新型铁碳复合材料合成及其对染料废水脱色性能的试验研究

试验以煤粉还原菱铁矿,通过两段焙烧工艺制备了新型铁碳复合颗粒材料(F/C材料),并研究利用其微电解作用处理染料废水的条件及影响因素。主要研究了材料粒径、染料废水初始pH、温度和共存离子等对直接青莲染料脱色性能的影响。结果表明,相比传统的铁碳分离微电解材料,F/C材料对染料废水具有更好的脱色性能。材料投加量为0.3 g/L,粒径为0.18～0.25 mm,25℃下反应8 h后,质量浓度100 mg/L直接青莲废水的染料去除率可达90%,且共存离子影响较小;柱试验表明,制备的F/C材料对该染料的处理量为15.7 mg/g。

海绵铁转化地下水中硝酸盐的试验研究

利用海绵铁的还原性及其表面疏松多孔的特性,研究其转化地下水中硝酸盐的各项性能。通过静态试验研究了海绵铁粒径、固液比以及共存离子对硝酸盐转化效果的影响,对转化产物和溶出的总铁量进行分析,并通过动态试验研究了接触时间和进水NO3--N浓度对硝酸盐转化的影响。结果表明:在pH为2.5时,海绵铁的粒径越小,硝酸盐的转化率越高;在一定范围内,增加固液比,有利于硝酸盐的转化,试验最佳的固液比(以每毫升硝酸钾溶液中投加海绵铁的质量计,g/mL)为1.0∶25.0;溶液中存在的Cl-和SO24-在一定程度上对硝酸盐的转化有抑制作用。产物分析表明,NH4+-N是硝酸盐转化的主要产物,转化产物中NO2--N浓度很低,同时有一部分气体产生。动态试验表明,在试验条件下,最佳的接触时间为7.7min;增加进水NO3--N浓度,硝酸盐的转化率降低。

改性钙矿材料的制备及其除氟性能研究

本文通过柠檬酸、磷酸、氨水改性贝壳砂制备1种新型的除氟材料(CPAS),并通过静态和动态试验研究它对氟的去除效果。结果表明,制备CPAS材料最佳条件为质量分数5%的柠檬酸以1:5的固液比浸泡24 h,水洗、烘干,600℃焙烧1 h,0.6 mol.L-1的磷酸以1:30的固液比浸泡3 h,氨水调pH为8,室温下老化3 h;在静态试验中,CPAS材料在pH 3～10范围内除氟率均高于97%,10 h可达到吸附平衡,吸附符合Lagergren一级吸附动力学模型;共存阴离子Cl-、SO42-对材料除氟干扰很小;材料的除氟吸附等温线符合Langmuir方程,35℃下对氟的最大饱和吸附容量达16.54 mg.g-1;通过动态柱吸附试验可得CPAS材料去除氟的能力为7.53 mg.g-1。

用于染料废水CWPO处理的沸石催化剂制备及性能

采用混合浸渍焙烧法制备一种负载金属沸石催化剂(Z/CLM),通过H2O2与Z/CLM材料协同作用对偶氮染料的降解研究其制备影响因素和性能,并对Z/CLM材料进行X-Ray、SEM和FT-IR的表征。结果表明,在染料模拟废水处理中,负载金属Cu、La、Mo、Zr和Fe的沸石在催化湿式氧化法(CWPO)中有助于染料的降解;Z/CLM材料的最佳制备条件为浓度为c(La)∶c(Cu)∶c(Mo)=0.5∶0.5∶0.2的金属盐溶液与60～80目的天然沸石以总比例1mL∶1g分次浸渍,并在600℃条件下焙烧0.5h;Z/CLM材料表征结果表明,沸石表面负载有Cu、La和Mo金属,材料焙烧影响了天然沸石的结构;且通过流化床试验可得Z/CLM材料对直接紫D-BL的去除能力为37.82mg/g。

基于新型微界面能量靶向传递的印染废水处理研究

通过电磁感应实现一种有机废水非均相反应的新型热传递方式,这种方式下,能量靶向作用于固相材料微界面,使固液反应界面温度远大于液相,强化有机污染物的降解过程且降低能耗.并以海绵铁处理偶氮染料直接紫废水为例,考察这种热传导下的处理性能及与感应热量相关的影响因素.通过热量衡算,表征固定床反应器中海绵铁的能量传递并推导出其计算公式;对比研究发现,新型热传导方式下的海绵铁固定床与普通海绵铁固定床相比,具有更好的处理性能,其界面高温的微反应结构更倾向于促进染料降解.感应热与粒径呈负相关,而填充小粒径海绵铁的固定床具有较好的出水效果.反应滤速是其重要参数条件,可通过延长接触时间、提高相界面温度影响出水效果.反应体系表观温度的升高有利于脱色反应的进行.

磁性LDH负铜催化剂的制备及其对直接青莲D-BL的脱色

实验以滴定共沉淀法制备Mg-Al LDH晶体包覆的Fe3O4颗粒,利用LDH的层间阴离子交换性使其吸附[Cu(C2O4)2]-络合离子,通过焙烧获得磁性焙烧态LDH载体的负铜催化剂。并通过SEM、X-Ray、FT-IR等方法以及静态实验,表征及考察了材料的物化特性及其直接性偶氮染料直接青莲的脱色性能。结果表明,材料对该染料废水有较强去处能力,且磁性良好易于分离回收;其最佳制备条件为用浓度为20 g/L的K2[Cu(C2O4)2]溶液改性一次,反应结束后于450℃下焙烧5 h;上述条件下制备的材料投加量为1 g/L、H2O2浓度为6.53 g/L、处理时间2 h,对200、300和500 mg/L浓度的模拟直接青莲D-BL染料废水去除率分别为99.62%、90.43%和81.92%。