响应面法优化H2O2/K2S2O8深度处理印染废水

结合常州市新区某纺织印染厂现有工艺,采用H2O2/K2S2O8深度处理印染废水,探讨了Fe2+浓度、H2O2/K2S2O8摩尔比、pH值和反应时间对COD去除率的影响规律.采用Box-Behnken响应面法优化反应条件并拟合出回归模型,预测COD去除率在最佳反应条件(pH=3.1、Fe2+浓度=0.97 mmol·L-...     

利用化工废水电解制氢电极及电解槽系统

我国化工企业在供给大量化工产品的同时也产生一定量的污水。这些污水成分复杂、有机物浓度偏高、高盐度、难以用生化法降解、处理难度大。常规的废水处理方法占地面积大、低效,要做到达标排放费用高昂。与其耗费大量资源处理污水达标排放,不如利用新技术将污水转化为可使用的化工产品,如氢和其它化学品。利用污水产生的氢可视为蓝氢或者绿氢,尤其是电解的动力来自于可再生能源的情况下。 经典的水电解制氢工艺有碱性膜电解、质子交换膜电解和高温氧化物电解,这些工艺都需要使用纯水作为原料。若将化工污水作为电解原料制氢,需要开发可耐受适量有机物、盐分的新电解电极催化剂和与之相匹配的膜,同时还需要攻克材料的腐蚀问题。 近日,中国科学院兰州化学物理研究所吕功煊团队利用AEM技术对化工废水电解制氢进行了研究,发展出以复合过渡金属为主要组成的复合电极作为AEM电解槽的阳极,镍基复合电极作为阴极的电极系统,通过串联N个相同活性面积的小室组成AEM电解槽系统。在单个小室工作电压为1.6-2.2 V的情况下,实现了电流密度为80-300 mA cm-2时稳定制氢,电解槽系统可连续运行100天,产氢的电效率可达到60%,在优化条件下可达到80%。该技术攻克了电解槽膜堵塞的难题,实现了化工废水的资源化利用转化为绿氢。后续拟通过优化电极材料的组成和改进AEM电解制氢系统,结构进一步降低能耗、提高产氢效率、实现氢气的高效分离和纯化。     

磷酸铵镁沉淀法处理含高浓度氨氮制药废水的试验

以某制药厂含高浓度氨氮制药废水作为研究对象，通过单因素实验和正交试验探究了磷酸铵镁(MAP)沉淀法的最佳工艺参数，通过XRD和FTIR测试技术，表征了沉淀物的组分和晶化效果。研究结果表明：在pH值为9.0～9.5、Mg/N=1.2:1、P/N=1:1时，氨氮的去除效果较好，其去除率可达96.12%,剩余氨氮浓度满足后续生化处理工艺要求；沉淀物的晶化效果较好，主要由磷酸铵镁和磷酸镁等混合物组成，NH⁺₄以磷酸铵镁沉淀的形式得以去除。     

耐酸微藻的分离鉴定及其对离子型稀土矿山废水处理条件优化研究

离子型稀土矿山废水具有高氨氮、高硫酸盐、低pH和低浓度的稀土元素等特点，直接排放会对环境造成严重的破坏。生物法相较于常规的物理化学方法具有经济环保、无二次污染等优点。本研究从赣南离子型稀土矿山废水中分离出一株被鉴定为油球藻属的耐酸微藻，用该藻与斜生栅藻和普通小球藻进行对比，对其生长特性和废水的处理条件优化进行研究。研究发现耐酸微藻具有较高的生物量增长速率，藻细胞干重增长速率达到29.3 mg·(L·d)^-1，其最适生长pH为7～9，最低耐受pH为3～5；三种微藻在稀土废水中生长的最佳氮磷比为8∶1，在废水稀释度为10%时生长效果最好，且对未稀释废水中的稀土元素具有较好的去除效果，30 d内去除效率几乎达到了100%。结果显示，分离出的微藻具有耐酸、产碱、去除废水中氨氮和稀土元素的作用，研究结果为利用微藻开展离子型稀土废弃矿山废水流段修复和作为稀土废水的二级或三级处理提供了一定的理论依据。     

离子色谱法测定煤化工浓盐废水中氟化物

建立离子色谱法测定煤化工浓盐废水中微量氟化物。浓盐废水经过滤后，依次经过On Guard Ag柱、On Guard Ba柱和On Guard H柱三种预处理柱净化，再由Ion Pac AS11-HC选择性阴离子交换色谱柱分离，以KOH淋洗液等度洗脱，电导检测器分析，外标法定量。结果表明，F-的质量浓度在0.2～5.0 mg/L范围内与色谱峰面积具有良好的线性关系，相关系数为0.999，检出限为0.015 mg/L。样品5次重复测定结果的相对标准偏差为0.18%，加标回收率为99.79%～103.11%。通过样品处理能有效分离氟化物，消除了高盐度对氟化物检测的干扰。该方法适合煤化工浓盐废水中微量氟化物含量的分析。     

Cd(Ⅱ)吸附剂巯基丙酰化玉米秸秆的制备与表征

以玉米秸秆(CS)、左旋-半胱氨酸(L-CySH)、氢氧化钠(NaOH)、碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)为原料,通过化学反应将巯基(-SH)引入到CS中,制备出Cd(Ⅱ)吸附剂巯基丙酰化玉米秸秆(MPCS);以MPCS对水样中Cd(Ⅱ)的吸附去除率为考察对象,利用单因素实验法研究MPCS制备的影响因素,并确定MPCS的最优制备条件。结果表明,当CS粒径为40目(0.45 mm)、活化剂选取0.5 mol·L^-1NaOH溶液、n(EDC·HCl):n(CySH)为0.025:1、m(NHS):m(EDC·HCl)为0.75:1、反应物比例m(CS):m(CySH)为1:5、反应介质pH值为10.0、反应温度为55℃、反应时间为3 h时,制备出的MPCS对水样中Cd(Ⅱ)吸附效果最好,Cd(Ⅱ)的最高去除率可达98.96%。红外分析(FTIR)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)表明,MPCS的制备中CS纤维素分子链中成功引入了巯基,吸附后的MPCS表面附着大量Cd(Ⅱ)。     

离子色谱法测定废水中的六氟磷酸根

建立了离子色谱-抑制电导测定废水中六氟磷酸根的分析方法.采用IonPac AG23+IonPac AS23阴离子交换柱分离,流速1 mL/min,KOH等度淋洗,抑制型电导检测.采集的样品经过0.22µm滤膜、C18柱、On-Guard Na柱处理后进样分析.以信噪比S/N=3计算检出限,六氟磷酸根的检出限为0.02 mg/L.方法线性相关系数r为0.9997,试验结果峰面积的相对标准偏差为1.85%,实际样品的加标回收率在94.0%~103.3%之间.方法简便、结果准确,可以用于实际样品检测.     

双功能气凝胶吸附-降解协同处理染料废水

针对吸附法处理染料废水易产生二次污染和基于过一硫酸氢盐(PMS)的高级氧化技术降解有机污染物易受水体复杂成分影响的问题,设计构筑具有吸附和活化PMS功能的铁掺杂纤维素纳米纤维/还原氧化石墨烯气凝胶(CNFs/RGO/Fe)用于吸附-降解协同处理染料废水.CNFs/RGO/Fe对阳离子染料具有良好的选择性吸附功能,其对亚甲基蓝(MB)、罗丹明B (RhB)和结晶紫(CV)的最大吸附容量分别高达655.1 mg/g、696.5 mg/g和962.1 mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温模型.将吸附染料的CNFs/RGO/Fe置于PMS溶液中,可以促进PMS活化产生大量·OH,实现对吸附质的降解和气凝胶的再生.经5次吸附-降解循环后,CNFs/RGO/Fe对染料去除率仍保持在75%以上,表现出良好的重复使用性.本研究有望为去除复杂水体中有机污染物提供新思路.     

水中硝基酚的纳米TiO_2光催化降解

以主波长254nm的紫外灯作为光源，研究了锐钛型纳米TiO2对邻硝基苯酚、2，4－二硝基苯酚的光催化降解行为，并与普通TiO2作了对比；结果表明，纳米TiO2表现出很高的光催化活性，催化降解过程符合一级动力学规律。