膨润土-钢渣颗粒对含Mn^(2+)酸性矿山废水的去除

自行研发的膨润土-钢渣复合颗粒是廉价高效矿物材料。通过探究其对Mn^(2+)的去除效果及pH变化规律,对比分析了复合颗粒、脱碱颗粒与单独加碱对Mn^(2+)的去除效果、现象及复合颗粒表面微观结构的SEM表征、XRD矿物相特征,探究其处理含Mn^(2+)酸性矿山废水的协同机理。结果表明,复合颗粒处理含Mn^(2+)废水不仅具有吸附、化学沉淀作用,且表面吸附Mn^(2+)并形成表面化学沉淀后还会继续吸附发生聚沉作用,Mn^(2+)在复合颗粒表面的赋存状态主要以Mn-Si-O相结合的矿物相及Ca Mn4Si5O14(OH)2聚合沉淀存在。

磷酸钾改性秸秆生物炭高效去除酸性矿山废水中的镉

目的:磷酸盐改性被认为是提高秸秆生物炭(RBC)去除酸性矿山废水中Cd(Ⅱ)性能的潜在策略,本研究采用磷酸钾对水稻秸秆生物炭(KRBC)进行改性,以提高其对酸性矿山废水中Cd(Ⅱ)的吸附性能。方法:采用批量吸附试验探究溶液初始pH、共存离子、腐殖酸浓度、吸附时间及Cd(Ⅱ)初始浓度对吸附剂去除Cd(Ⅱ)影响,并调查改性生物炭对Cd(Ⅱ)去除的潜在机理。结果:吸附试验表明在溶液pH为5.0~7.0时,KRBC对水溶液中Cd(Ⅱ)具有较好去除性能。此外,共存离子K^(+)、Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、NO-3和SiO_(3)^(2-)对RBC和KRBC去除Cd(Ⅱ)没有影响,而PO_(4)^(3-)、CO_(3)^(2-)及腐殖酸对去除Cd(Ⅱ)具有促进作用。拟二阶动力学模型和Langmuir模型可以更好地描述Cd(Ⅱ)的吸附过程。RBC和KRBC对Cd(Ⅱ)的最大吸附能力分别为57.93 mg/g和159.46 mg/g。潜在的去除机理包括络合、静电作用、阳离子-π相互作用及共沉淀。在经过三次再生性试验后,RBC和KRBC对50 mg/L的Cd(Ⅱ)去除率分别为20.18%和86.75%。结论:以上结果表明磷酸钾改性生物炭在去除酸性矿山废水中的Cd(Ⅱ)具有更大的潜力。

膨润土-钢渣复合材料处理含Zn^(2+)酸性矿山废水

通过震荡吸附试验,对比研究膨润土、钢渣、膨润土-钢渣复合粉末状材料、膨润土-钢渣复合颗粒材料对含Zn2+酸性矿山废水处理效果,确定最佳吸附材料及其最佳反应条件,结果表明:8∶2膨润土-钢渣复合粉末状材料对含Zn2+的酸性矿山废水处理效果最好;对于p H值为3~4、Zn2+质量浓度为50 mg/L的酸性矿山废水,当复合吸附剂用量为7 g/L、吸附时间为120 min时,对酸性矿山废水中Zn2+去除率可达98.43%,处理后水的p H值为7.8,可达标排放;膨润土-钢渣复合材料既释放碱度中和酸,同时又对Zn2+发生了吸附、沉淀、絮凝聚沉协同作用。

富里酸和Ca^(2+)共存对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌介导生成次生高铁矿物的影响

为揭示富里酸和Ca^(2+)共存对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)氧化酸性矿山废水(AMD)中的Fe^(2+)和形成次生高铁矿物的影响,分析了pH、Fe^(2+)氧化率、铁沉淀率以及次生高铁矿物矿相、基团等相关指标。结果表明,Ca^(2+)确实具有提高嗜酸性氧化亚铁硫杆菌氧化Fe^(2+)的能力。低质量浓度(0.2 g/L)的富里酸对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌活性的提高具有促进作用,高质量浓度(0.4 g/L)的富里酸具有抑制作用,而增加Ca^(2+)反过来能够减弱高浓度富里酸对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌的抑制作用。对形成的次生高铁矿物进行X射线衍射(XRD)和傅立叶红外光谱(FTIR)分析,结果表明高浓度富里酸促进了另一次生高铁矿物草黄铁矾的生成。

膨润土-钢渣混配处理含Mn2+酸性矿山废水

通过静态吸附实验,对膨润土-钢渣复配材料配比进行研究,探讨对含Mn2+酸性矿山废水吸附处理效果,并筛选出最佳配比吸附材料和吸附条件。结果表明:膨润土-钢渣复配粉末状(5∶5)的材料对含Mn2+酸性矿山废水处理效果最好;当膨润土-钢渣复配粉末状材料的最佳焙烧时间和温度为1 h,450℃,p H为4~5,Mn2+质量浓度为100 mg/L酸性矿山废水,复配吸附剂用量为5 g/L,吸附时间1 h时,对酸性矿山废水去处率高达92%,处理后p H值为8. 0,可以达标排放.

咖啡渣对铅锌矿山酸性废水中Pb^(2+)和Zn^(2+)的吸附

以咖啡渣为原料,结合电子扫描显微镜、红外光谱分析仪和Zeta电位仪等研究吸附条件对吸附效果影响及吸附机理.结果表明:pH值为4、咖啡渣投加量为20g·L-1时,咖啡渣对Pb2+和Zn2+的吸附量最大,分别为5.49,12.38mg·g-1;吸附反应在4h后达到平衡,用拟二级动力学模型和Freundlich方程拟合效果较好;咖啡渣的电负性随pH值增加而增大,吸附Pb2+和Zn2+后表面变平整且出现白色颗粒;红外光谱图结果发现咖啡渣中参与吸附反应的基团主要有酰胺基、酯基、酮基.

克雷伯氏杆菌用于BAF吸附矿山酸性废水中Cu^(2+)

以筛选出能高效吸附Cu2+的菌株Z-6(克雷伯氏杆菌,Klebsiella sp)为研究对象,火山岩为载体,构建曝气生物滤池(BAF)反应器,研究BAF对矿山酸性废水(AMD)中Cu2+的去除效果和Klebsiella sp吸附Cu2+的机理。研究结果表明:在BAF反应器系统中,溶液中Cu2+的去除是通过火山岩表面生物膜的作用,而非火山岩滤料的作用;单段BAF在停留时间4 h、气水质量比为3:1时,菌株对pH=3,Cu2+质量浓度为50 mg/L的废水处理效果最优,去除率可达89.20%;串联两段BAF处理pH=3,Cu2+质量浓度为100 mg/L的废水,Cu2+总去除率达到99.21%,出水Cu2+质量浓度为0.78 mg/L,达到《污水综合排放标准》二级出水水质指标;铜质量分数为4.32%,富集倍数可达2.90倍;菌株Z-6存在—OH,—CH,C—N,—C=O,—CH2和—CONH2等活性基团;其中—OH和—NH及—CONH2以化学吸附的方式吸附Cu2+,而—CH,酰胺Ⅰ峰—C=O,C—O和C—N在吸附过程中主要以物理吸附为主。

改性香菇培养基废料对模拟矿山酸性废水中Cu^2＋的吸附

采用碱+微波辅助磷酸酯化法对天然香菇培养基废料进行改性,制得改性香菇培养基废料(MSSS),并对其进行红外光谱分析。考察MSSS对模拟矿山酸性废水中较高浓度Cu2+的吸附动力学、吸附等温线以及溶液pH对吸附的影响,并对吸附饱和的MSSS进行焚烧处理试验。实验结果表明:改性处理使香菇培养基废料官能团数目及种类增多,吸附性能提高;MSSS对Cu2+的吸附量随着pH的升高而增大,在pH为0.7左右时,其对Cu2+的吸附量达到2.95 mg/g;吸附过程很好地拟合拟二级动力学模型;吸附等温线符合Langmuir方程,在pH为3时,最大吸附量为24.33 mg/g;焚烧后残渣中铜含量为92.48 mg/g,富集7.07倍。

含硫矿山酸性废水及其金属离子污染防治方法的探讨

讨论了普遍分布的各种含硫矿山所排放的酸性废水的产生机理和对水质产生的环境危害影响。为了减少酸性废水对水质的污染,最终探讨了防治结合的治理方法。

矿山含铜酸性废水处理研究

针对矿山含铜酸性废水特点,采用石灰中和沉淀法和石灰调pH—铁屑置换—石灰沉淀法分别进行试验,结果表明,石灰调pH—铁屑置换—石灰沉淀法不仅可以使废水经处理后达到排放标准,而且废水中的大部分铜资源得以回收利用,具有较好的经济效益和环境效益。

矿山含铜酸性废水硫化沉淀过程中硫化氢产生量的控制

对矿山含铜酸性废水硫化沉淀的过程进行了理论分析和实验研究,并提出了控制硫化氢气体产生量的措施。实验结果表明:在矿山含铜酸性废水硫化沉铜过程中,硫氢化钠被Fe^3+还原成单质硫的反应最容易发生,其次为硫氢化钠与Cu^2+生成CuS沉淀的反应,产生硫化氢气体的趋势很弱,而生成FeS的趋势最弱;当反应终点电位控制在200 mV时,铜基本上沉淀完全,铁沉淀率很小;硫氢化钠的过剩量较小,可在最大程度上减少硫化氢气体的产生量;随着溶液酸度增加,硫化氢气体的产生量逐渐增加。硫化沉淀反应体系的硫酸质量浓度宜控制在小于4 g/L。

乳状液膜自矿山含铜酸性废水中提取铜的研究

研究了乳状液膜分离废水中Cu2+机理和过程,并进行了液膜连续处理人工废水和矿山酸性含铜废水实验,结果表明,液膜分离技术可应用于矿山酸性含铜废水的处理。

某金铜矿山含铜酸性废水处理研究

采用石灰调pH—铁屑置换—石灰沉淀处理工艺对废水进行试验,结果表明,采用该工艺处理含铜酸性矿山废水,不仅能使处理后的水满足排放标准,同时还能回收废水中的铜。

膨润土-白泥复合吸附剂处理含Zn^(2+)酸性废水实验研究

为高效处理含重金属Zn^(2+)的酸性矿山废水(AMD),将具有碱性的造纸白泥和具有黏结性和吸附性的膨润土复合,并掺加造孔剂,通过高温焙烧制备新型复合颗粒吸附剂,建立Zn^(2+)的吸附等温式和动力学方程.研究结果表明:复合吸附剂最大碱度释放量为82.9 mg/g(以Ca_(2)CO_(3)计),投加复合吸附剂可使水样的pH值上升.Freundlich等温模型能更好地描述复合吸附剂对Zn^(2+)的吸附,吸附过程更符合准二级动力学方程.

酸性矿山废水治理过程中产生二次污染的研究

在易氧化的硫化物矿物尾矿上叠加生活污水或乙酰丙酮等阻断尾矿向酸性矿山废水转移过程中,引发了硫化物矿物氧化产生的还原性硫与有机污水中一些水溶性有机物以及乙酰丙酮的作用,生成以CS2为主的新的二次污染物.

硫化沉淀法处理矿山酸性废水研究

对沉淀浮选机理进行了分析 ,讨论了选择性沉淀 浮选技术 ,论述了硫化沉淀浮选法不仅能处理矿山含重金属离子废水 。

石灰性旱地土壤对酸性矿山废水污染的酸缓冲能力与作用

为探索酸性矿山废水(AMD)持续污染的影响程度,以贵州喀斯特岩溶区石灰性旱地土壤为研究对象,通过模拟分析AMD持续污染下石灰性旱地土壤pH、岩溶组分等特性的变化,评价石灰性旱地土壤对AMD持续污染的酸缓冲性能及其作用机理。结果表明:岩溶区石灰性旱地土壤对AMD具有较好的缓冲性能,AMD的使用量是土壤质量的10倍时,土壤对AMD的酸缓冲容量(以CaCO3计,下同),达77.266g/kg,岩溶区土壤pH仍可维持在6.65以上,风干及新鲜石灰性旱地土壤的酸缓冲容量,分别为(151.027±1.03)g/kg、(93.285±4.32)g/kg;随着AMD添加比例的增大,土壤Ca含量在低污染浓度下显著下降,在较高污染程度下稍有升高;土壤中Mg大量淋失,CO2释放量显著增加(p<0.01)。相关性分析表明,土壤pH与AMD的添加量相关关系不明显(rpH=-0.473,ppH=0.237;rCa=-0.416,pCa=0.305),而岩溶区石灰性旱地土壤Ca、Mg含量及土壤CO2释放量的变化与AMD的添加量呈极显著相关关系(rCa=-0.955**,pCa=0.000;rMg=-0.994**,pMg=0.000;rCO2=0.991**,pCO2=0.000)。表明,岩溶区石灰性旱地土壤对AMD持续污染具有较优越的缓冲性能,其中,CO32-及Ca、Mg等岩溶组分在岩溶区石灰性旱地土壤AMD酸缓冲方面发挥着重要作用。

矿山酸性废水综合治理工艺的探讨

研究了阶段中和沉淀法、阶段中和──硫化钠沉淀法、阶段中和──H2S沉淀法综合治理矿山酸性废水。根据试验结果，确定了四段中和──H2S沉淀法治理含铝量高的矿山酸性废水，使排放水水质达到国家排放标准，并从中回收了铜、锌、锰等有价金属离子。

硼泥对含铜酸性废水的吸附性能

为解决水体中铜离子污染以及硼泥资源化利用的问题,文章采用硼泥处理含铜酸性废水。通过控制不同反应条件进行单因素实验,观察投加量、溶液p H、反应时间以及转速对含Cu^(2+)废水的处理效果和变化规律。结果表明:硼泥对Cu^(2+)的去除率随投加量、溶液p H、反应时间、转速的升高而增大。通过正交实验可确定处理体积为100 mL,Cu^(2+)浓度为200 mg/L的水样,最佳反应条件是投加0.45 g硼泥,调节p H为6,在200 r/min、25℃的条件下振荡180 min,去除率可达98.43%。硼泥对Cu^(2+)的等温吸附符合Freundlich模型,吸附动力学符合准二级动力学模型。利用硼泥处理含铜酸性废水可实现固废资源化利用,值得深入推广研究。

固定化耐酸曲霉对Pb2+的去除及机理研究

固定化微生物技术凭借处理效率高、投入成本低的优势在重金属废水处理领域应用颇为广泛,然而相关的重金属去除机理尚不明确。以从酸性矿山废水中筛出的耐酸曲霉Aspergillus sp.MF1作为研究对象,对其进行固定化处理,运用亚细胞分离技术以及五步提取法并通过SEM、FTIR表征初步揭示固定化Aspergillus sp.MF1去除Pb^(2+)的机理。研究结果表明,在pH为3.5,初始Pb^(2+)质量浓度为10 mg/L时,固定化Aspergillus sp.MF1对于Pb^(2+)的去除率最高可达78.26%。固定化Aspergillus sp.MF1去除Pb^(2+)的机理可归纳为两点,一是源于固定化Aspergillus sp.MF1载体的高比表面积、聚乙烯醇和海藻酸钠等材料表面活性基团对Pb^(2+)的吸附,二是归于Aspergillus sp.MF1细胞壁对于Pb^(2+)的螯合、吸附和离子交换作用,以及液泡和其他细胞器的隔室化作用。此外,固定化Aspergillus sp.MF1连续循环使用5次对Pb^(2+)的去除率均能达到30%以上,且在去除过程中未发生破裂、细胞泄露等情况。