天然FeS矿处理含Cr(Ⅵ)废水研究

采用天然硫化亚铁矿处理含Cr(VI)模拟废水,系统探讨了初始pH、投加量、矿粉粒径、Cr(VI)含量、DO含量等因素对Cr(VI)去除率的影响,并采用X射线光电子能谱仪对反应前后矿物表面的铁与铬元素形态进行分析,初步探讨了Cr(VI)的去除机制。结果表明,FeS矿粉对Cr(VI)的去除主要依靠吸附与表面还原作用;Cr(VI)去除率随pH的升高而降低,当pH≥4时,其去除率明显减小;随矿粉投加量增加和矿粉粒径减小,Cr(VI)去除率升高但逐渐趋于平衡;溶解氧对反应影响很小。在pH=3、投加量为2 g/L、矿粉粒径筛孔0.25 mm的优化条件下,对于初始质量浓度为25 mg/L的Cr(VI),其在1 h之内的去除率可达到近100%。研究发现一次回收矿粉的去除率仍可达80%,具有很高的再利用价值。     

改性核桃壳去除Cr(VI)的实验研究

采用磷酸对核桃壳进行改性,以提高核桃壳对Cr (VI)的吸附效果。实验考察了吸附时间、含Cr(VI)水样的初始浓度、吸附剂投加量以及pH等因素对改性核桃壳吸附Cr (VI)效果的影响。实验结果表明:含Cr(VI)水样初始浓度为20 mg/L,体积为50 m L时,吸附剂投加量为0. 7 g,吸附时间为2 h,吸附效果最佳,此时去除率为90. 36%,优于未改性核桃壳。其吸附过程符合拟二级动力学方程及Langmui等温方程。     

颗粒活性炭载纳米零价铁去除水中的Cr(Ⅵ)

以Fe2+溶液为原料、NaBH4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(nZVI)复合材料GAC-nZVI,用扫描电镜对GAC-nZVI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nZVI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-nZVI 3.0 g/L的条件下反应5 min,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1 mg/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-nZVI去除Cr(VI)的反应速率常数达0.19797 min?1,为原颗粒活性炭反应速率常数0.0023 min?1的86倍。随pH值降低或反应温度和GAC-nZVI投加量增加,反应速率常数增加。     

废白土榴莲壳粘土生物炭的制备及对Cr(VI)的吸附

以废白土与榴莲壳为原料制备了粘土生物炭吸附剂(spent bleaching earth biochar,SBEC)、以废白土为原料制备了粘土炭基吸附剂(spent bleaching earth,SBE)吸附废水中的Cr（VI）。用比表面积分析、SEM、XRD、FTIR对吸附剂进行了表征。考察了溶液初始pH、Cr(VI)溶液浓度、吸附剂投加量、吸附时间和吸附温度分别对吸附Cr(VI)的影响。25℃下pH为3时、SBEC 投加量为0.5g/L、Cr(VI)初始浓度为100mg/L、吸附时间120min,SBEC对Cr(VI)去除效率最高为86.1%,SBE则在pH为2去除效率最高为52.5%。SBEC、SBE对Cr(VI)的吸附过程符合准二级动力学模型,SBEC吸附过程符合Freundlich模型,SBE则与Langmuir吸附等温线模型较符合;吸附行为是自发吸热过程。经过5次吸附-脱附后,SBEC对Cr(VI)的去除率达58.8%。     

废白土榴莲壳粘土生物炭的制备及对Cr(VI)的吸附

以废白土与榴莲壳为原料制备了粘土生物炭吸附剂(spent bleaching earth biochar,SBEC)、以废白土为原料制备了粘土炭基吸附剂(spent bleaching earth,SBE)吸附废水中的Cr（VI）。用比表面积分析、SEM、XRD、FTIR对吸附剂进行了表征。考察了溶液初始pH、Cr(VI)溶液浓度、吸附剂投加量、吸附时间和吸附温度分别对吸附Cr(VI)的影响。25℃下pH为3时、SBEC 投加量为0.5g/L、Cr(VI)初始浓度为100mg/L、吸附时间120min,SBEC对Cr(VI)去除效率最高为86.1%,SBE则在pH为2去除效率最高为52.5%。SBEC、SBE对Cr(VI)的吸附过程符合准二级动力学模型，SBEC吸附过程符合Freundlich模型，SBE则与Langmuir吸附等温线模型较符合；吸附行为是自发吸热过程。经过5次吸附-脱附后,SBEC对Cr(VI)的去除率达58.8%。     

超声波-铁氧体法处理含铬废水的研究

采用超声波-铁氧体法处理含铬废水,考察了加料比(n Fe2+∶nCr(VI))、pH值、H2O2的投加量、含铬废水的初始质量浓度、超声波辐射时间等因素对Cr(VI)的去除率的影响。根据吸光度来评价去除效果,寻求最佳的工艺条件。当加料比为7.5,pH值为8.0~9.0,H2O2的投加量为15mg/L,超声波辐射时间为30min时,Cr(VI)的去除率在99%以上,且铁氧体的磁性最强。实验结果还表明:含铬废水的初始质量浓度越大,Cr(VI)的去除率也越大,且用此法处理均达到国家排放标准;Cu2+,Zn2+对含铬废水的处理造成干扰;另外,超声波对铁氧体除铬有较强的促进作用。     

聚硅酸铝铁处理含铬废水的研究

用三氯化铁、三氯化铝及硅酸钠制备了聚硅酸铝铁,并研究了其作为絮凝剂对Cr(VI)的处理效果。结果表明:聚硅酸铝铁对Cr(VI)有很好的去除效果。聚硅酸铝铁的投加量、pH值及搅拌时间对Cr(VI)的吸附有较明显的影响,其中pH值的影响最为显著。由正交试验分析得出的最佳条件为:絮凝剂6g/L,pH值6,搅拌时间40min。此时,Cr(VI)的去除率为99.77%。     

核桃壳生物质负载纳米零价铁对Cr(VI)污染土壤的修复研究

将核桃壳负载纳米零价铁制备核桃壳生物质负载纳米零价铁复合材料(WSP@nZVI),投加到Cr(VI)污染土壤中,通过土壤钝化实验,研究投加量、土水比和时间对Cr(VI)污染土壤的修复效果的影响,并探究可能的修复机理。分析处理前后土壤浸出液Cr(VI)浓度、土壤Cr(VI)含量、土壤总Cr含量以及土壤Cr形态含量的变化。结果表明,在投加量为7.5 mg/g,土水比为1∶10 g/mL,时间为2 d时,修复效果最佳。投加量越大,土水比越小,时间越长,修复效果越明显。其修复机制可能为吸附-还原-沉淀与共沉淀3种机理协同作用。     

Fe@γ-Al_2O_3一维杂化纳米结构还原水中Cr(VI)研究

针对纳米零价铁(Fe0)易团聚和易被氧化等问题,采用均相共沉淀及后续热还原退火方法制备了20 nm左右的Fe0均匀分散于一维纳米结构的γ-Al_2O_3中,形成Fe@γ-Al_2O_3纳米杂化结构,研究了其对Cr(VI)金属离子的还原能力。结果表明,该杂化结构不仅能够明显提高纳米Fe0的稳定性,而且能大大改进对Cr(VI)的吸附还原降解能力,降解反应符合1级动力学过程。Fe与Al_2O_3摩尔比为2:5的样品去除效果最好,而且去除率随Fe@γ-Al_2O_3加投量的增加而增加,但是加投量达到2.5 g/L时去除速率达到饱和,反应1 h后可以去除95%以上的Cr(VI)。另外,p H为3时最有利于降解反应,去除速率最快。     

纳米零价铁强化高岭石去除水中Cr(VI)及机制研究

纳米零价铁(nZVI)作为一种治理重金属、核素污染物的环保材料而被广泛关注,而黏土矿物作为常见的重金属吸附材料虽成本低廉、来源广泛,但去除性能又普遍有限。通过液相还原法制备nZVI/高岭石复合材料来强化高岭石去除水中Cr(VI)的性能,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)技术对其结构进行表征,考察了Cr(VI)初始浓度、nZVI/高岭石投加量、温度等条件对Cr(VI)去除率的影响,并探讨了其对水中Cr(VI)的去除能力及机制。结果表明,nZVI/高岭石中的nZVI结晶度低,粒径在50~100 nm,nZVI/高岭石在60 min时对Cr(VI)的去除率达91.7%,分别比nZVI和高岭石提高了2.7倍和18.5倍。nZVI/高岭石对Cr(VI)的去除动力学符合准二级动力学模型,表观反应活化能为27.97 kJ/mol,去除是吸附、还原和共沉淀共同作用的结果。通过nZVI强化可提升高岭土在水处理和环境修复中的应用前景。     

三种茶叶对Cr(Ⅵ)吸附性能比较研究

研究了绿茶、红茶和花茶对Cr(Ⅵ)模拟废水的吸附性能,分别考察了吸附时间、茶叶投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度、p H、温度等因素对Cr(Ⅵ)吸附的影响并进行了比较。确定了最佳吸附时间为绿茶90 min,红茶和花茶180 min。三种茶叶对Cr(VI)的吸附效果为绿茶花茶红茶。三种茶叶吸附Cr(Ⅵ)过程为吸热过程,吸附等温方程符合Langmuir和Freundlich方程。     

β-环糊精接枝壳聚糖对Cr2O72-的吸附研究

通过实验,研究了p H、#-环糊精接枝壳聚糖(CS-CD)投加量、Cr2O72-初始浓度等因素对CS-CD吸附去除水中Cr2O72-的影响。结果表明,溶液在p H=3时对Cr2O72的吸附效果最好;投加量减少或者初始浓度的增加有利于吸附反应的进行。实验还表明,CS-CD对Cr2O72-的吸附更符合准二级动力学方程,以物理吸附为主,为吸热反应。     

铝污泥基复合凝胶球对Cr(VI)的吸附性能与机理

以铝污泥、聚乙烯醇、海藻酸钠为原料，采用溶胶-凝胶、冷冻干燥技术制备铝污泥基复合凝胶球 (AS-GEL)，吸附溶液中Cr(VI)。通过静态吸附实验探究pH、AS-GEL投加量、初始质量浓度、温度、吸附时间、共存阴离子浓度对AS-GEL吸附Cr(VI)的影响。采用 SEM、FT-IR、XPS等技术对AS-GEL吸附Cr(VI) 的机理进行分析。结果表明：在pH=4、AS-GEL投加量为1.2 g/L、Cr(VI)初始浓度200 mg/L、温度为35℃、吸附时间为120 min、无其他阴离子共存的条件下，AS-GEL对Cr(VI)的最大吸附量为73.364 mg/g。共存阴离子影响顺序为PO43- >NO3->Cl-。吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准一级、二级动力学方程。其主要吸附机理包括质子化基团对Cr(VI)的静电吸附及还原作用。通过5次吸附-解吸实验，其吸附量保持初次吸附量的89.71%。同时，AS-GEL具有成本低、固液易分离的特性，有望应用在工程上。     

废白土榴莲壳黏土生物炭的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附

以废白土与榴莲壳为原料制备了黏土生物炭吸附剂(SBEC),以废白土为原料制备了黏土炭基吸附剂(SBE),并用于去除废水中的Cr(Ⅵ).用SEM、XRD、FTIR、BET对吸附剂进行了表征.考察了溶液初始pH、初始Cr(Ⅵ)质量浓度、吸附剂投加量、吸附时间和吸附温度对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响.在Cr(Ⅵ)初始质量浓度为1...     

腐殖酸吸附Cr（VI）的对比实验研究

研究了未处理的腐殖酸（HA）和不溶性腐殖酸（IHA）对Cr（VI）的吸附作用。进行了反应时间、pH值I、HA投加量、温度等对去除效率的影响研究,确定了2种吸附剂最佳反应条件,并分析了二者吸附Cr（VI）的特点。     

粉煤灰合成沸石对Cr3＋的吸附性能研究

利用粉煤灰合成沸石吸附重金属Cr3＋,探讨吸附剂量、初始pH值以及反应温度对Cr3＋吸附效果的影响,同时进行吸附等温线和吸附动力学的数据模拟。结果表明：沸石投加量、初始pH值以及反应温度均对Cr3＋的去除效果影响显著。随着吸附剂投加量的不断增大,Cr3＋去除效果不断提高,饱和吸附量逐渐减小。初始pH值为4时沸石吸附Cr3＋的去除率为100％。反应温度的上升不利于沸石对Cr3＋吸附,沸石对Cr3＋的吸附效果随着反应温度的升高逐渐降低。沸石吸附Cr3＋的过程符合Freundlich吸附等温式;准二级反应动力学方程能较好描述沸石对Cr3＋的吸附行为。     

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。     

粘土负载纳米零价铁去除水中的Cr(Ⅵ)

采用NaBH_4还原FeCl_3制备纳米铁(nZVI),利用标准粘土为载体制备了负载纳米铁(C-nZVI),用于去除水体中的重金属Cr(Ⅵ),考察起始pH、Cr(Ⅵ)初始浓度、C-nZVI的量对Cr(Ⅵ)去除率的影响。结果表明,Cr(Ⅵ)的去除随着起始pH和Cr(Ⅵ)初始浓度的降低及纳米铁剂量的增加而增加,当起始pH为4.14,Cr(Ⅵ)初始浓度为10mg/L,纳米铁投加量为30g/L时,Cr(Ⅵ)的去除率达到95%。并对C-nZVI去除Cr(Ⅵ)的机理进行了推测,表明其涉及还原和共沉淀历程。     

粘土负载纳米零价铁去除水中的Cr(Ⅵ)

采用NaBH_4还原FeCl_3制备纳米铁(nZVI),利用标准粘土为载体制备了负载纳米铁(C-nZVI),用于去除水体中的重金属Cr(Ⅵ),考察起始pH、Cr(Ⅵ)初始浓度、C-nZVI的量对Cr(Ⅵ)去除率的影响。结果表明,Cr(Ⅵ)的去除随着起始pH和Cr(Ⅵ)初始浓度的降低及纳米铁剂量的增加而增加,当起始pH为4.14,Cr(Ⅵ)初始浓度为10mg/L,纳米铁投加量为30g/L时,Cr(Ⅵ)的去除率达到95%。并对C-nZVI去除Cr(Ⅵ)的机理进行了推测,表明其涉及还原和共沉淀历程。     

医药废水的电化学深度处理工艺中试

针对医药废水生化出水,采用电化学中试装置进行深度处理,研究了初始pH、电解质投加量、电流密度等因素对处理效果的影响。试验结果表明,电化学工艺的最佳运行条件为:初始pH值为7~8,NaCl投加量为10 g/L,电解时间为15 min,电流密度为100 A/m~2。在此条件下去除每公斤COD_(Cr)的耗电量最低,为10.0 kW·h/(kg COD_(Cr))。该中试反应器极板寿命约为4.2年,运行稳定,出水COD_(Cr)可稳定在300 mg/L左右,氨氮在10 mg/L以下,达到纳管排放标准。