土壤Cr(Ⅵ)稳定化修复材料的野外应用研究

以河南某铬渣堆Cr(Ⅵ)污染严重的土壤为研究对象，选取腐殖酸(HA)、多硫化钙(CPS)、FeSO₄、Na₂S、Na₂S₂O₃、抗坏血酸(VC)6种稳定剂开展Cr(Ⅵ)污染土壤稳定化实验，通过考察土壤及其浸出液中的Cr(Ⅵ)含量和pH在3～28 d内的变化情况，筛选出适合实际场地修复的最佳稳定剂。结果表明：CPS对Cr(Ⅵ)污染土壤的稳定化修复具有良好的效果，极大地降低土壤Cr(Ⅵ)及其浸出液Cr(Ⅵ)含量，但造成了土壤碱性问题；将酸性稳定剂FeSO₄和碱性稳定剂CPS按照质量分数3%和2%制成的混合稳定剂(T3稳定剂)作用于Cr(Ⅵ)污染土壤，表现出显著稳定化效果同时几乎不影响土壤pH；将T3稳定剂应用于野外Cr(Ⅵ)污染场地的稳定化修复，修复后的土壤及其浸出液的Cr(Ⅵ)含量均低于相关标准限值。研究显示，该技术可为后期Cr(Ⅵ)污染场地大规模土壤修复应用提供工作方法和技术支撑。     

铬渣柱浸生物解毒的研究

针对长沙铬盐厂铬渣污染的现状及铬渣的性质,进行了细菌柱浸解毒铬渣的实验。研究结果表明,实验前需将铬渣制成颗粒,解毒工艺的最佳粒径为4~8mm;最佳pH为10.0;最佳温度为30℃。在最佳工艺条件下,铬渣浸出液中Cr（Ⅵ）的浓度由250.6mg/L降为0mg/L,达到国家规定的废水排放标准;解毒后渣的浸出毒性为0.4mg/L,低于国家固体废物浸出毒性标准所规定的1.5mg/L。     

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 .     

废茉莉花茶渣对Cr(Ⅵ)的吸附研究

以废茉莉花茶渣作为吸附剂,对含Cr(Ⅵ)溶液进行了吸附研究。分别考察了吸附时间、茶渣投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度、茶渣粒径、温度、pH值等因素对废茉莉花茶渣吸附Cr(Ⅵ)的影响。在吸附时间2 h、茶渣投加量为30 g/L、Cr(Ⅵ)初始浓度为40 mg/L、茶渣粒径60目、pH值2.5时,茶渣对Cr(Ⅵ)吸附率达98.7%。温度越高,茶渣对Cr(Ⅵ)吸附效果越好。废茉莉花茶渣对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附能力,是比较合适的重金属离子吸附剂。     

MICP技术对Mn(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)污染土壤的修复效果

利用微生物诱导碳酸盐沉积(microbially induced carbonate precipitation, MICP)技术处理Mn(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)污染土及Mn(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)混合溶液,研究MICP技术对重金属污染土的修复效果,重金属离子在土壤修复过程中的竞争关系,以及pH值对已修复土壤稳定性的影响.实验结果表明:经微生物矿化修复后,单一重金属污染土中可交换态锰、铬离子的去除率分别为85.64%和77.56%;经修复的Mn(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)混合污染液中可交换态锰离子的去除率大于铬离子;酸性条件影响污染土的修复稳定性,土壤中可交换态锰、铬离子含量随pH值减小而增加.     

铬渣堆场渗滤液对地下水污染的数值仿真

针对铬渣堆场周边地下水严重污染问题,以辽宁锦州铬渣堆场为研究对象,基于渗流理论和溶质运移理论,建立铬渣渗滤液中Cr(Ⅵ)在地下水系统中运移的耦合动力学数学模型,通过动态土柱实验测定了渗透系数、水动力弥散系数、吸附分配系数和迟滞因子等模型参数,运用Visual modflow软件对采取防渗措施前20年和防渗后30年Cr(Ⅵ)在地下水系统中的迁移变化规律进行了数值仿真分析,并结合现场地下水监测数据进行了可靠性验证.结果表明:防渗前附近2 km村庄地下水都受到不同程度污染,防渗后污染物浓度的下降具有滞后性,体现对流和弥散作用是Cr(Ⅵ)在地下水中污染运移的主要作用,而吸附解吸作用同样不容忽视.数值模拟值与监测结果基本吻合,从而验证了模型的可靠性和实用性,为定量化研究铬渣堆场区域地下水污染提供可靠参考依据.     

某铬渣污染场地不同粒径土壤中六价铬的分布特征及其淋洗修复工艺

为研究铬渣污染场地不同粒径土壤占比及其对Cr(Ⅵ)分布特征的影响,探讨铬渣场地修复工艺,采集杭州某化工铬渣污染场地土壤,采用湿筛法分别将渣土(0～0.5 m)、杂填土(0.5～0.8 m)和原土(0.8～4.0 m)3类土壤样品的粒径划分为7个不同等级,分析了渣土、杂填土和原土的土壤粒径组成及Cr(Ⅵ)的分布特征.结果表明,渣土和杂填土粒径分布较均一,但原土各粒径分布存在显著差异,其中粒径0.15 mm的原土占其总量的82.88%.Cr(Ⅵ)在3类土壤各粒径中的分布显示,渣土和杂填土各粒径土壤中的Cr(Ⅵ)含量显著高于原土,而不同粒径原土中Cr(Ⅵ)含量差异较大.湿筛法粒径分级后发现,粒径0.15 mm原土中含Cr(Ⅵ)量接近修复目标值(30 mg·kg~(-1)),采用0.006 mol·L~(-1)柠檬酸淋洗可一步达到修复目标.因此,本铬渣污染场地原土可采用"水力筛分+化学淋洗"组合技术修复.     

高铁酸钾对土壤中Cr(Ⅵ)吸附性能的影响

电镀、制革、采矿行业在作业过程中向环境中排放的铬给土壤造成了严重的污染,铬在环境中主要以三价和六价存在,而其中六价铬的毒性远远高于三价铬的毒性。在不同的Cr(Ⅵ)初始浓度、高铁酸钾投加量、震荡时间以及pH等条件下,研究高铁酸钾的加入对土壤中Cr(Ⅵ)去除效果及其对吸附行为的影响。实验结果表明:当高铁的投加量为400 mg·kg~(-1)时、震荡时间为8 h、pH为9~10时吸附效果达到最佳。绘制在不同的投加量下的吸附等温线,并用Langmuir方程和Freundlich方程分别进行拟合,拟合的相关度比较好,结果显示随着投加量的增加,土壤的最大吸附量在增加;而且吸附能力越来越强。而吸附动力学满足二级动力学模型,表明吸附过程为多层吸附。此研究为铬污染土壤的修复和固定提供理论指导。     

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。     

模拟酸雨下铬污染土壤中Cr、Zn、Cu的释放特征

通过对对照土壤和铬污染土壤的模拟酸雨土柱淋溶试验,研究了模拟酸雨作用下土壤中重金属Cr、Zn、Cu的释放特征,比较了对照土壤与铬污染土壤重金属释放特征的差异.结果表明,模拟酸雨pH值越低,3种重金属的释放量越大;两种土壤中3种重金属对酸雨的敏感性差异为Cr ＞Zn＞ Cu,对照土壤对重金属吸附能力为Cu＞ Zn,铬污染土壤对重金属吸附能力为Zn(≥)Cr＞Cu,说明金属Cr对土壤中Cu、Zn的吸附能力有一定的影响作用;土壤中Cu与Zn的累积释放量之间均存在着显著的线性关系,而在铬污染土壤中Cu与Cr的累积释放量之间呈现显著指数关系;在pH4、pH5的模拟酸雨作用下土壤中释放的Cr年平均浓度分别超标127、104倍,酸雨加速了铬污染土壤中Cr的释放,从而增加了环境中Cr对人类直接或潜在的危害性.     

废铁屑处理铬渣淋滤液中Cr(Ⅵ)实验

为对铬渣淋滤液进行处理,以锦州铬渣堆场铬渣为研究对象,以"以废治废"为研究目标,采用室内静态试验方法,进行了用废铁屑代替传统硫酸亚铁处理含Cr(Ⅵ)废水实验研究.实验结果表明,在酸性介质(特别考虑废酸)中废铁屑能将剧毒的Cr(Ⅵ)还原成毒性极微的Cr(Ⅲ);208 mg/L的高质量浓度含Cr(Ⅵ)废水最佳反应条件为废铁屑用量为40 g,p H值3.0,反应时间4 h,振荡速度150转/min,去除率达到96.5%,在解毒同时,为后续加碱沉淀Cr(Ⅲ)创造良好条件.     

牺牲铁阳极法修复铬(Ⅵ)污染土壤实验研究

以重庆某铬渣堆场的污染土壤作为研究对象,利用直流电场将阳极(铁片)电解产生的Fe2+离子输送进入土壤,还原土壤中的Cr(Ⅵ);实验结果表明,电解产生的Fe2+进入了土壤,并由阳极迁移至阴极;土壤中的Fe含量较初始值有明显增加,而Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)含量均低于初始值;实验过程中,沉淀物在靠近阳极端的集中沉积导致Cr(Ⅵ)在土壤中去除率分布严重不均。     

抗Cr(Ⅵ)微生物的分离筛选

采用微生物的分离纯化技术从被铬渣污染的土壤中分离筛选出一株在Cr(Ⅵ)浓度为900 mg/L时仍生长良好的抗铬细菌,其编号为3-B-11;一株在Cr(Ⅵ)浓度为1 000 mg/L时仍生长良好的抗铬真菌,其编号为2-F-2。放线菌在被铬污染的土壤中分布较少,且抵抗Cr (Ⅵ)的能力不强。     

牺牲铁阳极法修复铬(VI)污染土壤实验研究

以重庆某铬渣堆场的污染土壤作为研究对象,利用直流电场将阳极（铁片）电解产生的Fe2+ 离子输送进入土壤,还原土壤中的Cr(Ⅵ);实验结果表明,电解产生的Fe2+ 进入了土壤,并由阳极迁移至阴极;土壤中的Fe含量较初始值有明显增加,而Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)含量均低于初始值;实验过程中,沉淀物在靠近阳极端的集中沉积导致Cr(Ⅵ)在土壤中去除率分布严重不均。     

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.     

改性锯末对含Cr(Ⅵ)废水的吸附性能研究

以氢氧化钾溶液浸泡制备改性锯末作为含Cr(Ⅵ)废水的吸附剂,用傅里叶红外光谱仪对改性前后锯末的化学性能进行分析.探讨了吸附剂投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度、溶液初始pH值、吸附温度、吸附时间等因素对吸附效果的影响.实验证明:吸附剂对低浓度的含Cr(Ⅵ)废水的吸附效果较佳,在实验中溶液pH值对吸附效果的影响较大;吸附处理Cr(Ⅵ)的最佳条件为:吸附剂的投加量24g/L、Cr(Ⅵ)初始浓度25mg/L、溶液初始pH值为2,吸附温度50℃、吸附时间为2h,吸附率可达到98.73%;改性锯末对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准二级动力学模型(R~2=0.9981);吸附过程可用Freundlich吸附等温线来描述;通过再生实验表明,改性锯末可进行解析再生.     

Na2CO3-CO2-H2O体系处理铬渣的热力学分析

采用Na2CO3-CO2-H2O体系处理铬渣,分析该体系的反应热力学,并通过实验研究不同浸出剂对铬渣中Cr(Ⅵ)浸出的影响.研究结果表明:在75℃,当6.6＜pH＜10.8且c(CO32)＞1.55×106mol/L时,体系处于碳酸钙的稳定区,铬酸钙、水榴石、水铝钙石及钙铁石可被分解而释放出其中的Cr(Ⅵ),而水滑石难以被分解;在温度为80℃,碳酸钠质量浓度为120g/L,液固比为15,CO2体积分数为5%,时间为24 h的条件下处理铬渣,得到的渣经湿磨后再用此体系二次浸出,最终铬渣中Cr(Ⅵ)的质量分数降至0.13%,Cr(Ⅵ)的浸出率达到85%;毒性实验浸出液中Cr(Ⅵ)和总Cr质量浓度分别为1.21 mg/L和1.51 mg/L,均远低于HJ/T 301-2007中规定的限值,符合一般工业固体废物填埋的标准;含Cr(Ⅵ)的主要物相钙铁石、水铝钙石的质量分数明显降低且没有铬酸钙生成,这与热力学分析结果基本一致.     

废茉莉花茶渣对Cr(VI)的吸附研究

以废茉莉花茶渣作为吸附剂,对含Cr(VI)溶液进行了吸附研究。分别考察了吸附时间、茶渣投加量、Cr(VI)初始浓度、茶渣粒径、温度、pH值等因素对废茉莉花茶渣吸附Cr(VI)的影响。在吸附时间2小时、茶渣投加量为30g/L、Cr(VI)初始浓度为40mg/L、茶渣粒径60目、 pH值2.5时,茶渣对Cr(VI)吸附率达98.7%。温度越高,茶渣对Cr(VI)吸附效果越好。废茉莉花茶渣对Cr(VI)具有较好的吸附能力,是比较合适的重金属离子吸附剂。     

活性炭纤维电吸附去除Cr(Ⅵ)的研究

研究了活性炭纤维(ACF)吸附含铬模拟废水.实验结果表明,吸附平衡时间为60 min,最佳pH为2～4,最佳Cr(Ⅵ)初始浓度为25 mg/L,Cr(Ⅵ)含量与ACF的最佳比值为12.4 mgCr(Ⅵ)/g ACF.ACF对Cr(Ⅵ)的吸附符合Freundlich等温式.在最佳操作条件下,Cr(Ⅵ)的去除率可达98.72%.电吸附能够提高ACF对总铬的吸附率.循环电吸附/电脱附实验表明,电脱附能够明显提高总铬的脱附率,并且随着再生次数的增加,吸附率和脱附率降低的并不明显,所以在酸性条件下对ACF进行电脱附再生具有可行性.     

松果粉末对废水中Cr（Ⅵ）的吸附特性研究

采用松果粉末作为吸附剂,进行了模拟含铬废水中Cr（Ⅵ）吸附试验研究,考察了不同吸附条件（吸附剂投加量、初始溶液pH值、Cr（Ⅵ）初始浓度、温度）对Cr（Ⅵ）去除效果的影响,并用红外光谱分析了吸附机理．结果表明：温度越高、pH值越低、投加量越大、Cr（Ⅵ）初始浓度越低越有利于Cr（Ⅵ）的去除．红外光谱分析表明,与Cr相互作用的基团主要是氨基、羟基、羧基和硫酸基．