Bi2O3催化氧化法处理选矿废水试验研究

研究了用Bi₂O₃催化氧化法处理含黄药的模拟选矿废水的降解效果,分别考察了光照与否、反应时间、废水的pH值、Bi₂O₃用量、黄药浓度、催化剂可重复利用性等因素对催化氧化效果的影响。结果表明,黄药初始浓度30 mg/L,自然pH=7.2,Bi₂O₃用量为1 g/L且无光照条件下搅拌反应60 min,黄药降解率可达99.74%,催化剂重复利用4次仍有较好的活性,且在黄药降解过程中不产生任何中间产物,具有较高的实用价值。     

酸洗废硫酸/H2O2处理农药废水研究

以酸洗废硫酸和H₂O₂组成的氧化体系,降解农药废水中的COD。采用Box-Behnken试验设计,以COD去除率为响应值,考察了废硫酸投加量、H₂O₂投加量以及反应时间的单独作用和交互影响,通过建立COD降解率数学模型预测酸洗废硫酸/H2O2氧化体系的最佳氧化参数。结果表明,在废硫酸添加量为14.17 mL/L、H₂O₂添加量为1.47 mL/L、反应时间为55.9 min时,COD降解率存在最大值,为47.79%,在该条件下进行7次试验对模型预测结果进行验证,7次试验的COD降解率平均值为47.52%,与预测值相差0.56%,与拟合模型的预测值基本相符,该模型能够较好地解释酸洗废硫酸/H₂O₂氧化工艺。此外,对7次试验出水中Pb、Cr也进行了检测,7次试验出水中均未检测出Pb、Cr元素,因此,酸洗废硫酸中存在的微量重金属元素不会对最终出水水质产生影响。表明酸洗废硫酸/H₂O₂氧化体系用于农药废水处理工艺是可行的。     

Fe3O4/埃洛石复合材料制备及其对铅锌选矿 废水中有机物降解性能的研究

铅锌有色金属矿选矿废水中残留大量的有机选矿药剂,COD浓度高达165 mg/L,远超废水的国家排放标准,将其直接回用亦会对选矿指标带来不利影响。为降解废水中残留的有机药剂,使其达到排放或回用标准,通过热分解法将四氧化三铁（Fe₃O₄）纳米颗粒负载于埃洛石天然矿物表面,制备得到Fe₃O₄/埃洛石复合材料,并将其作为类芬顿反应的催化剂,用于选矿废水的催化降解。试验考察了Fe₃O₄/埃洛石复合材料制备过程中的升温速率、所制备材料中Fe₃O₄含量,催化反应中初始pH值、反应温度及H₂O₂投加量对选矿废水中COD去除效果的影响。结果表明：在热分解升温速率为2~5 ℃/min、Fe₃O₄含量为35%的条件下合成的复合材料催化性能最佳;在反应温度为30 ℃、初始pH为3、H₂O₂投加量为10 mmol/L、Fe₃O₄/埃洛石复合材料用量0.5 g/L的条件下,铅锌选矿废水中COD由165 mg/L降为39 mg/L,去除率达到76.35%,实现了选矿废水中COD的高效、低成本降解,净化后选矿废水达到一级排放标准。     

黄铜矿催化异相类Fenton反应处理染料废水研究

采用异相类Fenton反应处理染料废水,并以均相Fenton反应为对照,考察废水初始pH值、催化剂投加量、H₂O₂投加浓度和反应时间对处理效果的影响,测定了反应过程中铁离子和剩余H₂O₂浓度的变化情况。结果表明,对于试验用实际染料废水,均相Fenton反应适宜的pH范围为3~8,七水合硫酸亚铁投加量为2 g/L,H₂O₂投加浓度为20 mmol/L,反应时间为2 h时,COD去除率与色度去除率最高能达到59.39%和97.71%;异相类Fenton反应在废水初始pH=3时处理效果最佳,黄铜矿投加量为9 g/L,H₂O₂投加浓度为20 mmol/L,反应时间4 h时,COD去除率与色度去除率分别为56.03%和93.79%。均相和异相类Fenton反应处理染料废水过程中生成的·OH能降解有机污染物。     

微电解Fenton法处理有机废水可行性研究

采用微电解Fenton法处理硫铵酯-苯甲羟肟酸-苯胺黑有机废水。考察了初始pH值、铁屑及活性炭投入量、曝气量、H₂O₂用量、催化剂MnO₂加入量和反应时间对废水COD、NH₃-N和色度去除率的影响。最佳条件为:初始pH=3、铁屑用量70 g/L、活性炭用量80 g/L、H₂O₂用量7 mg/L、MnO₂用量8.0 g/L、曝气量500 mL/(min·L)、反应时间20 min,此时废水COD、NH₃-N和色度的去除率达88.21%、93.57%和98.68%。通过多因素正交实验确定了影响COD、NH₃-N和色度去除率的因素强弱顺序为:铁屑投入量=活性炭投入量>H₂O₂用量>pH值>MnO₂用量。     

TiO2/SiO2复合膜光催化降解DDNP废水试验研究

采用液相沉积法在煤矸石烧结滤料表面制备了TiO₂/SiO₂ 复合膜,研究了TiO₂/SiO₂ 复合膜对淮南某化工厂DDNP废水的光催化降解效果。试验结果表明：在将废水稀释20倍（COD_Cr为318 mg/L,色度为3 750倍）,使废水初始pH为3,投加占废水体积0.9%的双氧水,以及光照的同时辅之以曝气条件下,用TiO₂/SiO₂复合膜对废水光催化降解1 h,废水脱色率和COD_Cr下降率分别达到75.54%和61.51%,效果比较理想。     

纳米Mn3O4的快速制备及其对亚甲基蓝的类芬顿催化氧化性能

采用氧化沉淀法,以Mn(NO₃)₂·H₂O为锰源、NH₃·H₂O为沉淀剂、H₂O₂为氧化剂,在温和条件下反应1 h制备了粒度均匀的纯相纳米Mn₃O₄。以亚甲基蓝溶液为模拟染料废水,考察了纳米Mn₃O对亚甲基蓝的类芬顿催化氧化效果。结果表明,当Mn₃O₄加入量为0.5 g/L时,对25 mg/L亚甲基蓝的降解率可达80.3%。     

模拟菱锰矿硫酸浸出液中铁离子的去除

为了考察菱锰矿硫酸浸出液采用Na₃PO₄除铁的可行性,以及除铁所生成的FePO4滤渣用NaOH处理以回收PO₄^3-的效果,对Mn²⁺、Fe²⁺浓度分别为18.04、5.20 g/L的模拟菱锰矿硫酸浸出液进行了Na₃PO₄除铁、PO^3-₄回收工艺条件试验。结果表明：在H₂O₂用量为理论量、溶液pH=1.8、Na₃PO₄用量为1.7倍理论量、搅拌时间为15 min情况下,Fe²⁺去除率达99.85%、Mn2+损失率仅为2.23%;FePO4滤渣用0.75倍理论量的NaOH处理,反应3 h时的PO^3-₄回收率达98.24%。因此,菱锰矿硫酸浸出液采用Na₃PO₄除铁不仅可行,而且因PO3-4可回收再利用,除铁工艺成本较低。     

298.2 K四元体系MgCl2+CaCl2+AlCl3+H2O 相平衡研究

为获取粉煤灰含铝溶浸液中铝与共存钙、镁之间的作用规律,采用等温溶解平衡法开展了298.2 K时四元体系MgCl₂+CaCl₂+AlCl₃+H₂O相平衡研究,测定了平衡液相组成及平衡液相密度,同时,绘制了该四元体系的干基相图、水图、密度-组成图。研究发现:298.2 K四元体系MgCl₂+CaCl₂+AlCl₃+H₂O 稳定相图由2个共饱点、4个结晶区以及5条单变量曲线组成,有复盐溢晶石（2MgCl₂·CaCl₂·12H₂O）生成,为复杂四元体系。4个结晶区分别对应3个单盐结晶区MgCl₂·6H₂O、CaCl₂·6H₂O、AlCl₃·6H₂O和1个复盐结晶区2MgCl₂·CaCl₂·12H₂O,结晶区按照AlCl₃·6H₂O、MgCl₂·6H₂O、CaCl₂·6H₂O、2MgCl₂·CaCl₂·12H₂O顺序依次减小,对应AlCl₃·6H₂O溶解度最小,2MgCl₂·CaCl₂·12H₂O溶解度最大。      

超声波辅助去除铅锌选矿外排废水中的硫化物

针对广东韶关某大型铅锌矿选矿外排废水中超标的硫化物,采用超声波辅助下的氧化-混凝沉淀法对其进行去除试验,探讨了氧化剂种类和用量、混凝剂种类和用量及超声波辅助反应时间对S^2-去除效果的影响。结果表明：在常温下向该废水中加入用量为20 mg/L的氧化剂H₂O₂,用量为150 mg/L的混凝剂FeSO₄和用量为1.0mg/L的助凝剂聚丙烯酰胺,在超声波辅助下搅拌反应20 min,S^2-离子的去除率可达到95%以上,含量可降到0.14 mg/L以下,废水水质达到国家排放标准。     

用Fenton试剂处理福建某铜锌选矿废水

福建某铜锌选矿厂经过混凝沉降初级处理后的生产废水清澈透明,pH为中性,固体悬浮物和重金属离子含量达到国家排放标准,但由于含大量丁黄药等有机质而使COD值高达377.2 mg/L,既不能直接排放也不能直接回用。为将该废水的COD值降到100 mg/L以下以满足排放或回用的要求,采用Fenton试剂对其进行了去除COD的试验研究。试验结果表明：在初始pH为3、H₂O₂溶液（浓度30%）用量为2 mL/L、FeSO₄·7H₂O用量为0.5 g/L的条件下搅拌反应60 min,废水的COD值可降低至25.2 mg/L,相应的COD去除率高达93.32%,从而显示出Fenton试剂降解有色金属矿选矿废水中黄药等有机质的高效性。     

磁性活性炭的制备及其对选矿废水中丁基黄药的去除研究

通过共沉淀法将Fe₃O₄负载在活性炭上, 制备磁性活性炭MAC, 解决了普通活性炭存在的分离回收困难问题。将其用于吸附选矿废水中的丁基黄药, 考察了吸附时间、吸附剂用量和pH值等因素对吸附性能的影响, 结果表明, 在pH=7、吸附时间3 h、丁基黄药浓度100 mg/L、MAC用量0.6 g/L条件下, MAC对丁基黄药的去除率达99.73%。MAC对丁基黄药的吸附满足二级动力学方程和Langmuir等温模型。通过磁力对MAC进行回收, 回收率达98%。5次重复使用后MAC对丁基黄药去除率仍有76.59%, 是一种经济环保的吸附剂。     

基于Box-Behnken响应曲面法优化Fenton氧化处理柿竹园多金属选矿废水

以柿竹园东波选厂选矿废水为研究对象,采用响应曲面法对Fenton氧化法处理选矿废水的工艺进行优化。以反应pH值、FeSO₄·7H₂O用量、H₂O₂用量为影响因素,COD去除率为响应值,通过Box-Behnken 响应曲面法建立因素与响应值之间的数学模型,得到最佳工艺条件为:反应pH值2.98、FeSO₄·7H₂O用量446.76 mg/L、H₂O₂用量457.66 mg/L,该条件下验证得COD去除率为76.55%,与模型预测值偏差仅1.65个百分点,证明了响应曲面法用于优化Fenton氧化法处理选矿废水工艺的可行性和有效性。     

Fenton氧化-混凝沉淀处理电镀废水中重金属镍的研究

以某电镀厂含镍废水为处理对象,探究Fenton氧化-混凝沉淀工艺对重金属镍的去除效果。结果表明,Fenton氧化的最佳条件为: H₂O₂投加量2 mmoL/L、FeSO₄/H₂O₂摩尔比0.6、初始pH值5、反应时间80 min; 混凝沉淀的最佳条件为: pH值9、PAC用量12 mg/L、混凝时间12 min、助凝剂用量6 mg/L、沉降时间60 min; 在此最佳条件下,Fenton氧化-混凝沉淀工艺处理含镍电镀废水,镍去除率可达99.8%,出水总镍含量低至0.029 mg/L,处理后的出水水质满足《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)表Ⅲ要求。     

Co-g-C3N4/La-TiO2复合材料光催化降解废水中乙基黄药

为了降解选矿废水中残留的浮选药剂乙基黄药,采用溶胶-凝胶法制备了一种复合型光催化材料Co-g-C3N4/La-TiO2,通过SEM、XRD、UV-Vis、光致发光光谱和XPS等对样品的形貌、晶型结构、光化学性质 和表面化学性质进行表征,研究了催化剂用量、模拟废水pH、乙基黄药初始浓度和时间对光催化效果的影响,并利用活性自由基捕捉试验确定光催化过程中起作用的活性基团。结果表明：Co-g-C3N4/La-TiO2中La和Co 以La3+和Co2+形式存在,其禁带宽度减小,吸收带边红移,光催化效率较高。在催化剂投加量为1 g/L,乙基黄药浓度为60 mg/L,pH为10的条件下,光催化60 min后乙基黄药的降解率达到了99.1%。空穴（h+）、羟基 自由基（·OH）、超氧自由基（·O2-）都在光催化氧化降解乙基黄药的过程中起到了重要作用,对光催化的贡献程度为：·OH＞h+＞·O2-。     

银锌渣制备高纯氧化铋除铅银的研究

银锌渣经HCl-NaClO₃-NaCl 溶液浸取得到BiCl₃ 溶液, BiCl₃ 溶液中的Pb²⁺和Ag⁺含量分别高达1371.4 mg/L 和46.1 mg/L。在此BiCl₃ 溶液中, 采用银锌渣除Pb²⁺ 、Nal 除Ag⁺, 当银锌渣除铅条件为液固比10∶1、起始pH 值0.3～0.4、搅拌速度1 000 r/min、反应时间不超过15 min、加入NaI 的量为理论量的1.2～1.4 倍除银铅时, 溶液中的Pb²⁺和Ag⁺降到1 mg/L 左右, 将除Pb²⁺ 、Ag⁺后的BiCl₃ 溶液水解、转化可以制得高纯Bi₂O₃ 。     

复合材料BiVO4/ZnO光催化降解废水中的丁基黄药

针对选矿废水中残留的有毒有害丁基黄药,通过水热法制备出一种高效复合型光催化材料BiVO₄/ZnO。采用XRD、SEM和UV-Vis等对样品的结构、形貌和光学性质等进行了表征。在模拟太阳光照射下,考察了降解时间、BiVO₄与ZnO不同质量百分比的BiVO₄/ZnO和不同丁基黄药初始浓度等因素对光催化降解效果的影响。结果表明：①BiVO₄与ZnO按质量比25%复合的光催化材料BiVO₄/ZnO对丁基黄药模拟废水具有强降解效果;丁基黄药初始浓度越低、降解时间越长,丁基黄药的降解率越高;pH=7、初始浓度为50 mg/L的丁基黄药模拟废水50 mL,在复合光催化材料BiVO₄/ZnO用量为50 mg时的降解率为96.00%。②复合光催化材料BiVO₄/ZnO可循环用于丁基黄药的降解,丁基黄药的降解率几乎不受循环利用次数的影响。③复合光催化材料BiVO₄/ZnO对丁基黄药的降解行为符合一级反应动力学模型。