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.     

表面活性剂插层改性累托石研究

结合累托石吸附和吉米奇表面活性剂耐酸碱性能,用3种吉米奇表面活性剂对累托石进行插层改性,并利用XRD、FT-IR和TEM对插层改性后的累托石进行表征.通过吸附实验显示,改性累托石的吸附能力与层间距成正比,3种改性累托石在25℃下对亚甲基蓝的最大吸附量分别达到45.56,37.81、40.82mg/g.     

有机羧酸对蒙脱石光催化转化水中双酚A的影响

为了研究有机羧酸和黏土矿蒙脱石之间的相互作用引发的光化学过程对污染物迁移转化的影响,选择2种常见的有机羧酸草酸和柠檬酸,在250W的金属卤化物灯(λ≥365nm)照射下,研究了草酸和柠檬酸对天然蒙脱石和蒙脱石KSF光催化降解内分泌干扰物双酚A(BPA)的过程,探讨了反应pH值、溶解氧对BPA光降解的影响.实验结果表明:草酸、柠檬酸可以促进蒙脱石光催化降解水中BPA,特别是对于天然蒙脱石,草酸和柠檬酸可以显著提高其光催化氧化能力,1h的光反应,BPA的降解率分别约为95%和84%,降解动力学符合Langmuir-Hinshelwood方程,同时降解率受pH值的影响较大,在pH值2.0~4.0范围内,随着pH值的增大而增大,当pH=4.0时达到最大,然后迅速减小.溶解氧的存在有利于促进体系中BPA的光降解.     

复合淋洗剂对土壤中铬的淋洗规律

采用静态实验方法, 考虑研究成本及环保要求, 选用价格低廉且生物可降解的柠檬酸、 酒石酸、 水、 鼠李糖脂、 草酸及富里酸6种淋洗剂, 对高质量比Cr污染土壤进行淋洗修复. 首先考察土壤中不同陈化时间Cr对淋洗效果的影响; 其次筛选淋洗剂并优化淋洗条件; 最后考察多种复配淋洗组合, 确定最佳复配淋洗剂. 结果表明： Cr陈化时间对总Cr去除率的影响较小, 而对Cr（Ⅵ）去除率影响明显; 不同淋洗剂对总Cr和Cr（Ⅵ）淋洗效果不同, 草酸和柠檬酸均可有效去除总Cr和Cr（Ⅵ）; 对总Cr和Cr（Ⅵ）去除最优的淋洗条件是0.5 mol/L草酸或柠檬酸、m(固)∶V(液）=1∶10, 淋洗1次; 在最优淋洗条件下, 对土壤重金属Cr的去除效果较好.     

复合淋洗剂对土壤中铬的淋洗规律

采用静态实验方法， 考虑研究成本及环保要求， 选用价格低廉且生物可降解的柠檬酸、 酒石酸、 水、 鼠李糖脂、 草酸及富里酸6种淋洗剂， 对高质量比Cr污染土壤进行淋洗修复. 首先考察土壤中不同陈化时间Cr对淋洗效果的影响； 其次筛选淋洗剂并优化淋洗条件； 最后考察多种复配淋洗组合， 确定最佳复配淋洗剂. 结果表明： Cr陈化时间对总Cr去除率的影响较小， 而对Cr（Ⅵ）去除率影响明显； 不同淋洗剂对总Cr和Cr（Ⅵ）淋洗效果不同， 草酸和柠檬酸均可有效去除总Cr和Cr（Ⅵ）； 对总Cr和Cr（Ⅵ）去除最优的淋洗条件是0.5 mol/L草酸或柠檬酸、m(固)∶V(液）=1∶10, 淋洗1次； 在最优淋洗条件下， 对土壤重金属Cr的去除效果较好.     

印迹与交联壳聚糖吸附水中微量Cr（VI）的对比试验研究

本研究以壳聚糖为原料,戊二醛为交联剂,分别采用直接交联的方法和分子印迹技术制备交联壳聚糖和Cr(Ⅵ)印迹壳聚糖,并对这两种吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附性能进行了研究,考察了pH、反应时间、吸附剂投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度、温度对Cr(Ⅵ)去除率的影响.实验结果表明:酸性环境有利于壳聚糖类吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附,pH为6.0时吸附效果最佳.交联壳聚糖和印迹壳聚糖对Cr(Ⅵ)的吸附速率在前20 min较快,90 min即可达到吸附平衡.对30 mg/L 的Cr(Ⅵ)溶液,交联壳聚糖与印迹壳聚糖对Cr(Ⅵ)的去除率随投加量增加而增加,在投加量为3.5 g/L时,对Cr(Ⅵ)的去除率最高可达到92.4%和97.8%.相同实验条件下,印迹壳聚糖对Cr(Ⅵ)的吸附较交联壳聚糖有明显提高,其幅度最高可达7.3%.     

黑暗条件下Cu_2O/Ag_x复合催化还原Cr(Ⅵ)的研究

采用一步液相还原法合成了系列Cu_2O/Ag_x复合催化剂,使用X射线衍射谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、电子顺磁共振谱(EPR)等分析手段对样品进行表征和分析.结果显示,复合催化剂Cu_2O/Ag_x表面附着大量的纳米金属Ag,形成无数的纳米岛,使得样品的表面等离子体共振效应大幅增强,导致催化剂在紫外、可见和近红外光谱区域的光吸收非常强.在无超声分散、黑暗条件下Cu_2O/Ag_x催化剂可以有效地还原Cr(Ⅵ),其中Cu_2O/Ag_(0.15)样品的催化还原效率最高.当存在0.01 mol/L的柠檬酸缓冲液(pH 5.0)时,100 mg/L的Cr(Ⅵ)在黑暗下于30 min内被完全还原为Cr(Ⅲ).另外,对Cu_2O/Ag_x体系催化还原Cr(Ⅵ)的机理以及柠檬酸的作用进行了初步探讨.     

多孔炭的物理化学性能对其吸附性能的影响

通过多孔炭对酚类化合物、 Cr(Ⅵ)和I₂的吸附, 研究了多孔炭的表面物理化学性能对不同电性物种吸附能力的影响. 发现多孔炭对酚类化合物及Cr(Ⅵ)的吸附以化学吸附为主, 其中对酚类化合物的吸附由羧基与内酯基的表面密度合量决定, 对Cr(Ⅵ)的吸附由表面官能团中羧基和内脂基含量的合量决定; 多孔炭对I₂的吸附以物理吸附为主, 由孔容决定.     

印迹与交联壳聚糖吸附水中微量Cr(Ⅵ)的对比试验研究

本研究以壳聚糖为原料,戊二醛为交联剂,分别采用直接交联的方法和分子印迹技术制备交联壳聚糖和Cr(Ⅵ)印迹壳聚糖,并对这两种吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附性能进行了研究,考察了pH、反应时间、吸附剂投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度、温度对Cr(Ⅵ)去除率的影响.实验结果表明:酸性环境有利于壳聚糖类吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附,pH为6.0时吸附效果最佳.交联壳聚糖和印迹壳聚糖对Cr(Ⅵ)的吸附速率在前20 min较快,90 min即可达到吸附平衡.对30 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液,交联壳聚糖与印迹壳聚糖对Cr(Ⅵ)的去除率随投加量增加而增加,在投加量为3.5 g/L时,对Cr(Ⅵ)的去除率最高可达到92.4%和97.8%.相同实验条件下,印迹壳聚糖对Cr(Ⅵ)的吸附较交联壳聚糖有明显提高,其幅度最高可达7.3%.     

磺化煤吸附铬(Ⅵ)的热力学研究

在静态条件下,研究了水溶液中磺化煤吸附铬(Ⅵ)的热力学特性,研究了含铬废水的pH、浓度和接触时间等因素对磺化煤吸附、还原Cr(Ⅵ)的影响,测定了不同温度下的吸附等温线.结果表明:在稀溶液中吸附铬(Ⅵ)基本符合Langmuir模型;由于磺化褐煤的微孔结构和表面存在含氧官能团的吸附中心,磺化煤吸附铬(Ⅵ)主要以HCrO4-形式被吸附,导致了水分子的脱附及H 离子的产生,从而使热力学函数△S0增加.图4,表3,参11.     

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.     

铁观音茶梗对废水中Cr(Ⅵ)的还原吸附

通过单因素实验,研究了铁观音茶梗作为一种新型吸附剂,将水体中毒性极强的重金属Cr(Ⅵ)还原为低毒性甚至无毒的Cr(Ⅲ)的去除效果。通过吸附等温模型和吸附动力学模型对试验参数进行拟合,并通过SEM、BET、FTIR、XPS等多种表征方法对吸附机理进行探讨。结果表明:茶梗粒径越大、投加量越多,pH≤11时,茶梗对Cr(Ⅵ)都有较高的去除率;且共存离子Ca(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)对茶梗还原吸附Cr(Ⅵ)的影响很小。吸附过程较好地符合Freundlich吸附等温模型和准二级动力学模型。一定条件下,铁观音茶梗、普洱茶茶梗、甲醛改性茶梗对Cr(Ⅵ)的去除效果优于活性炭。表征结果证明茶梗主要通过还原吸附作用去除水中的Cr(Ⅵ),羟基、氨基和酰基等活性基团参与了Cr(Ⅵ)的还原吸附。     

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.     

有机改性累托石制备及其对NH_4~+的吸附研究

依据累托石(REC)的离子交换性,用醋酸钠(SA)对其进行改性,得到改性累托石吸附剂(REC-SA),并对水中的铵离子(NH4+)进行吸附.实验表明:在废水处理中,REC对NH4+的最大吸附量由改性前的32.7mg/g提高到63.3mg/g,吸附效率明显提高,且吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附曲线.     

铝锆柱撑蒙脱石处理Cr(Ⅵ)废水的应用研究

比较了膨润土原土及铝锆柱撑蒙脱石处理Cr(Ⅵ )废水的性能 ,探讨了蒙脱石用量、Cr(Ⅵ )废水浓度、pH值等因素对膨润土吸附Cr(Ⅵ )实验的影响 .结果表明 :铝锆柱撑蒙脱石对Cr(Ⅵ )的吸附效果比原土有较大提高 ;Cr(Ⅵ )废水的pH值、膨润土用量对Cr(Ⅵ )吸附效率影响较大 .当pH =2 ,柱撑膨润土用量为 6g·L- 1 ,对浓度为 5 0mg·L- 1 Cr(Ⅵ )吸附率几乎达 10 0 % .铝锆柱撑蒙脱石应用于化工厂的铬渣浸出液中Cr(Ⅵ )的吸附效果显著 .铝锆柱撑蒙脱石对Cr(Ⅵ )的吸附包括表面物理吸附与层间离子化学吸附 .     

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.     

用纯水提取-草酸冷冻还原法修复Cr(Ⅵ)污染土壤

通过实验室模拟研究将纯水提取与冷冻法相结合修复Cr(Ⅵ)污染土壤的可行性.结果表明,对于1 000 mg/kg Cr(Ⅵ)污染土壤,利用纯水进行提取,总铬的提取率约为35%,该结果与常规的草酸提取法相近.向纯水提取液中加入草酸,使其浓度为500μmol/L,冷冻结冰后,提取液中Cr(Ⅵ)的还原率达97%. NaCl, NaNO₃,Na₂SO₄对Cr(Ⅵ)的去除效果有微弱的抑制作用.紫外吸收光谱、 X射线光电子能谱、红外光谱和三维荧光光谱测试结果表明,该方法的作用原理为草酸提供H⁺,土壤中的溶解性有机质(DOM)作为还原剂,通过冷冻浓缩效应使土壤提取液中六价铬被还原.可见,纯水提取与草酸冷冻法相结合可用于异位修复Cr(Ⅵ)污染土壤,并可减少化学试剂的用量,有利于维护土壤理化性质的稳定.     

聚季铵盐聚丙烯酰胺吸附剂对含Cr(Ⅵ)电镀废水吸附性能的研究

在静态条件下,对PQAAM吸附含重金属离子Cr(Ⅵ)的电镀废水进行了研究,探讨了PQAAM用量、废水pH值、吸附时间、吸附温度对去除Cr(Ⅵ)效果的影响.结果表明,在废水pH值6.0～8.0,Cr(Ⅵ)浓度0～100 mg/L范围内,吸附时间为100 min,吸附温度为20 ℃,按Cr(Ⅵ)与PQAAM质量比为1∶30投加PQAAM进行处理,Cr(Ⅵ)去除率可达98%以上.含Cr(Ⅵ)的电镀废水经PQAMM吸附后,废水中Cr(Ⅵ)的含量显著低于国家排放标准.表5,参9.     

累托石在水溶液中分散行为的研究

用流变学方法研究了累托石的稀溶液和浓溶液在聚合羟基铝离子溶液以及氟表面活性剂存在下的分散絮凝行为。累托石的稀溶液呈牛顿流体,颗粒间分散较好;而浓溶液中,颗粒间形成了连续的片架结构。聚合羟基铝离子的加入对累托石悬浮液中颗粒的絮凝有明显的促进作用,在浓的累托石悬浮液中形成了ＦＦ,ＥＦ,以及ＥＥ混合缔合结构。氟表面活性剂通过在累托石颗粒表面的吸附,对絮凝造成空间障碍,起到分散累托石颗粒的效果。     

小麦秸秆热处理生物碳质对Cr(Ⅵ)的吸附性能

选用小麦秸秆为生物质代表,在200、400、500℃不同温度下,限氧碳化制备生物碳质吸附剂M200、M400、M500.分别考察其对Cr(Ⅵ)的吸附性能,通过观察等温吸附模型和吸附动力学方程,分析其可能的吸附机理.研究结果表明,三种生物碳质对Cr(Ⅵ)的吸附量随着初始浓度的增加而增加,6 h达到吸附平衡;吸附反应符合准...