硫酸盐还原菌处理重金属离子

以Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+、Fe2+的去除率为指标,研究了初始pH值、培养温度、时间、重金属初始浓度对硫酸盐还原菌处理重金属离子效果的影响。结果表明,硫酸盐还原菌的最佳处理条件为:pH值为7,温度为35℃,时间为6 d,且初始浓度越低去除率越高。在此条件下,各重金属离子去除率分别达到99.00%、96.70%、92.24%、98.00%、93.80%。实验数据可为硫酸盐还原菌处理酸性矿井废水重金属污染提供技术支持。     

空气阴极微生物燃料电池处理模拟酸性矿井水的研究

酸性矿井水因pH值低、重金属离子含量高,难以直接采用硫酸盐还原菌生化处理.试验构建了空气阴极微生物燃料电池系统来处理酸性矿井水,有效处理废水H+和重金属离子,同时还能产电.构建的空气阴极微生物燃料电池系统(污泥量40mL,硫酸盐还原菌30mL,阳极材料为碳布,室温)的最大功率密度达到82.24mW/m2,最大电压为332.2mV;硫酸根的最大去除率达到41.6,对Zn2+、Cu2+、Cd2+和Fe2+的去除率分别达到83.7%、77.4%、84.2%和66.8%,化学需氧量的最大去除率达到60.9%.分析认为,空气阴极微生物燃料电池有效处理废水H+,弱化了H2S的生物抑制作用,强化了硫酸盐还原菌还原产生的S2-与重金属离子生成硫化物,并经能谱分析加以验证.     

生物制剂法和铁氧体法处理重金属废水

采用生物制剂法和铁氧体法处理重金属废水。在空气氧化40 min,生物制剂添加量为0.2%,处理后pH值为12左右,生物制剂法处理废水中的Cu、Pb、Zn、Cd和As去除率分别达83.48%、74.81%、80.42%、99.85%、99.65%。在添加纳米铁粉,处理后pH值为8.8左右,除砷剂聚合硫酸铁协同作用(Fe/As=10)下,铁氧体法处理废水中的Cu、Pb、Zn、Cd和As去除率分别达89.56%、82.26%、58.26%、99.92%、99.81%。     

SRB生物阴极微生物电池产电性能及处理AMD的研究

构建以厌氧活性污泥为阳极区底物、不锈钢网和活性炭颗粒组合三维阳极、硫酸根为电子受体、吸附固定在活性炭纤维柱上的硫酸盐还原菌为生物阴极的微生物燃料电池系统(MFC),在HRT=24h下处理模拟酸性矿井水(实测Hg2+质量浓度为19mg/L,Cr6+为26.3mg/L,Mn2+为40.2mg/L,Ni 2+为44.8mg/L;pH=3.03;COD=114.8mg/L;SO2-4=3 096.1mg/L),系统运行25d.结果表明:SRB生物阴极MFC系统具有很好产电性能,输出电压高达445 mV(外电阻为1 000Ω),表观内阻为200Ω,功率密度最高达75.66mW·m-2;其对AMD pH值的调节效果显著,出水稳定在pH=7.2左右;废水中Hg2+、Cr6+的去除率均为100%,Mn2+去除率为65%以上,最高达94%,Ni 2+的去除率在92%以上;出水COD均在50mg/L左右;SO2-4去除速率最高达1.824kg/m3·d-1.SRB生物阴极MFC对AMD具有良好的调节和处理效果.     

两种天然碳酸盐矿物对废水中Cd~(2+)的吸附及解吸试验

采用天然碳酸盐矿物(方解石、白云石)作为吸附剂,以去除废水中的Cd2+,试验了废水中Cd2+初始浓度、pH值、反应时间、温度及吸附剂粒径等因素对Cd2+去除效果的影响。其中Cd2+初始浓度、pH值、反应时间对Cd2+的去除率影响更为显著:Cd2+初始浓度为3.2 mg·L-1时,方解石、白云石对Cd2+去除率达到96.53%、95.42%,但随着初始浓度的增加去除率降低;当Cd2+废水pH值为7.0时,方解石、白云石对Cd2+的去除率分别为95.0%、99.44%,酸性条件下Cd2+的去除率较低;去除率随反应时间增加而增加,当反应时间为24 h时,方解石、白云石对Cd2+去除率达到98.1%、95.7%。利用去离子水与0.01 mol·L-1的HCl、NaOH、NaCl分别进行解吸试验,结果表明:不同解吸剂对方解石、白云石中Cd2+解吸率都较低,分别为0.16%、2.40%、0.18%、0.17%和0.29%、9.62%、0.17%、0.39%,Cd2+能被方解石及白云石稳固地吸附。方解石、白云石对Cd2+的等温吸附线符合Freundlich和Langmuir模式,最大吸附量分别为7.709、10.546 mg·g-1。     

吸附材料处理含Zn~（2＋）重金属废水的影响因素

考察了废水初始pH值、不同阳离子、阴离子、有机物、共存重金属离子、极端条件等因素对吸附Zn2＋的影响.结果表明,8 h后吸附接近饱和,废水初始pH=6时处理效果最好,Zn2＋吸附容量为3.98 mg/g,去除率为79.6%;Na＋、K＋、Mg2＋、Ca2＋均会抑制Zn2＋的吸附,影响顺序从小到大为Na＋〈K＋〈Mg2＋〈Ca2＋;Cl-、SO24-对吸附Zn2＋抑制作用很小,且Cl-的抑制作用小于SO42-;COD对吸附Zn2＋有促进作用;Pb2＋、Cu2＋共存时,对Zn2＋的吸附有抑制作用,影响顺序为Pb2＋单元体系〈Cu2＋单元体系〈Pb2＋、Cu2＋二元体系;高盐和强酸对Zn2＋的吸附有较大影响,但高温基本无影响.饱和吸附材料的后处理试验表明,在550℃马弗炉中热处理6.5 h,烧失率为75.4%,烧渣中Zn2＋含量为1.75%,与热处理前相比,富集倍数为4.1倍.本文研究成果为吸附法处理含锌重金属废水并回收废水中的重金属提供了重要依据.     

不同粒径煤矸石矿井填充环境影响的淋溶实验

煤矸石中含有多种有害微量元素,因此用煤矸石填充矿井可能对地下水造成二次污染.为评估填充的安全性,作者以平顶山矿区为例,将煤矸石处理成4种不同的粒径,进行连续淋溶实验,模拟其在矿井填充后对地下水环境的影响,并测定pH值、电导率、F-、总硬度、Zn2+、Mn2+、Cd2+、Cr6+、Cu2+、Pb2+等项目.在实验条件下,淋溶液中的F-和Mn2+超标,Pb2+偶有超标;pH偏碱性,且粒径越小,越利于组分溶出;其他组分溶出量小,多未检出.实验表明,填充是可行的,但对地下水环境存在一定影响,必须对其进行处理,控制F-、Mn2+和Pb2+的溶出.     

电气石处理重金属离子废水实验研究

研究了处理重金属离子溶液时电气石用量、溶液pH值、反应时间、溶液初始浓度对重金属离子去除率的影响,结果表明,在电气石用量2g、pH值为6、反应时间50min、溶液初始浓度1mmol/L条件下处理效果最佳,重金属离子Cu2+、Pb2+、Cd2+去除率分别为97.5%、94.6%、95.3%,取得了良好的效果。     

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 (Typhalatifolia )为优势种的人工湿地系统对广东省韶关市凡口铅 /锌矿采矿废水净化效能 .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 0 2 %、 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 .     

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/锌矿采矿废水净化效能.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.     

用于水污染重金属检测的微电极阵列传感器芯片

基于溶出伏安法,采用一种新型的汞膜金微电极阵列传感器芯片,实现了水污染痕量重金属离子Zn2+、Cd2+、Pb2+和Cu2+的同时检测.在K3［Fe(CN)6］溶液中对微电极阵列传感器进行循环伏安扫描,分析其电化学特性及实际表面积,采用电化学阻抗谱法检验微电极阵列传感器表面汞膜沉积的程度.镀汞后的微电极阵列传感器采用差分脉冲阳极溶出伏安法,同时检测样本溶液中的重金属元素:Zn2+、Cd2+、Pb2+和Cu2+,得到的Cd2+、Pb2+和Cu2+的标准工作曲线线性度良好,检测下限分别为0.1、0.5和0.3 μg/L,但Zn2+的标准工作曲线线性度较差,这主要是由测试基线的漂移及不准确的加标造成的.     

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.     

碳羟基磷灰石对废水中Cd2+的吸附

利用废弃蛋壳制备碳羟基磷灰石,并利用其吸附废水中的Cd2 .考察了Cd2 初始浓度、pH值、吸附时间、吸附剂用量以及温度等因素对吸附效果的影响,结果表明:当废水中Cd2 初始浓度为30 mg/L、pH=7、吸附时间35 m in、温度35℃时,碳羟基磷灰石对Cd2 去除率高达99.9%.吸附实验还表明该吸附符合Freundlich方程.     

碳纳米球改性阳极的产电性能

采用低温水热法制备了碳纳米球,利用直接生长法制备成改性阳极,并将两者经高温处理,然后应用于微生物燃料电池(MFC)中。应用高温改性电极后MFC产电性能没有提高,内阻164Ω,增大80%,最大输出功率288mW·m~(-2),降低26%。应用高温处理改性电极后MFC产电性能有所提高,内阻68Ω,降低了25%,最大输出功率480mW·m~(-2),提高18%。     

Fenton试剂去除选矿废水中黄药的试验研究

选矿废水由于含有残留选矿药剂易造成环境污染.论文用Fenton试剂处理含黄药模拟废水和实际选矿废水,考查了pH值、H2O2和Fe2+浓度对黄药去除率的影响.结果表明:Fenton试剂处理120mg/L的模拟黄药废水,在H2O2质量浓度20mg/L、Fe2+质量浓度12mg/L、废水初始pH为4条件下,黄药的去除率达到96.8%;处理150 mg/L的实际废水,当pH为3,H2O2质量浓度24mg/L,Fe2+质量浓度18mg/L时,黄药的去除率达到97.6%,废水可达标排放.     

壳聚糖对微量金属离子吸附作用研究

研究了壳聚糖对溶液中Mn2+、Fe2+、Cu2+、Zn2+四种常见微量金属离子的吸附作用,通过吸附率、溶液pH等参数,表征了壳聚糖的吸附能力及其对离子的选择性吸附,其选择性次序为:Cu+2＞Zn2+＞Fe+2＞Mn+2,为壳聚糖处理污水中的微量金属离子作了有意义的探索.     

含酚类煤化工废水自还原Fe3+类芬顿体系研究

煤化工废水水质复杂,难降解有机物及氨氮含量高,这给废水处理带来很大难度。而现有的煤化工废水处理技术（混凝法、吸附法、膜生物反应法等）具有成本高、运行不稳定、预处理效果差等缺陷,难以满足煤化工行业发展的需要。为了高效处理煤化工废水,本文利用煤化工废水中酚类有机物的还原性促进Fe3+/Fe2+的循环,提出了一种利用Fe3+/H2O2类芬顿体系处理煤化工废水的新方法。对照实验结果表明：Fe3+/H2O2体系中COD、TOC、TN、NH3-N的去除率可以达到74.63%、52.62%、10.46%、15.11%;相比于其他体系,Fe3+/H2O2体系出水色度明显降低,UV-Vis光谱下降幅度最大,铁泥量也明显减少。Q-TOF分析结果表明：废水中主要的8种有机物都是酚类或者具有醛基、羰基、羧基、碳碳双键或者酯基等还原性的官能团。通过测定COD去除率和pH、Fe3+/Fe2+、H2O2等含量随时间的变化趋势,提出了Fe3+/H2O2体系去除有机物的机理：废水中的还原性有机物将Fe3+还原为Fe2+,促进Fe3+/Fe2+循环,生成的Fe2+与H2O2发生芬顿反应,实现废水中有机污染物的去除。利用控制变量法,确定了最佳运行工况为：Fe2(SO4)e添加量为1.0 g/L、H2O2添加量为50 mM、反应温度为30 ℃、初始pH为6.8。在此工况下,反应60 min后,煤化工废水的COD、TOC、TN、NH3-N去除效果良好,色度明显降低,B/C值从0.17提升至0.47,可生化性大幅提高。本文证实了利用含酚类煤化工废水自还原Fe3+/H2O2体系的可行性,降低了运行成本,为后续研究及工程应用提供理论基础。     

城市污泥重金属形态及其生物有效性的研究

采用Tessier连续提取法对城市污泥中的Zn、Cu、Cd、Cr、Pb、Ni进行了形态及总量分析,并通过盆栽实验研究了污泥中重金属的生物有效性.结果表明,污泥中Zn、Cu、Cd、Cr、Pb、Ni的含量均低于污泥农用控制标准值(土壤pH≥6.5);Zn、CA、Cr、Pb主要以残渣态存在,Cu、Ni主要存在形式为有机结合态;Zn、Cd、Cr、Pb的不可利用态所占比例均在50％以上,这对污泥农用是非常有利的.盆栽植物酸模叶蓼的根部对重金属的富集作用大于茎叶,其吸收的重金属不仅包括可交换态和碳酸盐结合态,还包括了在一定条件下释放出来的铁锰氧化态和有机结合态.     

微生物燃料电池处理直接大红模拟废水

构建了以厌氧污泥作为接种菌源、以铁氰化钾为电子受体、以醋酸钠为基质的双室微生物燃料电池(MFC),研究了MFC在不同的直接大红初始浓度下对基质的降解效果以及系统的产电性能。结果表明:MFC产生的电能主要源于阳极微生物对醋酸钠的降解,直接大红的脱色源于微生物及电化学的降解。直接大红对MFC微生物活性有负面影响,但有利于电子传递。在醋酸钠初始浓度为0.5g·L~(-1)、直接大红初始浓度为100mg·L~(-1)时,处理效果最好,MFC对直接大红模拟废水的48h最大脱色率为38.6%,COD最大去除率为57%,输出功率密度和输出电压分别为6.5 mW·m-2和450 mV左右。     

活性黑KN-B的M^n＋/H2O2型高级氧化脱色研究

开展Mn+(Fe2+、Fe3+、Co2+、Cu2+),H2O2型高级氧化体系对活性黑染料KN-B的氧化脱色研究.发现实验条件下经典Fenton体系(Fe2+/H2O2)对KN-B脱色效果随酸性增强、反应时间延长、反应温度升高和初始染料浓度降低增加;在pH=7,T=25℃,KN-B、H2O2与催化剂Fe3+初始浓度比例为1:5:1.6时,100min脱色率可达96.60%.分别进行pH=3,7和10条件下Fe3+/H2O2、Co2+/H2O2、Cu2+/H2O2体系对KN-B的脱色研究,结果表明与Fe3+/H2O2高级氧化体系相比,Co2+/H2O2体系脱色效果不明显,而Fe3+/H2O2和Cu2+/H2O2分别在中性和碱性条件下可在短时间内达到更高的脱色率.初始pH=7,50 min后Fe3+/H2O2体系脱色率可达98%以上,该体系更适于KN-B氧化脱色.