羟基磷灰石吸附水溶液中Cd^2＋的影响因素的研究

对羟基磷灰石(Hap)固定水溶性Cd2+的影响因素进行了较为系统的实验研究.实验表明去除率与Cd2+初始浓度呈负相关,在Cd2+初始浓度<10 mg/L时,与作用时间、pH值、Hap用量呈正相关,温度对去除率的影响较小.通过正交实验确定了最佳吸附条件Hap用量为5 g/L,pH值为6,作用时间5 min.     

pH值对羟基磷灰石除镉行为的影响

介质的pH值是影响羟基磷灰石(Hap)除镉行为最为复杂的因素之一,它决定了水溶液中Cd2+的赋存状态及Hap的溶解特性与表面性质等,而这些因素与Hap的除镉行为密切相关。实验研究表明,强酸(pH<3)条件下Cd2+的去除率随pH值的升高增加较快,但当pH≥3时这种增加变缓。在广泛的pH值范围内,Hap在含镉溶液和空白溶液中均表现为质子催化和非化学计量比的溶解机理。根据络合平衡计算,Cd2+在不同pH值时具有不同的型体及分布系数。Hap在空白溶液中的表面电动电势ζ为负值,且随pH值的增加其电负性增大。由此可知Hap除镉行为的作用机理是表面络合与表面电位吸附,而不存在溶解 沉淀作用。     

花岗岩母质红壤吸附水中砷(Ⅴ)的影响因素试验

为探讨花岗岩母质红壤吸附水中砷(Ⅴ)的效果和机理, 采用静态吸附实验, 研究溶液砷初始浓度、反应时间、温度、pH值等因素对红壤吸附水中砷的影响.当溶液砷初始浓度小于5.0 mg/L时, 红壤对砷的去除率均大于97%;随着砷初始浓度增大, 去除率逐渐降低; 反应初期(0~120 min), 红壤对砷的去除率迅速增大至95.0%左右.此后, 去除率缓慢增大, 直到720 min后, 去除率达到97.0%左右, 并趋于稳定; 在砷初始浓度一定时, 红壤对砷的吸附量随着温度的升高逐渐增加, 但增加幅度较小; 红壤对砷的去除率随着体系pH值的增大呈减小趋势; 正交试验表明, 在砷初始浓度为5.0 mg·L-1、反应时间为120 min、pH为5.0及反应温度为40℃的组合下, 红壤对砷的去除率最大.      

磷块岩对二价镉离子的吸附性能研究

用宜昌、海口、保康等地磷块岩对水溶液中镉离子的吸附实验结果表明，影响吸附效果的主要因素有介质的酸度，作用时间，初始Cd^2 浓度和样品用量。在pH=6，作用时间为15min，初始Cd^2 浓度为30mg/L的实验条件下，宜昌硅质磷块岩对镉离子的去除率可达98％，去除容量为4．5mg/g（样品），吸附效果最好，海口的效果次之，而保康钙质磷块岩的效果最差。上述差异可能与这些磷块岩的矿物成分和结晶化学特性之间的差异有关。     

零价铁吸附-还原溶液中U(VI)的实验研究

研究零价铁(Zero-valent iron,ZVI)去除溶液中的U(VI),分析了pH值、反应时间、ZVI投加量、铀溶液初始浓度、其它离子(Mg2+、Mn2+、Cl-、NO-3、CO2-3和Cu2+)等条件因素对U(VI)去除效果的影响,并讨论其去除机理。结果表明:ZVI对溶液中U(VI)有较好的去除作用,在pH=4,振荡时间为120min,ZVI投加量为1.6g/L,铀溶液初始浓度为10mg/L,铀去除量为4mg/g时,U(VI)的去除率可达到63.7%。其它离子实验结果表明:Mg2+、Mn2+、Cl-、NO-3对ZVI去除U(VI)影响不超过3%,CO2-3和Cu2+影响相对较大。ZVI去除溶液中U(VI)以还原沉淀和吸附作用为主,吸附-还原反应遵循一级化学反应动力学方程。     

粉煤灰/膨润土颗粒的制备与pb2+吸附实验

以天然钙基膨润土和燃料废弃物粉煤灰为原料,工业淀粉为致孔剂,采用挤出-滚圆技术,制备了粉煤灰/膨润土复合颗粒吸附剂,并用于含Pb~(2+)溶液的吸附。研究了吸附时间、pH、投样量和溶液初始浓度对吸附性能的影响。结果表明,采用挤出-滚圆法制得的复合颗粒吸附剂大小均匀,表面没有裂纹,具有良好的机械强度。吸附实验中,在投样量10.0 g/L,溶液pH为6,吸附时间120 min,溶液初始浓度100 mg/L时,复合颗粒吸附剂对Pb~(2+)的去除率达到97.40%,吸附量为9.74mg/g。热力学实验表明吸附剂对Pb~(2+)的吸附更符合Langmuir吸附等温模型。     

β-FeOOH的水热法合成及其去除Cr(Ⅵ)实验研究

采用水热法成功合成四方纤铁矿(β-FeOOH),并结合XRD、SEM、zeta电位分析等对合成物进行系列表征。重点考察Cr(Ⅵ)初始浓度、pH值以及不同光照条件等因素下,β-FeOOH对Cr(Ⅵ)去除效果的影响。实验结果表明:合成得到的β-FeOOH为纺锤形晶体,长径200nm~250nm,端面直径30nm~50nm。Cr(Ⅵ)初始浓度、pH值以及光照条件对β-FeOOH去除Cr(Ⅵ)均存在重要影响。随着Cr(Ⅵ)初始浓度的升高,β-FeOOH吸附Cr(Ⅵ)量呈先递增后降低的趋势,当Cr(Ⅵ)初始浓度为50.07 mg/L时,β-FeOOH吸附Cr(Ⅵ)量达到最大值12.05mg/g,且吸附特征符合Langmuir方程吸附模型,饱和吸附量为16.35mg/g;β-FeOOH宜在弱酸性环境下去除Cr(Ⅵ),随着污染液pH的升高,β-FeOOH对Cr(Ⅵ)去除率呈现先增加后减小的趋势,在pH为6.24时去除率达到最大,为96.67%;光照条件会影响β-FeOOH对Cr(Ⅵ)的去除,β-FeOOH对Cr(Ⅵ)的去除效率呈现出黑暗环境自然环境紫外光照射。     

臭氧-超声联用处理聚乙烯醇废水

本研究采用臭氧-超声（O₃/US）联用技术处理聚乙烯醇（PVA）废水,分别考察了PVA初始质量浓度、初始pH、臭氧通入速率、超声功率、超声频率及反应时间对PVA和COD去除效率的影响,并在此基础上通过正交实验确定了降解PVA和COD的最佳实验条件。研究结果表明,超声频率对去除率有显著影响,PVA初始质量浓度对去除效率的影响较大,反应时间、超声功率、臭氧通入速率和初始pH的影响相对较小。通过影响实验和正交实验确定的最佳降解条件为:PVA初始质量浓度100 mg/L、初始pH=9、臭氧通入速率4 g/h、超声功率320 W、超声频率40 kHz、反应时间20 min,此时COD和PVA的去除效率分别为86.4%和99.3%。超声对臭氧降解聚乙烯醇废水具有明显的协同作用,在最佳条件下,臭氧-超声联用技术比单独臭氧技术对PVA的去除率增加了5.1%,对COD去除率增加了19.4%。     

不同条件下Cu Pd TiO2多金属纳米电极去除地下水中硝酸盐氮的影响

以Pt为阳极,以Ti纳米管为基底修饰一薄层Pd和Cu构成的多金属纳米电极为阴极,搭建电化学反应器进行去除硝酸盐氮(NO3- N)研究,观察了在不同电流密度、初始浓度和pH值条件下该多金属纳米电极对NO3- N去除率的影响。结果表明,在电流密度为30 mA/cm2,添加050 g/L的 Na2SO4作为支持电解质的条件下,电解90 min后Cu Pd TiO2多金属纳米电极对硝酸盐的去除率可达81%,而相同条件下金属Ti做阴极时对硝酸盐的去除率仅为245%。溶液pH值的改变对 NO3- N的去除效果几乎没有影响;随着电流密度的增高,NO3- N的去除效率也随之提高;而随着溶液初始浓度的升高,NO3- N的去除率反而略有下降。     

出芽短梗霉吸附水体中共存r(Ⅵ)、Cd(Ⅱ)重金属离子研究

利用出芽短梗霉进行吸附水体中Cr(Ⅵ)、Cd(Ⅱ)共存离子实验, Cr(Ⅵ)、Cd(Ⅱ)毒性浓度均为300 mg/L时,菌种生长良好.吸附性能实验结果表明:出芽短梗霉吸附水中Cr(Ⅵ)的最佳条件是pH值为3.0、时间为2 h、温度为30℃,吸附量为8.575 mg/g;吸附Cd(Ⅱ)的最佳条件是pH为5.0、时间为30 min、温度为30℃,吸附量为15.49 mg/g.     

炉渣处理含磷废水的实验研究

以炉渣作为吸附剂，用静态吸附实验方法研究了炉渣对模拟含磷废水脱磷的一般规律，结果表明，炉渣是一种有效的吸附剂，对废水中的磷有较强的吸附去除性能。影响炉渣除磷的主要因素有吸附时间、炉渣用量、pH值和原水含磷浓度。在含磷浓度2～13mg／L、炉渣用量5g／L、中性、吸附时间为2h的实验条件下，磷的去除率可高达99％以上。     

热活化过硫酸盐降解氧氟沙星特性及响应面优化

为了探究热活化过硫酸盐（PS）技术对水中氧氟沙星（OFX）的氧化降解作用,考察了反应温度、体系的初始pH、PS的初始浓度、OFX的初始浓度对OFX降解效果的影响;并在单因素实验的基础上,选取反应时间、体系的初始pH、PS的初始浓度和OFX的初始浓度4个因素进行了响应面优化实验。结果表明：最佳降解条件为,反应温度60℃、PS初始浓度4.0 mmol/L、pH=4.7、OFX初始浓度0.03 mmol/L、反应时间60 min,此时OFX的降解率为81.29%;4个因素对热活化PS降解OFX均有影响,其影响显著性从大到小为反应时间、OFX的初始浓度、PS的初始浓度、初始pH。利用响应曲面法模拟出反应体系的最佳条件,经实验验证,OFX降解率为93.78%,与预测最佳结果95.00%基本相符,表明模型可靠有效。     

利用13X沸石分子筛净化含Pb~(2+)废水的实验研究

采用静态间歇法 ,实验研究了含Pb2 +废水的 pH值及吸附时间对 13X沸石分子筛吸附Pb2 +性能的影响 ,得出了最佳去除效果的优化条件为 :废水的 pH值接近中性 ,吸附时间 10min。通过吸附实验 ,确定了在Pb2 +初始浓度为 2 0mg/L的条件下 ,13X沸石对Pb2 +的吸附量为 2 1 4 2mg/g ,即每克沸石净化含Pb2 +废水的最大体积量约为 75 0mL。解析实验表明 ,加入沉淀剂 ,浓缩洗脱液中的Pb2 +即以PbS的形式生成沉淀 ,为回收金属铅提供了可能 ;13X沸石在循环使用 5次的条件下 ,对废水中Pb2 +的吸附率仍高达 98% ,重复使用性能良好。经处理后的净化水中Pb2 +的浓度小于 0 4mg/L ,显著低于国家废水排放标准GB8978 88的指标 ( 1 0mg/L)。 13X沸石对Pb2 +的主要吸附形式是离子交换和表面络合反应。     

出芽短梗霉吸附水体中共存Cr（Ⅵ）、Cd（Ⅱ）重金属离子研究

利用出芽短梗霉进行吸附水体中Cr（Ⅵ）、Cd（Ⅱ）共存离子实验, Cr（Ⅵ）、Cd（Ⅱ）毒性浓度均为300 mg/L时,菌种生长良好。吸附性能实验结果表明：出芽短梗霉吸附水中Cr（Ⅵ）的最佳条件是pH值为3.0、时间为2 h、温度为30℃,吸附量为8.575 mg/g;吸附Cd（Ⅱ）的最佳条件是pH为5.0、时间为30 min、温度为30℃,吸附量为15.49 mg/g。     

重金属离子在胡敏酸-高岭石复合体上的吸附

本文研究了胡敏酸存在下高岭石对重金属离子的吸附行为。实验结果表明:①胡敏酸和Cu2 溶液按先后顺序或同时加入高岭石中反应,在Cu2 平衡浓度<10mg/L时,3种加入顺序对Cu2 的吸附量基本相同,当Cu2 平衡浓度>10mg/L时,(K Cu) HA和(K Cu HA)两种加入顺序对Cu2 的吸附量比(K HA) Cu的略大。②在pH=5时,胡敏酸-高岭石复合体对Cu2 的吸附量明显大于纯高岭石。这是由于胡敏酸含有大量的羧基和酚羟基等活性基团,吸附在高岭石上的胡敏酸增加了其表面吸附位,在复合体表面形成了S—HA—Cu三元配合物,且Cu2 的吸附量与复合体中胡敏酸的含量在一定范围内成正相关;③溶液pH值在4～7之间变化可调控复合体对Cu2 的吸附机制。④在Cu2 和Cd2 共存时,随着金属离子初始浓度的增大,Cu2 的吸附量呈直线上升,而Cd2 的吸附量增加缓慢,表明复合体对Cu2 的吸附能力比对Cd2 强。     

电-Fenton法处理苯酚废水影响因素的研究

采用电-Fenton法对含苯酚废水进行处理,以石墨为阴极、铁为阳极,并向阴极不断通入空气,电解过程产生的H2O2与阳极溶解的Fe^2＋形成Fenton试剂,Fenton试剂在电解过程中产生大量活性羟基自由基,能够很好地氧化降解废水中的苯酚。实验结果表明：影响苯酚去除率的因素主次顺序为pH值、电解质浓度、电解电压、电解时间、进水苯酚浓度。单因素分析得出电-Fenton法处理苯酚模拟废水的最优反应条件：pH值控制在2左右,反应时间为60min,电解电压选10V,Na2SO4的浓度为30g／L,进水苯酚浓度为150mg／L。在最优条件下苯酚的去除率为82％。     

高盐强酸性地下水中复合苯系污染物原位芬顿氧化实验研究

在原位氧化过程中,实际场地地下水和含水介质的物化特征是影响氧化效果的重要因素,而目前对此影响的研究较少。以某场地实际高盐强酸性复合苯系污染地下水为研究对象,以地下水中2-硝基-4-甲氧基苯胺(2-nitro-4-methoxyaniline,2-N)和3-硝基-4-甲氧基苯胺(3-nitro-4-methoxyaniline,3-N)为特征污染物,探究芬顿(Fenton)试剂原位氧化特征,并研究液相环境因素(初始H2O2浓度、初始Fe2+浓度、初始pH值、初始醋酸(Acetic acid,HAc)浓度、初始SO4^2-浓度)以及含水层介质对Fenton法去除2-N和3-N的影响。结果显示:(1)Fenton法去除2-N和3-N效果显著,且在初始液相条件为c(H2O2)=7 mmol/L、c(Fe²⁺)=4 mmol/L、pH=4、c(HAc)=0 mg/L和c(SO4^2-)=0 mmol/L时去除效果最佳;(2)各因素对Fenton法氧化2-N和3-N的影响不同,加入H₂O₂和Fe²⁺使2-N和3-N去除率上升,增大HAc浓度使2-N和3-N去除率下降;(3)含水层介质对2-N和3-N具有一定吸附性,且对3-N的吸附性强于2-N,二者在本实验中最大吸附态占比分别为29%和42%,而吸附态的存在会抑制Fenton法对2-N和3-N的去除;(4)矿物分析结果显示介质含有少量黄铁矿,在硫酸环境下,介质腐蚀溶解释放Fe²⁺,在达到一定浓度后,无需额外添加Fe²⁺即可完成Fenton反应进而去除2-N和3-N。     

厌氧生物法处理高浓度酸性硫酸盐废水研究

以厌氧移动床生物膜反应器处理高浓度酸性硫酸盐废水,考察了生长因子B对体系pH缓冲能力和SO4^2-去除率影响。实验证明,加入生长因子后,可使进水pH值从6.80降到3.08,出水pH稳定在6.78&#177;0.5,此pH下SO4^2-去除率比单一葡萄糖为碳源提高5.72倍。在半连续试验确定的体系最佳运行参数下连续运行试验,SO4^2-、CODCr去除率分别从85.17%、74.05%增至95.66%和88.56%,148 d负荷试验后,进水SO4^2-浓度从500 mg/L增加至2 876 mg/L时,出水SO4^2-浓度均在238.42 mg/L以下,SO4^2-的去除率稳定在90%以上,处理SO4^2-浓度最高可达3 580 mg/L。该体系在加入生长因后,可处理高浓度的酸性硫酸盐废水。     

臭氧化含苯酚污水投加水镁石沉淀出草酸镁的实验研究

本文通过两组不同水镁石-苯酚投料比的实验,研究固体沉淀物与水质变化的关系。实验显示,水镁石解离出的Mg²⁺与苯酚降解的中间产物能形成难溶盐,并发生沉淀分离,促进含苯酚废水臭氧化降解的效率。当苯酚的初始浓度为47 g/L,初始碳镁原子比(C/Mg)为30时,经3小时充分臭氧化曝气后,投加的水镁石全部耗尽。XRD、TG/DSC结果显示新形成的沉淀物为草酸镁。反应终点的pH值在4以下,TOC去除率为40%。当体系的初始C/Mg(原子比)为1,苯酚的初始浓度为1.5 g/L时,同样的臭氧化曝气过程体系残留的沉淀物仍是水镁石。反应终点的pH值在10左右,TOC去除率为92.8%。研究证明,苯酚臭氧化过程也是体系酸化的过程,至少在高C/Mg比条件下新生的质子能与水镁石解离出的羟基中和,水镁石解离出的Mg²⁺可与草酸根结合沉淀出草酸镁。     

膜蒸馏处理乳化油废水的实验研究

采用自制的中空纤维膜蒸馏组件对模拟的乳化油废水进行膜蒸馏处理研究, 分析了料液的浓度、流速、温度和处理时间等因素对膜通量及去除率的影响。实验结果表明: 在料液温度为50℃、流速为14 mL /min、乳化油浓度为500 mg/L 的条件下, 运行1 h后乳化油膜通量为21.20 g/m2 ·h, 去除率> 70%; 运行5 h后膜通量下降为5.141 g/m2 ·h, 去除率> 90%。