榕树叶-活性污泥协同曝气吸附铀的热动力学

通过吸附动力学实验及等温吸附实验,研究了20~50 ℃榕树叶-活性污泥协同曝气吸附铀的热动力学性质.结果表明,调节pH=3.0,吸附时间60 min,榕树叶-活性污泥体系对初始质量浓度为100 mg/L的UO2+2的吸附率超过99%,室温20 ℃下最大吸附量达到13.055 mg/g.吸附动力学过程可用准二级吸附速率方程来描述,计算值与实测值吻合良好,相关系数达0.99以上.吸附平衡符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程,相关系数都大于0.98,体现了单层吸附与多层覆盖相结合的吸附模式;求得反应的ΔH=-45.2 kJ/mol, ΔS=-46.2 J/(mol·K), ΔG分别为-31.7(20 ℃), -31.2(30 ℃), -30.7(40 ℃), -30.3(50 ℃) kJ/mol.根据ΔG<0, ΔH＜0及平均吸附能大小判断,榕树叶-活性污泥协同曝气体系吸附铀是自发、放热的物理吸附反应.     

啤酒酵母菌——活性污泥曝气工艺处理含铀废水研究

进行了采用啤酒酵母菌--活性污泥曝气工艺处理含铀废水的实验.实验结果表明,发酵工业的废菌丝体对废水中的铀酰离子具有良好的富集作用.投加10 g·L-1啤酒酵母菌,处理100 mg·L-1含铀废水,去除率可达78.2%;同时投加8g·L-1的活性污泥,使吸附效果显著提高,去除率上升到96.3%;并且处理后的溶液静置5-10min,啤酒酵母菌随污泥自然沉降,出水澄清,不需离心分离.啤酒酵母菌-活性污泥吸附铀的最佳物理-化学条件为:pH=5,污泥浓度8 g·L-1,啤酒酵母菌加入量10 g·L-1(干重),粒度为100-120目.在低浓度时,啤酒酵母菌对铀的吸附能力很强;随着初始铀浓度的提高,铀的吸附量明显增加,但去除率却显著下降.啤酒酵母菌-活性污泥曝气处理不同初始浓度铀的吸附等温线符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程,相关系数分别为0.9998和0.9925.     

铀在榕树叶上的吸附行为及其机理分析

通过静态吸附实验,研究了UO22+在榕树叶上的吸附行为,从热力学和动力学方面对吸附过程进行了分析,并通过红外光谱、扫描电镜探讨了吸附机理。结果表明:UO22+在榕树叶上的吸附是吸热过程,符合Freundlich等温吸附方程,相关系数达0.99以上;表面吸附是动力学控制的主要步骤,吸附动力学过程可用准二级吸附速率方程来描述,相关系数达0.999 8;榕树叶吸附铀是自发的、吸热的吸附反应;榕树叶对铀的吸附使细胞的表面形态发生了改变,在榕树叶吸附铀的过程中,UO22+主要与细胞表面的—OH、C=O、P—O及Si=O等基团螯合,形成配合物,因此,榕树叶吸附铀的机理表现为表面络合吸附机理。     

活性污泥胞外聚合物对铀酰离子的吸附性能

用乙酸钠培养驯化了取自污水处理厂的活性污泥,采用NaOH提取法从活性污泥中提取了胞外聚合物(EPS)。用静态法研究了EPS对铀酰离子的吸附行为,探讨了温度、pH、反应时间、EPS投加量和离子强度等因素对铀酰离子吸附效果的影响,进行了吸附热力学、吸附动力学研究,对比了EPS吸附铀酰离子前后的红外谱图。结果表明:最佳吸附温度为25℃,最佳吸附时间为120min,EPS最佳投加量为300mg/L,离子强度对吸附影响较大;吸附热力学和动力学研究表明,吸附过程更符合Freundlich吸附模型和假二级反应动力学模型。     

絮凝-微滤组合工艺处理含钚废水

为了有效地应用絮凝沉淀与中空纤维膜微滤(CMF)组合工艺处理低放射性的含钚废水,对废水处理工艺中的关键运行条件进行了优化：硫酸亚铁的最佳加入量为ρ（Fe²⁺）=35～60 mg/L,出水pH控制在6.5～9.0,钚去除率大于99.9%。同时还对含U,Am的Pu废水处理实验条件进行了优化,建立了处理含铀、钚、镅的混合废水的实验工艺流程并进行了验证实验。结果表明,采用CMF工艺处理含铀、钚、镅的混合废水,单级处理的总α去除率达到99.87%。     

含氚泵油处理技术研究

本文选择粘土、硅藻土、蛭石粉、Nochar4种材料作为泵油的吸收质,通过实验,确定了它们的吸油率分别为0.316﹕1、1.079﹕1、1.196﹕1、2.0﹕1;渗油率为2.099%、8.155%、3.90%、0.028%;体积膨胀率为398%、266%、312%、437%。经综合考虑,推荐采用Nochar处理比放较高的含氚泵油;而蛭石粉、粘土处理比放较低的含氚泵油。     

含氚废油处理技术进展

简要介绍了含氚废油的几种处理方法，包括超级吸收剂、化学交换法及燃烧氧化法，提出了我国应在化学交换法处理含氚废油技术方面加强研究。     

CuFC吸附-微滤工艺处理含~(137)Cs废水

采用单级亚铁氰化铜(CuFC)吸附-微滤工艺去除实验模拟废水中的~(137)Cs,研究废水中~(137)Cs初始活度浓度(C0)、吸附时间、pH值、竞争离子以及CuFC投加量对去污因子的影响。分别用去离子水、地表水和海水配制模拟废水,当模拟废水中~(137)Cs的初始活度浓度分别为4.24×10~5、2.84×10~5、2.84×10~5 Bq/L,吸附时间为90min,pH值为7,CuFC投加量为80 mg/L,不投加竞争离子时,本工艺的去污因子分别达到2.06×10~4、1.62×10~4和9.36×10~1,说明CuFC吸附-微滤工艺是一种高效的含~(137)Cs废水处理工艺,且具有可观的应用前景。     

凹凸棒石与硫酸亚铁协同吸附铀

通过静态吸附实验,研究了pH值、吸附时间、铀初始质量浓度、吸附剂用量等因素对凹凸棒石及凹凸棒石与硫酸亚铁协同吸附铀的影响,从热力学和动力学方面对吸附过程进行了分析,并通过红外光谱（IR）和扫描电镜（SEM）探讨了其吸附机理。结果表明,当温度为25 ℃、pH值为5.0、凹凸棒石投加量为15 g/L、铀初始质量浓度为100 mg/L、吸附反应30 min时,凹凸棒石对UO²⁺₂的吸附率达89.5%,饱和吸附量可达40.8 mg/g以上;加硫酸亚铁后,凹凸棒石和硫酸亚铁协同吸附铀的效果大幅提高,在25 ℃、pH值为6.5、凹凸棒石用量20 g/L、FeSO₄用量1 g/L、铀初始质量浓度为100 mg/L、吸附时间30 min时,凹凸棒石和硫酸亚铁协同对UO²⁺₂的吸附率达99.9%以上,经处理的含铀废水能达国标排放。凹凸棒石对UO²⁺₂的吸附遵循Langmuir吸附等温线;凹凸棒石及其协同体系对UO²⁺₂的吸附动力学模型符合准二级动力学方程。凹凸棒石吸附铀前后的红外光谱表明,凹凸棒石主要是通过羟基、胺基等基团与铀络合进行吸附的。     

铀离子的微生物吸附回收技术

研究了指状青霉菌对溶液中铀离子的生物吸附作用.通过静态吸附实验考察了影响吸附的实验因素,在25℃、pH=4时,指状青霉菌对铀的饱和吸附量可达155mg/g(湿重),溶液的酸度是影响铀离子吸附的主要因素.Na2 CO3和NaHCO3可有效解吸菌体上吸附的铀离子.     

微生物吸附241Am行为的模拟研究

研究了黑曲霉、少根根霉、假丝酵母对2 4 1Am的吸附行为以及实验条件对吸附的影响。结果表明 :用黑曲霉、少根根霉、假丝酵母处理2 4 1Am ,起始浓度C(2 4 1Am)在 5 6～ 1 1 1MBq/L范围内 ,它们的吸附量W分别为 6 2～ 1 2 4 4、4 2～ 79 4、6 6～ 63 4MBq/g ,表明用黑曲霉、少根根霉、假丝酵母处理2 4 1Am是可行的。吸附反应约经 2h达到平衡 ,反应温度在 1 5～ 45℃内对吸附影响不大 ,黑曲霉在 pH =1～ 3、少根根霉在pH =0 .3～ 3、假丝酵母在 pH =2时 ,吸附明显。2 4 1Am液相浓度与黑曲霉、少根根霉的吸附量间的关系符合Freundlich经验公式 ,假丝酵母则符合Langmuir经验公式。 2 0 0 0多倍Au3 和Ag 的存在对黑曲霉、少根根霉、假丝酵母吸附2 4 1Am无明显影响     

固定化马尾藻生物吸附239Pu实验研究

采用藻酸钙作为载体对马尾藻生物吸附剂进行固定化处理,并通过静态和动态实验法对固定化马尾藻生物吸附剂吸附²³⁹Pu的特性进行研究。初步的实验结果表明：固定化马尾藻生物吸附剂对²³⁹Pu的吸附平衡时间为120min;当溶液pH为2.5～5.0、²³⁹Pu溶液初始活度浓度为21.5kBq/L时,固定化马尾藻生物吸附剂对239Pu的吸附率达99.2%以上;在动态实验中,流速控制在2mL/min,重复进行5次吸附-解吸实验后,吸附率仍达98.0%以上;固定化马尾藻生物吸附剂具有较好的化学稳定性和机械强度、费用低、吸附率高和可重复使用等特点,是一种较好的²³⁹Pu生物吸附剂。     

酿酒酵母对放射性核素铯的生物吸附

实验研究金属Cs⁺在酿酒酵母上的生物吸附特性,包括生物吸附动力学、吸附平衡、吸附等温线以及菌体吸附Cs⁺前后红外光谱的变化。实验结果表明,Cs⁺在酿酒酵母上的生物吸附可分为两个阶段,第一阶段为物理吸附,在20min内达到平衡。Cs⁺在酵母上的吸附过程可很好地用准二级动力学方程来描述（R²=0.989）,平衡吸附量q_e为7.18mg/g,动力学参数k₂为3.56×10^－3g/(mg•min)。Cs⁺在酿酒酵母上的生物吸附可用Langmuir和Freundlich方程来描述,最大吸附量q_max为10.13mg/g。酿酒酵母吸附Cs⁺后,红外光谱峰形基本保持不变。可见,吸附过程未破坏吸附剂的结构,但某些吸收峰发生了漂移。     

含铀氟化钙渣的产生控制及清洁解控条件研究

含铀氟化钙渣是核燃料循环前段中的重要废物之一,通常要求其应能清洁解控。本文根据我国含铀氟化钙渣产生的主要特点,经过理论计算,推导出生产和废液处理工艺中控制含铀氟化钙渣放射性活度浓度的技术条件,如核燃料厂应控制进入固氟蒸氨工艺的废液处理量V和铀的质量浓度C₁,满足VC₁＜723 g的要求。本文还对含铀氟化钙中铀的监测提出了以监测沉淀工艺废液中的铀为主,氟化钙渣中铀的测量为辅的监测思路,对含铀氟化钙渣的回收再利用提出了统一规划、协调管理、标准化解控程序的建议。     

土壤中球孢枝孢对铀（Ⅵ）的吸附

从拟作为低放射性废物处置填埋场土壤中分离出一种霉菌,经过鉴定为链孢霉目黑霉科球孢枝孢,并考察该菌对UO₂²⁺的吸附行为。实验结果表明：铀初始质量浓度为10mg/L,加入5g/L的新鲜湿菌体,其吸附平衡时间约为24h,最终吸附率约94.1%,吸附符合准二级动力学模型;吸附最适宜pH=5～9,当pH≤2时,菌体几乎不吸附UO₂²⁺;铀初始质量浓度为2~10mg/L时,吸附率均在90%左右;吸附近似符合Langmuir吸附经验公式;菌体累积吸附6次吸附量可达6.6mg/g;Ca²⁺会降低微生物对铀的吸附;柠檬酸、硝酸和EDTA对吸附的铀均具有一定的解吸能力,其中柠檬酸最高为67%。采用红外吸收光谱分析,显示吸附后出现UO₂²⁺的吸收峰,表明铀主要以UO₂²⁺的形式被菌体吸附。     

真菌曲霉F77对水中Cs~+的吸附

微生物在环境放射性污染修复中具有广泛的应用前景。从放射性污染土壤中筛选出一株耐辐射真菌曲霉F77,研究了它对水中Cs+的吸附及其影响因素。结果表明:酸对Cs+在曲霉F77上的吸附存在竞争作用,pH=2.0~3.5溶液中的Cs+几乎不被曲霉F77吸附;曲霉F77生长过程中代谢产生大量的酸性物质;Cs+的吸附随着曲霉F77培养时间的增长而增大,在曲霉F77逐渐衰亡时吸附降低;K+质量浓度小于500mg/L时对Cs+在曲霉F77上的吸附没有影响,当K+质量浓度大于500mg/L时Cs+的吸附随K+浓度增大而减少;溶液中Cs+质量浓度为0~500mg/L范围内,曲霉F77对Cs+均有较高的吸附,Cs+质量浓度为500mg/L时,Cs+的吸附量为27.6mg/g。温度影响曲霉F77对Cs+吸附的快慢,不影响最后的吸附量;曲霉F77对Cs+具有较好的吸附性能,表明曲霉F77具有吸附剂的潜质。