海藻酸钠固定漆酶复合淀粉处理模拟印染废水的应用

采用固定漆酶的海藻酸钠-钙离子交联水凝胶球与阳离子淀粉按质量比1∶1形成新型复合吸附剂,用于对模拟刚果红染料废水的研究。考察如吸附剂投加量、反应时间、pH值等条件对模拟印染废水吸附效果的影响。结果表明,在体积50 mL、转速125 r·min^(-1)的条件下,吸附剂用量为0.6 g、吸附时间30 min、pH值在6~7、反应温度为30℃、刚果红溶液初始浓度为100 mg·L^(-1),脱色率达到96.11%,吸附量为164.2 mg·g^(-1)。对比Freundlich吸附等温方程(R^(2)=0.9899)和Langmuir吸附等温方程(R^(2)=0.9982),表明此处理过程等温拟合模型更符合Langmuir吸附模型,为单层吸附。

生命周期视角下的印染助剂环保改进策略

印染助剂作为纺织制造过程中关键的化学添加剂,在生产、使用以及废弃的全生命周期中,容易引起环境和健康风险,需要通过更系统的方法进行管理。随着人们环保意识的增强和可持续发展政策的推进,生命周期管理为印染助剂的环保改进提供了新的方案,促进印染行业关注印染助剂的整个生命周期。因此,在生命周期视角下,对印染助剂的环保效果进行评估,提出环保改进策略,为实现印染行业的绿色转型提供理论参考。

污水处理提标改造工程实例

分析原工艺及原有设施情况,并详述了主要构筑物。经过原工艺处理后,出水水质只能达到《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》(DB 32/1072—2007)和《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A标准,其中TN小于等于15 mg/L,而现在要求TN小于等于12 mg/L(水温大于12℃),所以本次提标改造工程增加了反硝化滤池,运行结果表明,采用“厌氧+缺氧+好氧+反硝化+混凝沉淀+滤布滤池”组合工艺即提标改造后的新工艺处理后,出水达到DB 32∕1072—2018排放要求,增加的处理成本为0.71元/t水。

多孔MnO_(2)-Fe_(3)O_(4)壳聚糖微球用于增强类Fenton降解染料废水的研究

将壳聚糖与金属盐混合溶液滴入碱性溶液中,采用一步法制备了金属壳聚糖微球(MnO_(2)-Fe_(3)O_(4)/CS),并用于刚果红(CR)的类Fenton降解。结果表明,与单金属壳聚糖微球(MnO_(2)/CS、Fe_(3)O_(4)/CS)相比,MnO_(2)-Fe_(3)O_(4)/CS具有更好的催化活性;在最佳条件下(50 mg/L CR,pH=7,0.9 mol/L H_(2)O_(2),2.0 g/L催化剂,60 min),CR的去除率达到100%。MnO_(2)-Fe_(3)O_(4)/CS的高活性归因于其较大的比表面积和孔体积,特殊多孔结构有利于反应物的吸附/扩散和活性位点的暴露;Mn-Fe双金属之间的协同作用促进了电子传递,有效提高了催化活性。金属壳聚糖微球可以很容易地从反应体系中收集,重复使用5次后仍然保持较高催化活性(88.2%)。

改性高岭土处理模拟印染废水效果研究

本文采用煅烧方法活化高岭土,采用聚合硫酸铁处理煅烧活化后的高岭土,通过对比2种高岭土的表征,利用它们处理大红染料模拟印染废水的色度,分析2种高岭土表征对模拟印染废水色度处理效果的相关性。结果表明,聚合硫酸铁改性煅烧活化后的高岭土比煅烧活化高岭土在BET表面积、吸附体积及BJH吸附平均孔径的数据显示更优,而运用聚合硫酸铁改性煅烧活化后的高岭土处理模拟印染废水色度的去除率更高,可高达99.94%。

壳聚糖-魔芋葡甘聚糖复合絮凝剂在印染污水处理中的应用

利用改性-交联的方法制备壳聚糖/魔芋葡甘聚糖复合絮凝剂,以亚甲基蓝为例,对印染废水进行处理。探究了壳聚糖/魔芋葡甘聚糖复合絮凝剂的用量、吸附时间以及pH值对印染污水吸附率的影响。结果表明:在常温条件下,亚甲基蓝溶液初始浓度为8.0 mg/L,溶液PH为9,壳聚糖/魔芋葡甘聚糖复合絮凝剂的投加量为0.3 g,吸附时间72 h,亚甲基蓝溶液吸附率达到98.90%。

不同形貌CaO_(2)的制备及其降解水中结晶紫的研究

为探究不同形貌过氧化钙对染料降解去除效果的差异性,采用钙盐法在不同条件下制备不同形貌的过氧化钙,并将其用于处理结晶紫模拟的染料废水。通过X射线衍射、扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱对制得的过氧化钙进行了形貌表征,证明合成了四方晶状过氧化钙和球状纳米过氧化钙,并考察了两种过氧化钙在不同条件下对模拟染料废水中结晶紫的去除效果。结果表明,在模拟染料废水初始pH为6.0,结晶紫初始浓度为10 mg/L,四方晶状过氧化钙投加量为18.0 mg,球型纳米过氧化钙投加量为30.0 mg时,结晶紫的去除率分别可以达到94.14%和85.49%。准一级动力学方程可以描述两种过氧化钙对结晶紫的降解机制,球状纳米过氧化钙对结晶紫的降解过程与准一级动力学模型的吻合度更高。

生物炭负载纳米零价铁催化降解亚甲基蓝性能研究及机理分析

为提升纳米零价铁在类芬顿反应体系中的催化能力,减少团聚现象,采用液相还原法制备了生物炭负载纳米零价铁材料(nZVI@BC)。通过表征、亚甲基蓝降解实验,探究材料性能、降解最佳条件及作用机理。结果表明,纳米零价铁(nZVI)均匀分布于生物炭表面,且材料纯度较高、稳定性较好。在降解实验中,降解100 mg·L^(-1)亚甲基蓝溶液的最佳反应条件为25℃、初始pH=3、nZVI@BC投加量30 mg·L^(-1)、H2O2投加浓度4 mmol·L^(-1),10 min内几乎完全降解。在降解过程中,·OH起主要作用,发色官能团首先断裂,随后芳环结构被破坏,最终彻底降解。且nZVI@BC循环使用性能较好,3次循环后亚甲基蓝去除率仍达85%以上。在印染废水处理实验中,nZVI@BC处理效果良好,当H2O2投加浓度为0.9 mmol·L^(-1)、nZVI@BC投加量为60 mg·L^(-1)、pH≤4.5时,出水化学需氧量(CODcr)可降至50 mg·L^(-1)以下,达到回用水标准。

电絮凝处理模拟铬黑T染料废水

电絮凝(EC)具有成本低、操作简单、无需添加药剂、污泥少以及无二次污染等优点。采用电絮凝技术处理模拟铬黑T(EBT)染料废水,研究了不同电解质及其浓度、电流密度、初始pH以及溶液初始浓度对染料废水的脱色率和化学需氧量(COD)去除率的影响。结果表明,该技术对染料废水的色度和COD的去除均有良好的去除效果,在纯Al板为电极,染料废水浓度为100 mg/L,极板间距为15 mm,NaCl浓度为0.75 g/L,电流密度为10 mA/cm^(2),溶液初始pH为6的实验条件下,电解20 min,脱色率可达97.5%,COD去除率为61.3%。电絮凝过程中不仅可以产生有较强吸附作用的絮体,还可以产生能够破坏染料分子中发色基团的强氧化性物质,从而降低废水的色度和COD含量。因此,电絮凝技术在染料废水的处理方面有一定的应用前景。

改性氧化石墨烯膜处理印染废水的能力与机理

在m[硫脲(TU)]∶m[氧化石墨烯(GO)]=1∶2、pH=9、反应温度80℃、反应时间60 min的条件下制备了TU改性GO纳米片(记为TU-GO),将TU-GO在聚醚砜(PES)微孔膜上沉积,制备出TU改性GO膜(记为TU-GOM)。当TU-GOM在PES上的负载量为238.73 mg/m^(2)时,其对甲基橙(MO)、罗丹明B(Rh B)、亚甲基蓝(MB)的截留率分别为94.01%、87.07%和99.67%。为优化TU-GO对Rh B的截留效果,使用TU和氯化胆碱(Ch Cl)组成低共熔溶剂(DES)制备了改性氧化石墨烯膜(DES-GOM)。在m(TU)∶m(Ch Cl)=1∶2、改性温度90℃、改性时间1 h的最佳条件下,制备的DES-GOM对MO、MB的截留率分别为93.95%、99.24%,对Rh B截留率提升至99.16%。采用SEM、EDS、FTIR、XRD及拉曼光谱对样品进行了表征,对TU交联GO过程的还原机理和增稳机理进行了分析。

半纤维素基水凝胶的制备及其对亚甲基蓝的吸附研究

以半纤维素和β-环糊精(β-CD)为功能单体,乙二醇缩水甘油醚(EGDE)为交联剂,合成了新型生物复合水凝胶吸附剂(HC/β-CD)用于去除水溶液中的亚甲基蓝(MB)。通过红外光谱、X射线衍射和扫描电镜对复合凝胶的化学组成和结构进行分析。探讨了HC和β-CD用量对HC/β-CD溶胀性的影响,筛选出溶胀性最佳的HC/β-CD进行MB吸附实验。并研究pH、吸附剂用量、温度等对MB吸附性能的影响。结果表明:吸附剂用量为30mg,起始浓度为20mg/L(50mL),MB在60min内的最大吸附量为29.1mg/g,吸附动力学符合准二阶动力学模型,属于化学吸附。平衡吸附遵循Langmuir模型,属于单层吸附。此外,吸附剂用量为30mg,MB起始浓度为10mg/L(50mL),连续5次吸附-解吸循环后,染料去除率仍在70.38%。因此,HC/β-CD可作为一种环境友好且有效的生物质吸附剂去除印染废水中的MB。

PEI@SA微球制备及其对甲基蓝的吸附研究

以海藻酸钠(SA)为基材,通过交联法制备聚乙烯亚胺(PEI)改性吸附剂PEI@SA,研究其对甲基蓝(MB)的吸附性能。采用SEM和FTIR对吸附剂表面形貌和化学结构进行表征。考察pH值、初始染料浓度、吸附时间对吸附性能的影响,然后对吸附过程进行等温线模型和动力学模型拟合。结果表明:PEI@SA对MB的吸附符合Langmuir吸附模型和准二级动力学模型,吸附过程为单分子层吸附,以化学吸附为主。25°C时对MB最大吸附量为88.34 mg/g,是未改性SA的10倍。

强化硫化黑染色废水中S^(2-)去除的电絮凝体系

为提高硫化黑染色废水中S-去除效率,以镁、铁作为交替阳极,选择交流电源构建电絮凝-芬顿耦合体系。采用响应曲面法(RSM)对体系参数如施加电压、电解时间、初始pH值、H_(2)O_(2)用量进行优化设计与验证,探究其对S^(2-)去除、色度、化学需氧量(COD)的影响。结果表明:H_(2)O_(2)添加量对废水COD去除率和S^(2-)去除率有一定影响,S^(2-)浓度受多因素的复合效果影响较明显。在施加电压27V、电解时间40min、初始pH值为5.9、H_(2)O_(2)为0.4mL,S^(2-)去除率最高,达到79.41%,此时COD去除率为48.08%,色度30倍。

鸡蛋壳生物炭对Cu(Ⅱ)和苯胺吸附研究

针对印染废水有机物和重金属混合污染物难以有效去除的问题,本研究以鸡蛋壳为原料制备生物炭吸附剂,利用SEM、XRD和BET等方法分析生物炭理化性能,采用响应曲面法优化最佳吸附条件,研究其对苯胺和Cu(Ⅱ)吸附性能和吸附机理。试验结果表明:磁性鸡蛋壳生物炭的比表面积为改性前的3.98倍,孔隙结构及吸附点位得到优化,多方位提升生物炭的吸附性能。pH是最显著影响因素,pH和生物炭投加量的交互作用对Cu(Ⅱ)和苯胺去除率的影响较大,最佳吸附条件为pH=6.0,吸附剂投加量0.015 g/mL,接触时间24 h,生物炭对Cu(Ⅱ)、苯胺吸附容量为2.00、0.97 mg/g。MESBC对污染物的吸附过程是以化学吸附为主的多分子层混合吸附,符合准二级动力学模型和Freundlich吸附等温模型。MESBC具有较好的循环再生稳定性,重复利用次数不宜超过5次。

Ni/Co-MOF的制备及对酸性橙156的吸附

文章采用溶剂热法制备得到一种新型复合材料Ni/Co-MOF,并对其进行表观形貌、结构表征及对酸性染料吸附性能的研究。结果表明,Ni/Co-MOF具有独特的花瓣状中空纳米笼结构,孔径高达14.56 nm;Ni/Co-MOF对酸性橙156的吸附量最高可达355mg/g;通过吸附等温线和动力学研究说明酸性橙156在Ni/Co-MOF上的吸附符合Langmuir等温线模型和准二级动力学模型,为吸热自发过程,吸附方式以化学吸附为主;5次吸附与脱附试验后,Ni/Co-MOF仍可对酸性橙156表现出优异的吸附性能。

Mn_(2)O_(3)活化PMS降解染料AO7效果及机理

试验研究了三氧化二锰(Mn_(2)O_(3))活化过一硫酸盐(PMS)体系降解酸性染料AO7的效果,考察了不同因素对降解效果的影响,并采用响应曲面法确定最佳试验条件。结果表明,在pH=3.4、Mn_(2)O_(3)投加量为42.6 mg、PMS投加量为248.3 mg/L、反应时间为60 min的条件下,脱色率为95.84%,COD去除率为85.79%。为进一步分析Mn_(2)O_(3)活化PMS机理,利用甲醇和叔丁醇确定活化体系中自由基的种类,发现在处理中发挥主要作用的活性自由基是SO_(4)·^(-)。

碳源类型对MBBR处理印染废水的影响机制研究

探索不同碳源类型条件厌氧+好氧移动床生物膜反应器(MBBR)内印染废水处理效率、胞外聚合物(EPS)组成及微生物代谢功能差异,揭示丙酸钠、蔗糖和淀粉三种碳源类型对印染废水生物处理中微生物代谢的影响机理。结果表明,丙酸钠碳源通过改变了微生物群落组成及代谢功能,增加了EPS的含量,提高了COD、NH_(4)^(+)-N和色度的处理效果,分别可达50.5%、61.1%和16.4%;厌氧单元中溶解性EPS(SL-EPS)含量显著高于其他层的含量,而好氧单元中紧密型EPS(TB-EPS)含量最高;丙酸钠条件微生物的群落组成与其他碳源明显不同,且该条件提高了微生物对氯苯、氟苯甲酸盐、甲苯、硝基甲苯、乙苯、丙酸和乙酸等降解代谢功能的丰度。

Fenton耦合A/O-MBR工艺体系处理印染废水

近年来,印染行业水处理标准不断提高,印染废水中难降解有机物浓度高、传统缺氧/好氧工艺(A/O工艺)达标难等问题亟待解决。本研究开发了Fenton、A/O工艺与MBR(膜生物反应器)的耦合工艺处理印染废水,开展Fenton+A/O-MBR工艺和A/O-MBR+Fenton工艺对比研究,对反应器中微生物菌群结构进行了初步分析。结果表明,该组合工艺对印染废水中常规污染物均具有良好的去除能力,在水力停留时间(HRT)为72 h条件下,两套工艺对COD的总去除率分别为93%与81%,NH3-N的去除率分别为97.9%与92.2%,表现出高效的除碳脱氮特性。反应器内的微生物16S rRNA多样性结果表明,活性污泥在A/O-MBR系统内仍然可以保持较好的生物种类多样性,前置Fenton预处理对A/O-MBR系统内的异养微生物与氮循环微生物菌群结构产生一定影响,从而造成污染物去除效果的差异。然而,Proteobacteria、Chloroflexi、Bacteroidetes和Planctomycetes是两套A/O-MBR反应器中缺氧和好氧池污泥的优势菌门。

基于芘的荧光探针在锑离子检测中的应用

为简便、高效检测水环境中的Sb(Ⅲ),以芘为荧光生色团,设计合成小分子荧光探针Py-P,并证实Py-P的化学结构;测试Py-P的热稳定性、溶剂稳定性和机械力稳定性,并分析Py-P在二甲基亚砜(DMSO)-H_(2)O混合体系中的发光行为及其对Sb(Ⅲ)的荧光检测效果。结果表明:Py-P具有较好的热稳定性,且在不同有机溶剂中、不同机械力作用下,均可保持稳定的发光性能;在DMSO-H_(2)O混合体系中,Py-P呈现出二聚体发光性能;当体系水含量为70%、Py-P浓度为50μmol/L时,在Sb(Ⅲ)与Py-P功能基团络合作用的促进下,Py-P对Sb(Ⅲ)具有最佳的荧光增强检测效果,荧光增强倍数最高可达12.55,检测限低至1.29μmol/L,且检测过程不受其他常见金属离子的干扰,具有较好的专一性和选择性。该研究可为Sb(Ⅲ)检测荧光探针的开发提供一定的技术参考。

红芝LYL263与苏平平菇共培养产漆酶对染料的脱色降解

本文以染料的脱色率作为主要的考察指标,利用红芝LYL263与苏平平菇共培养所产的漆酶粗酶液,对甲基橙、活性艳蓝、孔雀绿、溴酚蓝和结晶紫等5种染料进行脱色降解研究,考察了pH、反应温度、反应时间和漆酶酶活等条件对脱色降解效果的影响。结果表明,红芝LYL263与苏平平菇共培养所产的漆酶粗酶液,对这5种染料均具有较好的脱色降解效果,对脱色降解条件进行优化后,这些染料的脱色率得到显著提升。漆酶粗酶液中含有的低分子物质可能起到了介体的作用,促进了漆酶对非底物型染料(甲基橙、孔雀绿、溴酚蓝和结晶紫)的脱色降解。当脱色反应的pH=4、反应温度为40℃、漆酶酶活为100U·mL^(-1)时,甲基橙和活性艳蓝的脱色率最高分别达到73.2%和96.5%;当pH=4、反应温度为30℃、漆酶酶活为100 U·mL^(-1)时,孔雀绿的脱色率最高达到96.6%;当pH=3、反应温度为40℃、漆酶酶活为100U·mL^(-1)时,溴酚蓝的脱色率最高达到77.5%;当pH=4、反应温度为30℃、漆酶酶活为75U·mL^(-1),结晶紫的脱色率最高达到88.5%。