TiO2/矿物复合光催化剂降解工业废水中偶氮染料的应用研究

采用高岭石基纳米TiO2光催化剂，降解工业废水中的偶氮染料。研究废水初始浓度、催化剂投加量、废水初始pH值以及氧化助剂H2O2投加量，对降解脱色率的影响。结果表明，偶氮废水初始浓度为40mg／L，催化剂投加量取1g／50ml废水，废水初始pH值为4，偶氮废水降解4h后，脱色率达到99.2％。添加适量氧化助剂可加快反应速度。该研究表明，TiO2／矿物复合光催化剂，对偶氮染料具有极好的降解效果。     

壳聚糖磁性微球吸附Pb2+的试验研究

从吸附温度、吸附剂投加量、pH值、反应时间、初始浓度等方面考察了自制壳聚糖磁性微球作为吸附剂对含铅废水的处理效果。结果表明：在初始pH值为5.0,反应时间为20 min,吸附剂的投加量为0.900 g,初始浓度为50 mg/L时吸附剂对Pb2+的吸附效果最佳。壳聚糖磁性微球对Pb2+的吸附过程基本符合Langmuir、Temkin等温吸附模型,为二级反应动力学过程。     

含磷废水中磷初始浓度对结晶法回收条件的影响研究

以天然方解石为晶种通过结晶法处理模拟含磷废水,考察了在不同的磷初始浓度条件下,反应时间、晶种投加量、pH值和Ca/P摩尔比对磷去除效果的影响。研究结果表明:磷初始浓度对反应时间影响较大,磷初始浓度愈大,结晶反应所需的时间愈短;晶种投加量为60 g/L时,磷去除效果最好;在一定条件下,随着磷初始浓度的增加,pH值和Ca/P摩尔比对磷去除率的影响逐渐减弱,所以应根据废水的具体磷初始浓度确定最适宜的pH值和Ca/P摩尔比。     

粉煤灰-硅藻土复合材料对选矿废水中Cr(Ⅵ)的吸附行为研究

将粉煤灰、硅藻土复合焙烧改性后制得吸附剂——粉煤灰-硅藻土复合材料,并将其应用于吸附选矿废水中的Cr(Ⅵ),考察了溶液Cr(Ⅵ)初始浓度、pH值、吸附剂投加量、吸附温度、吸附时间等参数对吸附剂吸附Cr(Ⅵ)效果的影响。结果表明:粉煤灰与硅藻土复合焙烧改性后,材料孔隙增加,比表面积增大; 粉煤灰-硅藻土复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附是一个自发的吸热过程,以物理吸附为主。在溶液Cr(Ⅵ)初始浓度10 mg/L、pH=2、粉煤灰-硅藻土复合材料投加量20 g/L、吸附温度60 ℃、吸附时间6 h条件下,500 ℃焙烧2 h制得的粉煤灰-硅藻土复合材料对废水中Cr(Ⅵ)去除率可达70.6%。     

石墨烯-TiO2复合材料可见光催化降解乙黄药

以石墨烯-TiO2复合材料为光催化剂,可见光条件下催化氧化降解硫化矿选矿模拟废水中残余乙黄 药,分析了不同种类光催化材料、溶液 pH 值、光催化时间、乙黄药初始浓度等因素对催化氧化降解效果的影响,并 对光催化材料可重复利用性进行了评价。结果表明：在乙黄药初始浓度为 20 mg/L、初始 pH=6.8、复合材料用量为 0.3 g/L、反应时间为 120 min,氙灯模拟可见光的试验条件下,模拟废水中乙黄药降解率可达到 94.54%,制备的高性 能复合材料重复利用 4 次仍有较好的光催化活性。紫外光谱仪在 200～400 nm 波长范围内扫描对光催化氧化过程 进行了表征,结果表明：乙黄药光催化氧化降解过程中有过黄药产生,然后过黄药在光催化剂作用下将继续氧化成 其他物质。     

大同膨润土对阳离子蓝吸附作用的研究

以大同地区两种膨润土为吸附材料,研究了膨润土对阳离子蓝(X-GRRL)的吸附作用,通过改变膨润土的粒度、投加量、吸附时间、染料废水初始浓度、初始pH值及吸附温度等条件,分析其对阳离子蓝(X-GRRL)的吸附量与脱色率的影响。结果表明,反应初始温度为室温(25℃),pH值为7,A、B两种膨润土投加量为0.4 g/L,阳离子蓝质量浓度为20 mg/L时,脱色效果最佳,脱色率分别为91.13%与99.67%,吸附量分别为47.78 mg/g、49.82 mg/g。吸附结果更符合Lagergren准二级动力学模型。热力学结果与Langmuir型拟合度较高。     

黄铜矿催化异相类Fenton反应处理染料废水研究

采用异相类Fenton反应处理染料废水,并以均相Fenton反应为对照,考察废水初始pH值、催化剂投加量、H₂O₂投加浓度和反应时间对处理效果的影响,测定了反应过程中铁离子和剩余H₂O₂浓度的变化情况。结果表明,对于试验用实际染料废水,均相Fenton反应适宜的pH范围为3~8,七水合硫酸亚铁投加量为2 g/L,H₂O₂投加浓度为20 mmol/L,反应时间为2 h时,COD去除率与色度去除率最高能达到59.39%和97.71%;异相类Fenton反应在废水初始pH=3时处理效果最佳,黄铜矿投加量为9 g/L,H₂O₂投加浓度为20 mmol/L,反应时间4 h时,COD去除率与色度去除率分别为56.03%和93.79%。均相和异相类Fenton反应处理染料废水过程中生成的·OH能降解有机污染物。     

Fe_3O_4-粉煤灰复合材料制备及对水中氨氮吸附性能

采用共沉淀法在碱性条件下制得Fe3O4-粉煤灰复合材料,通过投加量、p H值、氨氮初始质量浓度、振荡时间等单因素实验,比较了不同条件下该复合材料对模拟氨氮废水的吸附性能差异,并结合吸附模型对其吸附机理进行初步探究。结果表明,室温条件下(25℃),氨氮初始质量浓度为20 mg/L、复合材料投加量为1 g/100m L、p H值为6、以150 r/min振荡30 min时,对氨氮吸附效果最佳。该复合材料对氨氮的等温吸附过程更符合Freundlich模型,等温吸附方程为lnqe=0.3271ln ce-0.2851,拟合度R2为0.96883。     

Fenton试剂催化氧化法处理焦化废水的实验研究

以焦化废水为研究对象,采用Fenton(Fe2++H2O2)试剂催化氧化法对焦化废水进行强化一级处理实验。重点考察Fenton试剂在不同反应条件下,处理焦化废水的效果和反应的影响因素。设计了反应时间、pH值、试剂投加量、试剂配比、反应温度、投加方式等6种不同反应条件下CODCr和酚的去除实验。综合各反应条件试验结果表明:CODCr去除率为88.12%,酚去除率为89.45%,达到最佳实验处理效果。     

γ-Al2O3催化臭氧氧化水中双酚A动力学研究

采用竞争动力学法,以苯酚(phe)作为竞争物,在常温常压下对γ-Al_2O_3催化臭氧氧化水中双酚A(BPA)的动力学进行研究,考察了催化剂投加量、臭氧投加量和反应初始pH值对反应速率常数kBPA的影响,实验结果表明:γ-Al_2O_3催化臭氧氧化BPA过程符合一级反应动力学模型,其中kBPA与催化剂投加量(2～10 mg/L)成正相关,其变化范围为1.98×10~6～2.18×10~6mol~(-1)·L·s~(-1);随着臭氧投加量(3.97～8.5 mg/min)的增加,kBPA在臭氧投加量为6.52mg/min时有一个最大值,其值为2.33×10~6mol~(-1)·L·s~(-1);反应初始pH值对kBPA的影响较大,随着pH值(3.0～11.0)增大,kBPA呈指数增加,其变化范围为1.43×10~3～1.77×10~9mol~(-1)·L·s~(-1)。     

TiO2/改性煤矸石复合光催化材料的制备及其去除水体中苯酚

以固废物煤矸石(CG)为载体,以Ti(SO4)2为钛源,采用水热法制备煤矸石负载型二氧化钛(TiO2/CG)用于含酚废水的处理.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)对产物的组成和微观形貌结构进行表征.以苯酚为目标污染物,考察TiO2/CG/St的投加量、苯酚溶液初始浓度和反应温度对苯酚去除率的影响,研究反应动力学规律.结果 表明,TiO2以锐钛矿的形式被成功负载于煤矸石表面后可有效提高其光催化性能.当TiO2/CG用量为2 g/L、反应时间为60 min、反应温度为20℃、苯酚初始浓度为100 mg/L、苯酚初始pH值为5,苯酚去除率达到59％.去除苯酚过程符合伪二级动力学模型.     

Fe-TiO2/膨润土对甲基橙染料废水光催化降解性能研究

以广西宁明膨润土为载体,采用溶胶-凝胶法及微波辐射下制备了掺铁TiO2负载型光催化剂——Fe-TiO2/膨润土复合材料,研究了废水的pH值、催化剂用量、Fe的掺杂浓度及废水初始浓度等因素对复合材料光催化降解甲基橙染料废水的影响.结果表明,当pH=4.21、催化剂用量为2.5g/L、Fe的掺杂浓度为0.2%、废水初始浓度为20mg/L、光照时间为60min时,甲基橙降解率可达96.3%;在实验浓度范围内,该光催化反应可用一级反应动力学方程描述,且Fe-TiO2/膨润土催化剂具有较高的活性稳定性,因而具有较好的应用前景.     

羟基磷灰石-铁基复合材料去除铀的效果和机理研究

采用液相还原法制备了羟基磷灰石-铁基复合材料,考察了pH值、吸附材料用量、铀初始质量浓度、反应时间、Mn~(2+)和CO_3~(2-)对羟基磷灰石(HAP)与羟基磷灰石-铁基复合材料去除地下水中的铀效果的影响,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等手段表征分析了HAP和复合材料的结构与物相,并探讨了去除铀的机理。结果表明,复合材料对铀有很好的去除效果,当溶液pH值为5. 0、复合材料投加量为0. 05 g、铀的初始浓度为10 mg/L,60 min时去除率达到98. 53%。反应过程符合准二级动力学方程,能够很好地用Freundlich和Langmuir方程进行拟合。     

石棉尾矿渣负载TiO2处理含酚废水的影响因素研究

以煅烧蛇纹石石棉尾矿酸浸渣负载TiO2制备了一种光催化材料,研究了催化材料用量、废水初始浓度、紫外光照射时间、废水pH值对煅烧石棉尾矿酸浸渣负载TiO2处理含废水的影响情况,并探讨了光催化氧化机理.结果表明:一定条件下,催化材料能有效处理含苯酚废水;双氧水的加入有利于光催化降解反应的进行;苯酚的降解是催化材料吸收紫外光产生大量氧化性自由基氧化分解的结果.     

氯化铁改性活性氧化铝的制备和表征及其除磷效果研究

为提高活性氧化铝对废水中磷的去除效果,以氯化铁为改性剂,采用碱性沉积法对其进行改性,测定了改性前后活性氧化铝的比表面积及孔容,考察了吸附时间、pH值、废水初始浓度、改性剂投加量等因素对去除废水中磷的影响,探讨了改性活性氧化铝对磷的吸附机理。结果表明,改性后活性氧化铝的比表面积为430.582 m2/g,提高了23.5%;吸附时间为4 h时,吸附达到平衡,磷吸附量比改性前提高了10.2%;当pH值在5~7时,磷去除效果最好;随着废水中磷初始浓度的提高,磷去除率降低;随着改性活性氧化铝投加量的增加,磷去除率升高,当投加量为5.0g/L时,吸附效果最好;Freundlich和Langmuir 2种等温线模型均能较好反映改性活性氧化铝对磷的吸附行为,其中Langmuir模型更为理想。     

沸石吸附7-ACA废水中CODCr和NH3-N的试验研究

以抗生素原料中间体( 7-ACA)废水为研究对象,天然沸石及改性沸石为吸附材料,考察了废水初始pH值、沸石粒径、沸石投加量、吸附时间及沸石酸、碱、盐改性对废水中CODCr和NH3-N去除效果的影响.单因素实验结果表明,天然沸石处理废水的适宜条件为:废水初始pH值7.5,沸石投加量20g/L,沸石粒径1～2 mm,吸附时间150min.此条件下天然沸石对废水中CODCr和NH3-N去除率分别为35.3％和23.0％.盐酸改性沸石对废水中CODCr和NH3-N去除效果明显优于氢氧化钠改性沸石和氯化钠改性沸石.1 mol/L盐酸改性沸石投加量为15g/L,对废水中CODCr和NH3-N去除率均大于改性前,分别为48.4％和40％.     

生物铁修复Cr(Ⅵ)污染土壤的试验研究

将海绵铁介于活性污泥中以SBR法培养得到生物铁,通过单因素实验对生物铁修复模拟Cr(Ⅵ)污染土壤的影响因素及效果进行了研究。结果表明:生物铁修复Cr(Ⅵ)污染土壤受时间、pH值、生物铁投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度的影响;生物铁投加量越大,Cr(Ⅵ)初始浓度越低,Cr(Ⅵ)的修复效果越好,pH值对修复效果影响较小。Cr(Ⅵ)初始浓度为333.33mg/kg,投加1 440mg/kg生物铁,7d后土壤中Cr(Ⅵ)的浓度为42.87mg/kg,去除率为87.14%,达到国家土壤环境质量一级标准。生物铁通过氧化还原、电化学、物理吸附、络合沉淀及生物作用修复土壤Cr(Ⅵ)。     

改性硅藻土-沉淀法对废水中磷的去除效能

采用改性硅藻土处理含氮磷的模拟废水,考察了未投加镁源和投加镁源两种条件,相同pH值下碱改性硅藻土投加量对磷去除效果的影响。结果表明:废水初始pH值为9,未投加镁源条件下,改性硅藻土体系对废水中PO43--P的去除效果与投加量呈正相关,但对废水中PO43--P的去除率均在22%以下;投加镁源条件下,改性硅藻土体系对废水中PO43--P的去除率与改性硅藻土投加量呈正相关,其对废水中PO43--P去除率在83.72%~96.48%。投加镁源条件下,改性硅藻土体系对废水中PO43--P的去除作用有沉淀作用和吸附作用,以沉淀作用为主;硅藻土诱导废水中PO43--P沉淀去除中,废水中的PO43--P主要以Mg3(PO4)2沉淀形式去除,XRD图谱未见鸟粪石特征峰出现。     

利用轻烧镁回收水中氮磷元素的研究

采用磷酸铵镁(MAP)沉淀法,先向模拟磷废水中投加65%低品位轻烧镁粉,再利用除磷后的沉淀物处理氨氮废水,研究pH值、氨氮质量浓度、投加量和反应时间等对氮元素去除效果的影响。结果表明,65%轻烧镁粉处理含磷废水沉淀物在质量浓度50 mg/L、投加量9 g/L、pH值为2、反应时间15 min的试验条件下,沉降2 h,氨氮的去除率达到65.03%。利用低品位轻烧镁粉进行MAP结晶沉淀法可有效回收废水中的氮磷元素,制备氮磷缓释肥,在资源回收利用和环境保护方面具有广阔的应用前景。     

Fenton氧化法处理高盐制药废水的研究

为了实现高盐制药废水的达标排放,采用Fenton氧化法对高盐制药废水出水进行深度处理,通过单因素实验与正交试验研究了废水初始p H值、H₂O₂投加量、硫酸亚铁投加量以及搅拌反应时间等因素对制药废水的处理效果。经试验确定最佳反应条件：p H值为3、H₂O₂(30%)投加量为5 m L、H₂O₂∶Fe²⁺为20∶1、反应时间为30 min。在最佳条件下,废水中COD的去除率达67.41%。经Fenton处理后的废水有机物种类与浓度均发生了变化,部分复杂有机物转化为较易分解有机物。