二价铁活化过硫酸盐去除水中苯胺

零价铁和硝基苯反应后生成二价铁和苯胺,而苯胺也是地下水污染物。硫酸根自由基具有强氧化性,可以降解苯胺。而二价铁可以活化过硫酸盐产生硫酸根自由基,进而去除苯胺。本文研究了二价铁浓度、过硫酸盐浓度、苯胺初始浓度、体系初始pH、反应温度等因素对二价铁活化过硫酸盐去除水中苯胺处理效率的影响。结果表明:1)Fe2+活化过硫酸盐生成SO-4·能快速并有效氧化降解苯胺,对于目标浓度为1 000 mg/L的苯胺而言,Fe2+浓度为3.3 mmol/L,Na2S2O8浓度为4.4 mmol/L时,对苯胺有较佳降解效果,苯胺的降解率为86.33%。2体系对较低浓度的苯胺降解效果较好,当污染物初始浓度由1 000 mg/L降低到500 mg/L和100 mg/L时,苯胺降解率由86.33%升高为90.27%和97.16%。3初始pH对苯胺的降解率影响较大,中性条件下(pH=7左右)降解率较好,高初始pH(pH=9,11)和低初始pH条件(pH=3,5)下均低于中性条件下苯胺的降解效率。4体系的温度变化对降解率影响不明显。     

铁柱撑蒙脱石可见光催化降解活性艳橙性能及动力学研究

采用铁柱撑蒙脱石（Fe-Mt）作为光催化剂,与H2O2在可见光条件下形成异相photo—Fenton（异相光芬顿）试剂对活性艳橙（X—GN）进行降解实验,研究不同反应体系对X—GN的降解情况,以及X—GN浓度、PH值、催化剂用量、H2O2浓度、反应温度等不同因素对X—GN光解过程的影响。结果表明：可见光照射下,在反应温度为30℃,pH为3．0,H2O2浓度为4．9mmol／L,Fe—Mt用量为0．6g／L,Fe-Mt／H2O2的可见光体系下,降解X—GN效果最好,140min后X—GN的降解率为98．5％;在此基础上进行的动力学研究则表明反应接近于表观一级反应。     

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。     

UV/H2O2法降解乙酸影响因素的研究

通过采用UV/H₂O₂法,以乙酸为研究对象,高压汞灯为光源,在温度为（35±2）℃、曝空气量为0.8 L/min的条件下,研究了UV/H₂O₂技术对500 mL浓度为8 mmol/L的乙酸溶液进行的光降解反应。考察了各种因素对UV/H₂O₂降解乙酸的影响。实验表明,H₂O₂浓度为15 mmol/L、pH值为3.4时,乙酸降解效果最佳,此时,在240 min内,乙酸、TOC和COD的去除率可分别达到98%、98%和97%,体系中乙酸完全矿化。利用UV/H₂O₂法对实际糠醛废水进行了降解,效果良好。     

乳化植物油强化土著微生物修复中高浓度Cr(Ⅵ)污染地下水

以天然细砂为微生物来源,模拟研究了乳化植物油强化原位生物修复中高浓度Cr（Ⅵ）污染地下水的可行性,考察了修复效果及修复过程中地下水质变化及产物的稳定性。结果表明,反应77 d后,Cr（Ⅵ）质量浓度分别从20.0、30.0、50.0、80.0、110.0 mg/L降低到0.0、5.8、19.0、43.6、65.8 mg/L,去除率分别为100.0%、80.7%、61.9%、45.5%、40.2%。反应后介质中Cr形态分析表明,其主要以能在自然条件下稳定存在的铁锰结合态和有机结合态形式存在。此外,随反应进行,实验体系逐渐呈弱酸性环境,pH为5.80~6.70。当Cr被完全还原后,体系会发生异化铁还原,Fe（Ⅱ）质量浓度逐渐升高,最高可达117.0 mg/L,最终形成二价铁矿物。综上所述,天然细砂介质中的土著微生物能够利用乳化植物油强化并还原地下水中的中、高浓度Cr（Ⅵ）,且产物能够在自然状态下稳定存在,修复过程对地下环境的影响较小。     

不同初始Fe(Ⅱ)浓度对施威特曼石生物合成的影响

施威特曼石(schwertmannite)已被证实是一种具特异性能的重(类)金属吸附新材料,生物方法合成的施威特曼石由于具备较好的表面吸附性能而受到更多关注。本文通过接种有嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillusferrooxidans)的FeSO4-H2O矿物合成体系,研究了不同初始Fe2+浓度对Fe生物转化成施威特曼石效率的影响。结果表明,在Fe(Ⅱ)浓度(FeSO4.7H2O配制)设计为20、40、80和160 mmol/L,接种A.ferrooxidans菌密度达到6.0×107个/mL时,本实验条件下矿物重量y(g)与初始Fe2+浓度x(mmol/L)的关系为y(g)=0.036 67+0.008 520x-8.602.10-6x2;溶液TFe沉淀率y(%)与初始Fe2+浓度x(mmol/L)的关系为y(%)=39.68-0.221 0x+6.653.10-4x2。反应后期溶液中大量残留Fe3+在满足饱和指数SI>0的条件下不能析出矿物沉淀,进一步分析表明,Fe3+水解形成施威特曼石的可能机制是利用了Acidithiobacillus ferrooxidans菌氧化Fe2+释放的能量才得以实现,当Fe2+完全氧化不再供应能量时,Fe生物转化成施威特曼石的反应也达到了最大限度。     

改性膨润土去除水溶液中Cr^6＋的性能研究

文章研究了pH值、改性剂用量和改性时间对聚合氯化铝改性膨润土去除水溶液中Cr^6＋效率的影响。实验结果表明：（1）在不同pH值条件下改性得到的聚合氯化铝改性膨润土对水溶液中Cr^6＋的去除效果明显不同。在80℃反应5 h制得的聚合氯化铝改性膨润土,在pH值=7的中性条件下改性得到的改性膨润土对水溶液中Cr^6＋（取0.5g聚合氯化铝改性膨润土处理5mg/L重铬酸钾溶液100ml）的去除率达到最大值（98.35%）。（2）改性剂用量对聚合氯化铝改性膨润土去除水溶液中Cr^6＋影响很大。当pH值=7,在80℃反应5 h的条件下改性膨润土,改性剂聚合氯化铝选用13mmol/g膨润土为宜。（3）改性时间对聚合氯化铝改性信阳膨润土去除Cr^6＋有一定的影响。当改性剂的用量为15mmol/g,pH值=9,反应温度为80℃条件下,最佳改性反应时间是4 h。     

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。     

SMBR中污染物处理效率随污泥浓度变化的数学模型

以一体式膜生物反应器（SMBR）对生活污水进行处理，研究不同水力停留时间（HRT）条件下污泥浓度对有机物去除率的影响，并对所得试验数据进行曲线拟合，建立有机物去除率与污泥浓度的数学模型。试验结果表明：在溶解氧（DO）浓度为 2．0～3．0m g／L的条件下，HRT为3h、2h和 1h时，有机物去除率（η）随着污泥浓度的增大而增大，但当污泥浓度增大到 6000 m g／L时，η增大趋势逐渐减小，并趋于稳定。有机物去除率与污泥浓度的数学模型表明：有机物去除率（η）与水力停留时间（τ）、进水COD浓度（S0）和污泥负荷率（N S）等主要运行参数有关，并可以通过调节运行参数τ、S 0和 N S来达到所需要的COD去除率。     

变质流体的溶液化学

变质流体中载有重要的溶解物质，这些溶解物不但在交代作用过程中起着重要作用，而且还影响着固相平衡。岩石中的某些组分（如氧化硅），虽溶于水但却不能形成络合物，即便在有附加配位体的情况下也是如此。大多数阳离子的浓度主要取决于络合配位体的有效性。尽管氯化物是配位体中最重要的成员，但对某些金属而言，那些较次要的配位体却更为有效。     

含钙聚硅氯化铁铝的表征与絮凝研究

用X粉晶衍射、红外光谱对以Ca（OH）2为碱化剂合成的含硅聚合氯化铝铁（PAFSCCa）、比较样聚合氯化铝铁（PAFCCa）、及其合成前体聚合氯化铝（PACCa）、聚合氯化铁（PFCCa）的低温干燥样进行了表征。XRD衍射结果显示．PAFSCCa中有Ca-Si-O-Al化合物存在,加热可促进Ca-Si-O-Al化合物的结晶和生长。Si/Al摩尔比在1：1时有利于Ca（Ⅱ）、Fe（Ⅲ）、Al（Ⅲ）与OH^-之间的共聚,无论是在加热、常温合成条件下,PAFSCCa中均有短程有序而长程无序的Ca（Ⅱ）、Fe（Ⅲ）、Al（Ⅲ）羟合物大量存在。Ca-Si-O-Al化合物的存在会抑制Ca-O-Fe之间的键合,破坏Fe（Ⅲ）羟合物的结晶,但促进低聚合度Fe（Ⅲ）羟合物的生成。红外光谱证实,PAFSCCa中硅铝之间通过Si-O-Al氧桥的键合程度随Si/Al摩尔比的增加而上升。在Si/Al摩尔比1：1及加热合成条件下,硅铝之间通过Si-O-Al氧桥的键合程度最高。絮凝实验证实PAFSCCa水解形成絮体时,含硅高的样品其絮体更大,絮凝效果好,硅铝共聚物对抑制微絮体再稳定的贡献大。     

纳米镍/铁去除氯代烃影响因素的探讨

氯代烃是地下水中最常检出的有机污染物之一,传统的处理方法去除率很低。近年来随着铁还原技术的发展,纳米铁和纳米双金属也成为一个活跃的研究领域。利用批实验的研究方法以四氯乙烯(PCE)和四氯化碳(CT)为目标污染物,研究纳米镍/铁在去除PCE过程中的影响因素。实验结果表明,在碱性条件下,纳米Ni/Fe对PCE脱氯速率比在酸性和中性条件下脱氯速率更快;纳米Ni/Fe对初始浓度为6·51mg/L的PCE溶液脱氯速率是对初始浓度为20·56mg/L的PCE溶液脱氯速率的1·8倍;对于氯代程度相同的CT和PCE,对CT的脱氯速率明显快于对PCE。     

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%。     

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。     

三相生物流化床处理啤酒废水

通过三相生物流化床处理啤酒废水的实验研究,探讨曝气量和水力停留时间对处理效果的影响,确定最佳曝气量为0.25 m³/h,最佳水力停留时间为1.5 h。在该实验条件下,COD_cr平均去除率在85％以上,生物浓度高达28.31 mg/L,生物膜活性强,同时反应器具有较强的抗冲击负荷能力。     

Fe2O3-TiO2复合光催化剂的制备及其对染料酸性大红降解的光催化活性研究

以氧化铁红粉末为载体,钛酸四丁酯为前驱体,无水乙醇为溶剂,制备了Fe2O3-TiO2光催化剂。用XRD、TEM等对催化剂的物相、形貌进行了表征,并通过对酸性大红GR染料废水进行光催化降解实验,研究了催化剂的投加量、光照时间以及起始浓度、pH值、回收方法及催化剂重复使用次数对酸性大红染料废水光降解作用的影响。实验结果表明,氧化铁红粉末负载TiO2催化剂有很好的吸附和光催化性能,并可以多次回收重复使用,在投加量为0.4g/L的条件下,光催化效果最好,1h后的脱色率可达95%以上。     

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 <10mg/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 5g/L ,pH值为 6 ,作用时间 5min。     

黏土矿物界面吸附Fe(Ⅱ)耦合对邻硝基苯酚还原转化的增强机理研究

系统考查了Fe(Ⅱ)分别与高岭石、蒙脱石结合的界面结合系统对邻硝基苯酚(简称2-NP)的还原转化作用。研究表明,矿物表面结合态Fe(Ⅱ)能够有效提高2-NP的还原转化速率,2-NP的还原反应符合伪一级反应动力学方程,而且速率常数(k)随溶液p H值、亚铁离子初始浓度以及反应温度的升高而显著增大。当温度25℃,p H值6. 7,Fe(Ⅱ)和2-NP初始浓度分别为3. 0 mmol/L、0. 022 mmol/L,以及黏土的投加量为4. 0 g/L时,Fe(Ⅱ)/高岭石系统对2-NP的还原转化率在4. 0 h内可达到100%。同样,p H值从6. 0升高至7. 3时,Fe(Ⅱ)/蒙脱石系统对2-NP的还原转化也显著增强;但在较低p H值和较低初始Fe(Ⅱ)浓度时,蒙脱石对Fe(Ⅱ)的还原催化性能不如高岭石,可归因于蒙脱石具有较高的离子交换性能。因此,Fe(Ⅱ)在上述两种矿物上吸附形态的差异是导致该系统对2-NP还原转化出现不同效应的根本原因。     

离子类型对石油污染含水层中微生物去除苯的影响

近来利用微生物原位修复受石油污染的含水层已被广泛关注,然而地下水中含有许多离子成分,这些无机离子对微生物降解有机污染物的影响机制还不清楚。本文采用批量实验研究了淄博齐鲁石化污染地下水中常见的7种无机离子(NO3-、PO4 3-、SO4 2-、Cl-、Ca2+、Mg2+、Fe3+)对微生物生长及生物降解苯的影响规律,利用高通量测序技术进一步探究了苯降解菌的种群特征。结果表明：7种离子都存在一个最适宜微生物生长的离子浓度,低于或超过该浓度苯的去除率明显降低,其中NO3-、SO42-、Fe3+最适宜浓度为0. 4mmol/L,PO4 3-、Cl-、Ca2+、Mg2+最适宜浓度分别为0. 2mmol/L、0. 1mol/L、2. 5mmol/L、2mmol/L;从微生物含量及其变化幅度来看,地下水环境中的NO3-离子对微生物的生长及苯的去除影响最显著,其他离子的影响则较小,但微生物对Cl-的耐受浓度较高。高通量测序结果显示驯化出的苯降解菌主要属于脱硫弧菌属(Desulfovibrio sp)、脱硫芽胞弯曲菌属(Desulfosporosinus sp)、不动杆菌属(Acinetobacter sp)和假单胞菌属(Pseudomonas sp)中的菌株。研究结果可为石油污染地下水的原位生物修复提供一定的科学依据。     

铁盐淋洗剂对稀土污染土壤的淋洗修复研究

稀土矿的大量开采,加剧了土壤污染,危害居民健康。本研究采用不同三价铁盐(Fe₂(SO₄)₃、Fe(NO₃)₃和FeCl₃)对稀土污染的农田土壤进行淋洗修复,同时对比其他无机盐(亚铁盐、镁盐、铵盐和钠盐)的淋洗效果;并研究三价铁盐淋洗剂浓度、液固比和淋洗时间对稀土元素(REE)去除效果的影响。结果表明,三价铁盐对REE的淋洗率高达41.7%～54.3%,显著高于其他无机盐(0.2%～26.8%);三价铁盐的最佳淋洗时间为1440 min,当淋洗剂浓度从5 mmol/L增加到50 mmol/L的过程中,土壤中REE淋洗率显著增加,淋洗率随淋洗液固比(1∶1～5∶1)的升高而增加,其中,淋洗剂浓度对REE去除率的促进作用显著大于液固比。在优化淋洗条件下,Fe₂(SO₄)₃对REE的淋洗率为54.3%,显著高于Fe(NO₃)₃(46.1%)和FeCl