玫瑰花状MoS_(2)对丁基黄原酸钾的吸附-光催化协同去除性能研究

利用水热法合成玫瑰花状MoS_(2),研究其对丁基黄原酸钾的吸附-光催化协同去除性能。结果表明,成功制备了具有光催化性能与吸附性能的玫瑰花状MoS_(2);在pH=7、MoS_(2)用量为25 mg、吸附时间为30 min条件下,MoS_(2)对丁基黄原酸钾的最大吸附容量达110.93 mg·g^(-1);在300 W氙灯下照射30 min时,MoS_(2)对丁基黄原酸钾的降解效率为81.99%;而通过光催化降解-吸附的协同作用,在40 min时丁基黄原酸钾去除率达99.89%;经过5次循环后,MoS_(2)对丁基黄原酸钾的协同去除率仍大于95%。此研究为MoS_(2)在含黄药废水处理方面开辟一种新方法。

废白土衍生吸附剂协同去除水中的四环素和铜

为有效利用食用油行业产生的白土废弃物,以及解决畜禽养殖废水中的重金属及抗生素残留问题。本研究通过热解的方式将废白土转化为新型吸附剂BE500和BE700,用于水中铜离子(Cu^(2+))和四环素(TC)的去除,并考察了吸附剂投加量、反应pH、离子干扰和竞争条件下的吸附效果。结果显示,BE700更适合于Cu^(2+)的吸附,而BE500对TC的去除效率更高。相比于Cu^(2+),TC吸附量对溶液pH变化的敏感度更低。动力学模型拟合结果显示,BE500和BE700对Cu^(2+)和TC的吸附主要是发生了化学反应,且吸附速率主要受到液膜扩散的控制。等温吸附和热力学模型拟合结果则表明BE500和BE700与Cu^(2+)和TC之间主要发生了多层吸附,且吸附是自发的吸热过程。此外,离子干扰实验显示,Cl^(-)和Na~+对吸附效果的影响较小。而竞争吸附实验显示了在二元体系中BE500和BE700对Cu^(2+)和TC的吸附量较一元体系显著增加,即Cu^(2+)和TC之间的反应促进了Cu^(2+)和TC的协同去除。表征结果显示孔隙填充、离子交换、络合反应、氢键和π-π相互作用均参与了对Cu^(2+)和TC的去除机制。

前置悬浮填料床化学生物絮凝工艺对污染物的协同去除作用

本文探讨了前置悬浮填料床-化学生物絮凝工艺处理生活污水过程中化学和生物作用对污染物的协同去除机理。工艺对COD的去除规律表明,化学和生物对有机物的协同去除作用缓解了生物单元的压力,增加了系统抗冲击负荷的能力。进出水粒度分布分析结果表明化学和生物对有机物的协同去除作用使得工艺对小粒径(1～40μm)颗粒物的去除率较单纯的化学絮凝一级强化或生物二级处理高。工艺进出水和反应池中氮、磷营养物质分布规律表明,化学和生物的协同作用增加了工艺除磷脱氮效果,提高了工艺的稳定性。

椰壳活性炭对水中F-53B、OBS和PFOS的协同去除性能研究

针对全氟烷基醚磺酸盐(F-53B)、全氟壬烯氧基苯磺酸钠(OBS)和全氟辛烷磺酸(PFOS)等3种全氟和多氟化合物,采用高效液相色谱-质谱联用仪(UPLC-MS/MS)检测含量,探究椰壳活性炭对这3种物质的协同去除性能。结果表明,椰壳活性炭可同时实现对F-53B、OBS和PFOS的协同高效去除,其吸附行为遵循Langmuir吸附等温线模型,最大平衡吸附量分别为1.74、1.71、1.63 mg/g;通过对溶液温度、反应转速及椰壳活性炭投加量等影响因素的研究发现,转速和椰壳活性炭投加量对1 mg/L的F-53B、OBS和PFOS混合液去除表现出极显著性差异(P<0.001),其中,150 r/min转速条件下对F-53B和PFOS的去除率高出静置(0 r/min)状态下15%~34%,且PFOS>F-53B>OBS;3种物质去除率与活性炭含量呈正相关,5 g/L椰壳活性炭对F-53B、OBS和PFOS的吸附平衡时间分别为8、4和11 h,较1 g/L实验组要提前16、20、13 h,且去除率分别为99.3%、99.3%、99.9%。此外,经乙酸改性后的椰壳活性炭对3种物质最终去除率均达99.8%以上,显示出更优越的吸附能力。

不同形式EDTA功能化硅胶协同去除废水中的苯酚和Cr(Ⅵ)

该研究以自制的乙二胺四乙酸(EDTA)功能化硅胶为原料,开发了一种高效去除废水中苯酚和Cr(Ⅵ)的工艺。制备和表征了2种不同形式的改性材料EDTA-Silica和EDTA-Fe^(2+)-Silicao,通过研究EDTA-Silica和EDTA-Fe^(2+)-Silica在单组分体系中与FENTON反应结合对苯酚的去除效果,证明了改性材料对促进FENTON反应的催化性能,可有效扩大反应的pH应用范围。同时,利用EDTA的强螯合性也可以有效地去除多余的FENTON试剂。考虑到苯酚工业废水中存在强氧化性Cr(Ⅵ),进一步研究了2种改性材料在双组分体系中同时去除苯酚和Cr(Ⅵ)的效果。苯酚与Cr(Ⅵ)之间存在正向协同作用,Cr(Ⅵ)的加入有利于苯酚的去除,且氧化还原反应前后的总Cr(Ⅵ)均能被材料有效吸附。结果表明,该材料具有催化和吸附金属离子的性能,可有效去除二元组分体系中的苯酚和Cr(Ⅵ),体系中残留金属离子的含量可满足环境排放要求。该研究为油漆、油墨、皮革、纺织工业等领域工业废水中苯酚和Cr(Ⅵ)的协同去除提供了新思路,研发的材料和工艺有着潜在的应用前景。

低低温电除尘器粉尘及SO_3协同去除研究

为使燃煤电厂大气污染物超低排放,近年低低温电除尘技术开始得到应用。以浙能温州电厂660MW机组低低温电除尘器为研究对象,对低低温电除尘器粉尘及SO_3协同去除效果进行了测试,对烟气的常规温度和低低温状态下飞灰比电阻的变化及其除尘提效幅度开展研究。结果表明:烟气冷却器投运后,低低温工况条件下的飞灰工况比电阻值较常规烟气工况降低了1个数量级,烟尘排放质量浓度由6.94 mg/m^3降至3.25 mg/m^3,达到超低排放要求;SO_3脱除率达96.6%。

煤化工高盐水中无机杂质协同去除技术研究

面向煤化工高盐水资源化处理的技术需求,结合钙、镁、硅、氟等杂质大量共存的水质特点,实验研究了一条以两步法化学沉淀(加碱调pH沉淀,加碳酸钠沉淀)为主的无机杂质协同去除技术路线。结果表明,在控制pH≥11.1的条件下,化学沉淀可将钙、镁、硅协同去除至20、5、4.7 mg/L以下;选择氢氧化钙调pH还可同时取得显著除氟效果,但氟离子去除率随原水硫酸根浓度在16.1~64.3 g/L间的递增而由93.0%逐渐下降至62.2%。当协同除氟不能满足产水要求时,验证了增加一步铝盐絮凝沉淀将氟离子除至20 mg/L以下的可行性。

TiO_(2)/改性膨润土对RhB的吸附-光催化降解协同去除

利用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对钠基膨润土(Bt)进行改性得有机改性膨润土(C-Bt),并与纳米TiO_(2)复合探究复合材料对目标污染物罗丹明B(RhB)的吸附-光催化降解耦合。采用X射线衍射、氮气低温吸附-脱附、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X光电子能谱等表征分析材料的理化性质和构-效关系。结果表明,改性显著增加了膨润土的层间间距和比表面积,从而促进了RhB的内、外传质。负载的TiO_(2)主要以锐钛矿相赋存,于C-Bt层间及外表面均匀分散,复合后有效增大了了TiO_(2)的比表面积,改善了材料的吸附性能。TiO_(2)/C-Bt对RhB的吸附去除率为48.34%,远高于未改性TiO_(2)的吸附效率(6.52%),通过理论计算证明了复合材料的外扩散速率与内扩散速率均得到了大幅提升。RhB的降解效率从55.49%(TiO_(2))显著提升至91.82%(TiO_(2)/C-Bt),表观一级动力学速率常数增加了两倍。复合催化剂光催化性能的提高主要归因于:(1)复合材料比表面积的增大和内外传质速率提升,有利于污染物的富集,增加了TiO_(2)与RhB的密切接触;(2)光催化过程产生的自由基能够降解C-Bt表面吸附的RhB分子,使材料的吸附性能得以再生,吸附-光催化二者的协同有利于RhB的高效去除。

超声波与化学方法协同去除铀矿冶设备表面放射性污染研究

核设施中的设备在运行过程中会受到不同程度的放射性污染,因此,需要对污染的设备进行去污处理。采用超声波与化学方法协同去除聚氯乙烯(PVC)板、有机玻璃、不锈钢和橡胶等几种核设施常用材质表面放射性污染,并考察了去污时间、硝酸质量分数、清洗温度和有无超声波辅助等因素对去污效果的影响,研究结果表明:延长去污时间、增加硝酸质量分数、提高清洗温度和超声波辅助均能有效提高去污效果,该结果对于核设施表面放射性污染的去污具有重要的指导意义。

某水厂Fe/Mn/氨氮协同去除及处理效果分析

西北某水厂以地下水为原水,部分原水井中铁、锰普遍超标,浊度、色度、CODMn、氨氮季节性超标,本工程采用曝气、反应、接触氧化及生物活性炭过滤工艺,对原水中铁、锰、氨氮、色度、嗅味和CODMn进行分级协同去除,达到了良好的处理效果,出水水质优于生活饮用水卫生标准。

Fe(Ⅵ)/Fenton体系协同去除焦化废水中菲和氟离子

为考察Fe(Ⅵ)/Fenton体系对焦化废水中有机物和无机物的协同降解效果,选取典型三环类多环芳烃菲和氟离子为研究对象,采用荧光技术,考察不同pH条件下Fe(Ⅵ)对菲的氧化去除效果,以及在弱酸性条件下Fe(Ⅵ)/Fenton体系对菲、氟离子以及菲与氟离子的协同去除效果。结果表明,弱酸性条件下Fe(Ⅵ)对菲的去除率稍差于中性及碱性条件,但该条件下Fe(Ⅵ)/Fenton体系可提高菲的降解率至79%。任何pH条件下缓冲溶液均有利于Fe(Ⅵ)对菲的去除。Fe(Ⅵ)/Fenton体系可协同菲去除氟离子,氟离子去除率可达到39%。对菲的去除主要以氧化作用为主,对氟离子的去除主要以吸附作用为主,且Fenton试剂的用量少,过程中无需调节pH值。

基于模型建构的高中化学项目式教学实践——以“天然气中CO2和H2S的协同去除”为例

为促进学生核心素养的发展,在高中利用真实情境和适当的模型建构进行教学,可以在一定程度上降低学生学习化学的难度,同时能够激发学生学习化学的热情,产生更多更持久的动力,培养学生科学思维。以真实情境“天然气中CO2和H2S的协同去除”为例,进行基于模型建构的项目式教学,阐述项目式教学和模型建构对学生思维培养的重要性,为相关的研究提供案例支持。

预氧化与水处理工艺协同去除剑水蚤

利用不同水处理工艺中试系统,研究在液氯、氯胺、高锰酸盐复合药剂和O3这4种预氧化剂不同投量下,去除剑水蚤的方法以及4种预氧化药剂对原水中剑水蚤的实际灭活效果,并分析各工艺单元的除蚤机制.结果表明,预氧化阶段,液氯灭活率(25%)比氯胺(21%)、O3(9%)和高锰酸盐复合药剂(8%)都高;但滤后去除率发生变化,由高至低为氯胺(90%)>液氯(88%)>O3(83%)>高锰酸盐复合药剂(80%),采用氯胺与水处理工艺协同可达到100%去除效果.最高的预氧化灭活率并没有取得100%的去除效果,剑水蚤的去除取决于预氧化剂与澄清水处理工艺的合理配合,剑水蚤个体尺寸和预氧化后的生命活性也对去除效果有影响.其中过滤单元除蚤效率最高,单独去除率不低于50%;气浮池的除蚤性能受水蚤个体大小和活性影响.

UASB反应器对印染废水中碳、氮、硫的协同去除研究

采用"UASB-缺氧好氧-混凝沉淀"组合工艺对印染废水进行中试处理研究.结果发现,UASB反应器不仅可以解决印染废水可生化性低、色度高的问题,还对废水中的碳、氮、硫具有协同去除作用,优化条件下UASB可将废水B/C从0.18~0.26提高至0.4以上,对色度、COD、TN、SO_4^(2-)、S^(2-)平均去除率分别为77.0%、36.4%、38.5%、77.5%、60.1%.同时,为了探究碳、氮、硫协同去除机理,对优化条件下的运行数据进行了分析并采用454高通量测序技术进行菌种鉴定.结果表明,UASB反应器内存在硫酸盐还原、厌氧氨化、同步脱硫反硝化和硝化反硝化4种作用,从而造成了碳、氮、硫的同步去除.菌种鉴定未发现产甲烷菌,说明产甲烷菌受到了抑制,UASB反应器很好地停留在了水解酸化阶段.进一步结合小试研究得出,硫酸盐还原是促使硝化反硝化、脱硫反硝化产生的原因,同时也促进了有机物去除.总体而言,硫酸盐还原促进了碳、氮、硫的协同去除.

二氧化钛/膨润土复合光催化材料协同Fenton反应去除景观水中多环芳烃研究

以Na基膨润土和TiO_(2)为原料制备复合光催化材料,借助扫描电镜、X射线衍射技术对材料进行表征,再将其应用到Fenton-紫外协同催化体系中去除水中的多环芳烃。在研究催化剂投加量、搅拌方式、Fenton投加量等单因素影响的基础上进行正交试验。结果表明:协同催化体系对多环芳烃(PAHs)的去除率大于普通TiO_(2)光催化;室温条件下磁力搅拌、紫外光照射3h,复合催化材料投加量1.8g,Fenton投加30mL时,协同催化体系对PAHs的去除效果最高为94%。

生物炭负载纳米零价铁对污染土壤中铜钴镍铬的协同去除

合成了一种低成本、高效生物炭负载纳米零价铁的复合材料(ZVI-SM)并应用于铜、钴、镍、铬污染土壤的修复。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和金属吸附实验等方法,考察了不同碳化温度下制备的生物炭前驱体和生物炭复合材料对复合重金属污染修复的影响及去除作用机制。其中,吸附-还原后形成的Fe Cr2O4极大地降低了铬的毒性,同时提高了铜、钴、镍的去除率。Fe^0的引入既提高了生物炭对重金属的吸附量,又解决了Cr(Ⅵ)毒性的问题;XPS的结果进一步阐明了生物炭可以作为电子传递介质,通过表面官能团得失电子与Fe^0间形成强相互作用,增强了复合材料对多重金属离子的去除效果。除ZVI-SM500外,ZVI-SM100、300、400、7004种材料对于铜、钴、镍、铬的去除率要远高于商用纳米Fe^0和单纯的生物炭材料,表现为对铬和铜有较强的亲和力和反应性,均能在5 min内完全去除铜和铬,钴和镍也能在180 min内达到80%以上的去除率。在反应过程中存在显著的离子竞争效应:铬≥铜>钴>镍,这与金属离子的标准还原电位大小的趋势一致。土壤修复实验表明:ZNI-SM300用于污染土壤的修复,15 d后,Cr(Ⅵ)含量从480 mg/kg降至0.52 mg/kg,水溶态Cr总量从500 mg/kg降至1.2 mg/kg,两者的固定化效率均达到99%以上,并能达到完全去除水溶态的铜、钴、镍、Cr(Ⅵ)的效果。因此,以SM300为载体的纳米零价铁可作为复合重金属污染土壤修复的理想材料。

二氧化氯预氧化工艺去除饮用水原水中摇蚊幼虫的试验

目的研究二氧化氯预氧化工艺对原水中摇蚊幼虫的去除效果,解决目前预氯化工艺不能有效控制摇蚊幼虫在给水处理工艺中孳生的难题.方法进行了二氧化氯和液氯灭活第1龄期摇蚊幼虫的对比试验,在此基础上,对不同预氧化工艺下,预氧化与水处理澄清过程对第1龄期摇蚊幼虫的协同去除效果进行了考察,并对其水样的有机浓集物进行了Ames试验,比较了两种饮用水的致突变性.结果二氧化氯与液氯相比对摇蚊幼虫具有更好的灭活作用,投加量1.5 mg/L,接触30 min可以达到100%的灭活率;二氧化氯投加量0.51 mg/L,二氧化氯预氧化与水处理澄清过程的协同作用可以完全去除原水中的第1龄期摇蚊幼虫.Ames试验进一步表明,采用二氧化氯作为预氧化剂可明显降低饮用水的致突变性.结论二氧化氯预氧化工艺是去除饮用水中摇蚊幼虫的有效方法.

两株多环芳烃降解菌协同对菲-镉污染的去除特性

【目的】从污染土壤中分离筛选一株多环芳烃降解菌,并探究其与Pseudomonas aeruginosa B6-2构建的混菌体系对菲-镉复合污染的修复效能,以及微生物代谢特性对不同镉浓度赋存的响应特性,以期为复合污染的生物修复提供优良菌株资源及应用技术参考。【方法】采用富集驯化、筛选纯化方法得到一株多环芳烃降解菌,通过生理生化特征和16S rRNA基因序列分析进行鉴定。利用高效液相色谱法和电感耦合等离子体质谱法评估不同镉浓度赋存下各反应体系对菲和镉的去除效能;通过菌体细胞形态的扫描电镜观测及菌株代谢活性检测,探讨镉胁迫对菲生物降解过程的影响机制。【结果】筛选得到一株具有重金属耐受性和多环芳烃高效降解菌SZ-3,经鉴定为节杆菌属;降解菌协同体系(M)具有良好的菲降解效能和抗镉胁迫优势。镉胁迫浓度为0.5、10 mg/L时,M对菲和镉的去除率分别高于85%、80%;镉胁迫浓度为25、50 mg/L时,2种污染物的去除率均大于65%。扫描电镜分析表明,镉胁迫导致菌体表面粗糙且出现不同程度变形,菌体间黏附性和聚集性提高。反应周期内,邻苯二酚1,2-双加氧酶活性与电子传递体系活性随镉浓度增加而降低,两者变化与菲降解速率变化一致。【结论】Arthrobacter sp.SZ-3是一株PAHs高效降解菌,能与Pseudomonas aeruginosa B6-2协同高效修复菲-镉复合污染,随着初始镉胁迫浓度增加,混菌协同对目标污染物去除的优势显著。

浙江某电厂低低温电除尘技术深度实验研析

低低温电除尘技术可实现烟尘、SO_3的经济高效协同脱除,以低低温电除尘技术为核心的烟气协同治理技术路线已成为我国超低排放主流技术。对浙江某电厂1000 MW机组低低温电除尘系统开展多污染物深度协同去除研究,结果表明:烟气冷却器投运后,飞灰工况比电阻值降低了4个数量级,总尘浓度减少23.3%,PM_1、PM_(2.5)、PM_(10)浓度分别减少64.8%、48.7%、33.7%,SO_3去除率达87.3%,佐证了低低温电除尘技术的相关规律。

使用红色花生衣提取液绿色合成铁纳米颗粒(Fe NPs)去除水中的Cr(VI):去除机制和废水处理初探

以花生(Arachis hypogaea)衣提取物为原料,合成粒径为(11.32±2.47)nm且表面富含有机质的铁基纳米颗粒(Fe NPs).利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜能谱技术(SEM-EDS)对反应前后Fe NPs的主要成分及微观结构进行表征,发现反应后的Fe NPs表面均匀的分散着铬(Cr)及其配合物,表明六价铬(Cr(VI))被Fe NPs去除.其次,Cr(VI)的去除实验表明Fe NPs表面的有机物对Cr(VI)的去除具有促进作用,且在反应条件为:T=25℃、pH=4.7、Cr(VI)初始浓度为40 mg·L^(-1)、Fe NPs投加量为1.0 g·L^(-1),Cr(VI)的去除量最高为40 mg·g^(-1).Cr(VI)的去除过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温模型(R2≥0.9999),表明此过程是单分子层吸附和以化学吸附为主.Fe NPs对电镀废水中Cr(VI)的去除率及总Cr的去除率分别为95.5%和83.6%.最后,提出Cr(VI)可能的去除机制包括还原、形成沉淀物(氢氧化铬及配合物)和化学吸附.