西南岩溶石山地区岩溶地下水示踪试验与分析——以湖南湘西大龙洞为例

围绕大龙洞水库成库条件调查中存在的疑点问题开展示踪工作。根据示踪试验区的水文地质条件,选择降雨时地表水向地下集中渗漏排泄的狗肉寨极乐村洼地落水洞作为投放点,并在极乐村洼地落水洞的北东大龙洞地下河出口附近的鬼冲地下河、鬼冲泉和大龙洞地下河出口下方对岸100m处的Y034季节性水点(表层带岩溶泉点)及大龙洞地下河出口设置接收点,采用弱酸性红A荧光染料类试剂作示踪材料。示踪结果显示,鬼冲地下河、鬼冲泉和大龙洞地下河与投放点的连通性差;季节性水点Y034与投放点的连通性好;表明通过狗肉寨极乐村洼地落水洞汇集转化成的岩溶地下水与表层岩溶带季节性岩溶泉水水力联系密切,而与鬼冲地下河、大龙洞地下河之间则存在有地下分水岭。

椰壳活性炭的制备及吸附酸性大红GR染料动力学

采用椰壳制备活性炭吸附处理酸性大红GR染料废水。通过单因素和响应面实验确定了椰壳活性炭制备的最优工艺参数:液固比为3.1 mL/g,磷酸质量分数为66%,活化时间为2.5 h,活化温度为602℃,此条件下制备的活性炭对酸性大红GR染料的吸附容量为1 682 mg/g。以Design-expert7.0软件建立的工艺参数模型与实验结果有较好的吻合度。SEM显示,制备的活性炭具有均匀的纳米级微孔结构。制备的活性炭对酸性大红GR染料的吸附行为符合准二级动力学方程。

浸渍法制备B、N和Ce共掺杂TiO_2光催化剂

采用浸渍法制备出B、N和Ce共掺杂TiO2光催化剂,并用SEM等表征了其结构特征。以酸性大红染料溶液的光催化降解为探针反应,考察了制备条件对共掺杂TiO2催化剂活性的影响。结果表明,在600℃,当B、N和Ce的原子比为2:2:0.1,焙烧3 h时,光催化剂活性最大,大红染料的降解率达到90%。

B,N和Ce共掺杂TiO_2催化剂光催化活性研究

采用溶胶-凝胶法制备出B,N和Ce共掺杂TiO2光催化剂,并用XRD、SEM等表征了其结构特征。以酸性大红染料溶液的光催化降解为探针反应,考察了制备条件对共掺杂TiO2催化剂活性的影响。结果表明,在400℃,当B,N和Ce的原子比为1∶2∶0.1,焙烧3 h时,光催化剂活性最大,大红染料的降解率达到98%。

三维电极对水中染料降解脱色处理

研究了在传统二维电解槽的铁板电极之间填充锰砂并鼓气搅拌,得到三相三维电极流化床反应器,对比两种反应器对酸性大红3R染色模拟废水降解脱色作用,考察了槽电压、支持电解质质量浓度、反应时间等因素对两种反应器处理染料脱色率的影响。实验表明,这些因素对酸性大红3R的降解脱色均有不同程度的影响,在相同条件下,三相三维电极流化床反应器比二维电极电解槽的处理脱色速度快和处理效率高,在不同处理时间内,脱色率可提高30%～50%。紫外-可见光吸收光谱分析表明,该方法不仅能对酸性大红3R的生色基团进行降解脱色,且对萘环不饱和共轭体系也具有破坏降解作用。

椰壳活性炭制备工艺的优化及其模型

以海南废椰壳为原料,采用磷酸活化法制备活性炭载体,用负载氧化铜的活性炭载体处理酸性大红GR染料废水。通过单因素和响应面实验方法得到了椰壳活性炭的最佳制备工艺条件:液固比3.1 mL·g^(-1),磷酸质量分数66%,活化时间2.6 h,活化温度594℃,此条件下制备的活性炭孔隙丰富发达,分布均匀,比表面积大(1 658m^2·g^(-1)),负载氧化铜后可使废水中COD_(Cr)和色度的残余浓度分别降至23.4 mg·L^(-1)和8稀释倍数。运用Designexpert 8.0软件程序建立的分别以COD_(Cr)和色度残余率为目标值的工艺模型,显著可靠,其理论计算值与实验结果吻合较好,可预测不同条件下处理废水的效果。模型方差分析显示上述4个工艺参数对目标值的影响程度均为"显著",说明工艺操作时严格控制好它们可制备出高质量的活性炭。

金属和非金属共掺杂TiO_2催化剂光催化活性研究

采用溶胶-凝胶法制备了B、N和Ce共掺杂TiO2光催化剂,并用XRD、SEM等表征了其结构特征。以酸性大红染料为模型化合物,探索了其光催化性能,同时考察了制备条件对共掺杂TiO2催化剂活性的影响。结果表明,当B、N和Ce的原子为1∶2∶0.1时,光催化剂活性最大,大红染料的降解率达到98%。

粉煤灰对酸性大红染料废水的脱色研究

以酸性大红染料废水为研究对象,采用粉煤灰作为吸附剂,在不同条件下进行脱色研究,考虑粉煤灰的投加量、染料的浓度、染料溶液的p H、吸附时间等因素对脱色效果的影响。结果表明,该种粉煤灰对对酸性大红染料废水的脱色效果良好,吸附能力强,出水可以达到国标《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4287-2012)的间接排放标准。

改性粉煤灰对酸性大红染料模拟废水的脱色研究

本文以酸性大红染料模拟印染废水,采用改性粉煤灰作为吸附剂,探讨粉煤灰改性类型及其投加量、反应温度、吸附时间、反应pH值、废水浓度、废水中NaCl含量等因素对模拟废水脱色效果的影响规律及吸附脱色效果,为粉煤灰处理印染废水的工程实践提供理论依据。

可见光催化剂BiVO_4降解废水中直接耐酸大红4BS

以直接耐酸大红4BS模拟染料废水为目标污染物,研究了BiVO_4对直接耐酸大红4BS(简称4BS)的吸附效果以及废水初始质量浓度、废水pH和BiVO_4的加入量对光催化降解效果的影响。实验结果表明:当废水初始质量浓度为40 mg/L、废水pH为6.38、BiVO_4加入量为1.0g/L时,4BS的降解率可达98.9%;BiVO_4重复使用5次后4BS的降解率可达80.0%以上;COD的变化趋势说明4BS被催化剂吸附和光催化降解的过程是循序渐进的。

酸性大红GR的Fe2＋促进超声化学降解实验研究

采用超声波降解偶氮染料模拟废水酸性大红GR溶液,考察了反应时间、溶液温度、pH值、Fe2+浓度等因素对降解效果的影响。实验结果表明,该法能有效去除酸性大红GR,低温、酸性有利于酸性大红GR的降解;外加Fe2+和超声过程中产生的H2O2反应生成的·OH强化了酸性大红GR的声化学脱色和降解过程,脱色过程符合一级反应。5mmol/L的Fe2+促进超声反应6h,酸性大红GR脱色率达90.5%,COD去除率为65.2%。

铁柱撑膨润土与H_2O_2联合处理酸性大红模拟染料废水

以天然膨润土为载体,采用离子交换法制备了铁柱撑膨润土(Fe-Bent)催化剂,并与H_2O_2组成类芬顿体系,对酸性大红模拟染料废水进行降解处理;考察了Fe-Bent催化剂用量、H_2O_2浓度、溶液pH、反应温度和反应时间对酸性大红去除率的影响,并对Fe-Bent催化剂进行了XRD表征。表征结果显示,Fe-Bent催化剂中铁以α-Fe_2O_3的形态存在。实验结果表明,在Fe-Bent催化剂用量1.0 g、H_2O_2的浓度6 mmol/L、溶液pH 3.0、反应温度60℃、反应时间80 min的适宜条件下,处理100 mL质量浓度为20 mg/L的酸性大红模拟染料废水,酸性大红的去除率可达94.87%。Fe-Bent催化剂的稳定性较好,循环使用4次后仍具有较高活性。

共掺杂TiO_2光催化降解酸性大红染料的研究

采用溶胶-凝胶法制备了硼、氮和铈共掺杂TiO_2光催化剂。考察了共掺杂TiO_2的催化活性和降解条件对酸性大红染料降解效果的影响。实验表明:共掺杂TiO_2光催化剂对酸性大红染料有很好的降解效果,且重复使用性能好;当酸性大红染料初始质量浓度为50 mg/L,溶液pH值为5,催化剂用量为1 g/L,光照150 min,降解率可达到98%。

活性炭纤维对水中酸性大红的吸附脱色研究

研究了活性炭纤维（ACF）对水中酸性大红的吸附脱色试验。温度为15℃-20℃，滤速为6mL/min时，浓度为12mg/L的酸性大红脱色率达98%以上。活性炭纤维经20次吸附与解吸实验，吸附脱色性能没有明显降低。与颗粒状活性炭（GAC）相比，活性炭纤维吸附脱色酸性大红的吸附量大。可望作为吸附脱色酸性大红废水的方法。

酸性大红3R的电化学研究及应用

采用循环伏安法和方波伏安法考察了酸性大红3R在碳糊电极上的伏安行为和反应机理。当扫描速率为0.1 V/s时,在pH 1的0.05 mol/L H2SO4支持电解液中,酸性大红3R有一对峰电位分别是0.74 V和0.72 V（vs.饱和甘汞电极）的氧化峰和还原峰,并且显示吸附控制的2电子单质子的准可逆氧化还原过程。在最佳实验条件下,酸性大红3R的方波氧化峰峰电流与其浓度在2.12×10^-5-3.39×10^-4mol/L范围内呈线性关系,检出限为8.35×10^-6mol/L,由此建立测定酸性大红3R含量的方波伏安法。该方法可用于计算酸性大红3R常规染羊毛与蚕丝的上染率,测定结果与分光光度法一致。

纤维素水凝胶包覆Fe_3O_4类Fenton纳米催化剂的制备及其催化降解性能

采用纤维素水凝胶包覆Fe_3O_4颗粒,制备得到核壳结构的羧甲基纤维素聚丙烯包覆Fe_3O_4类Fenton纳米催化剂(CMC-co-AA/Fe_3O_4),并应用于降解偶氮染料酸性大红GR。考察了体系pH值、催化剂用量、染料初始浓度等参数对降解效果的影响。SEM和FT-IR分析结果表明水凝胶成功地包覆在Fe_3O_4颗粒表面,且壳层厚度为20~30nm。XRD分析显示,包覆层不影响纳米Fe_3O_4的晶型结构,纳米催化剂在使用过程中仍保持Fe_3O_4磁响应性能,能够有效地分离回收。相比传统的Fe_3O_4纳米催化剂,包覆型CMC-co-AA/Fe_3O_4纳米催化剂水溶液显示出了较好的均一分散性。且当pH>3直至中性条件下,此时传统未包覆的Fe_3O_4纳米催化剂对酸性大红GR的降解率为0,而CMC-co-AA/Fe_3O_4纳米催化剂的降解率仍能维持36%,说明了水凝胶壳层结构赋予CMC-co-AA/Fe_3O_4纳米催化剂较宽的pH适用范围。重复试验表明,该纳米催化剂在循环使用四次后,对染料的降解率仍能保持98%左右。

偶氮染料脱色菌群的脱色效果及机制研究

收集江苏某印染废水中活性污泥中的酸性大红GR的脱色菌群,并使之富集,旨在提高降解偶氮染料的能力。研究结果表明,该菌群在4 h内将100 mg/L的酸性大红GR脱色96.1%。高通量测序的结果表明,该菌群主要由Alcaligenes、Pseudochrobactrum、Arthrobacter组成,其中Alcaligene和Arthrobacter是主要的脱色菌。NaNO_3、Na_2SO_4、NaCl抑制了该菌群的降解,NaNO_3的抑制作用最强,抑制率为95.1%。随着酸性大红GR的起始浓度升高,菌群的脱色率下降。该菌群在偏碱性环境下的脱色效果大于酸性环境,并表现出高效广谱染料脱色降解特性,可以脱色活性艳红X-3B、直接耐黑G和分散深蓝S-3BG等偶氮染料。GC-MS的结果表明,酸性大红GR在偶氮还原酶的作用下,偶氮键断裂,降解为苯胺和苯二胺。因此,该菌群具有高效降解偶氮染料的能力。

超声波降解染料废水的实验研究

以酸性大红GR染料配制水为研究对象,考察了pH值、超声波功率和作用时间、初始浓度等因素对化学耗氧量(COD)去除率的影响.实验结果表明:随着pH值的增大,COD去除率先减少后增大,在pH=2.2附近的COD去除率最高;最佳反应时间为40min;功率越大越利于有机物的降解;初始浓度越低,COD的去除率越高:化学结构及其稳定性是影响超声波降解反应的一个重要因数.

三维电极-电Fenton法处理印染废水研究

介绍了将三维电极电化学反应和电Fenton氧化结合的水处理技术。选择活性炭做填充介质,可大大提高Fe2+在阴极上的传质率,使电解与Fenton氧化过程具有协同效应从而提高对废水的处理效果。采用该电解氧化工艺处理模拟印染废水中的酸性大红,考察了电解电压、电解时间、极板间距、初始浓度、Fe2+浓度等参数对染料色度去除率的影响,优化了实验条件,验证了反应器对其他不同类型染料的去除效率,并探讨了有机物的降解原理。

生物法对偶氮染料废水脱色的研究

从某印染废水的活性污泥中富集了一个能够高效降解酸性大红GR的菌群。研究结果表明,该菌群在15h内几乎将100mg/L的酸性大红完全脱色。该菌群在偏碱性环境下的脱色效果大于酸性环境,并表现出高效广谱染料脱色降解特性。当温度在10°C～30°C之间时,脱色率随温度的递增而增大,在30°C时脱色率达到最大。