堆肥-零价铁混合PRB处理铬污染地下水

分别用堆肥、零价铁、堆肥-零价铁作为反应介质,对PRB处理铬污染地下水的可行性和有效性进行了研究。结果表明:以堆肥-零价铁作为反应介质的反应柱去除Cr(Ⅵ)的效果比单独以堆肥或铁粉为介质的反应柱好;增加铁粉或堆肥的用量均有利于Cr(Ⅵ)的去除;堆肥时间对Cr(Ⅵ)的去除效果影响不大;出水总铁含量符合《生活饮用水卫生标准》要求。     

改性纳米铁修复Cr(Ⅵ)污染地下水反应条件影响及砂柱实验

研究比较纳米铁及PVP改性纳米铁对地下水中Cr(Ⅵ)的还原效果,分别考察了不同条件因素对改性纳米铁还原Cr(Ⅵ)的影响。结果表明,PVP改性纳米铁对地下水环境中Cr(Ⅵ)的去除效果较为明显,当PVP与纳米铁质量比为9:1时,对Cr(Ⅵ)的去除效果最好。离子对Cr(Ⅵ)去除的影响主要决定于其自身与Cr6+的反应情况,而与体系中电解质的传质性能无关。Fe0除铬的机理可以被描述为氧化还原反应和共沉淀作用,随pH值降低,Cr(Ⅵ)去除率升高,但Cr(Ⅲ)难于沉淀,总铬去除率降低。在不同反应条件下,改性纳米铁对Cr(Ⅵ)的还原反应符合二级动力学模型。此外,粗砂和细沙介质对Cr(Ⅵ)的阻滞作用都很小,其中细砂的阻滞因子Rd=3.61。在反应过程中,改性纳米铁模拟柱渗透性能明显好于普通纳米铁,反应进行100min后出水口水压仅为普通纳米铁的50%,一定程度地延缓了纳米铁的使用周期。     

响应面法优化绿色合成纳米零价铁去除水中Cr(Ⅵ)的条件及其动力学研究

以葡萄籽提取液绿色合成纳米零价铁(GS-nZVIs),并对其去除水中六价铬(Cr(Ⅵ))进行研究。TEM表征显示制备出的GS-nZVIs粒径在30~50 nm之间。以反应时间、温度和pH值为3个影响因素,以Cr(Ⅵ)去除率为响应值进行了3因素3水平的Box-Behnken实验设计,建立了响应面模型。响应面法分析结果表明:反应时间、温度和pH值对Cr(Ⅵ)去除率的影响是显著的(F值为27.09),在整个回归区域内拟合度好,3个因素的影响顺序为pH反应时间温度。分别以伪一级、伪二级、层间扩散模型描述GS-nZVIs去除Cr(Ⅵ)的动力学行为,结果显示伪二级模型(R~2=0.999)对实验数据的拟合度最好;活化能Ea约22 kJ/mol,表明GS-nZVIs去除Cr(Ⅵ)是化学扩散控制的反应。     

工业铁粉去除地下水中硝酸盐的可行性研究及机理探讨

利用工业铁粉为原料,通过酸洗和水洗两种方法使铁粉生锈。讨论生锈工业铁粉对地下水硝酸盐的去除效果。同时测定以工业铁粉为反应介质的渗透系数。并进一步通过批试验探讨铁粉还原硝酸盐的机理。结果表明：工业铁粉通过酸洗和水洗生锈均能提高对硝酸盐的去除,并达到饮用水质要求。其中酸洗铁能将NO3--N由80mg/L去除到3mg/L以下;试验设计的反应介质的渗透系数为107m/d;Fe2＋直接参与的硝酸盐的还原,Fe3＋能促进铁粉还原硝酸盐。利用生锈工业铁粉去除地下水硝酸盐是可行的。     

锯末-零价铁混合PRB去除地下水中硝酸盐研究

以锯末、零价铁、活性碳为反应介质,研究填装方式、接种量、停留时间等对可渗透反应墙去除硝酸盐的影响。结果表明：锯末和零价铁混合填装PRB中硝酸盐的去除率达到99.39%,高于两者分层填装的PRB;增加反应时间可以提高硝酸盐的去除率,但会增加出水的可溶性有机碳;在一定范围内增加接种量可以提高硝酸盐的去除率;硝酸盐的去除率、出水可溶性有机碳和菌落数随硝酸盐初始浓度的升高而降低,但铵态氮的积累有所升高;活性炭不仅可以促进硝酸盐的去除、降低体系中铵态氮积累,还可以改善出水色度。锯末和零价铁混合填装PRB的出水检测不到亚硝态氮,分层填装PRB的出水检测到亚硝态氮质量浓度最低为0.764 mg/L,最高为1.285 mg/L;此外,各PRB中的出水菌落数在103~106 CFU/mL之间变化。     

生物法对严寒村镇地区地下饮用水中铁锰的去除研究

采用低温15℃条件下筛选的生物工程菌为滤柱接种细菌,以600℃煅烧制备的炭化稻壳颗粒为滤料,考察生物滤柱最佳运行参数、快速启动及稳定运行情况,研究总铁浓度对铁、锰去除的影响情况。结果表明:巨大芽孢杆菌(bacillus megaterium)在低温环境下对铁、锰的去除效果较好,适用于饮用水的处理;生物滤柱的最佳滤速为4m/h,最佳反冲洗强度为4.15L/(s·m~2),反冲洗时间5min、周期3d;经过26d即可完成滤柱的启动;稳定运行阶段出水铁、锰可持续达到国家生活饮用水卫生标准(GB5749-2006),平均出水浓度分别为0.06、0.05mg/L;总铁浓度的变化对铁、锰的去除情况有一定的影响,尤其是对锰。该技术方法对低温条件下饮用水中的铁、锰具有一定的去除作用,可为严寒村镇地区的饮用水安全提供技术保障,并为稻壳的应用拓展新的方向。     

小城镇污水化学强化一级处理试验研究

采用三氯化铁(FeCl3)、聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铝铁(PAFC)、聚丙烯酰胺(PAM)为试验药剂.对小城镇污水强化一级处理进行研究,并分析了不同聚合氯化铝铁(PAFC)投加量条件下的污染物去除效果.试验结果表明:对以对CODCr、浊度、TP为去除对象的小城镇污水,采用聚合氯化铝铁(PAFC)效果最好;投药量为90mg/L时,对CODCr、浊度、TP的去除率分别为63.7%、91.4%、72.8%.     

土壤中Cr(Ⅵ)的地表径流迁移试验研究

为了探讨农田土壤中重金属的地表径流污染,以含有吸附性溶质重铬酸钾Cr(Ⅵ)的土壤为试验材料,开展了室内模拟降雨试验,以研究土壤中Cr(Ⅵ)的地表径流迁移规律.通过对比分析不同试验条件下地表径流中溶解性溶质Cr(Ⅵ)的质量浓度变化过程,及其在地表径流和地下排水溶液中流失的质量速率过程后发现,溶解性溶质Cr(Ⅵ)流失到地表径流溶液中的质量浓度随时间以乘幂函数形式减小.当试验中地下排水条件越差、土壤初始体积含水率越大、地表最大积水深度越浅时,土壤溶质流失到地表径流中的溶解性Cr(Ⅵ)质量浓度越高,相应的土壤溶质流失到地表径流中的质量速率越大.当试验中同时有地下排水和地表径流产生时,土壤中溶解性Cr(Ⅵ)流失到地下排水中的质量速率远远大于地表径流,表明土壤中溶解性Cr(Ⅵ)大部分流失在地下排水中.     

土壤中Cr(Ⅵ)吸附规律试验研究

为了研究Cr(Ⅵ)在土壤不同初始pH和初始浓度条件下的吸附规律,以武汉东西湖蔬菜基地的土壤为试验材料进行土柱的动态吸附试验,调节初始溶液的pH和浓度,制备6种不同性质的土样进行动态吸附试验,选用Origin软件来拟合溶质的穿透曲线;并选用惰性离子Cl^-进行示踪试验求取弥散系数,结合 CXTFTI 软件中的化学非平衡模型--两点模型进行数值模拟,求取Cr(Ⅵ)在该土壤中的溶质运移参数,从而对在土壤中Cr(Ⅵ)的吸附过程进行分析及预测.研究结果表明:Cr(Ⅵ)的吸附对pH值非常敏感, 通入溶液的初始pH值越低,穿透时间以及达到吸附饱和的时间越早;而初始浓度也会对Cr(Ⅵ)的吸附有一定影响,通入溶液的初始浓度越高,穿透时间以及达到吸附饱和的时间越早.利用两点模型求取的Cr(Ⅵ)在该土壤中的溶质运移参数能很好的解释土柱试验的结果,Cr(Ⅵ)在该土壤的的吸附过程中大约 60%都是瞬时完成的,40%是受到速率限制作用,满足一阶动力学方程.     

炭化水竹对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能及热力学研究

以炭化处理后的水竹为吸附剂,研究了竹炭对重金属Cr(Ⅵ)的吸附性能,分别考察了溶液的pH、竹炭用量、溶液初始浓度和接触时间等因素对吸附过程的影响,探究了竹炭对Cr(Ⅵ)的吸附热力学机理。结果表明:当反应体系pH值为2、竹炭投加量0.6g、初始浓度135mg/L、反应温度25℃、吸附时间150min时,处理吸附量可达14.2mg/g,水竹炭最大饱和吸附值为14.6mg/g。用Langmuir和Freundlich模型对吸附等温线进行拟合,发现Langmuir模型能更好地反映竹炭对Cr(Ⅵ)的吸附过程特征。