生物质还原剂对转底炉直接还原工艺的影响

选取竹炭、木炭、秸秆纤维3种生物质还原剂以及煤粉进行铁矿含碳球团的制备与还原焙烧试验,并从金属化率、抗压强度和体积收缩率三方面分析了生物质还原剂对转底炉直接还原工艺的影响。结果表明:生物质能够替代传统还原剂用于转底炉直接还原工艺。与传统还原剂相比,生物质还原剂在含碳球团金属化率方面的影响较小,但对含碳球团强度和体积收缩率等方面的影响较大。秸秆纤维含碳球团的强度相对较高,但竹炭和木炭含碳球团的强度较低;使用竹炭作还原剂的球团前期膨胀较其他还原剂更为严重,影响含碳球团的强度和热量传递,需与其他还原剂搭配使用。     

生物海绵铁体系降解硝基苯的特性及机理初探

采用硝基苯（NB）模拟废水对生物海绵铁体系进行驯化,考察了NB初始浓度、海绵铁投加量、初始pH值、温度等因素对生物海绵铁体系降解NB的影响,初步探讨了生物海绵铁体系高效降解NB的机理.结果表明：生物海绵铁体系较普通活性污泥系统对NB适应性及氧化作用更强,驯化至第28d对300mg/L NB废水去除率稳定在98%以上,驯化周期比普通活性污泥体系缩短28d;海绵铁的加入大大促进了微生物对NB的降解,NB初始浓度及pH值对生物海绵铁体系降解速率影响较大,该体系适宜的温度范围较广,10~40℃均能高效降解NB,生物海绵铁体系对NB的降解符合零级反应动力学规律;生物海绵铁体系中活性氧化物（ROS）含量明显高于海绵铁体系及污泥体系,尤其是介入铁泥的生物海绵铁体系ROS含量更高,为体系发生较强类Fenton效应提供了条件.在实验确定的最佳工况下,经NB驯化的铁泥与海绵铁形成的生物海绵铁体系,NB降解速率为31.49min^-1,6hNB降解率及TOC去除率分别高达92.0%和63.1%,较单独海绵铁体系与单独铁泥体系降解率的叠加值分别高出22.3%和11.4%.本研究为经济有效地处理NB废水提供了新思路.     

海绵铁对印染废水脱色研究

海绵铁脱色是电化学、氧化还原、电场作用、絮凝沉淀以及物理吸附等的共同作用。实验结果表明 :海绵铁对色度的吸附过程符合Freundlich等温式。研究了海绵铁对几种不同颜色废水的脱色情况 ,海绵铁对酸性金黄、酸性藏蓝以及大红色染料都有较好的脱色效果 ,脱色率在 90 %以上 ;对耐晒黑染料的脱色效果相对较差为 80 %左右。同时通过几种影响因素的研究 ,确定了脱色的最佳实验条件。并在实际废水中得到了有效的验证 ,当滤速为 6m/h时 ,脱色率可达到 94%以上     

海绵铁在焦化废水预处理中的应用研究

采用静态和动态实验研究海绵铁预处理焦化废水。静态实验在海绵铁粒径、投加量、废水pH值和反应时间4个方面研究对处理效果的影响,结果表明,海绵铁处理焦化废水最适条件:粒径为0.5~1 mm、投加量为20 g,pH为6,反应时间为60 min。动态实验研究海绵铁在不同水力负荷下对废水色度、氨氮、COD的去除率,结果表明:水力负荷越小,出水水质越好,且明显改善焦化废水的可生化性,从原水的0.19提高到出水的0.38。海绵铁可作为焦化废水的一种有效的预处理方法。     

新型水处理材料海绵铁在废水处理中的应用研究

作为一种新型多功能水处理材料,海绵铁具有优越的物理化学性能。通过吸附、微电解、絮凝沉淀、直接还原和间接氧化等作用,海绵铁在水体去污的过程中显现了较强的处理能力。在总结海绵铁去除水中难降解有机物和重金属离子等污染物的研究现状的基础上,提出海绵铁在应用中存在的问题及改进方向。海绵铁与微生物在降解水体污染物的过程中存在互促作用,因而生物海绵铁体系有更强的处理能力,将成为海绵铁材料用于水处理的开发研究新方向。     

以秸秆纤维废弃物为还原剂生产金属化球团

秸秆纤维是以玉米、小麦、水稻等作物秸秆为原料,经汽曝-水洗-机械分梳提取有用物质后,通过气流粉碎和有机糖提纯后得到的产物,是一种清洁、可再生的还原剂。在掌握秸秆纤维特性的基础上,对秸秆纤维用于转底炉直接还原工艺生产DRI进行了探讨。研究结果表明:秸秆纤维尽管其固定碳含量较低,但其氢含量较高,灰分和硫含量较低,且其纤维状结构有利于含碳球团成球。与传统还原剂相比,秸秆纤维含碳球团具有更好的还原效果和更高的抗压强度。此外,秸秆纤维含碳球团也有C/O低和还原时间短的优点,适宜的C/O和恒温时间为0.8和15 min,且选用秸秆纤维粒度小于0.15 mm时效果更佳。     

化学工业废物处理与综合利用

X780.3200601658用氧化———絮凝法处理DSD酸还原废水的实验室及工业实验/李国柱(天津大学化工学院)…∥天津化工研究设计院.-2005,25(9).-30～33环图TQ-80采用Fenton试剂氧化、Ca(OH)2和FeSO4·7H2O絮凝的办法处理DSD酸生产中的还原废水。通过实验找到了优化的废水处理条件:水样初始pH值为1～4,温度在70～80℃左右,30%的H2O2用量为1.0mL/L,分三批投加到待处理废水中,氧化反应进行30min。氧化后絮凝两次,第一次絮凝使用上批第二次絮凝的滤饼,第二次絮凝加入FeSO4·7H2O6.25g/L,两次絮凝共用石灰7.5g/L。同时,根据实验室实验的…     

不同预处理方式对凤眼莲水解产还原糖的影响

凤眼莲作为木质纤维素类生物质,经一定程度的预处理后,可高效水解成还原糖,为燃料乙醇等生物质能源的开发和利用提供保障。该研究利用稀酸、稀碱以及微波联合碱等不同预处理方式对凤眼莲水解产糖进行五因素、四水平的正交试验,发现各类预处理方式在一定程度上都能促进凤眼莲的水解。其中,酸预处理方式明显优于碱预处理和微波联合碱预处理方式,并且微波联合碱预处理效果优于单一的碱预处理方式。利用数据处理软件SPSS 19.0对酸预处理正交试验结果进行方差分析,得到优化后的酸预处理最佳处理条件为:酸浓度1.00%、温度100℃、固液比1∶30、样品粒度60目、处理时间30 min。5个处理因素对还原糖产量的影响大小为温度固液比时间酸浓度粒度。该条件下,还原糖产量达到197.60 mg/g凤眼莲,产量较优化前提高了14.56%,是理论最大还原糖产量的46.19%。     

CLT酸生产废水的Fenton氧化预处理试验研究

针对CLT酸生产废水高含盐、高有机物浓度、难生物降解的特点,采用Fenton氧化对CLT酸生产废水进行了预处理试验研究,考察并确定了H2O2和FeSO4·7H2O用量及二者的摩尔比,pH值以及反应时间对H2O2剩余量以及COD去除率的影响.试验结果表明,在废水的初始pH值3~4,H2O2和FeSO4·7H2O的投加量分别为20mL/L和10g/L,反应时间为30min时,反应过程中H2O2恰好全部消耗,COD的去除率为56%.Fenton氧化预处理能明显改善CLT酸废水的可生化性,原水的BOD5/COD值为0.075,经最佳试验条件处理后可升高至0.37.GC-MS分析结果表明,原水中检测到的6种主要苯系有机污染物在Fenton氧化后均未检出,利于废水后续进行生化处理.试验表明,采用Fenton氧化技术对CLT酸生产废水进行预处理是可行的.     

铁炭微电解预处理ABS凝聚干燥工段废水

采用铁炭微电解系统对ABS凝聚干燥工段废水进行预处理研究,研究了不同进水pH对铁炭微电解处理效果的影响. 为了研究铁炭微电解系统分解转化有毒难降解有机污染物的电化学作用,分别建立了活性炭对照试验和海绵铁对照试验. 结果表明,铁炭微电解系统能高效分解转化废水中的有毒难降解有机污染物,使废水的ρ(BOD₅)/ρ(COD_Cr)由0.32提高到0.60以上,极大地提高了废水的可生化性;不同进水pH对铁炭微电解系统处理该废水的影响相对较小;在保障铁炭微电解高处理效率的前提下,为了降低铁屑的消耗速率,提高铁炭微电解的使用寿命,降低其运行成本,最佳进水pH为4～6.      

刚果红的零价铁还原脱色条件及机理研究

零价铁使直接大红4BS还原脱色,其主要机理包括了电化学作用、铁粉的还原作用、铁离子的絮凝吸附作用、铁粉表面的物理吸附等。其中电化学还原与化学还原为主。当铁粉的投加量在2 g/50 ml、pH=3、摇床转速在140 rmp时,5 min内脱色率分别达到了100%、90%和80%以上。结果表明,通过改变染料的pH值、铁粉的投加量和摇床的转速都可以很好地提高脱色效果。     

Effect of microbial mediated iron plaque reduction on arsenic mobility in paddy soil

The potential of microbial mediated iron plaque reduction, and associated arsenic (As) mobility were examined by iron reducing bacteria enriched from As contaminated paddy soil. To our knowledge, this is the first time to report the impact of microbial iron plaque reduction on As mobility. Iron reduction occurred during the inoculation of iron reducing enrichment culture in the treatments with iron plaque and ferrihydrite as the electron acceptors, respectively. The Fe(II) concentration with the treatment of anthraquinone-2, 6-disulfonic acid (AQDS) and iron reducing bacteria increased much faster than the control. Arsenic released from iron plaque with the iron reduction, and a significant correlation between Fe(II) and total As in culture was observed. However, compared with control, the increasing rate of As was inhibited by iron reducing bacteria especially in the presence of AQDS. In addition, the concentrations of As(III) and As(V) in abiotic treatments were higher than those in the biotic treatments at day 30. These results indicated that both microbial and chemical reductions of iron plaque caused As release from iron plaque to aqueous phase, however, microbial iron reduction induced the formation of more crystalline iron minerals, leading to As sequestration. In addition, the presence of AQDS in solution can accelerate the iron reduction, the As release from iron plaque and subsequently the As retention in the crystalline iron mineral. Thus, our results suggested that it is possible to remediate As contaminated soils by utilizing iron reducing bacteria and AQDS.     

BTEX污染含水层不同形态铁含量变化的试验模拟

通过砂柱试验模拟BTEX(苯、甲苯、乙苯和二甲苯的混合物)污染含水层的过程,分析了含水层中铁形态分布及氧化还原环境的变化.结果表明:发生铁还原反应区域介质中的w(TFe)降幅最大,达25.7%;而发生硫酸盐还原反应的区域介质中的w(TFe)因亚铁沉淀生成作用降幅减至11.7%~14.6%.铁还原菌电子受体主要来源于氧化物结合态铁;氧化物结合态铁首先转化为可交换态铁,进而被利用.硫化物结合态铁的形成可作为硫酸盐还原过程开始的标志.      

零价铁表面积对泥浆反应体系中硝基苯降解行为的影响

硝基苯能够被零价铁还原成为苯胺. 利用气相色谱分析方法,研究了泥浆体系中零价铁表面积对硝基苯污染底质降解行为的影响. 结果表明,在沉积物中初始w(硝基苯)为8.87 μg/g,按照3.27 g/L最佳比例投加还原铁粉,经2 h反应约有97%的硝基苯被降解;其还原机理为表面接触反应,铁粉总表面积是影响硝基苯降解的主要参数;沉积物中硝基苯降解速率常数(K)和残留量(y)与单位体积泥浆中零价铁总表面积(ρ_a)之间表现为线性和负指数相关性,其关系式分别为:K0.006　5+5.165　87×10－4ρ_a和y8.57exp(-ρ_a/7.66)+0.25;零价铁还原硝基苯的降解过程,其降解动力学符合准一级方程,并且通过SEM扫描电镜发现零价铁在反应过程中表面被严重腐蚀,颗粒组成发生明显改变.      

pH值对纳米零价铁吸附降解2,4-二氯苯酚的影响

在不同pH条件下,对纳米铁(颗粒粒径为30～40 nm)及其降解2,4-二氯苯酚反应体系进行取样,并进行透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜-能谱联用(SEM-EDX)以及电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)等形貌观测与分析表征,以考察pH值在纳米零价铁降解氯酚反应过程中的影响和作用.结果表明,在降解2,4-二氯苯酚的过程中纳米铁由分散的颗粒逐渐团聚,其表面逐渐氧化,并最终被呈针状结晶的碱式氧化亚铁(FeOOH)覆盖,从而阻碍了降解反应的进一步进行.在酸性体系中,纳米零价铁的氧化和团聚现象有所缓解,尽管会造成一部分铁量的损失,但反应产生大量的亚铁离子参与并促进了脱氯降解反应的进行,反应过程中溶液pH值有逐渐升高的趋势.不同pH条件下,纳米铁对氯酚的去除率随pH值的降低而升高,酸性条件有利于提高氯酚的还原降解速率,当pH=3时,24 h内氯酚的去除率可达到90%以上.     

半焦负载钙和铁催化还原NO的研究

用浸渍法制备负载Ca和Fe的褐煤半焦,采用程序升温和恒温法在石英固定床反应器上于常压反应条件下研究了NO-半焦催化还原反应.研究发现,Ca和Fe对半焦还原NO的反应具有催化作用,其中Fe的催化作用强于Ca;热处理温度升高,Ca的催化作用降低,但热处理温度的变化基本不影响Fe的催化活性;CO和O₂气氛可以促进NO的还原,温度升高CO和O₂的促进作用减小.     

废铁屑预处理被4-硝基苯胺污染的土壤

利用机械厂废弃铁屑和分析纯级铁粉对受4-硝基苯胺(PNA)污染土壤的修复进行了对比研究,探讨了土壤酸度和反应温度对还原效果的影响,并对反应时间、铁屑用量和土壤含水量3个影响因素进行了优化选择.实验结果表明,在1.5g含PNA浓度约为1.3×10-5mol/g的模拟污染土样中加入100mg铁屑或铁粉和0.5mL蒸馏水,在25℃下反应4h,PNA的还原率分别为99%和76%,产物均为苯二胺(PDA);铁粉仅在偏酸性土壤中对PNA有较高还原率,铁屑则在中性或弱碱性土壤中仍能保持较好的还原效果;反应温度的变化对还原效果影响不大;正交实验结果显示反应时间对PNA的还原效果影响最大,土壤含水量次之,铁屑用量影响最小。     

生化/催化铁内循环工艺处理精细化工区污水

在中试规模上研究了采用"催化铁+A/O生化"及"A/O生化/催化铁内循环"工艺处理高有机浓度精细化工区污水的效果及特点。实验证明,催化铁作为生化预处理工艺处理此污水铁填料表面出现结垢及有机物黏附的现象。生化/催化铁内循环工艺对污水CODCr、NH3-N去除率分别为73%、19%,生化/催化铁出水投加少量混凝剂、助凝剂后,C0DCr、BOD5、色度去除率分别为81%、95%、91%;生化/催化铁内循环工艺将催化铁置于生化后可有效提高催化铁反应效率,避免铁填料表面出现结垢及黏附层等现象,内循环可保证催化铁对生化的促进及对水中部分难降解有机物的去除,但此工艺仍存在氨氮去除效果不佳等问题待解决。     

配碳还原回收铜渣中铁、铜的影响因素探讨

采用配碳还原和熔融造渣方法回收铜渣中铁和铜,研究了CaO、Al2O3、CaF2、Na2CO3成分对铁和铜回收效果的影响。在碳氧比1.5和1 450℃条件下,CaO加入量约30%时,铁和铜的回收率较高,分别是93.85%和92.73%。实验表明:添加Al2O3、Na2CO3均降低铁和铜的回收效果,使渣中含铁量增加;CaF2添加量小于2%时,有利于铜渣中铁的回收,CaF2添加量较大时不利于铁和铜的回收。