程中常伴随镍、镁等金属离子的损失。本工作研究了红土镍矿硫酸浸出液中和除铁过程中Ni²⁺和Mg²⁺的损失，提出了有价金属离子的损失机制。研究表明，固定模拟浸出液Ni²⁺和Mg²⁺浓度条件，随模拟浸出液中Fe³⁺浓度增大，中和沉淀过程中Ni²⁺和Mg²⁺的损失率分别在9.13%～23.23%和9.79%～15.68%左右；固定模拟浸出液Fe³⁺浓度条件，随着模拟浸出液中Ni²⁺和Mg²⁺浓度的提高，二者的损失率逐渐降低。根据溶液化学计算与实验证实，中和沉淀过程中SO₄^2-与Fe(OH)₃胶体形成一元和二元配合物，其中一元配合物中SO₄^2-的孤对电子与Ni²⁺或Mg²⁺     

CuS改性活性炭的制备及其镉（Ⅱ）的吸附性能研究

研究了CuS改性对活性炭的表面物理化学特性的影响和改性活性炭对镉(Ⅱ)的吸附性能。考查了不同铜源、不同浓度的Cu²⁺对CuS改性活性炭性能的影响,分析表征其物理及化学性质,并对其吸附脱除镉的吸附容量进行了评价。结果表明：经CuS改性后的活性炭表面出现了大量CuS纳米颗粒物,增大了其比表面积,对Cd²⁺的吸附效果明显增强;CuCl₂^-(1)/AC对水中镉(Ⅱ)的吸附容量达到204.33 mg/g,比未改性活性炭对水中镉(Ⅱ)的吸附容量高出33.68 mg/g;Cu(NO₃)₂-(1)/AC对水中镉(Ⅱ)的吸附容量达到195.30 mg/g,比未改性活性炭对水中镉(Ⅱ)的吸附容量高出24.65 mg/g。     

燃煤电厂脱硫废水预处理软化工艺的试验与优化

燃煤电厂脱硫废水零排放工艺前端需设置预处理段去除悬浮物、钙镁硬度等，以达到后续除盐设备的稳定运行要求。以某电厂生产过程中的脱硫废水作为原水，通过现场批次试验，分析了NaOH+Na₂CO₃、Ca(OH)₂+Na₂CO₃两种软化方式在pH值为10.5时对Mg²⁺、Ca²⁺的去除效果。前者出水Ca²⁺质量浓度能控制在23.20 mg/L,Mg²⁺质量浓度控制在73.65 mg/L;后者出水Ca²⁺质量浓度能控制在16.00 mg/L,Mg²⁺质量浓度控制在7.35 mg/L。采用NaOH+Na₂CO₃组合软化方式形成的污泥约为Ca(OH)₂+Na₂CO₃组合加药方式污泥量的37.95%,但后者沉降速率较高。对于低镁脱硫废水，采用NaOH+Na     

纳米腐殖酸基离子交换复合树脂动态吸附-脱附冶金镍镉废水

系统研究了纳米腐殖酸基离子交换复合树脂在多离子共存体系中对Ni²⁺/Cd²⁺的选择吸附性能。以此为基础,通过多柱串联、饱和吸附、洗脱液套用方法完成了对Ni²⁺、Cd²⁺冶金废水资源化治理研究,用扫描电镜(SEM)、红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TG-DTA)、X射线光电子能谱仪(XPS)及N₂吸附-脱附分析仪(BET)等物理手段对复合树脂的微观形貌、化学结构、耐热性、元素组分变化及孔径分布进行表征。研究结果表明:纳米腐殖酸基复合树脂对Ni²⁺、Cd²⁺离子具有吸附速度快[0.55～1.50 mg·(g·min)^-1]、交换容量高(Ca²⁺、Mg²⁺共存体系中对Ni²⁺、Cd²⁺吸附容量分别为139 mg·g^-1和148 mg·g^-1)、选择性能好等优点,回收溶液中镍和镉离子浓度和纯度高(分别为45.15 g·L^-1和 39.17g·L^-1,且C_Ni(Ⅱ)/C_total 0.989,C_Cd(Ⅱ)/C_total 0.994);吸附-洗脱200次后,其物理、化学结构性能稳定;断面形貌变化不明显,交换容量基本不变,可重复使用;比表面积、平均孔径及孔容分别为1189.85 m²·g^-1、30.2 nm 和0.96 cm³·g^-1,热稳定性能好;氮含量从16%降至12%、氧含量由26.49%升至29.96%,交换容量由5.38mmol·g^-1升至6.06 mmol·g^-1。     

含铁氰化物和亚铁氰化物及草酸盐混合废水的处理

针对含铁氰化物和亚铁氰化物及草酸盐混合废水的特性,研究Ca(OH)₂投加量对废水中重金属离子和COD去除的影响;研究温度以及亚硫酸钠和硫酸亚铁的投加量对废水中铁氰化物和亚铁氰化物去除的影响。结果表明,在常温常压条件下,投加40 g/L的Ca(OH)₂固体和3.2 g/L的FeSO₄·7H₂O固体,可使废水满足污水综合排放标准(GB8978-1996)中COD<500 mg/L、Mn²⁺<1 mg/L、 CN_T<0.5 mg/L的排放要求。     

钙添加剂对Na2CO3催化高铝煤焦水蒸气气化反应性的影响

以孙家壕高铝煤为实验煤样,将煤样在800℃制成煤焦,采用热重分析仪(TGA)研究了钙添加剂对孙家壕煤焦Na₂CO₃催化水蒸气气化反应性的影响。结果表明：Ca(OH)₂对孙家壕煤焦水蒸气气化具有催化作用,在对孙家壕煤焦进行800℃Ca(OH)₂催化水蒸气气化时,Ca(OH)₂的负载量在15%(质量分数,下同)时达到饱和;通过比较Na₂CO₃和Ca(OH)₂对孙家壕煤焦800℃水蒸气气化的催化活性,发现Na₂CO₃的催化气化活性比Ca(OH)₂的催化气化活性大,负载5%Na₂CO₃和10%Ca(OH)₂的孙家壕焦的800℃水蒸气气化反应性相等;添加10%Ca(OH)₂添加剂可以使负载10%Na₂CO₃的孙家壕煤焦在700℃...     

钢渣对Ni2+与Cu2+的竞争吸附研究

将转炉钢渣磨碎筛分,从钢渣投加量、吸附时间、酸性条件等方面探究其对水溶液中Ni²⁺的吸附性能及吸附机理,并讨论Cu²⁺对钢渣吸附Ni²⁺的影响。研究结果表明,100 mL浓度为50 mg·L^-1的Ni²⁺溶液,用200目(0.074 mm)0.15 g的钢渣处理30 min,Ni²⁺的吸附率为99.88%。钢渣吸附Ni²⁺的过程符合准二级动力学模型和Freundlich等温模型。钢渣吸附Cu²⁺与吸附Ni²⁺属于竞争吸附,且钢渣对Cu²⁺的吸附能力优于对Ni²⁺的吸附能力。钢渣吸附Ni²⁺的过程以化学吸附为主,伴随着物理吸附,且随着钢渣表层吸附位点的减少,钢渣对Ni²⁺的物理吸附作用会逐渐减弱。该研究对处理工业含Ni²⁺与Cu²⁺的废水具有一定的指导意义。     

混凝强化型好氧颗粒污泥对Ni2+吸附性能及机理研究

为强化好氧颗粒污泥(AGS)对重金属Ni²⁺的吸附效能，利用聚合氯化铝(PAC)和天然混凝剂(SNC)的特性培养形成混凝强化型AGS，并探究AGS对Ni²⁺的吸附性能及机理。结果表明：PAC型和SNC型AGS对Ni²⁺均具有良好的吸附性能且存在特异性，Ni²⁺质量浓度为0～25 mg/L时，PAC型AGS吸附效能较优；Ni²⁺质量浓度为100～150 mg/L时，SNC型AGS吸附性能较优。模型拟合结果表明：混凝强化型AGS对Ni²⁺的吸附以物理-化学吸附为主，对于吸附量及吸附速率，SNC型AGS均大于PAC型AGS。傅里叶红外变换光谱(FT-IR)结果表明，吸附过程中混凝强化型AGS存在大量羟基、羧基和氨基等基团与Ni²⁺吸附结合，实现了Ni²⁺的有效去除；同时，SNC能强化AGS中的官能团，提高吸附性能。     

重金属捕捉剂DTC-3去除化学镍实验研究

选用三乙烯四胺为原料制备重金属捕捉剂DTC-3,处理深圳某电镀企业废水中的化学镍,研究了DTC-3投加量、p H值、反应时间以及絮凝剂FeSO₄投加量等因素对Ni²⁺去除效果的影响。实验结果表明:在p H值调到9,DTC-3投加量为100 mg/L,搅拌反应15 min,FeSO₄投加量为80 mg/L时,残留Ni²⁺浓度从3.86 mg/L降到0.43 mg/L,去除率高达88.86%,达到电镀污染物排放标准(GB 21900-2008)中表2要求,同时,经对比,除化学镍效果优于某市售重捕剂CL-30,可见DTC-3具有较好的应用前景。     

改性镍铁渣吸附剂对Cr(VI)吸附性能的影响及机理分析

以镍铁渣为原料,加入硝酸和表面活性剂对其矿物相改性,制备改性镍铁渣吸附剂,考察表面活性剂种类、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)掺量、吸附剂掺量、溶液初始pH值、Cr(VI)浓度对Cr(VI)吸附效果的影响。结果表明:镍铁渣经改性后可制得结构疏松、比表面积高达180.6 m²/g的无定形SiO₂;改性镍铁渣对Cr(VI)的吸附率在10 min内可达到90%,吸附等温线符合Langmuir模型,最大理论吸附容量为42.55 mg/g,吸附动力学符合拟二级动力学模型。改性镍铁渣吸附剂对Cr(VI)的吸附机理主要是物理吸附和氧化还原,即吸附剂表面范德华力将HCrO ^-₄吸附至吸附剂表面,CTAB提供的电子对将Cr(VI)还原为Cr(III)。对镍铁渣改性获得的高比表面积无定形SiO₂不仅可以有效吸附净化Cr(VI),同时可以实现镍铁渣资源化利用,达到以废治污的目的,具有良好的环境效应和经济效益。     

高钙煤气化渣和燃烧渣对模拟废水中Pb2+的脱除作用对比研究

以高钙煤气化渣和煤燃烧渣为原料开展对Pb²⁺脱除的对比实验研究,考察了接触时间(0 h～72 h)、灰渣投加量(0.05 g～0.20 g)、Pb²⁺溶液初始pH值(2.5～6.0)对Pb²⁺脱除的影响,分析了钙元素在Pb²⁺脱除过程中的作用,并对比分析了两类灰渣的脱除机制。结果表明：Pb²⁺初始质量浓度为100 mg/L、模拟废水体积为50 mL、接触时间为24 h、灰渣投加量为0.20 g、Pb²⁺溶液初始pH值为5时,灰渣对Pb²⁺脱除效果最优,燃煤渣和气化渣对Pb²⁺的脱除率分别高达94.5%和99.5%;燃煤渣脱除Pb²⁺的过程包括灰渣水解产OH^-,析出Pb(OH)₂晶粒,吸收空气中CO₂转变为碱式碳酸铅[Pb₃(CO₃)₂(OH)₂     

钙镁氧化物及氢氧化物脱除SO3协同防治催化剂低温失活

在实验室中试台架上,开展了Ca(OH)₂、CaO、Mg(OH)₂和MgO四种碱基吸附剂粉体喷射脱除烟气SO₃的实验,研究了碱基吸附剂脱除烟气SO₃的影响因素,探究了碱基吸附剂脱除SO₃技术对选择性催化还原（SCR）催化剂硫酸氢铵失活温度的影响。采用比表面积法（BET）、傅里叶红外光谱（FTIR）等手段对吸附剂进行表征,以判断吸附产物和吸附机理。结果显示：碱基氢氧化物吸附剂的SO₃脱除效果优于碱基氧化物吸附剂;Mg基吸附剂优于Ca基吸附剂;当烟气中SO₃浓度为35μL/L时,Mg(OH)₂含量为600mg/m³时具有最高的SO₃脱除效率,达到95%左右。对低温失活后的SCR催化剂进行FTIR表征证实了催化剂表面硫酸氢铵的生成。此外,通过碱基吸附剂降低烟气中SO₃浓度后,SCR催化剂在低温时的失活得到了显著缓解,可明显降低SCR催化剂的硫酸氢铵失活温度约20℃,有助于挖掘机组调峰深度。     

双碱软化和电催化氧化处理页岩气采出水研究

针对页岩气采出水水质特点,对其进行了双碱软化和电催化氧化工艺处理研究,对比了碱一Ca(OH)₂和NaOH的软化效果,同时考察了碱二NaCO₃投加量、电催化氧化pH、电流密度、极板间距等关键参数对处理效果的影响。结果表明,NaOH的软化效果明显优于Ca(OH)₂,当pH为11.0,Na₂CO₃投加量2000 mg/L,经双碱软化处理后,COD_Cr从757.68 mg/L降至478.14 mg/L,去除率为36.89%,硬度从2400 mg/L降至110 mg/L。电催化氧化的优化参数为：pH为8、电流密度15 mA/cm²、极板间距2 cm,反应30 min,出水COD_Cr为25.16 mg/L,去除率达94.74%,反应过程电流效率和能耗分别为79.94%和15.92 kW·h/kgCOD_Cr。最终出水水质优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A排放标准。     

钙基水热浸出赤泥脱碱试验及机制分析

以Ca(OH)₂为脱碱剂水热浸出赤泥脱碱,考察了Ca(OH)₂掺量、反应温度、液固比对赤泥脱碱率的影响,同时对赤泥脱碱过程进行机理分析和浸出动力学分析。研究结果表明,在Ca(OH)₂掺量为60%(质量分数)、反应温度为250 ℃、液固比为8 mL/g的条件下,赤泥脱碱率可达到96.3%。Ca(OH)₂可有效脱除赤泥中的游离碱和结构碱,赤泥中的钙霞石和水钙铝榴石被分解,脱碱渣中新相铁钙榴石(水合的)是主要的衍射峰,并且赤铁矿的衍射峰明显减弱,方解石的衍射峰增强。该脱碱过程受固膜内扩散关键步骤控制,线性相关系数都大于0.97,特征常数n<1,表观活化能为5.20 kJ/mol。     

改性蒙脱土对废水中镍(Ⅱ)的吸附效果研究

天然蒙脱土用FeCl_3、AlCl_3、HCl及NH_4Cl 4种试剂进行改性,加入海藻酸钠制成小球处理含镍废水。研究海藻酸钠和改性蒙脱土比例、小球投加量、pH、吸附时间、Ni⁽²⁺⁾浓度、温度对小球吸附Ni(2+)浓度、温度对小球吸附Ni⁽²⁺⁾的性能影响。结果表明,HCl改性蒙脱土对Ni(2+)的性能影响。结果表明,HCl改性蒙脱土对Ni⁽²⁺⁾去除率最高,2%海藻酸钠和10%蒙脱土溶液的最佳比例是1∶1混合。10 mg/L的Ni(2+)去除率最高,2%海藻酸钠和10%蒙脱土溶液的最佳比例是1∶1混合。10 mg/L的Ni⁽²⁺⁾溶液在自然pH下,投加量为5 g/L,在30℃振荡吸附3 h,Ni(2+)溶液在自然pH下,投加量为5 g/L,在30℃振荡吸附3 h,Ni⁽²⁺⁾去除率可达97%。吸附动力学符合准二级反应方程,吸附热力学符合Langmuir等温吸附模型,热力学参数ΔH>0,ΔS>0,ΔG<0。小球用5%HCl再生,连续3次吸附-再生处理,其对10 mg/L Ni(2+)去除率可达97%。吸附动力学符合准二级反应方程,吸附热力学符合Langmuir等温吸附模型,热力学参数ΔH>0,ΔS>0,ΔG<0。小球用5%HCl再生,连续3次吸附-再生处理,其对10 mg/L Ni⁽²⁺⁾去除率仍保持97%。     

镍镁铝水滑石制备及乙二醇水相重整制氢性能

采用共沉淀法成功合成了不同n(Ni²⁺)/n(Mg²⁺)/n(Al³⁺)（摩尔比）的镍镁铝水滑石,用粉末X射线衍射和氢气程序升温还原、乙二醇水相重整制氢探针反应对镍镁铝水滑石的物相、组成、还原过程和催化性能进行表征。结果表明:所形成的纯相水滑石的[n(Ni²⁺)+n(Mg²⁺)]/n(Al³⁺)为1.25～6.50。NiMgAl水滑石衍生催化剂（反应后）的物相由Ni、MgAl水滑石和AlO（OH）相组成。催化剂前躯体还原过程包括层板镍还原和复合氧化物中镍还原两步。随着反应温度和给料速率增加、反应压力降低,乙二醇水相重整制氢产率依次增加。随着Mg含量增加,其氢气选择性呈增加趋势;增加Ni含量,氢气选择性依次降低、烷烃选择性逐渐升高;综合氢气选择性和产率,NiMgAl水滑石性能最佳。