超声波辅助法制备纳米FeS处理酸性含铬废水工艺研究

针对排放酸性含铬废水所产生的环境污染问题,采用超声波辅助法制备纳米FeS,用于处理酸性含铬废水。通过正交试验确定了超声波辅助法制备纳米FeS的最佳制备条件,并讨论了反应时间、pH值和Cr(Ⅵ)初始浓度对纳米FeS处理酸性含铬废水的影响。结果表明:超声波辅助法制备纳米FeS的最佳制备条件为超声波频率40k Hz、超声波处理时间10 min、制备反应温度15℃,在此条件下Cr(Ⅵ)和总铬的去除率分别为81.03%、63.40%;当反应时间达到50 min后,纳米FeS对酸性含铬废水的处理效果趋于稳定,酸性条件能促进纳米FeS对Cr(Ⅵ)和总铬的去除;随着Cr(Ⅵ)初始浓度的升高,纳米FeS对Cr(Ⅵ)和总铬的单位去除量逐渐增大,当Cr(Ⅵ)初始浓度为300 mg/L时,Cr(Ⅵ)和总铬的单位去除量分别可达486.65和383.55 mg/g。可见,超声波制备的纳米FeS可以有效去除废水中的铬离子,为今后实际工程应用提供了一定的理论指导。

粉煤灰合成沸石对铬污染土壤中Cr(Ⅲ)的吸附稳定化效果及机制研究

为解决Cr(Ⅲ)对土壤的污染问题,采用碱熔水热法制取粉煤灰合成沸石,研究沸石掺量、反应时间、水分质量分数、初始pH值和Cr(Ⅲ)初始质量比等因素对合成沸石吸附稳定化铬污染土壤中Cr(Ⅲ)效果的影响,建立吸附等温线模型和吸附动力学方程,并进行微观表征和吸附稳定化机制分析。结果表明,粉煤灰合成沸石对污染土中Cr(Ⅲ)有良好的吸附稳定化效果。当沸石掺量为15%、水分质量分数为26%、pH值为5~9时,对Cr(Ⅲ)进行稳定化修复效果好。Cr(Ⅲ)的毒性浸出随Cr(Ⅲ)初始质量比增加而增大,随反应时间延长先逐渐减小而后趋于稳定。动力学及热力学拟合结果表明,准二级动力学模型及Langmuir等温模型可以解释Cr(Ⅲ)在合成沸石上的吸附行为,其中影响吸附速率的主要因素为膜扩散。SEM、XRD等微观分析结果显示粉煤灰合成沸石后,其结构发生明显变化,比表面积增大,有利于对Cr(Ⅲ)吸附稳定化。合成沸石吸附稳定化污染土中Cr(Ⅲ)的机制是离子交换、静电引力、沉淀等物理及化学吸附作用综合的结果。