铬渣NaCl浸出动力学

通过研究铬渣NaCl浸出过程中Cr(Ⅵ)浓度随时间的变化,建立该反应的动力学方程,确定初始pH值、振荡速度对反应速率常数的影响,并计算相应的反应表观活化能。结果表明,铬渣NaCl浸出过程为0.26级反应,反应速率常数为3.38×10-7 mol/(L.s);pH值和振荡速度增大,反应速率常数不断增大,CaCrO4溶解率增加,溶解速率加快;该反应的表观活化能为34.24 kJ/mol,Cr(Ⅵ)浸出速率受温度影响较大。     

黑曲霉菌丝球还原水中六价铬的研究

在实验室条件下,研究了黑曲霉菌丝球对含铬废水中Cr(Ⅵ)的还原作用及环境条件对其还原能力的影响.结果表明,黑曲霉菌丝球对Cr(Ⅵ)的还原反应为一级反应,表观活化能Ea为24.45 kJ/mol,该还原反应属扩散控制,且还原过程中Cr(Ⅵ)的减少符合2个常用的吸附动力学模型Pseudo-first Order模型和Pseudo-second Order模型;pH是影响Cr(Ⅵ)还原的重要因素,pH为1时,Cr(Ⅵ) 的还原率最大,最大值为99.6%;菌丝球浓度也是影响Cr(Ⅵ)还原的一个因素,菌丝球浓度增大,有益于Cr(Ⅵ)的还原;温度对Cr(Ⅵ)的还原有一定的影响,但影响程度不是很明显.     

六价铬还原菌的筛选及其还原特性研究

从福州污水处理厂的活性污泥中筛选到一菌株,高效抗Cr(Ⅵ),能把水体中高毒的Cr(Ⅵ)还原成低毒的Cr(Ⅲ).研究了该菌的生长条件,探讨了pH值、温度、初始Cr(Ⅵ)质量浓度、接种量及共存金属离子对Cr(Ⅵ)还原的影响.研究结果表明:该菌株为革兰氏阳性杆菌,有较强的还原Cr(Ⅵ)的能力;在有氧、pH8.0、温度30℃及5.0g/L葡萄糖的条件下,20mg/L的Cr(Ⅵ)可完全被还原;且Cr(Ⅵ)的还原不受共存重金属离子的影响.     

壳聚糖稳定纳米零价铁对土壤中Cr(Ⅵ)的去除

研究了壳聚糖稳定纳米零价铁对土壤中Cr(Ⅵ) 的去除效果. 实验结果表明: 去除效率随零价铁投加量的增加而增大, 最大去除效率达95.9%, 是100目铁屑去除效率的6倍; 土壤pH值和土壤中Cr(Ⅵ)的初始含量与去除效率成反比; 零价铁对土壤中Cr(Ⅵ)的去除是吸附作用与还原作用共同发生的结果; 纳米零价铁对Cr(Ⅵ)的还原过程符合伪一级反应动力学,其表观速率常数kobs为0.016/min.     

小球藻引发水中Cr（Ⅵ）的光化学还原研究

重点研究了在金属卤化物灯(λ≥365nm,250W)光照下由小球藻类引发水体中Cr(Ⅵ)的光化学还原反应,考察了小球藻浓度、光照时间Cr(Ⅵ)初始浓度及pH值在通N2的条件下对Cr(Ⅵ)还原的影响.结果表明:随着小球藻浓度的增大,Cr(Ⅵ)的还原速率及还原率均增大;随着小球藻浓度的增大,光照时间的增加,Cr(Ⅵ)的初始浓度降低以及溶液pH值的降低,Cr(Ⅵ)的光化学还原率逐步增大.当pH≥6时,Cr(Ⅵ)的光化学还原反应基本消失;当pH=4时,六价铬的浓度在0.4~1.0mg/L范围内,小球藻浓度对应的吸光度Aalga在0.025~0.180范围内,Cr(Ⅵ)的初始还原速率拟合方程为V0=kC00.1718A0al.5ga235.     

利用氢基质生物膜反应器去除地下水中的Cr(Ⅵ)

采用氢基质生物膜反应器(hydrogen-based membrane biofilm reactor,MBfR)生物去除地下水中的Cr(Ⅵ).MBfR膜表面氢自养还原菌利用氢气作为电子供体,进行自养还原反应,使水中Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),形成沉淀而去除.通过培养生物膜、改变进水Cr(Ⅵ)质量浓度和氢分压,启动驯化120 d后Cr(Ⅵ)去除率达83%,NO3--N去除率高于99%.3种影响因素的试验研究表明:氢分压、NO3--N负荷和pH值对Cr(Ⅵ)的去除有影响.增加氢分压有利于Cr(Ⅵ)的去除;而NO3--N负荷的增加则导致Cr(Ⅵ)去除效率降低;Cr(Ⅵ)还原对pH值较为敏感,最佳pH值为7.0(最高去除率达78.2%),pH值小于7.0或大于8.0时都会造成去除率显著降低.试验表明,利用氢基质生物膜反应器处理含Cr(Ⅵ)以及NO3--N和Cr(Ⅵ)污染共存的地下水体具有一定应用潜力,关键控制因素有氢分压、NO3--N质量浓度和pH值.     

表面活性剂对Achromobacter sp．CH-1解毒铬渣的影响

为提高细菌Achromobacter sp.CH-1(简称为A.sp.CH-1)解毒铬渣过程中酸溶性Cr(Ⅵ)的浸出率,研究不同表面活性剂对A.sp.CH-1的生长及其解毒铬渣效果的影响;通过考察表面活性剂的加入对细菌生长、Cr(Ⅵ)还原、铬渣中Cr(Ⅵ)浸出率以及浸出体系pH值的影响,评价不同表面活性剂促进A.sp.CH-1解毒铬渣的效果.研究结果表明:加入低浓度的表面活性剂对A.sp.CH-1菌的生长及其还原Cr(Ⅵ)没有显著影响;阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)、非离子型表面活性剂吐温60、吐温80都能提高A.sp.CH-1解毒铬渣的效果,其最佳用量分别为75,200和250 mg/L:在此最佳用量下,铬渣中Cr(Ⅵ)的浸出率比原来分别提高约8%,9%和11%;阳离子表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)对铬渣的解毒效果没有明显提高.     

渣中6价铬的微生物解毒研究

详细研究了微生物处理铬渣中6价铬Cr(Ⅵ)及其回收Cr(Ⅲ)的方法.研究成果表明,来自铬渣场的一株名为Ch-1的细菌能有效地加速Cr(Ⅵ)浸出和去除;此外,通过扫描电子扫描电镜(SEM)和X射线仪器(EDX)观察,Ch-1细菌能有效改变浸出后铬渣的结构,这有利于铬渣中Cr(Ⅵ)浸出及其解毒为毒性低的Cr(Ⅲ);最后经浸出毒性试验,淋溶渣的毒性为3.3 μg/g,远低于国家标准5 μg/g,且6价铬Cr(Ⅵ)的回收率高达90%以上.     

硫掺杂TiO2光催化处理模拟废水Cr(Ⅵ)和2-萘酚

采用自制的S/TiO2作为光催化剂,在可见光下进行光催化降解2-萘酚和还原Cr(Ⅵ)的实验.考察了S/TiO2投加量、2-萘酚初始浓度和pH值对2-萘酚降解光催化性能的影响及Cr(Ⅵ)～2-萘酚混合体系光催化反应的研究.结果表明:S/TiO2投加量为2.0 g/L,2-萘酚溶液初始浓度18.75 mg/L,pH值为6～7时2-萘酚光催化降解效果最好;混合体系中的2-萘酚的降解率及Cr(Ⅵ)还原率均较相应的单一体系高,Cr(Ⅵ)的还原与2-萘酚的氧化之间产生了协同效应.Cr(Ⅵ)和2-萘酚的光催化反应均为拟一级反应动力学.     

微波辅助球磨还原含Cr(Ⅵ)废水的研究

通过微波辅助球磨法还原含Cr(Ⅵ)废水及单因素法观察铁球质量的改变、还原铁粉量、pH值对还原Cr(Ⅵ)的影响.实验结果表明,球料比和还原铁粉量越大,pH值越小,Cr(Ⅵ)的还原速度越快.在中性溶液中,通过微波辅助球磨,能在55min内,将六价铬质量浓度从50mg/L还原到0.473 mg/L,产物经XRD和XPS检测为FeCr2O4;当pH=2时,将初始质量浓度为300mg/L的含Cr(Ⅵ)废水还原到0.5mg/L以下只需6min,所以采用微波辅助球磨装置能够高效处理含Cr(Ⅵ)的工业废水.     

液固比对沼渣协同硫酸亚铁修复Cr(Ⅵ)污染土壤的影响

通过污染土壤修复模拟实验,研究25℃恒温条件下液固比对沼渣协同硫酸亚铁修复Cr(Ⅵ)污染土壤的Cr(Ⅵ)还原稳定效果的影响。结果表明：Cr(Ⅵ)去除率随着液固比的增大而增大,当液固比为6∶1时Cr(Ⅵ)去除率最大;Cr(Ⅵ)还原反应发生在以氧化还原为主的初期,后续生物还原Cr(Ⅵ)缓慢持续进行直至稳定,最终铬元素以稳定态即铁锰氧化态和残渣态形式存在,液固比对Cr(Ⅵ)的还原影响差异不显著;不同液固比组间的微生物组成和丰度差异不显著,微生物变化均发生在反应1 d即Cr(Ⅵ)的主还原阶段,当液固比为6∶1时,优势菌门拟杆菌门相对丰度增至21.31%,优势菌属嗜冷杆菌属相对丰度增至18.98%,微生物组成和丰度变化较显著。     

淀粉水热还原铬酸钠过程动力学研究

为避免传统氧化铬工艺所产生的含铬副产物对环境的污染,本文提出了用淀粉水热还原铬酸钠生产氧化铬的新工艺。在对水热还原过程的反应规律及反应机理进行分析的基础上,对淀粉水热还原铬酸钠过程的动力学进行了研究,调查了影响六价铬还原转化率的因素。结果表明,反应温度、反应物浓度和反应时间是主要因素。选择等温、恒容、不可逆反应动力学模型来描述其反应过程,其动力学方程为：r=-d［Cr(Ⅵ)］/dt=1.367×10¹³e^{-100.566×1000/RT}［Cr(Ⅵ)］［St］,即指前因子、表观活化能和总反应级数分别为1.367×10¹³L/(mol·h)、100.566kJ/mol和二级或拟二级。该反应属化学反应控制,对Cr（Ⅵ）和淀粉均表现为一级或拟一级。     

碳纤维负载零价铁的制备及其去除水溶液中的六价铬

以碳纤维作为载体,采用电沉积法制备碳纤维负载零价铁( PCF-ZVI),利用扫描电镜、能谱仪及X射线衍射仪对其进行了表征,并考察了其对水溶液中Cr(VI)的去除效果.实验结果表明：碳纤维负载零价铁对水溶液中的Cr(VI)具有很好的去除效果.当铁碳质量比为2：1,投加量(以Fe0计)为2 g·L-1,Cr(VI)初始质量浓度为20 mg·L-1,pH值为5,反应时间40 min后,Cr(VI)的去除率可达99.96%,碳纤维上负载的零价铁对Cr(VI)的还原过程为准一级动力学,并且还原速率与反应温度的关系符合Arrhenius定律,反应活化能为20.683 kJ·mol-1.     

对氨基-N,N-二乙基苯胺光度法测定电镀废水中铬(Ⅵ)和铬(Ⅲ)

在pH值为1.0 的HCl溶液中,采用CL-磷酸三丁酯(TBP)萃淋树脂分离富集Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ),并用对氨基-N,N-二乙基苯胺分光光度法测定了三价铬和六价铬的含量.实验结果表明,该法在最大吸收波长554 nm处的表观摩尔吸收系数为3.4×104 L·mol-1·cm-1,线性范围为0～1.6 mg/L,Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的检测限分别为0.01 mg/L和0.007 mg/L;Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)质量浓度测定值分别为0.32 mg/L和0.57 mg/L时,其相对标准偏差分别为4.4%(n=6)和2.6%(n=6);Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的标准加入回收率分别为90.0%～102.0%和97.5%～105.0%.该法可用于测定电镀废水中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的含量.     

黑曲霉分泌微生物絮凝剂的效果及其絮凝特性

为了降低黑曲霉分泌絮凝剂的培养成本,提高微生物絮凝剂活性和产量,优化了培养条件,获得该菌产絮凝剂的最佳培养条件为:初始pH 7条件下,25℃恒温培养48 h,此时制备的絮凝剂对高岭土絮凝率达到96%以上.利用红外光谱法分析絮凝剂成分,推断其主要由多糖、核酸和蛋白质构成.在此基础上研究微生物絮凝剂对污泥脱水和Cr(Ⅵ)还原能力,结果显示黑曲霉分泌的微生物絮凝剂对污泥脱水有良好效果,当其投加质量浓度为27mg/L时,污泥含水率从97.1%降至78.2%.微生物絮凝剂处理Cr(Ⅵ)溶液时,对低质量浓度Cr(Ⅵ)还原效果较好,在pH值1~5,还原能力均较高,对质量浓度为20 mg/L的Cr(Ⅵ)的还原率均大于99%.     

SRB分离鉴定及处理冶金酸性废水中铬的实验研究

为解决冶金酸性废水中Cr(Ⅵ)、Cr(Ⅲ)和SO_4~(2-)给人类带来的危害,以菌属特性为无芽孢、有鞭毛、兼性厌氧型、柠檬酸性杆菌硫酸盐还原菌(SRB)为处理手段,通过实验室静态实验,研究其对冶金酸性废水处理效果,并通过二次回归正交旋转实验对处理条件进行优化。研究结果表明:当SRB投加体积比为3.3%(细菌计数得到菌液对数期的菌密度为3×10~8个/mL)、pH=7、反应时间为3.4 d、反应温度为34℃时,SO_4~(2-)、Cr(Ⅵ)、Cr(Ⅲ)的去除率分别可达到理论值69.78%、100%、65.46%。为解决冶金酸性废水中铬污染问题提供重要参考依据。     

复配还原剂对六价铬污染土壤的修复还原效果

探讨多硫化钙(CPS)和糖蜜对土壤中六价铬Cr(Ⅵ)的还原效果.在处理时间60 d条件下,多硫化钙和糖蜜单一还原剂对土壤Cr(Ⅵ)的去除率分别为99.31%和93.35%;4∶1、1∶1及1∶4的多硫化钙和糖蜜复配还原剂对土壤Cr(Ⅵ)的去除率分别为99.35%、99.53%和95.14%,对浸出性Cr(Ⅵ)去除率均达到98%以上.多硫化钙和糖蜜协同修复对土壤环境pH影响较小,单一使用多硫化钙可提高土壤pH值,单一使用糖蜜可降低土壤pH值.各处理条件均可使土壤中的铬元素由可交换态向铁锰氧化物结合态和残渣态转化,同一处理时间内,1∶1的多硫化钙和糖蜜复配药剂更有利于土壤铬从可交换态向难利用残渣态转化,且经济效益较优.     

一株Cr(Ⅵ)还原菌的鉴定及其还原特性

从长沙铬盐厂区的被污染土壤中分离获得一株具高效还原高浓度Cr(Ⅵ)的细菌,利用PCR扩增获得该菌16S rDNA部分序列,经测序和比对确定菌株为Pannonibacter sp..研究该菌株的生理特性、培养条件以及还原六价铬的最佳条件.研究结果表明,该菌为革兰氏阴性菌,显微镜下观察为短杆状,好氧;该菌在pH为9,温度为30℃时生长最好;pH为8,30℃时六价铬还原效果最佳;16 h内可将质量浓度为300 mg/L的Cr(Ⅵ)还原90%以上.     

假单胞菌去除Cr(Ⅵ)的条件优化

为了高效去除Cr(Ⅵ),从广西河池市南丹县大厂镇矿区受重金属污染的土壤样品中筛选出1株高效去除Cr(Ⅵ)的细菌假单胞菌Cr13菌株,探究其去除Cr(Ⅵ)的优化条件。通过中心组合设计(CCD)及响应面法分析影响Cr(Ⅵ)去除率的各因素的交互作用,最终确定假单胞菌Cr13去除Cr(Ⅵ)的最优条件为时间30 h、Cr(Ⅵ)浓度60 mg/L、pH 5.50,优化后假单胞菌Cr13对Cr(Ⅵ)去除率达到72.05%。通过响应面法优化后能提高Cr(Ⅵ)的去除率,在含铬废水处理方面具有良好的应用前景。     

烟束曲霉HLS-6的筛选及其对Cr(Ⅵ)的吸附特性

采用富集培养方法从某下水道污泥中筛选到一株对重金属Cr（Ⅵ）吸附效率高的菌株--烟束曲霉HLS-6,考察了pH值、温度和Cr（Ⅵ）初始质量浓度对HLS-6吸附Cr（Ⅵ）的影响.结果表明,在pH为1～2、温度为25～30℃时,吸附率高达96.7%;Cr（Ⅵ）初始质量浓度增加,吸附容量增大,但吸附率减小：当Cr（Ⅵ）初始质量浓度分别为9.42和91.7mg/L时,HLS-6在48h内对Cr（Ⅵ）的吸附率分别为100%和50.8%,吸附容量分别为4.9和23.3 mg/g;吸附菌在菌龄为3～5 d时对Cr（Ⅵ）的吸附率最大.