纳米铁去除废水中硫离子的研究

研究了实验室自制的纳米铁对人工配制的含硫废水中S2-吸附的影响因素、吸附等温线、吸附动力学,并对纳米铁去除S2-的机制进行了初探.结果表明,增加纳米铁的投加量能增大S2-的去除率;增加初始S2-浓度,去除率下降,<100 mg.L-1的初始S2-浓度能被10 g.L-1纳米铁完全去除;纳米铁对S2-的吸附能力随pH值的升高而下降,且变化较大,pH为2、7、13时的去除率分别为87.34%、65.80%和44.61%;25℃时纳米铁对S2-的吸附能力最强,平衡吸附量为19.17 mg.g-1;温度升高或降低,吸附能力均下降,但变化不大;纳米铁对S2-的吸附等温线符合Langmuir和Freundlich方程;纳米铁吸附S2-的过程符合拟二级动力学方程,初始时刻的吸附速率h在25℃最大,为1.575 3 mg.(g.mg)-1,而吸附速率常数随温度的升高而增大;吸附反应的活化能Ea为8.22 kJ.mol-1;纳米铁对S2-的去除主要是通过形成表面络合物、硫氢基氧化铁和硫化铁(FeS、FeS2、FeSn)沉淀吸附在纳米铁表面来去除.

菲降解菌的降解特性及酶促反应动力学研究

通过对取自MBR膜生物反应器中的活性污泥加入菲进行富集培养、驯化,分离、纯化出一株能以菲为唯一碳源和能源的短杆状革兰氏阴性菌J-1,细菌长2～5μm,宽1～3μm;研究了初始底物浓度、温度、pH对菌株J-1降解菲的影响,探讨了菌株J-1胞内酶对菲降解的底物抑制动力学。试验表明:菌株J-1在48h内能将不同浓度菲的水溶液中的菲完全降解;菲浓度增加,达到完全降解的时间延长。温度对细菌的降解能力影响较大,菌株J-1对菲降解的最佳温度为28℃。1.15mg·L-1的菲,28℃时48h内能完全降解,而相同时间内10℃时的降解率仅为36.65%。菌株J-1对pH的波动具有一定的适应性,pH在一定范围内(6.0～8.4)变化对菲降解的影响不大,降解反应的最佳pH为7.2。菌株J-1对菲的降解符合一级动力学反应方程。较高的底物浓度对酶促降解反应具有抑制作用,酶促反应的最大速率常数vm=1.17mg·L-1·h-1,米氏常数Km=61.70mg·L-1;底物抑制常数kS=49.60mg·L-1;最佳底物浓度[S]opt=55.32mg·L-1。

纳米铁除磷的影响因素及吸附模式研究

研究了纳米铁投加量、PO34-浓度、温度、pH对纳米铁去除人工配制磷酸盐废水中PO43-的影响,并验证了纳米铁对PO34-的吸附模式。试验表明:磷酸盐初始浓度一定时,增加纳米铁的投加量能增大对PO43-的吸附;纳米铁投加量一定时,纳米铁的平衡吸附量则随PO43-初始浓度的增加而增大;25℃时纳米铁对PO43-的吸附能力最强,升高或降低温度,吸附能力均下降;pH对纳米铁去除PO34-的影响较大,pH=4时的吸附能力最强,增大或降低pH,吸附能力均下降;纳米铁对PO43-的吸附符合Freundlich方程而不符合Langmuir方程。

气相色谱/质谱测定苯酚丙酮生产废水中半挥发性有机物

建立了用二氯甲烷液液萃取对苯酚丙酮生产废水进行预处理,气相色谱/质谱法同时测定废水中半挥发性有毒有机物异丁酸、异丙苯、α-甲基苯乙烯、2-苯基丙醛、苯乙酮、2-苯基-2-丙醇、α-甲基苯甲醇、苯酚和苯甲酸等的定性定量分析方法。色谱条件为:DB-17MS型色谱柱,程序升温,进样量为1μL,质量选择检测器(MSD)。实验结果表明,该色谱条件对苯酚丙酮生产废水中各半挥发性组分具有较好的分离效果。而对9种组分的最低检出限均低于0.04mg/L,精密度实验相对标准偏差2.14%～5.15%,实际水样的加标回收率稳定。苯酚丙酮生产废水中的主要污染物为2-苯基-2-丙醇,其次为苯酚、异丁酸和异丙苯。

三氧化二铝超细粉末对水中三氯乙烯吸附特性研究

探讨了γ-Al2O3超细粉末吸附人工配制的废水中三氯乙烯(TCE)的吸附等温线、吸附动力学及热力学。结果表明:Al2O3对TCE的吸附能力随温度的升高而显著增强;TCE在Al2O3表面的吸附层数为0.68层;Langmuir、Freundlich和deBoer-Zwikker公式都可以用来描述Al2O3吸附TCE的吸附等温线;Al2O3对TCE的吸附符合拟二级动力学方程,吸附反应的活化能为14.75 kJ.mol-1,吸附焓为8.87 kJ.mol-1,属于自发的吸热反应。

气相色谱法测定苯酚生产废水中芳香族化合物

建立了用气相色谱法同时测定苯酚生产废水中异丙苯、α-甲基苯乙烯、α-甲基苯甲醇、2-苯基-2-丙醇、苯酚、苯乙酮、2-苯基丙醛等7种芳香族有毒有机污染物的定量分析方法。采用二氯甲烷对水样进行萃取后进行分析测定,气相色谱条件:DB-WAX型色谱柱,FID检测器,程序升温,进样量1μL。方法的检出限、精密度、回收率实验表明,该方法对苯酚生产废水中各污染物组分具有较好的分离效果,对7种物质的检测限均低于0.05 mg/L,5次测定的相对标准偏差小于5%,实际水样的加标回收率大于97%。

液液萃取-气相色谱-质谱法测定石化废水中二(2-乙基己基)己二酸酯

建立了液液萃取—气相色谱-质谱法测定石化废水中二(2-乙基己基)己二酸酯(DEHA)的新方法。优化的液液萃取条件为:萃取剂乙酸乙酯,水样调成酸性(pH<2),每次加入萃取剂0.1 mL/mL、盐析剂NaCl 0.15 g/mL,萃取6次,每次萃取时间2 min,氮吹浓缩水浴温度35℃。实验结果表明:在质量浓度0.1~100 mg/L的范围内,校准曲线的线性关系良好;检出限为0.15μg/L,定量限为0.5μg/L,加标回收率为93%~101%,相对标准偏差(n=7)小于2.9%。本法适用于石化废水中DEHA的测定。

一种定性分析ABS生产废水中溶解性有机物的方法

联合使用气质联用色谱(GC-MS)、傅里叶变换红外分光光度计(FTIR)及三维荧光光谱(EEM)等三种分析检测仪器对ABS树脂生产废水中的溶解性有机污染物进行全面的定性分析。检测结果表明气质联用色谱能够定性分析出该废水中苯乙酮、苯乙烯、二苯异丙醇、2-氰基乙醚、双(2-氰基乙基)胺、3,3-硫代丙二腈、3-(二甲氨基)-丙腈、丙烯腈等21种溶解性有机物污染物,而FTIR和EEM的检测结果进一步的验证了GC-MS检测结果的准确性和完整性。本研究结果为后续废水处理工艺的开发提供了重要的指导作用。

工业废水有毒有机物全过程控制技术策略与实践

工业废水有毒有机物削减,是构建我国以人体健康和水生态系统安全为水环境目标的流域水质目标管理体系的重要环节之一。笔者归纳国外成功经验,结合我国国情,提出立足"生产—污染控制"系统的整体优化,对工业废水有毒有机物进行全过程控制的综合防治技术策略:以废水有机物排放源解析为基础,通过生产工艺改进和管理减排等措施减少进入废水处理系统的污染物量;选择废水分质处理策略,根据废水水质特性,通过有机物回收及强化降解技术实现有毒有机废水的预处理,通过高效生物处理技术实现有毒有机物的生物降解,最后通过深度处理进一步削减有毒有机物的排放量。对于大型工业联合体,通过生产装置内部、生产装置之间、生产装置与综合污水处理厂之间的协同优化,实现资源节约和有毒有机物的高效减排。通过减排技术体系的构建和污染物排放标准的制订推动新型适用废水有毒有机物控制技术的研发和应用。

突发环境事件中典型水污染物应急去除技术及案例

突发环境事件在短时间内排放大量污染物,对生态环境造成污染,具有发生突然、扩散迅速、初期风险不明,处置艰巨等特点。我国现阶段突发环境事件多发频发态势未根本改变,环境应急处置技术体系尚不完善。针对我国环境污染应急处置技术需求,围绕受污染水的河道应急处置、自来水厂应急处理和工业园区污水处理厂应急处理3种情景,系统总结了突发环境事件中水污染物的特征和应急技术要求;梳理了突发水污染应急过程中重金属类和有机类污染物等典型水污染物常用应急去除技术,并结合当前技术进展情况对未来水污染物应急去除技术的方向进行了展望。

负载型纳米Pd／Fe对氯代烃脱氯机理研究

采用实验室制备的负载型纳米Pd/Fe对几种常见的挥发性氯代烃:四氯乙烯(PCE)、三氯乙烯(TCE)、1,1-二氯乙烯(1,1-DCE)、氯乙烯(VC)和林丹(-γHCH)进行了还原脱氯研究.负载型纳米Pd/Fe对PCE、TCE、1,1-DCE、VC和-γHCH的还原脱氯符合准一级反应动力学方程,其反应速率常数分别为2.79 h-1、2.35 h-1、1.12 h-1、2.14 h-1和4.02 h-1.氯代烃降解过程中几乎没有中间产物生成,终产物主要为C2H6和C2H4,如对TCE进行降解时,生成的C2H6和C2H4分别占总碳质量比的70%和10%.采用暴露在空气中24 h的负载型纳米Pd/Fe对PCE进行脱氯,8次循环后仍能对PCE快速完全降解,表明负载型纳米Pd/Fe的稳定性能良好.以-γHCH为目标污染物对负载型纳米Pd/Fe的反应持久性进行了研究,200 h后负载型纳米Pd/Fe的反应性没有明显降低,表明负载型纳米Pd/Fe反应持久性能良好.温度对负载型纳米Pd/Fe的脱氯反应影响较大,测得各氯代烃脱氯反应的活化能均高于29 kJ.mol-1.对PCE、TCE进行了脱氯动力学模拟,模拟结果与试验数据基本吻合,表明负载型纳米Pd/Fe对氯代烃的脱氯,是连串、平行及多步骤反应的结合.

负载型纳米Pd/Fe对挥发性氯代烃的去除

氯代烃的污染治理已成为当今世界最热门的研究领域之一。以水体中最常见的氯代烃污染物1,1-二氯乙烯(1,1-DCE)、林丹(γ-HCH)为主要目标污染物,探讨了不同条件下负载型纳米Pd/Fe对氯代烃的去除效果。负载型纳米Pd/Fe采用浸渍→液相还原→还原沉淀的方法制备,透射电镜显示采用该方法制备的负载型金属钯和铁的平均粒径均在纳米级范围内。负载型纳米Pd/Fe具有较高的表面反应活性,当负载型纳米Pd/Fe用量为40 g/L、反应时间达2 h时,1,1-二氯乙烯和林丹的去除率分别达到85%和100%。脱氯率与Pd/Fe投加量、钯含量、初始pH值、反应温度等因素有关,与溶液的初始浓度关系不大。负载型纳米Pd/Fe对1,1-DCE和γ-HCH去除均符合一级反应动力学方程,速率常数分别为0.528 3 h-1及2.012 9 h-1,反应的半衰期t1/2分别为1.31 h和0.34 h。推断在反应过程中,Fe腐蚀产生的H2为主要还原剂,Pd是良好的加氢催化剂,在金属颗粒表面形成高浓度反应相,使反应短时间内完成。

炼油废水中有机污染物的气相色谱分析

建立了采用液液萃取法对炼油废水进行预处理,然后用气相色谱法对处理后的含有苯系物、酚类化合物、直链烷烃、胺类化合物和多环芳烃类化合物等18种有机污染物的废水进行快速分析的方法,考察了萃取剂种类和萃取次数等条件对萃取效果的影响,同时得到了18种有机污染物的标准工作曲线。实验结果表明,最佳萃取剂为二氯甲烷;最佳萃取条件为:先在碱性条件下萃取3次,然后在酸性条件下萃取3次。该方法采用HP-5(30 m×320μm×0.25μm)毛细色谱柱,FID检测,外标法定量。各组分的检出限均在0.05～0.29 mg/L内,相对标准偏差小于10.8%;除苯酚外,其他组分的回收率为85.0%～104.9%,能满足炼油废水快速监测的需要。

四氯乙烯的生物吸附和厌氧生物降解研究

四氯乙烯(PCE)的广泛使用和不合理的处置已经使其成为地下水中普遍存在的有毒有害的有机污染物。PCE在厌氧条件下通过还原脱氯发生生物降解,按照非水溶性生物降解模型,有机物先吸附到厌氧活性污泥中,解吸后再进行生物降解。利用间歇试验进行厌养污泥对PCE的吸附降解实验研究。试验结果表明:厌氧污泥对PCE的吸附在0.5 h达到吸附平衡,在1.0 h达到解吸平衡。对实验结果的回归分析表明:PCE的吸附和解吸均符合Freund lich等温吸附方程。厌氧污泥在微生物的作用下将PCE还原脱氯为TCE和DCEs。

2-丁烯醛生产废水对厌氧生物处理的毒性

以厌氧颗粒污泥为受试生物、乙酸钠为底物,研究了2-丁烯醛废水的厌氧处理毒性及污泥胞外聚合物(EPS)的组成变化.结果表明,2-丁烯醛废水COD≤850mg/L时,厌氧颗粒污泥的比产甲烷活性(SMA)几乎不受影响;当废水COD从2125mg/L提高到4249mg/L时,厌氧颗粒污泥的比产甲烷活性(SMA)从70.5m LCH4/(g VSS·d)降低至9.4m LCH4/(g VSS·d);COD为8499mg/L时,厌氧颗粒污泥的SMA仅为4.7m LCH4/(g VSS·d),且废水中有毒物质表现为杀菌性毒素.随着COD升高,EPS(TOC表征)、多聚糖、蛋白质含量呈现先降低后升高趋势.三维荧光光谱结果显示,不同COD条件下EPS荧光峰数量及位置相同,分别为类酪氨酸荧光峰peak A(λex/λem=275nm/305nm)、类色氨酸荧光峰Peak B(λex/λem=275nm/350nm)、辅酶F420贡献的荧光峰Peak C(λex/λem=415nm/470nm)及类富里酸荧光峰Peak D(λex/λem=335nm/450nm),其中荧光峰peak A和peak B峰强度较强.

石化废水中几种常见有机酸的测定

建立了用离子色谱测定石化废水中常见有机酸:乙酸、丙烯酸、环己甲酸、苯甲酸和对甲基苯磺酸的新方法。采用IonPac AS11-HC阴离子色谱柱,淋洗液为30 mmol/L的NaOH水溶液,淋洗液流速1 mL/min,抑制电流75 mA。样品中其他有机物和常规无机阴离子对乙酸、丙烯酸、环己甲酸、苯甲酸和对甲基苯磺酸的测定干扰小。5种有机酸的峰面积检测下限分别为0.024、0.025、0.094、0.075、0.059 mg/L,峰高检测下限分别为0.029、0.007、0.045、0.025、0.070 mg/L;峰面积的相对标准偏差分别为1.2%、1.1%、5.3%、2.7%、3.3%,峰高相对标准偏差分别为1.7%、0.4%、2.8%、1.6%、4.5%。

超滤反渗透处理城市二级生活污水处理厂出水中试研究

本实验采用超滤反渗透处理二级城市生活污水出水,进行生活污水回用实验研究.实验结果表明:超滤反渗透对处理后出水的COD,TP,TN,TDS,Cl-处理效率分别为90%,95%,95%,99%,97%以上.超滤反渗透出水达到能够完全满足《城市污水再生利用景观环境用水水质标准》(GB/T 18921—2002),可以回用于景观用水.除N的指标外可以满足地表水二类水质标准,绝大部分指标满足饮用水水源标准.

菲的挥发特性及挥发模型研究

研究了菲在水环境、污泥中的挥发特性,根据双膜理论推导出菲的挥发模型,结合实验对其进行了验证,并对其挥发的影响因素做了讨论。在无污泥和添加污泥的不同条件下进行试验,同时改变转速、温度以及投加的污泥量,按相同时间间隔取样,用液相色谱仪对菲浓度进行测定,结果表明,与不加污泥时相比,污泥的加入明显抑制了菲的挥发;无污泥时,150 r/min时,去除率达到76.4%,35℃时,去除率达到92.2%;添加污泥时,150 r/min时,去除率47.5%,35℃时,去除率55.7%,;水的流动速度、温度的增加都将显著增大菲的挥发速率;菲在水环境和污泥中的挥发过程符合一级动力学方程。25℃时,实验得出的挥发速率常数k a=0.060 7 h-1,总传质系数k=1.079×10-6m/s,而理论估算出的总传质系数k=2.240×10-6m/s。

同步荧光光谱法测定水中痕量萘和菲

同步荧光法具有选择性好、灵敏度高、干扰少等特点,可用于多组分多环芳烃混合物的同时测定,本文建立了恒定波长同步荧光光谱法同时测定水中萘和菲的新方法。研究了萘和菲在不同溶剂中的荧光光谱特性,确定了同步荧光的最优波长差。当Δλ=100nm,萘和菲激发波长(λex)分别为220.2和248.8nm时,在0.5～25.0μg.L-1浓度范围内,荧光强度与浓度呈现良好的线性关系,相关系数分别为0.999 5和0.999 7;萘和菲检出限均低于0.03μg.L-1,回收率在98.0%～101.5%。该方法方便快捷,预处理简单,可用于水中萘、菲的快速测定。

液液萃取—气相色谱-质谱法测定丙烯酸生产废水中的特征污染物

建立了液液萃取—气相色谱-质谱法快速测定丙烯酸生产废水中苯系物、酯类、醇类、醛类和酮类等12种半挥发性有机物的分析方法.液液萃取条件为：以二氯甲烷为萃取剂,废水pH 7,分散剂甲醇加入量10 mL/L,盐析剂NaC1加入量300 g/L.各组分的工作曲线的线性关系良好.各组分的加标回收率为95.2％～116.0％,各组分的方法检出限为0.001～ 0.179 μg/L,相对标准偏差均小于3.5％.该方法可用于丙烯酸生产废水中主要特征有机物的快速定量检测.