KMnO4/CaCO3协同脱硫脱硝实验研究

在喷射鼓泡塔实验台上,采用KMnO₄/CaCO₃进行了协同脱硫脱硝实验,研究了氧化剂加入量、SO₂浓度、NO浓度、浆液pH值、浸没深度、浆液浓度、模拟烟气温度对SO₂和NO脱除效率的影响.实验结果表明：NO的脱除效率随氧化剂加入量、SO₂浓度、浸没深度、浆液浓度的增大而提高,随NO浓度的提高而降低;SO₂的脱除效率随氧化剂加入量、SO₂浓度、pH值、浸没深度、浆液浓度的增大而提高,而NO浓度和烟气温度对SO₂脱除效率无影响作用;NO的脱除效率与浆液pH值和温度无明显关联.     

硫代硫酸盐浸金体系中活性炭表面Zeta电位研究

研究了硫代硫酸盐浸金体系下基底试剂浓度与pH值、模拟浸出液pH值与搅拌时间等对活性炭表面Zeta电位的影响。结果表明,活性炭零电点为2.13; 其表面Zeta电位随硫代硫酸盐浓度增加而负值减小,随硫酸铜浓度增加而正值减小,随氨水浓度增加保持不变; 氨水溶液pH值大于9.0时,活性炭Zeta电位开始负值增大; 而活性炭Zeta电位几乎不随硫代硫酸盐溶液pH值变化而变化。模拟浸出液中,活性炭表面Zeta电位随pH值、搅拌时间变化较小; 当pH值为9.0时,活性炭对Au(S₂O₃)₂^3-的吸附率最大,为27.8%。模拟浸出液中活性炭表面主要优先吸附了含硫含氮化合物,表面Zeta电位始终为负值,活性炭通过静电作用难以吸附Au(S₂O₃)₂^3-。     

微波强化铝改性膨润土对水中氨氮的吸附性能

采用Al₂(SO^₄)³溶液和微波炉制备了微波强化铝改性膨润土吸附剂,并研究了吸附剂对水中氨氮的吸附性能。试验验结果表明：制备微波强化铝改性膨润土吸附剂的适宜条件为Al₂(SO₄)₃浓度4%,微波辐照功率480 W,辐照时间10 min。在此条件下,微波强化铝改性膨润土的比表面积可达到180.69 m²/g。在溶液pH值为10,吸附剂用量为0.4 g/L,吸附时间为20 min条件下,用所制备的微波强化铝改性膨润土吸附剂处理浓度为100 mg/L的模拟氨氮废水,氨氮去除率可达96.8%。     

特种活性炭处理含酚废水的实验研究

采用特种活性炭进行含酚废水的吸附处理试验,研究了特种活性炭吸附法处理含酚废水的反应机理和影响因素,并考察了活性炭用量、pH值、反应温度、反应时间等因素对含酚废水处理效果的影响.实验结果表明,对150mL焦化废水,在活性炭用量为10g、pH值为6.0～7.0、室温及反应时间为2h的条件下,含酚废水经过特种活性炭吸附处理后,出水酚浓度为0.296mg/L,水质指标满足<城镇污水处理厂污染物排放标准>中的排放标准.     

高锰酸钾改性对颗粒活性炭吸附Cu2+的影响

采用KMnO₄溶液在回流状态下对颗粒活性炭进行了改性。考察了KMnO₄ 溶液浓度对Cu²⁺吸附率-pH曲线及pH的影响,并研究了KMnO₄ 改性对颗粒活性炭吸附和解吸Cu²⁺性能的影响。结果表明,KMnO₄ 改性使颗粒活性炭对 Cu²⁺吸附率-pH曲线及pH向低pH偏移。当KMnO₄溶液浓度为0.03 mol/L时,改性颗粒活性炭效果最好;KMnO₄ 改性提高了颗粒活性炭对Cu²⁺的吸附速率,使其投加量节省约3倍;Cu²⁺在改性及未改性活性炭上的吸附遵循Freundlich等温吸附方程,在相同Cu²⁺平衡浓度下,KMnO₄改性活性炭对 Cu²⁺的吸附量提高约 2.7倍;使用 0.35 mol/L的HCl溶液作解吸液,Cu²⁺从KMnO₄改性活性炭上的解吸率为 91.1%,而Cu²⁺从未改性活性炭上的解吸率仅为8.8%。KMnO₄ 改性提高了颗粒活性炭从水中吸附重金属离子的能力,并促进了其解吸再生性能。     

微电解Fenton法处理有机废水可行性研究

采用微电解Fenton法处理硫铵酯-苯甲羟肟酸-苯胺黑有机废水。考察了初始pH值、铁屑及活性炭投入量、曝气量、H₂O₂用量、催化剂MnO₂加入量和反应时间对废水COD、NH₃-N和色度去除率的影响。最佳条件为:初始pH=3、铁屑用量70 g/L、活性炭用量80 g/L、H₂O₂用量7 mg/L、MnO₂用量8.0 g/L、曝气量500 mL/(min·L)、反应时间20 min,此时废水COD、NH₃-N和色度的去除率达88.21%、93.57%和98.68%。通过多因素正交实验确定了影响COD、NH₃-N和色度去除率的因素强弱顺序为:铁屑投入量=活性炭投入量>H₂O₂用量>pH值>MnO₂用量。     

钠碱脱硫液中SO2的超声波解吸

为研究低价态膜电解超声波协同钠碱再生循环烟气脱硫新工艺中SO₂气体的超声波解吸效果,探讨了超声作用时间、温度、Na⁺初始浓度、解吸液初始pH值等因素对钠碱脱硫膜电解再生溶液中SO₂解吸的影响.实验结果表明,应用超声波可提高钠碱脱硫富液中SO₂的解吸率,在短时间75 s解吸就能达到平衡状态.确定了解吸温度为95 ℃,时间为100 s,钠离子浓度为1.0 mol/L,解吸溶液初始pH=2为低频超声波解吸SO₂的适宜条件,能达到35%左右的解吸率.     

混凝剂处理选矿废水的研究

以硫酸铝[Al₂(SO₄)₃]、硫酸铁[Fe₂(SO₄)₃]、三氯化铁(FeCl₃)、氯化铝(AlCl₃)为混凝剂处理选矿废水, 探讨了不同混凝剂的处理效果及三氯化铁处理砷、镉等离子的混凝机理。结果表明, 用混凝工艺处理选矿废水效果显著, 三氯化铁(FeCl₃)为最佳混凝剂, 最佳添加用量为16 mg/L, 废水经处理后符合国家排放标准。     

酸性硫脲浸出废旧手机线路板中金的研究

采用硝酸氧化预处理-酸性硫脲浸金法浸出废旧手机线路板中金, 考察了物料粒度、氧化剂Fe₂(SO₄)₃质量分数、pH值、硫脲浓度、温度等因素对酸性硫脲浸金过程的影响, 结果表明: 物料粒度越小, 金浸出率越高; 当氧化剂Fe₂(SO₄)₃用量0.3%、pH值1.5、硫脲浓度12 g/L、温度30 ℃, 磁力搅拌反应2 h, 金浸出率为88.54%。硝酸氧化预处理-酸性硫脲浸金工艺能高效、无毒地浸出手机线路板中的金, 为“城市矿山”开采提供技术支撑。     

硫酸镍钴锰溶液中除氟工艺研究

针对从硫酸镍钴锰溶液中除氟效率低、有价金属损失严重等问题, 开展了以Al₂(SO₄)₃·18H₂O为沉淀剂、从硫酸镍钴锰溶液中除氟新工艺研究。考察了反应pH值、Al₂(SO₄)₃·18H₂O用量、反应温度、反应时间等参数对除氟效果的影响, 结果表明, 在初始pH值5.5、氟铝物质的量比为5、反应温度40 ℃、反应时间120 min条件下, 除氟后溶液中氟浓度从初始的3.22 g/L降至0.15 g/L以下, 且引入的Al³⁺浓度低于0.01 g/L, 镍钴锰总损失率低于5%。     

硅胶负载二氧化锰吸附重金属的研究

该文以原位合成法制得S-MnO₂吸附剂,并采用XRD、FT-IR、SEM、BET/BJH等方法进行表征。考察了吸附反应时间、吸附剂用量、水浴温度、反应溶液酸碱度对S-MnO₂吸附重金属离子的影响。结果表明,S-MnO₂的吸附效果良好,去除率近100%,尤其是Cu2+、Pb2+、Zn2+等重金属离子都达到了饮用水标准。As5+在5 min内即可达到吸附平衡且S-MnO₂几乎不受溶液酸碱度的影响,可在大范围pH（2~10）条件下使用。该材料成本低、效率高、使用范围广、固液分离快、无二次污染,在未来的矿山废水处理领域中有着广泛的应用前景。      

粉状活性炭流化床吸附SO2的实验研究及吸附动力学分析

对粉状活性炭在循环流化床内的脱硫特性进行了实验研究,结果表明：活性炭表面化学特性对脱硫性能具有重要影响;C/S摩尔比是影响脱硫率的重要参数,随着C/S摩尔比的增加,脱硫率迅速增加,但其吸附速率迅速下降;粉状活性炭具有较高的吸附速率,但随着吸附时间的延长,活性炭的吸附容量和吸附速率迅速衰减,12 s后基本不再具备吸附能力;采用Bangham模型进行拟合,得到的模拟值和实验值吻合良好。     

人工合成水铁矿对钒(Ⅴ)的吸附特征

采用静态批处理吸附实验,研究了人工合成水铁矿对钒(Ⅴ)的吸附动力学特征,探讨了溶液pH值、反应温度、初始钒浓度及竞争阴离子(Cl^-、NO₃^-、SO₄^2-和PO₄^3-)对水铁矿吸附钒的影响。结果表明,水铁矿对钒的吸附符合准一级和准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型,吸附量随温度增加而增加,吸附过程为吸热自发过程,最大吸附量为23.09 mg/g。水铁矿对钒的吸附最佳pH值范围为4~8,共存阴离子SO₄^2-和PO₄^3-明显抑制其对钒的吸附。SEM-EDS和FTIR分析表明,水铁矿中Fe-O位点可能是钒的主要吸附位点。水铁矿对钒离子具有较好的吸附效果,在一定的工艺条件下,可作为水体钒污染的修复材料。     

铁碳微电解填料制备及其降解黄药研究

微电解是一种有效、廉价、绿色的工业废水预处理技术。本研究以铁、碳、粘结剂、造孔剂为原料优化设计制备出了微电解填料,并考察了其用于降解去除异丁基黄药的效果,重点研究了反应时间、填料用量和模拟废水初始pH值对微电解降解异丁基黄药的影响,并用GC-MS测定异丁基黄药降解后产物。结果表明,填料最佳制备条件为:m（Fe）/m（C）=1 GA6FA 1、粘结剂含量为20%、造孔剂含量为3%、煅烧温度为900 ℃、煅烧时间为2.5 h。微电解降解异丁基黄药最佳条件为:模拟废水初始pH=7、反应时间为90 min、填料用量为500 g/L,在此条件下溶液中异丁基黄药、COD、和TOC最终降解率分别为89.91%、79.91%、和35.87%。微电解降解异丁基黄药的最终产物是CO₂、H₂O和SO₄2-。微电解可以用于净化降解选矿废水残留药剂。      

核壳结构的磁性铁锰复合氧化物对铅离子的吸附特性研究

通过共沉淀法制备了吸附剂--核壳结构的磁性铁锰复合氧化物,并应用于模拟废水中吸附Pb²⁺。通过调控磁性铁锰复合氧化物中铁和锰的比例、吸附时间和含Pb²⁺废水的pH值等参数,优化磁性铁锰复合氧化物对铅离子的吸附条件。研究结果表明,吸附条件为: 铁锰比3∶1、吸附时间60 min、pH=8,此时核壳结构的磁性铁锰复合氧化物对Pb²⁺的吸附量达到最大值24.99 mg/g。以Fe₃O₄为磁芯制备的磁性铁锰复合氧化物具有磁性,可通过磁性分离的方法瞬间从废水中分离出吸附剂,为该吸附剂的应用及回收利用提供了方便。     

类水滑石/膨润土对水中重金属离子的吸附研究进展

类水滑石、膨润土均为具有特殊层状结构的黏土材料,其中类水滑石具有良好的阴离子交换特性,而膨润土具有良好的阳离子交换特性。近年来这两类材料在水处理方面备受关注。主要概述了类水滑石和膨润土的结构与性质,并着重介绍了类水滑石、膨润土及其改性材料在含重金属离子(如Pb2+、Cd2+、Zn2+、Cu2+及HAsO₄2-、Cr₂O₇2-等)废水处理中的应用研究进展。相关研究结果表明,类水滑石焙烧产物对水中HAsO₄2-、Cr₂O₇2-等具有较好的吸附性能,吸附机理以层间离子交换为主;类水滑石经过有机或无机改性处理后对重金属阳离子(如Pb2+、Cd2+、Zn2+、Cu2+等)同样具有较好的吸附性能,吸附过程很可能同时存在表面络合作用、沉淀作用、同晶替代、静电吸引及物理吸附等。通常而言,经活化改性、无机改性、有机改性或无机-有机复合改性的膨润土较天然膨润土具有更为优良的吸附性能,吸附作用为物理吸附、离子交换、化学键或表面络合等。然而大多类水滑石或膨润土经改性处理后易对环境造成二次污染,且不利于吸附剂的循环利用,因此研究开发高效环保的类水滑石或膨润土单一或复合吸附材料具有重要意义。      

某高镁低品位软锰矿锰镁分离试验

高镁低品位软锰矿石传统的锰镁分离工艺均存在污染严重、锰镁离子分离效率低等问题。为了实现高镁低品位软锰矿的高效、低污染开发利用,以广西某高镁低品位软锰矿为原料,对采用酸化还原焙烧+尾气(SO2)还原软锰矿矿浆—还原产物合并浸出—浸出液除杂工艺制得的高纯Mn SO4与Mg SO4混合溶液,进行了NH4HCO3沉Mn2+(锰镁高效分离)工艺条件研究。结果表明,在NH4HCO3与Mn SO4物质的量之比为2.25,反应时间为60 min,反应温度为30℃,搅拌速度为120 r/min情况下,锰镁分离率可达96.96%。该锰镁分离工艺既解决了酸化还原焙烧尾气(SO2)的高效回收利用问题,又高效地实现了浸出液中锰镁离子的分离。     

基于Box-Behnken响应曲面法优化Fenton氧化处理柿竹园多金属选矿废水

以柿竹园东波选厂选矿废水为研究对象,采用响应曲面法对Fenton氧化法处理选矿废水的工艺进行优化。以反应pH值、FeSO₄·7H₂O用量、H₂O₂用量为影响因素,COD去除率为响应值,通过Box-Behnken 响应曲面法建立因素与响应值之间的数学模型,得到最佳工艺条件为:反应pH值2.98、FeSO₄·7H₂O用量446.76 mg/L、H₂O₂用量457.66 mg/L,该条件下验证得COD去除率为76.55%,与模型预测值偏差仅1.65个百分点,证明了响应曲面法用于优化Fenton氧化法处理选矿废水工艺的可行性和有效性。     

Sb高效富集与As转化稳定化的砷碱渣清洁利用新技术工业试验

为了实现锑冶炼砷碱渣的清洁利用及无害化处置,设计了球磨浸出—重选收锑—废碱喷淋—氧化沉砷—砷稳定固化的砷碱渣清洁利用新工艺。结果表明:常温下液固比为4:1时,砷碱渣经球磨后水浸,球磨和浸出时间分别20 min和40 min,As浸出率为96.78%,碱浸出率为97.35%,实现Sb、As和碱高效分离;为提取回收浸出渣中锑资源,通过摇床高效富集回收Sb,回收率为40%~50%,且精矿中As < 1%,Sb≥10%,可通过冶炼系统回收;基于酸碱中和原理,浸出液（高砷废碱）进入锑冶炼中烟气脱硫喷淋系统与烟气中SO₂发生反应,烟气中SO₂和As含量达到排放标准,实现浸出碱液和烟气SO₂协同治理目的;向高砷废水加入H₂O₂对砷进行氧化,再加入脱砷剂（生物制剂）与砷发生沉淀反应而脱除,经两段脱砷后,废水中As含量降低至150 mg/m3, 脱砷效率分别为88.4%和92.5%;产生的脱砷渣采用铁盐稳定剂处理,在添加质量比为9%时固化体As毒性浸出浓度从348.67 mg/L降至0.65 mg/L,达到危险废物填埋场入场标准。工业扩大试验结果表明,新工艺可达到以废治废、清洁利用砷碱渣目的。