去除溶液中氯离子的技术的研究进展

溶液中的氯离子易引起金属严重腐蚀,尤其是对各种成膜性的金属,影响其电解效率、镀层质量、湿法冶炼和工艺过程等,因而去除和控制氯离子的技术在防腐蚀、电解、电镀、湿法冶炼及环保领域备受关注。为此,在归纳各种技术及其化学原理的基础上,着重综述了近十年国内外相关技术(包括化学沉淀技术、离子交换技术、电化学技术及其他技术等)的研究进展,评述了其在防腐蚀、电解、电镀、湿法冶炼、环保等行业中的应用现状、前景以及不足。

大孔树脂吸附—Fenton试剂氧化法预处理含邻苯二甲酸二异丁酯废水

采用大孔树脂吸附—Fenton试剂氧化法预处理含邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)废水。大孔树脂吸附工段的最佳实验条件为:以树脂NDA88为吸附剂,废水pH为2。NDA88经过10批次的连续使用,COD去除率基本稳定在58%左右,脱附率可达96%以上,吸附后废水COD为12 000 mg/L左右。Fenton试剂氧化工段的最佳实验条件为:H2O2加入量70 mL/L,n(H2O2):n(Fe2+)=4,废水pH 4。在此最佳条件下进行实验,Fenton试剂氧化工段COD去除率达65%,处理后废水COD为4 200 mg/L。

自动电位滴定法测定烟气氨法脱硫模拟浆液中氯离子的研究

氯离子含量是氨法脱硫工艺中的一个重要监控指标,用自动电位滴定法测定氨法脱硫浆液中的氯离子。结果表明,实验加入乙醇有利于增大电位突跃幅度;pH值为3~5时实验结果准确;加标回收率为90%~110%;与莫尔法相比,测定结果准确度、精密度更高,且不受灰分颜色干扰;与离子色谱法测定结果准确度、精密度相近,但测定高浓度氯离子电位滴定法更有优势。

光/电Fenton耦合处理退浆废水中聚乙烯醇

采用光/电Fenton耦合技术处理退浆废水中难生物降解的高分子物质聚乙烯醇(PVA),考察FeSO4.7H2O投加量、H2O2投加量、初始pH、电流强度、反应时间对PVA降解效果的影响。结果表明:光/电Fenton耦合技术处理退浆废水中聚乙烯醇的最佳反应条件为:pH 4,FeSO4.7H2O投加量14.2 mmol/L,H2O2投加量ρ(H2O2)/COD=2.3,恒压电流强度1 A,反应时间120 min。在此条件下,化学耗氧量(COD)去除率达91%;总有机碳(TOC)去除率达80%;生化耗氧量(BOD)与COD比值从原水的0.007提高到0.9。

微波辐照技术修复氯丹污染土壤

采用微波辐照技术修复氯丹污染土壤。以α-氯丹和γ-氯丹的去除率为评价指标,采用正交实验设计确定土壤中氯丹去除的最佳微波辐照条件。实验结果表明,当微波辐照强度为5.83 W/g、微波辐照时间为20 min、土壤含水率为15%时,土壤中氯丹的去除效果最好,去除率达到85%以上。微波辐照技术简单高效,易于控制,且无二次污染,具有可行性,可作为修复氯丹污染土壤的新方法。

聚丙烯腈螯合纤维的研究进展

聚丙烯腈纤维(PAN)上的AN侧基可与多种物质反应,生成能够与金属离子配位的PAN螯合纤维,这已成为近年来一个重要的研究热点。归纳了PAN螯合纤维与金属离子的配位吸附原理及其制备方法;综述了国内外研究进展;对其在工业废水治理(包括吸附重金属离子、降解有机物催化作用)、痕量稀贵金属的富集与回收,以及对抗菌材料等方面应用研究的国内外现状作了简介。

水生植物与根际/根内微生物相互作用对沉积物中多环芳烃降解的影响

多环芳烃(PAHs)是水环境中普遍存在的一类具有遗传毒性、芳烃受体效应和内分泌干扰效应的污染物。近年来我国湖泊沉积物中PAHs污染呈上升趋势,致使水环境存在生态和健康风险。水生植物的根际效应和功能内生菌的定殖可以有效地控制和修复PAHs污染的沉积物。简单介绍了具有PAHs降解能力的水生植物根际/根内微生物的类型和分布特征,阐述了水生植物与根际/根内微生物相互作用对沉积物中PAHs降解的影响,为有效控制和修复PAHs污染的沉积物提供了理论依据。

Effects of Different Absorbing Medium on Microwave Remediation of Chlordane Contaminated Soil

Objective] This study almed to compare the effects of three absorbing medium on microwave degradation of chIordane in contaminated soiI under alkaline condition. [Method] SoiI sampIes were coI ected from the original site of a reIocated pesticide production enterprise as experimental materials, to investigate the effects of Cu2O, MnO2 and activated carbon powder as absorbing medium on soiI warming and removal rate of chIordane under alkaline condition with 20% moisture content. In addition, the effects of activated carbon as the optimal absorbing media on the removal rate of chIordane in contaminated soiI were analyzed, and the effects on the removal rate of chIordane in different weights of soiI sampIes were investigated. [Result] The effects of three different absorbing medium on the removal rates of chIordane demonstrated a descending order of activated carbon ＆gt; MnO2 ＆gt; CuO2. Under the same microwave condition, the removal rate of chIordane decreased with the increase of soiI weights, but the utiIization efficiency of microwave was improved continuousIy and tended to be stabiIized with the increase of soiI weights. [Conclu-sion] This study provided a theoretical basis for further Iarge-scale appIication in soiI remediation.

萃取-Fenton氧化法预处理富马酸生产废水

采用萃取-Fenton氧化相结合的工艺来预处理富马酸生产废水,考察了萃取剂种类、油水体积比、萃取剂与稀释剂体积比、萃取反应pH值、温度等因素对萃取效果的影响,同时研究了Fenton氧化法对萃取后废水的进一步处理效果,结果表明:以磷酸三丁酯为络合萃取剂,异辛醇为稀释剂,最佳油水体积比为0.8,最佳稀释体积比为V(萃取剂)∶V(稀释剂)=3∶1,最佳pH值为废水初始pH值,一次萃取废水CODCr去除率为73%;对萃取后废水采用Fenton氧化法进一步处理,H2O2投加量为9/5 Qth(理论投加量),n(Fe2+)∶n(H2O2)=1∶4,反应最佳pH值为3,反应时间为1 h,处理后废水CODCr质量浓度降至1 000 mg/L,总的CODCr去除率达到96.5%。

印染硫化黑废水的铝盐壳聚糖絮凝试验

采用硫酸铝与壳聚糖复合絮凝剂处理某厂含硫化黑印染废水,通过正交试验对处理效果进行了优化,并进行了吸附动力学研究。结果表明,硫酸铝与壳聚糖可发生化学键合作用,当硫酸铝与壳聚糖复合质量比为10∶1,投加量为30 mg/L,p H为6～10时,对TOC为63.6 mg/L的印染硫化黑废水的TOC去除率达75.22%,脱色率达82.45%。吸附过程符合拟一级动力学方程,吸附活化能为9 k J/mol。

循环冷却水中ATMP与方解石表面相互作用的机制

利用临界pH法,研究循环冷却水中氨基三亚甲基膦酸(ATMP)对CaCO3结晶介稳区增加宽度的影响;用分子模拟研究ATMP在方解石晶面5个生长面(110)、(104)、(102)、(113)和(202)上的优先吸附位点,利用蒙特卡罗方法计算ATMP与方解石不同晶面相互作用的结合能。结果表明:ATMP与方解石晶面上的结合能由大到小顺序为E b(110)>E b(113)>E b(102)>E b(104)>E b(202);ATMP低浓度时,各晶面的吸附阻垢作用基本相当,ATMP高浓度时,(102)、(202)晶面对吸附阻垢效果的贡献较大;结合能与在相应晶面上作用后ATMP构型量化参数(能隙ΔE、偶极矩μ和范德华表面体积V VDW)的关系为E b=1.207-0.226ΔE-0.638μ-0.574V VDW(R2=0.995)。

草甘膦母液的沉淀处理研究

[目的]探究有效去除草甘膦母液中亚磷酸根的方法。[方法]采用化学沉淀法研究了沉淀剂种类、pH、投加量、静置时间等因素对草甘膦母液中亚磷酸根去除率的影响。[结果]加入AlCl3.6H2O,当pH为9、投加量0.24 mol/L、快搅30 s、强度300 r/min、慢搅2.5min、强度100 r/min、静置时间为30 min时对草甘膦母液中亚磷酸根的去除效果达到60%以上。[结论]为膜技术在草甘膦母液资源化处理中的工业化推广与应用提供了理论依据。

苯并咪唑亚胺系列衍生物的微波合成

以邻苯二胺、氨基氰和取代苯甲醛为原料,研究苯并咪唑亚胺衍生物的微波合成工艺,并合成具有潜在生物活性的苯并咪唑亚胺系列衍生物(3a-3h),所有化合物的结构均经氢谱(1H NMR)、红外光谱(IR)和元素分析表征确证。以N-苯并咪唑基-3,5-二甲基苯基亚胺(3a)为例,考察了微波功率、辐照时间和原料摩尔比对其产率的影响。得到最佳合成条件:微波辐射时间为12 min、微波功率为400 W、摩尔比为1∶1.5。此时,3a的收率为83%。

不同吸波介质对微波法降解土壤中氯丹影响的研究

[目的]比较碱性条件下3种吸波介质对微波法降解土壤中氯丹的影响。[方法]以农药生产企业搬迁遗留场地土壤为研究对象,研究了在含水率为20%、碱性条件下Cu2O、MnO2、粉末活性炭3种吸波介质对土壤升温及氯丹去除率的影响;同时以活性炭为最佳吸波介质,研究了其添加前后对土壤中氯丹去除率的影响,并考察了增大土壤处理量对氯丹去除率的影响。[结果]Cu2O、MnO2、粉末活性炭3种吸波介质对氯丹去除率的影响大小排序为粉末活性炭、MnO2、Cu2O。相同微波条件下,氯丹去除率随土样质量增加而降低,但微波利用效率随土样质量增加而不断提高并趋于平衡。[结论]为进一步的工程应用提供了理论依据。

树脂对溶解性微生物产物-多糖的吸附行为研究

以多糖代表物-葡聚糖(DEX)为处理对象,通过高分子吸附剂和活性炭的静态吸附实验,筛选出吸附性能优良的氧修饰超高交联吸附树脂NDA-150进行吸附行为研究。静态吸附试验结果表明,NDA-150树脂对DEX的吸附动力学曲线符合准二级动力学方程,吸附量达到9.33 mg/g;吸附等温线符合Freundlich吸附方程,吸附为优惠吸附过程,吸附为吸热反应,升高温度有利于吸附;DEX分子上的羟基和NDA-150所带的含氧基团之间主要存在氢键作用,较低的pH有利于NDA-150树脂对DEX的吸附,无机盐浓度对吸附的影响不大。动态吸附-脱附试验结果表明,DEX初始质量浓度为30 mg/L时,动态吸附量可达9.39 mg/g;采用10%NaOH进行脱附,流速为1 BV/h,温度323 K,脱附率可达93%。NDA-150树脂对葡聚糖类多糖吸附-再生性能优异,可以有效去除尾水中的多糖类物质,提高出水水质。

用化工污泥制曝气生物滤池填料

用化工污泥制备了曝气生物滤池填料(简称填料),考察了制备条件对填料性能的影响,对填料的结构和形貌进行了SEM表征。实验结果表明,在m(干化污泥)∶m(页岩)=0.5、预热温度350℃、预热时间20 min、焙烧温度1 150℃、焙烧时间10 min的最佳制备条件下,填料的吸水率为7.14%,堆密度为785.2 kg/cm3。表征结果显示,填料的表面粗糙,内部含有丰富的孔隙结构,有利于微生物生长繁殖。填料的重金属浸出值和有机毒物浸出值远低于GB 5058.3—2007《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》中给出的含量限值。将填料用于模拟废水的处理,COD和NH3-N的去除率分别达到92%和65%。用化工污泥制填料的成本低,仅为800元/t。

褐煤气化废水的物化预处理

采用臭氧氧化方法对隔油后的褐煤气化废水进行预处理,实验从臭氧投加速率、p H、反应温度、反应时间等方面对反应条件进行探索,得到最佳反应条件:初始p H≈3,投加速率10 mg/(L·min),反应温度约40℃,反应时间180 min。在最佳条件下,化学需氧量(CODCr)去除率可达30%以上,挥发酚去除率可达95%以上,反应后生物需氧量(BOD5)与CODCr比值可达0.5以上。分析最佳条件下出水气相色谱-质谱,发现臭氧对于水中大部分的酚类、石油类、芳环类物质降解率均在90%以上。

组氨酸席夫碱的合成及其对碳钢的缓蚀性能

为了研制绿色、低毒的缓蚀剂,采用L-组氨酸和肉桂醛合成了席夫碱,用静态挂片法、电化学方法和扫描电镜(SEM)腐蚀形貌观察系统地评价了该席夫碱在1 mol/L HCl中对A3碳钢的保护行为。结果表明:在该席夫碱浓度为200 mg/L时,缓蚀率达到97.36%;1 mol/L HCl中缓蚀剂在碳钢表面形成较为完整的吸附膜;极化曲线和交流阻抗也都说明了该席夫碱缓蚀剂是以阴极抑制为主的混合型缓蚀剂,其在碳钢表面上的吸附符合Langmuir吸附等温式,是自发吸附过程,吸附机理为兼有物理吸附和化学吸附的混合吸附。

长链季铵盐的絮凝性能

采用FTIR技术对自制的长链季铵盐絮凝剂环氧丙基十二烷基二甲基氯化铵进行了表征,研究了该絮凝剂对高岭土悬浊液的絮凝效果,考察了絮凝剂加入量、溶液pH和絮凝时间对絮凝率的影响;并与常用絮凝剂聚丙烯酰胺的絮凝效果进行了对比。表征结果显示,合成的目标产物为环氧丙基十二烷基二甲基氯化铵。实验结果表明:在絮凝剂加入量8 mg/L、溶液pH 9、絮凝时间50 min的条件下,絮凝率达到84.84%;在相同絮凝剂加入量的条件下,环氧丙基十二烷基二甲基氯化铵的絮凝效果优于聚丙烯酰胺。

微波辐照修复氯丹污染土壤的影响因素

采用微波辐照技术修复氯丹污染土壤,以氯丹的挥发率和分解率为主要评价指标,研究了微波辐照条件对土壤修复效果的影响。实验结果表明:氯丹的挥发率随微波辐照功率的增大而增大,而氯丹的分解率则无明显变化;当活性炭与土壤质量比为9∶120时,氯丹的去除效果最好,去除率达89%;氯丹的挥发性能在前20min内随微波辐照时间的延长而增强,而氯丹的分解性能则刚好相反;当土壤含水率为15%时,氯丹的挥发率最高,为2.5%,而氯丹分解率最小,为16.8%;在酸性偏中性范围内氯丹的去除效果较差,随土壤p H的不断增大,氯丹的挥发率明显升高,且氯丹的分解率也增大。