基于微生物燃料电池处理含铬废水的研究

本研究采用自制两室的MFC装置,通过利用污泥浓缩池所驯化的厌氧微生物作为阳极生物,以模拟的含铬废水作为阴极液,考察了在不同的pH值、Cr（Ⅵ）初始浓度、外接电阻和电解质条件下,Cr（Ⅵ）的去除效果和产电性能。结果表明,pH值越低,有利于Cr（Ⅵ）的去除,在pH值为2时,初始浓度为10mg·L^-1的Cr（Ⅵ）在72h的去除率可达到60%左右;pH值的增高,会抑制开路电压（OCP）和输出功率;Cr（Ⅵ）初始浓度的增加,会降低其降解速率,但能促进输出功率的增加,不过对OCP值的影响不大;在一定范围内,外接电阻越小,越有利于Cr（Ⅵ）的去除;以Na Cl作为协同电解质,反而会降低Cr（Ⅵ）的去除率。将Cr（Ⅵ）作为微生物燃料电池的阴极电子受体,不仅可以有效的去除Cr（Ⅵ）,还可以产电,得到一定的能量输出,具有较好的研究前景。     

响应面法优化粉末活性炭去除水中的Cr(Ⅵ)

研究了粉末活性炭(PAC)吸附去除水溶液中的Cr(Ⅵ),利用基于单因素实验的响应面法优化了Cr(Ⅵ)的去除条件。结果表明,模型能很好地拟合实验数据。当Cr(Ⅵ)初始质量浓度为50 mg/L时,由响应面法得到的Cr(Ⅵ)最佳去除条件是:pH=3、吸附时间为21.56 min、PAC投加质量浓度为2.40 g/L,相应的Cr(Ⅵ)的去除率为86.00%。实验值和预测值的相对偏差仅为1.07%,证实模型合理可行。     

改性硅藻土负载纳米零价铁去除六价铬

采用改性硅藻土(CD)作为载体,制备了改性硅藻土负载纳米零价铁复合材料(CD-nZⅥ)。利用透射电子显微镜(TEM)、XPS对CD-nZⅥ复合材料进行表征,并讨论CD-nZⅥ复合材料中nZⅥ与改性硅藻土质量比、CD-nZⅥ复合材料投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度、pH、反应温度对CD-nZⅥ去除六价铬的影响因素。结果表明,CD-nZⅥ复合材料对六价铬的去除能力高于nZⅥ、改性硅藻土,CD-nZⅥ复合材料中nZⅥ与改性硅藻土质量比为1∶2,CD-nZⅥ投加量为0.8 g/L,反应温度为45℃,反应时间为120 min,pH=3,六价铬初始浓度为20 mg/L时,CD-nZⅥ对六价铬的去除效率高达99.16%。CD-nZⅥ去除六价铬的反应符合准一级反应动力学方程,反应速率常数K_(obs)随着六价铬浓度的增加而减少。对反应产物进行XPS检测,结果显示,CD-nZⅥ是通过还原、吸附作用去除六价铬,且以还原作用为主。     

纳米零价铁的制备及其对废水中铬的去除作用研究

采用液相还原法制备了纳米零价铁材料,借助扫描电镜对制备材料进行了微观形貌分析。利用制备的纳米零价铁对配制含铬废水的处理效果进行了考查,探究了纳米零价铁投加量、废水中Cr(Ⅵ)初始浓度、废水初始pH值及反应时间对Cr(Ⅵ)去除率的影响。实验结果表明使用该纳米零价铁处理含铬废水的最佳工艺条件为:废水中Cr(Ⅵ)初始浓度为20 mg/L、纳米零价铁投加量为500 mg/L、废水初始pH值为3、反应处理时间为4.5 h。在最佳工艺条件下Cr(Ⅵ)的去除率可达99.45%。     

颗粒活性炭载纳米零价铁去除水中的Cr(Ⅵ)

以Fe~(2+)溶液为原料、NaBH_4为还原剂,采用传统液相还原技术合成了颗粒活性炭(GAC)载纳米零价铁(n ZⅥ)复合材料GAC-n ZⅥ,用扫描电镜对GAC-n ZⅥ进行表征,通过间歇实验考察了其对去除Cr(Ⅵ)的影响。结果表明,GAC能阻止n ZⅥ颗粒聚集,合成的GAC-nZⅥ能有效去除水中的Cr(Ⅵ)。在Cr(Ⅵ)初始浓度50 mg/L、温度40℃和pH=2.0、投加GAC-nZⅥ3.0g/L的条件下反应5min,Cr(Ⅵ)去除率为99.4%。pH=2.0～4.0时,处理后水中总铬浓度均低于1mg/L,表明残留少量Cr(Ⅲ)。随pH值和Cr(Ⅵ)浓度增加,Cr(Ⅵ)去除率降低;随反应温度和GAC-nZⅥ投加量增加,Cr(Ⅵ)去除率增加。准一级动力学模型可用于描述Cr(Ⅵ)的去除过程。相同条件下,GAC-n ZⅥ去除Cr(Ⅵ)的反应速率常数达0.19797min~(-1),为原颗粒活性炭反应速率常数0.0023min~(-1)的86倍。随pH值降低或反应温度和GAC-n ZⅥ投加量增加,反应速率常数增加。     

AlCl3改性柚子皮吸附去除水中的铬离子

以生活及农作物废弃物柚子皮为原料,通过向柚子皮粉中加入Al Cl3进行改性制备生物吸附剂,用于吸附去除水中的重金属铬,探讨了p H值、重金属初始浓度、吸附剂投加量、吸附时间、反应温度等对柚子皮吸附效果的影响。结果表明:初始p H值5,吸附时间180min,吸附剂投加量0.9g/m L,铬离子初始浓度100μg/m L,吸附反应温度20℃,Al Cl3改性柚子皮对Cr(Ⅵ)的去除率可达76.04%以上。等温吸附规律可用Freundlich吸附等温模型来描述,吸附过程符合准二级反应动力学方程。     

臭氧深度处理焦化废水尾水及臭氧尾气利用研究

以焦化废水尾水深度处理过程为例,考察不同反应时间和p H条件下臭氧对尾水中残余污染物的去除效果,并进行臭氧氧化焦化废水尾水和臭氧尾气利用研究。结果表明,经臭氧流化床反应器处理2 h后,尾水COD和色度的去除率分别为49.1%和82.6%,挥发酚、氰化物和硫化物的浓度均低于检测限,初始p H=10.33的尾水COD去除效果优于p H=7.18和p H=5.27的尾水,O3消耗量/COD去除量的值随反应时间的延长不断增大;利用臭氧尾气制得的聚合硫酸铁达到了国标要求。     

改性硅藻土负载纳米零价铁去除六价铬

采用改性硅藻土(CD)作为载体,制备了改性硅藻土负载纳米零价铁复合材料(CD-nZⅥ)。利用透射电子显微镜(TEM)、XPS对CD-nZⅥ复合材料进行表征,并讨论CD-nZⅥ复合材料中nZⅥ与改性硅藻土质量比、CD-nZⅥ复合材料投加量、Cr(Ⅵ)初始浓度、pH、反应温度对CD-nZⅥ去除六价铬的影响因素。结果表明,CD-nZⅥ复合材料对六价铬的去除能力高于nZⅥ、改性硅藻土,CD-nZⅥ复合材料中nZⅥ与改性硅藻土质量比为1∶2,CD-nZⅥ投加量为0.8 g/L,反应温度为45℃,反应时间为120 min,pH=3,六价铬初始浓度为20 mg/L时,CD-nZⅥ对六价铬的去除效率高达99.16%。CD-nZⅥ去除六价铬的反应符合准一级反应动力学方程,反应速率常数K_(obs)随着六价铬浓度的增加而减少。对反应产物进行XPS检测,结果显示,CD-nZⅥ是通过还原、吸附作用去除六价铬,且以还原作用为主。     

Fe(Ⅱ)掺杂TiO_2光催化剂处理电镀废水中的六价铬

采用溶剂热法制备了Fe(Ⅱ)掺杂TiO_2光催化剂,并采用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、比表面仪(BET)、扫描电镜(SEM)对其进行表征。考察了光照时间、FeSO_4·7H_2O加入量、pH和Cr(Ⅵ)初始质量浓度对采用该催化剂处理含Cr(Ⅵ)电镀废水效果的影响。得到了较佳的工艺条件为:反应时间120 min,FeSO_4·7H_2O加入量0.3 g,p H 4.0,Cr(Ⅵ)初始质量浓度100 mg/L。该条件下Cr(Ⅵ)的去除率可达81.4%,催化剂的去除效率为35.2 mg/g。     

TiO2光催化还原有机废水中Cr(Ⅵ)的研究

二氧化钛具有较高的光稳定性和反应活性，可以用于光催化还原去除水中的重金属离子，本文以含有Cr（Ⅵ）的有机废水为研究体系，分别考察了环糊精、pH值、反应物初始浓度、催化剂用量等对光催化还原反应的影响。     

竹炭对铬(Ⅵ)离子吸附性能研究

探讨了竹炭加入量、溶液p H值、吸附时间、Cr(Ⅵ)初始浓度等因素对竹炭吸附Cr(Ⅵ)效果的影响。结果表明:竹炭对废水中Cr(Ⅵ)具有良好的吸附性能;竹炭对Cr(Ⅵ)的动态吸附符合二级吸附动力学方程;当竹炭用量为100 mg,溶液的p H值为1,Cr(Ⅵ)初始质量浓度为10 mg/L,震荡吸附180min,竹炭对废水中Cr(Ⅵ)的去除率达到97%以上;竹炭对Cr(Ⅵ)等温吸附服从Langmuir模型。     

羟基磷灰石负载纳米零价铁去除水溶液中铀(Ⅵ)的研究

以羟基磷灰石为载体,通过简易可行的化学溶液法制备出羟基磷灰石负载纳米零价铁复合材料。以所制备的复合物为反应材料,通过静态实验,研究其在溶液的p H值、投加量、反应时间、铀初始浓度等不同条件下对水溶液中铀(Ⅵ)的去除效果。实验结果表明,复合材料具有较强的吸附性能,能有效去除水中铀(Ⅵ),当溶液初始p H为4.0,复合材料投加量为1.0 g/L,反应时间为60 min,U(Ⅵ)初始浓度为10 mg/L的条件下,复合材料对水溶液中铀的去除率达到90.59~93.56%,对应吸附量为9.06~9.36 mg/g。复合材料去除铀的行为符合Langmuir等温吸附方程,符合准二级动力学方程。     

原位高铁酸盐氧化法处理页岩气采出水

采用原位高铁酸氧化法处理页岩气采出水,考察反应初始p H、反应时间(t)、催化剂与氧化剂配比(Wi)、氧化剂浓度(Ci)及反应温度(T)对该废水处理效果的影响。结果表明:在反应初始p H为11、反应时间为30 min、催化剂与氧化剂配比为0.15、氧化剂为3.9 g/L、反应温度为20℃的条件下,COD的去除率为57.98%。通过响应曲面法对初始p H、反应时间、催化剂和氧化剂配比进行优化,优化后条件为:初始p H为10.5、反应时间为35min、催化剂和氧化剂配比为0.14时,COD去除率达到58.86%。     

壳聚糖负载纳米零价铁去除水中六价铬的研究

本论文对比了壳聚糖稳定纳米零价铁、普通纳米零价铁和普通铁粉对水中Cr(Ⅵ)的去除效果,并通过单因素批量实验,考察了Cr(Ⅵ)初始浓度、体系温度、体系pH值对Cr(Ⅵ)去除效率的影响。     

琼脂改性纳米铁去除水体中Cr(Ⅵ)的研究

六价铬是一种应用广泛的重金属,对人类、动物、植物和微生物具有高度的毒性。本文研究了琼脂改性纳米铁(Agar-nZVI)对Cr(VI)的去除效果,探讨了Agar-nZVI投加量、Cr(VI)初始浓度、初始p H值、共存离子对Cr(VI)去除效果的影响。研究表明,Agar-nZVI的投加量为0.3g/L,反应时间为180 min,Cr(VI)的去除率达到95%以上,酸性条件有利于Cr(VI)的去除,体系中Ca(Ⅱ)、Mg(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、HCO3-对于Cr(Ⅵ)的还原有一定抑制作用。     

花生壳制活性炭及其脱六价铬研究

本文研究了用花生壳制备活性炭和用此活性炭去除水溶液中的Cr（Ⅵ）。采用化学活化法,即用H2SO4、H3PO4、ZnCl2、KOH活化花生壳中的炭。同时研究了这些活化剂的浓度和用量、热解时间和温度对活性炭性能的影响。采用亚甲基蓝吸附实验评价活性炭的性能。结果表明H3PO4和ZnCl2是良好的活化剂,KOH和H2SO4效果较差。溶液的pH值对活性炭吸附Cr（Ⅵ）的能力有很大影响。活性炭的吸附能力随着pH值的降低而升高,同时在不同的pH值下,炭的吸附速率也不同。pH值越低,Cr（Ⅵ）被吸附的越快。等温实验结果表明,在pH值等于2时,用H3PO4和ZnCl2活化的活性炭对Cr（Ⅵ）的吸附能力分别达到125．0和83．3mg·g^-1。花生壳活性炭吸附Cr（Ⅵ）的机理比较复杂,与溶液的pH值有关。在pH值等于2时,等温吸附可以用Langmuir模型模拟;在pH值等于2～7时,可以用Freundlich模型模拟。     

光同时诱导水中Cr（Ⅵ）的还原与橙黄Ⅱ的氧化

利用照明金属卤化物灯为光源，研究了含Cr（Ⅵ）和染料橙黄Ⅱ模拟混合废水中Cr（Ⅵ）的还原和橙黄Ⅱ的氧化脱色：讨论了pH值、Cr（Ⅵ）、橙黄Ⅱ初始浓度对光反应的影响；对反应机理进行了初步探讨。实验表明，卤灯照射Cr（Ⅵ）和橙黄Ⅱ混合溶液能同时实现Cr（Ⅵ）的光还原和橙黄Ⅱ的脱色，同时提高Cr（Ⅵ）和橙黄Ⅱ的浓度更有利于Cr（Ⅵ）和橙黄Ⅱ的处理；     

聚合硫酸铁除氟效果的研究

研究了聚合硫酸铁(PFS)对高含氟废水样的混凝处理,探讨了PFS的用量、初始pH值、反应时间分别对除氟效果的影响。结果表明,当絮凝剂PFS的用量为35ml/L,水样初始pH值为7.0,反应时间为25min时,F-的去除率可达96%以上。     

硫酸改性核桃壳处理含Cr(Ⅵ)模拟废水研究

在100 mL 8 mol·L^-1硫酸溶液中,核桃壳加入量为9 g,核桃壳颗粒度为100目,反应时间为3 h,反应温度为25 ℃的条件下制备得到硫酸改性核桃壳。硫酸改性核桃壳对Cr（Ⅵ）具有优异的吸附性能。详细探讨了硫酸改性核桃壳处理含Cr（Ⅵ）模拟废水的影响因素：废水pH值、Cr（Ⅵ）离子浓度、硫酸改性核桃壳用量、处理时间和处理温度等对Cr（Ⅵ）去除率的影响,并进一步通过正交试验及对比试验得出处理150 mL 200 mg·L^-1的含Cr（Ⅵ）模拟废水的最适宜处理工艺为：pH值为1,硫酸改性核桃壳用量为1.4 g,处理时间为2 h,处理温度为25 ℃,在此条件下,对Cr（Ⅵ）的去除率达到95.86%,Cr（Ⅵ）吸附量为20.54 mg·g^-1。     

甘蔗废渣吸附废水中的铬离子的研究

采用甘蔗废渣吸附去除废水中的铬离子,在常温下考察p H、甘蔗废渣用量、粒径、铬初始浓度等对铬去除的影响及甘蔗废渣去除铬的动力学。结果表明,Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的去除率随着甘蔗废渣用量的增加而增大,随着甘蔗渣颗粒大小的增加而减小,随着铬离子起始浓度的增加而减小。Cr(Ⅲ)的去除效果随p H的增大而增大,Cr(Ⅵ)的去除效果随p H的增大而减小。铬的去除行为符合准二级模型。甘蔗废渣对Cr(Ⅲ)比Cr(Ⅵ)有较高的吸附能力。为今后甘蔗废渣用于含铬废水的处理提供依据。