重金属污染土壤的强化电动修复技术研究进展 被引量：21

1

作者 姚卫康 蔡宗平 +3 位作者 孙水裕 梁冠杰 李伟新 成景特 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期979-983,共5页

在土壤重金属污染日益严重的背景下,寻找一种简单高效的土壤修复技术刻不容缓。电动修复技术由于操作简单、处理污染物多样、修复快速、成本低廉等优点,成为重金属污染土壤修复领域的研究热点。简述了中国土壤重金属污染的现状,电动修... 在土壤重金属污染日益严重的背景下,寻找一种简单高效的土壤修复技术刻不容缓。电动修复技术由于操作简单、处理污染物多样、修复快速、成本低廉等优点,成为重金属污染土壤修复领域的研究热点。简述了中国土壤重金属污染的现状,电动修复的原理及其影响因素,综述了近年来国内外有关强化电动修复重金属污染土壤的研究进展及国内外应用实例,分析了电动修复技术中存在的问题,最后指明了强化电动修复技术未来的研究方向。 展开更多

关键词 土壤 重金属污染 电动修复 强化 研究进展

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用硫酸-亚硫酸钠从废旧三元锂离子电池材料中浸出镍钴锰锂 被引量：13

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作者 施丽华 孙水裕 +2 位作者 卢创鑫 杨帆 李惠萌 《湿法冶金》 CAS 北大核心 2018年第5期384-387,共4页

研究了用焙烧、破碎、筛分方法从废旧三元锂离子电池材料中分离电池钢壳、集流体与活性物质,然后用H_2SO_4-Na_2SO_3溶液从活性物质中浸出镍钴锰锂,考察了硫酸用量、亚硫酸钠用量、温度、反应时间和液固体积质量比对钴、镍、锰、锂浸出... 研究了用焙烧、破碎、筛分方法从废旧三元锂离子电池材料中分离电池钢壳、集流体与活性物质,然后用H_2SO_4-Na_2SO_3溶液从活性物质中浸出镍钴锰锂,考察了硫酸用量、亚硫酸钠用量、温度、反应时间和液固体积质量比对钴、镍、锰、锂浸出率的影响。结果表明:对于50g废电池活性物质,在浓硫酸用量65mL,亚硫酸钠用量50g、反应时间1.5h、温度70℃、液固体积质量比10∶1条件下,钴、镍、锰、锂浸出率分别为99.02%、98.56%、97.87%、99.13%,浸出效果较好。 展开更多

关键词 废旧三元锂离子电池 钴 镍 锰 锂 硫酸 亚硫酸钠 浸出

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响应曲面法优化KOH改性污泥生物炭的制备及其强化去除Pb(Ⅱ)的研究 被引量：11

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作者 周佳丽 林伟雄 +7 位作者 关智杰 廖小健 高建明 黄振华 孙水裕 黄明珠 徐廷国 区雪连 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期194-207,共14页

采用响应曲面法优化了KOH改性污泥生物炭(SB-KOH)的制备条件,研究了各因素之间对生物炭吸附性能的交互影响,并且探讨了KOH强化生物炭吸附能力的机制.同时,研究了吸附时间、吸附温度及pH对SB-KOH吸附Pb(Ⅱ)的影响,探讨其吸附机理.结果表... 采用响应曲面法优化了KOH改性污泥生物炭(SB-KOH)的制备条件,研究了各因素之间对生物炭吸附性能的交互影响,并且探讨了KOH强化生物炭吸附能力的机制.同时,研究了吸附时间、吸附温度及pH对SB-KOH吸附Pb(Ⅱ)的影响,探讨其吸附机理.结果表明:KOH浸渍浓度是最显著因素,较高浸渍浓度有利于提高SB-KOH的吸附性能;增加KOH浸渍浓度和升高热解温度可以协同提高SB-KOH的吸附性能;最佳制备条件为2.5 mol·L^(-1)的KOH浸渍浓度、7 h的浸渍时间、631℃的热解温度和44 min的热解时间.KOH改性后的污泥生物炭表面粗糙,比表面积增大,微孔数量增加,SB-KOH的比表面积为141.22 m2·g^(-1),是原污泥生物炭(SB,5.93 m2·g^(-1))的24倍,改性后的生物炭碱性提高、K元素含量增加.SB-KOH吸附Pb(Ⅱ)是以化学吸附为主的多分子层混合吸附,膜扩散是主要的速率控制步骤,增加溶液pH、提高温度可促进吸附.吸附机制涉及矿物沉淀(Qmp)、离子交换(Qie)、含氧官能团的络合(Qoc)和金属π键结合(Qmπ),不同吸附机理的贡献顺序为:Qmp(143.5 mg·g^(-1))>Qie(39.67 mg·g^(-1))>Qoc(8.56 mg·g^(-1))>Qmπ(1.65 mg·g^(-1)),KOH改性强化了生物炭对Pb(Ⅱ)的矿物沉淀和离子交换吸附量.本研究丰富了KOH改性污泥生物炭的制备理论,阐明了SB-KOH吸附Pb(Ⅱ)吸附机理及其影响的主要机制. 展开更多

关键词 曲面优化 污泥生物炭 KOH改性 Pb(Ⅱ) 吸附机制

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响应曲面法优化污泥基吸附剂处理含铅选矿废水的实验条件 被引量：8

4

作者 顾海奇 林伟雄 +6 位作者 周佳丽 武纯 孙水裕 杨帆 叶子玮 陈楠纬 任杰 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期2751-2760,共10页

针对碱性含铅选矿废水的处理问题,利用CaO-SA对广东省某含铅选矿废水进行了吸附研究。通过单因素实验,研究了吸附时间、pH、温度和吸附剂投加量等因素对吸附剂吸附Pb^2+的影响。利用Box-Behnken实验设计探究了吸附时间、pH、温度和投加... 针对碱性含铅选矿废水的处理问题,利用CaO-SA对广东省某含铅选矿废水进行了吸附研究。通过单因素实验,研究了吸附时间、pH、温度和吸附剂投加量等因素对吸附剂吸附Pb^2+的影响。利用Box-Behnken实验设计探究了吸附时间、pH、温度和投加量对Pb^2+的吸附影响并优化最优工艺参数,最后对CaO-SA吸附Pb^2+的机理进行探讨。单因素实验结果表明:吸附饱和时间为60 min;吸附剂最优投加量为5 g·L^-1;提高温度有利于吸附的进行;在碱性条件下,投加量为5 g·L^-1,适当增加温度有利于提高Pb^2+的去除率。通过Box-Behnken实验设计探究发现:各因素对吸附效果的影响顺序为温度>吸附时间>投加量>pH;在最佳条件(投加量为6 g·L^-1、温度40℃、pH=11、吸附时间为30 min)下,Pb^2+的去除率为99.63%;在较短吸附时间内,适当地增加投加量与提高温度有助于提高Pb^2+的去除率。对CaO-SA的SEM表征结果显示,该材料孔隙发达,提供吸附位点多。红外光谱与XRD的结果显示,CaO-SA对Pb^2+的吸附主要为吸附剂中羧酸盐与Pb^2+结合的化学吸附,其次是吸附剂中大量存在的硅酸盐与Pb^2+结合的物理吸附。以上研究结果可为CaO-SA工业化应用提供参考。 展开更多

关键词 污泥基吸附剂 碱性含铅选矿废水 吸附 曲面优化

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臭氧预破络-重金属捕集耦合体系高效去除废水中络合态镍的机理研究 被引量：8

5

作者 关智杰 郭艳平 +6 位作者 区雪连 周思宇 孙水裕 任杰 陈楠纬 李保庆 周伟文 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1754-1762,共9页

电镀废水处理厂化学镀镍废水经常规物化处理后,仍存在低浓度、高稳态的重金属污染物,导致后续出现难处理、难生化、难达标排放的普遍技术问题.本文提出一种新型高效的臭氧预氧化破络-重金属捕集螯合深度处理技术体系,即臭氧-重金属捕集... 电镀废水处理厂化学镀镍废水经常规物化处理后,仍存在低浓度、高稳态的重金属污染物,导致后续出现难处理、难生化、难达标排放的普遍技术问题.本文提出一种新型高效的臭氧预氧化破络-重金属捕集螯合深度处理技术体系,即臭氧-重金属捕集剂(O3-SN-9)耦合体系.通过单因素静态实验,重点考察了臭氧(O3)氧化初始pH值、氧化时间、臭氧载气流量、重金属捕集剂(SN-9)投加量等对出水总镍(Ni)去除率的影响,并探讨了臭氧氧化破络络合态Ni的途径及SN-9捕集重金属Ni的机理.结果表明,在化学镀镍废水初始总Ni浓度为2.76 mg·L^-1,臭氧预氧化初始pH值范围为7.0~11.0,反应时间为40 min,载气流量为3 L·min^-1,SN-9投加量为40 mg·L^-1的条件下,处理后出水总Ni浓度稳定低于0.1 mg·L^-1,可达到《电镀水污染物排放标准》(DB44/1597-2015)水污染物特别排放限值中总Ni的排放限值要求.液相色谱-质谱(LC-MS)、叔丁醇(Tert-Butyl Alcohol,TBA)捕获羟基自由基(·OH)实验和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析表明,在臭氧预氧化破络与螯合捕集Ni前后协同耦合的高效体系中,前端臭氧氧化以间接氧化为主,直接氧化为辅;氧化进程可控制为部分氧化破络,将高稳态镍络合物氧化成易失稳的小分子Ni络合物及部分离子态Ni;后续SN-9高效螯合捕集Ni的主要官能团为巯基官能团(-SH),可从低分子易失稳的Ni络合物上竞争夺取Ni离子,或直接与游离态Ni(Ⅱ)反应,形成稳定的四边形配位螯合沉淀物,从而达到去除Ni的目的. 展开更多

关键词 化学镀镍废水 部分破络 螯合捕集 深度处理 络合态Ni

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Pseudomonas putida胞外聚合物吸附重金属镍的空间差异性及其作用机理

6

作者 殷柏轩 孙水裕 +5 位作者 黄宇 廖小健 刘敬勇 卢明敏 曾刘婷 李寿朋 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期25-36,共12页

结合态的胞外聚合物(Bound Extracellular Polymeric Substances,B-EPS)在处理重金属污染方面表现出较大的潜力,其在微生物细胞膜上呈动态双层结构:外层松散结合层EPS(Loosely Bound EPS,LB-EPS)和内层紧密结合层EPS(Tightly Bound EPS,... 结合态的胞外聚合物(Bound Extracellular Polymeric Substances,B-EPS)在处理重金属污染方面表现出较大的潜力,其在微生物细胞膜上呈动态双层结构:外层松散结合层EPS(Loosely Bound EPS,LB-EPS)和内层紧密结合层EPS(Tightly Bound EPS,TB-EPS),内外层EPS成分的空间分布及其对废水中重金属的消减规律目前尚不明确.本研究以恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida,P.putida)为研究对象,探究目标重金属Ni(Ⅱ)胁迫前后P.putida产生的B-EPS的内外层EPS的物质组成与吸附性能的差异.胁迫试验结果表明,P.putida在10 mg·L^(-1) Ni(Ⅱ)胁迫下,B-EPS产量最高,TB-EPS蛋白质含量增加19.87%,LB-EPS蛋白质含量减少14.96%,多糖和核酸组分无明显变化.Ni(Ⅱ)吸附试验结果表明,B-EPS、TB-EPS、LB-EPS均能在30 min达到吸附平衡,TB-EPS在B-EPS吸附Ni(Ⅱ)过程中起到主要作用.内外层EPS在吸附Ni(Ⅱ)时在空间差异性,TB-EPS与LB-EPS中蛋白质含量与Ni(Ⅱ)吸附容量具有正相关性.3D-EEM和FTIR机理实验结果表明,内外层EPS蛋白质含量的不同是产生吸附空间差异性的主要原因.Ni(Ⅱ)胁迫可以提高TB-EPS中酪氨酸/色氨酸类氨基酸和蛋白质的含量,并使其中的C=O、–COO–、C–N、C–OH等官能团含量增加,提高EPS与Ni(Ⅱ)络合能力.本研究可为提取EPS处理含重金属废水提供理论指导. 展开更多

关键词 胞外聚合物 空间差异 重金属胁迫 恶臭假单胞菌 生物吸附

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污泥生物炭负载镁铁双金属氧化物复合材料对Pb和Cd的竞争吸附研究

7

作者 林伟雄 周佳丽 +5 位作者 孙水裕 陈秀婷 邓雅文 谢艺 邓箐 关敏婷 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期44-50,共7页

通过负载镁铁双金属氧化物可以有效提高污泥生物炭吸附重金属的能力,然而现有的研究在竞争吸附方面研究不够充分.本文在以污泥生物炭负载镁铁双金属氧化物复合材料为吸附剂,对Cd(II)和Pb(II)进行竞争吸附研究.研究(Mg/Fe)LDO-ASB对Pb-C... 通过负载镁铁双金属氧化物可以有效提高污泥生物炭吸附重金属的能力,然而现有的研究在竞争吸附方面研究不够充分.本文在以污泥生物炭负载镁铁双金属氧化物复合材料为吸附剂,对Cd(II)和Pb(II)进行竞争吸附研究.研究(Mg/Fe)LDO-ASB对Pb-Cd二元体系的竞争吸附性能,同时对竞争吸附数据进行吸附平衡和吸附动力学模型拟合,探讨Pb和Cd对(Mg/Fe)LDO-ASB吸附Pb和Cd之间的相互作用.同时,研究在阳离子共存条件下,(Mg/Fe)LDO-ASB分别对Pb和Cd的竞争吸附影响.结果表明:Pb(II)抑制了(Mg/Fe)LDO-ASB对Cd(II)的吸附速率和Cd(II)在吸附剂颗粒间的内扩散,Cd促进了Pb在(Mg/Fe)LDO-ASB内扩散,Pb较Cd更容易被(Mg/Fe)LDO-ASB所吸附,Pb较Cd更具有竞争力.Pb和Cd在二元体系中具有拮抗作用,Pb对Cd的抑制作用强于Cd对Pb.Na^(+)、Mg^(2+)和Ca^(2+)存在对(Mg/Fe)LDO-ASB吸附Pb(II)和Cd(II)均有一定的抑制作用,其中Mg^(2+)和Ca^(2+)的抑制作用最为显著. 展开更多

关键词 双金属氧化物 污泥生物炭 重金属 竞争吸附

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零价铁活化过碳酸钠深度处理老龄垃圾渗滤液超滤出水

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作者 周星帆 孙水裕 +5 位作者 李寿朋 黄宇 刘子航 王强 张毓敏 戴文灿 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期205-216,共12页

垃圾填埋场老龄垃圾渗滤液超滤出水(UALL)中部分COD极难降解,导致渗滤液难以达标排放.本研究选取佛山市某大型垃圾填埋场老龄垃圾渗滤液超滤出水为研究对象,利用零价铁(ZVI)活化过碳酸钠(SPC)降解该废水中的COD,考察了ZVI和SPC投加量及... 垃圾填埋场老龄垃圾渗滤液超滤出水(UALL)中部分COD极难降解,导致渗滤液难以达标排放.本研究选取佛山市某大型垃圾填埋场老龄垃圾渗滤液超滤出水为研究对象,利用零价铁(ZVI)活化过碳酸钠(SPC)降解该废水中的COD,考察了ZVI和SPC投加量及初始pH值等因素对COD降解效果的影响,并深入探究了COD高效降解的机理.结果表明,零价铁活化过碳酸钠体系可有效降解COD,在初始pH=2.0、ZVI投加量=0.5 g·L^(-1)、SPC投加量=0.9 g·L^(-1)、t=60 min的条件下,垃圾渗滤液中COD的去除率最高可达61.02%.机理分析表明,在ZVI/SPC体系中,COD的去除主要依靠氧化作用,具体表现为一条由羟基自由基(·OH)主导的自由基降解途径和另一条由Fe(IV)氧化的非自由基降解途径.本研究结果可为实际老龄垃圾渗滤液中COD降解的工程化应用提供理论指导和技术支撑. 展开更多

关键词 老龄垃圾渗滤液 零价铁 过碳酸钠 自由基 非自由基

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Ca、Fe系添加剂对废线路板热解油脱溴改质效果的影响 被引量：5

9

作者 杨帆 叶子玮 +3 位作者 孙水裕 林伟雄 黄静菊 吴凌宇 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期2468-2474,共7页

为了达到废印刷电路板(WPCB)热解油的脱溴和轻质化的目的,在废印刷电路板非金属粉末(WPCBNP)的热解中应用不同的添加剂(脱溴剂、脱溴剂+催化剂).首先,研究了WPCBNP的热解三相产物产率.其次,测定了热解液体产物中有机溴和无机溴的含量.最... 为了达到废印刷电路板(WPCB)热解油的脱溴和轻质化的目的,在废印刷电路板非金属粉末(WPCBNP)的热解中应用不同的添加剂(脱溴剂、脱溴剂+催化剂).首先,研究了WPCBNP的热解三相产物产率.其次,测定了热解液体产物中有机溴和无机溴的含量.最后,分析了热解油中碳原子的组成分布和组分含量.试验结果表明,使用Fe_3O_4+4A分子筛时,热解油回收率可达12.23%.热解液相产物中的无机溴含量从283.04 mg·g^(-1)减少到10.19 mg·g^(-1)(Fe_3O_4+Al_2O_3),去除率为90.47%,有机溴含量从151.13 mg·g^(-1)减少到11.07 mg·g^(-1)(Fe_3O_4+Al_2O_3),去除率分别为90.47%和92.68%.应用Fe_3O_4+Al_2O_3可将C6~C9组分(或汽油组分)含量从61.07%提高到76.75%,C10~C14组分(或柴油组分)含量从10.66%提高到13.95%,而≥C15(或重油组分)含量从28.27%降低至9.30%.通过分析热解油成分,可知油中主要含溴有机物是2-bromoPhenol和2,4-dibromo-Phenol.应用不同添加剂/组合添加剂,2-bromo-Phenol含量可降至1.22%,而2,4-dibromo-Phenol未被检出.结果表明,Fe_3O_4+Al_2O_3在WPCBNP热解油的脱溴和轻质化方面效果最好,对WPCB资源化利用具有显著的效益. 展开更多

关键词 废弃印刷线路板(WPCBs) 两段式热解装置 真空热解 脱溴改质 碳数分布

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Co_(3)O_(4)-C@Al_(2)O_(3)活化过一硫酸盐耦合化学沉淀去除EDTA-Ni及其机理研究 被引量：1

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作者 黄振华 孙水裕 +6 位作者 关智杰 廖小健 陈少金 莫志华 周星帆 侯树梁 戴文灿 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期148-159,共12页

乙二胺四乙酸-镍(EDTA-Ni)广泛存在于多种工业废水中,浓度低,处理难度大,对水体环境及人体健康具有毒害作用,因此急需寻求一种深度处理方法.本研究采用浸渍煅烧法,以氧化铝(Alumina,Al_(2)O_(3))为基体,负载碳层及四氧化三钴(cobalt oxi... 乙二胺四乙酸-镍(EDTA-Ni)广泛存在于多种工业废水中,浓度低,处理难度大,对水体环境及人体健康具有毒害作用,因此急需寻求一种深度处理方法.本研究采用浸渍煅烧法,以氧化铝(Alumina,Al_(2)O_(3))为基体,负载碳层及四氧化三钴(cobalt oxide,Co3O4),合成一种高效的催化剂Co_(3)O_(4)-C@Al_(2)O_(3),用于活化过一硫酸盐(Peroxymonosulfate,PMS)进行氧化破络(Co_(3)O_(4)-C@Al_(2)O_(3)/PMS),耦合化学沉淀去除水中的EDTA-Ni.本文优化Co_(3)O_(4)-C@Al_(2)O_(3)的制备条件,考察Co_(3)O_(4)-C@Al_(2)O_(3)/PMS-OH体系去除EDTA-Ni的效果.结果表明,在初始pH=3.8,PMS=0.6 g·L^(-1),催化剂投加量=0.8 g·L^(-1)和EDTA-Ni初始浓度为5 mg·L^(-1)的条件下,反应30 min后,99.31%的EDTA-Ni被去除,出水总Ni浓度稳定低于0.1 mg·L^(-1),达到广东省《电镀水污染物排放标准》(DB44/1597-2015)表3规定的排放标准.经过淬灭实验、电子顺磁共振(EPR)和化学探针法分析,发现OH·、SO_(4)^(-)·、1 O2均存在于Co_(3)O_(4)-C@Al_(2)O_(3)/PMS体系中,高价态钴也是重要的反应中间体.通过自由基、高价钴和非自由基途径,EDTA-Ni被氧化破络,而后Ni被碱沉淀去除.综上所述,Co_(3)O_(4)-C@Al_(2)O_(3)具有良好的稳定性和可重复性,具有降解实际废水中络合态重金属污染物的巨大潜力. 展开更多

关键词 EDTA-Ni 过一硫酸盐(PMS) Co_(3)O_(4)-C@Al_(2)O_(3) 非自由基途径 高价态钴

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咖啡渣活性炭的制备、表征及其对Cr(Ⅵ)的吸附机制研究 被引量：4

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作者 任杰 万力 +3 位作者 陈楠纬 杨帆 孙水裕 任随周 《生物质化学工程》 CAS 北大核心 2020年第4期1-8,共8页

以碘吸附值为评价指标,活化时间、活化温度和浸渍比为影响因素,采用响应面法试验设计对磷酸活化法制备咖啡渣活性炭的工艺条件进行优化,并通过静态吸附试验研究了不同吸附时间、溶液pH值和吸附温度条件下,活性炭对水溶液中Cr(Ⅵ)吸附性... 以碘吸附值为评价指标,活化时间、活化温度和浸渍比为影响因素,采用响应面法试验设计对磷酸活化法制备咖啡渣活性炭的工艺条件进行优化,并通过静态吸附试验研究了不同吸附时间、溶液pH值和吸附温度条件下,活性炭对水溶液中Cr(Ⅵ)吸附性能的影响,最后利用Langmuir、Freundlich吸附等温方程、准一级动力学方程、准二级动力学方程和颗粒内部扩散方程进行拟合。试验结果表明,制备咖啡渣活性炭的最佳工艺条件为活化时间1 h、活化温度498℃、浸渍比1.72;在此条件下活性炭得率为30.4%,碘吸附值为(799±16)mg/g,比表面积为1006 m^2/g,孔容为0.779 cm^3/g、微孔孔容为0.051 cm^3/g、平均孔径为3.088 nm。较低pH值和较高温度能够促进活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附;Langmuir等温方程能够更好地描述活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附效果;活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附分3个阶段:快速吸附阶段、慢速吸附阶段和吸附平衡阶段,10 min内可完成吸附总量的79%,360 min内达到吸附平衡,该吸附过程符合准二级吸附动力学方程。分析表明咖啡渣活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附主要为单分子层的化学吸附。 展开更多

关键词 咖啡渣 响应面 活性炭 Cr(Ⅵ) 吸附性能

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不同有机酸电解液循环强化电动修复重金属污染土壤的研究

12

作者 高建明 蔡宗平 +4 位作者 孙水裕 廖小健 黄栩荣 陈华山 刘敬勇 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期322-332,共11页

为提高电动修复重金属污染土壤去除效率,以矿区周边实际Cd、Pb复合污染土壤为对象,采用柠檬酸、酒石酸、乳酸为电解液,进行常规电动修复与电解液循环电动修复实验,探究3种常见有机酸作为电解液循环强化电动修复的效果.结果表明,在有机... 为提高电动修复重金属污染土壤去除效率,以矿区周边实际Cd、Pb复合污染土壤为对象,采用柠檬酸、酒石酸、乳酸为电解液,进行常规电动修复与电解液循环电动修复实验,探究3种常见有机酸作为电解液循环强化电动修复的效果.结果表明,在有机酸浓度0.5 mol·L^(-1)、电压梯度1 V·cm^(-1)、修复时间6 d的条件下,采用柠檬酸、酒石酸、乳酸为电解液的常规电动修复对Cd的平均去除率依次为49.82%、55.10%、20.93%,Pb则为29.66%、16.81%、13.22%,3种酸用于循环电动修复时对Cd的平均去除率依次为77.93%、53.34%、41.46%,Pb则为49.14%、22.53%、17.72%.因此,柠檬酸能有效提高循环电动修复效果.另外,与常规电动修复相比,电解液循环电动修复其电流更加稳定、各区域pH及电导率变化较小.形态分析结果表明,相比较于其他两种酸,柠檬酸能显著促进弱酸提取态及可还原态Cd、Pb的迁移.Visual MINETQ软件模拟结果表明,柠檬酸与Cd、Pb主要形成带正电的有机-金属配合物,此时Cd、Pb主要向阴极迁移,有利于土壤中Cd、Pb的去除. 展开更多

关键词 土壤 重金属污染 有机酸 强化电动修复

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嗜酸性氧化亚铁硫杆菌对高砷尾矿生物氧化行为影响的研究

13

作者 叶茂友 翟淑君 +2 位作者 廖小健 孙水裕 梁嘉林 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期111-121,共11页

含砷尾矿在生物氧化作用下会产生大量含砷(As)酸性矿山废水,从而对周围生态环境造成严重危害,亟需系统性明晰含砷尾矿生物氧化过程中As的迁移转化规律.探究含砷尾矿生物氧化行为的影响因素有利于揭示As的迁移转化规律.以高砷尾矿(As含量... 含砷尾矿在生物氧化作用下会产生大量含砷(As)酸性矿山废水,从而对周围生态环境造成严重危害,亟需系统性明晰含砷尾矿生物氧化过程中As的迁移转化规律.探究含砷尾矿生物氧化行为的影响因素有利于揭示As的迁移转化规律.以高砷尾矿(As含量>20%)为研究对象,考察了不同初始pH条件(1.2~2.8)和固体浓度(2.0~10.0 g·L^(-1))对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)生物氧化行为的影响.结果表明:As的生物氧化受初始pH值和固体浓度的显著影响.As的生物氧化效率随着初始pH或固体浓度的升高呈先升高后下降的趋势;在初始pH值2.0时,观察到As的浸出率(高达92.94%)比其他初始pH条件高.在固体浓度8.0 g·L^(-1)时具有最优的As浸出率(高达93.24%).在所有初始pH和固体浓度条件下可以发现生物浸出前期As的浸出效率快速上升,而生物氧化中期维持相对稳定并在生物氧化后期出现下降趋势,这与微生物活性变化和黄钾铁矾的形成有关.XRD和SEM分析结果显示在生物氧化过程中微生物氧化释放的Fe离子会逐渐形成黄钾铁矾沉淀,并覆盖矿物表面并形成钝化层,从而影响高砷尾矿中As的进一步浸出.本研究结果对明晰高砷尾矿生物氧化行为的影响因素和降低含砷尾矿的环境风险具有一定的理论指导意义. 展开更多

关键词 生物氧化 砷黄铁矿 高砷尾矿 嗜酸性氧化亚铁硫杆菌 黄钾铁矾

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Pb(Ⅱ)胁迫培养下Pseudomonas putida EPS组分变化及其对铅的吸附性能 被引量：3

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作者 曾刘婷 杨贤 +4 位作者 廖小健 李寿朋 关智杰 孙水裕 方小弟 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期24-34,共11页

近年来,由微生物产生的胞外聚合物(ExtracellularPolymericSubstances,EPS)对重金属废水的处理技术引起了人们的关注.本研究采用Pb(Ⅱ)胁迫培养恶臭假单胞菌(Pseudomonasputida,P.putida),定向调控EPS的化学组成,增加EPS产量,并提高EPS... 近年来,由微生物产生的胞外聚合物(ExtracellularPolymericSubstances,EPS)对重金属废水的处理技术引起了人们的关注.本研究采用Pb(Ⅱ)胁迫培养恶臭假单胞菌(Pseudomonasputida,P.putida),定向调控EPS的化学组成,增加EPS产量,并提高EPS对Pb(Ⅱ)的吸附性能.结果表明,Pb(Ⅱ)胁迫浓度为10 mg·L^(-1)时,P.putida EPS产量最高,达到131.55 mg·g^(-1)(以VSS计,下同),较胁迫前增加25.35%;其中,蛋白质含量显著增加,达到87.01 mg·g^(-1),较胁迫前增加35.15%.在此条件下,EPS对Pb(Ⅱ)的吸附量也达到最大,为1372.95 mg·g^(-1).3D-EEM、FTIR结果表明,胁迫后EPS中氨基酸和蛋白质类物质及C=O、N—H、—COO—、C—N、—OH等负电性官能团增加.进一步实验结果表明,吸附实验最佳pH为6.0,吸附过程符合拟二级动力学和Freundlich等温模型.胁迫后P.putida EPS对Pb(Ⅱ)的理论吸附容量为1452.59 mg·g^(-1),较胁迫前提高74.05%.本研究可为制备高效的生物吸附剂提供一定的理论基础. 展开更多

关键词 Pb(Ⅱ) 胁迫 胞外聚合物(EPS) 恶臭假单胞菌 生物吸附

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Sulfobacillus benefaciens强化中度嗜热菌群浸出铅锌硫化矿尾矿过程机制 被引量：3

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作者 周思宇 孙水裕 +4 位作者 廖小健 方小弟 关智杰 叶茂友 李寿朋 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期4648-4659,共12页

针对铅锌硫化矿尾矿生物浸出周期长和效率低的问题,本研究采用Leptospirillum ferriphilum(L.ferriphilum)和Acidithiobacillus caldus(A.caldus)等比例混合构建了中度嗜热菌群,浸出铅锌硫化矿尾矿.引入一株兼性自养铁/硫氧化微生物Sulf... 针对铅锌硫化矿尾矿生物浸出周期长和效率低的问题,本研究采用Leptospirillum ferriphilum(L.ferriphilum)和Acidithiobacillus caldus(A.caldus)等比例混合构建了中度嗜热菌群,浸出铅锌硫化矿尾矿.引入一株兼性自养铁/硫氧化微生物Sulfobacillus benefaciens(S.benefaciens),考察其对中度嗜热菌群浸出尾矿过程的影响.结果表明,中度嗜热菌群(L.ferriphilum+A.caldus)8 d Zn浸出率达到93.94%.随着S.benefaciens引入,浸出环境保持更高的氧化还原电位和微生物活性,浸出过程中Fe^(3+)浓度以及总铁浓度增加,4 d内Zn浸出速率提升了13.63%,8 d内Zn浸出率达到96.08%,S.benefaciens的加入强化了中等嗜热菌群的浸出效率.相关性分析表明多糖、蛋白质以及溶解性有机碳(DOC)与浸出过程中的溶液介质参数变化具有统计学意义上显著性和强相关性.表面官能团以及胞外聚合物(EPS)结果证实,引入S.benefaciens在浸出过程中促进菌群产生更多的蛋白质和碳水化合物,有助于提高中度嗜热菌群的浸出效率,加快浸出铅锌硫化矿尾矿中有价金属,降低其环境毒性. 展开更多

关键词 生物浸出 中度嗜热菌群 Sulfobacillus benefaciens 铅锌硫化矿尾矿

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土壤重金属迁移转化特征对电动修复技术影响的研究 被引量：2

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作者 邓阳红 蔡宗平 +2 位作者 孙水裕 陈华山 姚卫康 《环境科学与管理》 CAS 2021年第12期90-94,共5页

重金属污染物进入土壤后因发生迁移和转化,其迁移能力和生物有效性会相应改变,影响其在土壤环境中的危害性。电动修复是一种新颖、绿色、高效的土壤重金属污染修复技术,但因其主要作用的是离子态污染物,限制了修复效率的提升。通过促进... 重金属污染物进入土壤后因发生迁移和转化,其迁移能力和生物有效性会相应改变,影响其在土壤环境中的危害性。电动修复是一种新颖、绿色、高效的土壤重金属污染修复技术,但因其主要作用的是离子态污染物,限制了修复效率的提升。通过促进重金属污染物形态向电动修复需要的方向迁移与转化,可以有效提高电动修复效率。因此,文章讨论了重金属迁移转化特征研究对电动修复技术的影响,旨在为解决电动修复技术现存的局限性和推动技术的高效发展提供理论和实践依据。 展开更多

关键词 土壤污染 重金属 迁移 转化 电动修复技术

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氧化-解胶联合法分离含铬铝型材污泥中的铬铝金属 被引量：2

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作者 李国健 叶茂友 +8 位作者 梁嘉林 任杰 陈楠纬 张斯玮 李寿朋 孙水裕 任随周 周乐瑶 郑芷然 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1977-1985,共9页

以广东某铝型材厂产生的含铬铝型材污泥为研究对象,在不影响污泥含铝量的前提下,采用次氯酸钠氧化-硫酸钠解胶联合法单独分离污泥中的Cr(Ⅲ)。结果表明:通过次氯酸钠氧化Cr(Ⅲ)并浸出Cr(Ⅵ),在最佳条件下,铬浸出率为46.47%;然后水洗1次... 以广东某铝型材厂产生的含铬铝型材污泥为研究对象,在不影响污泥含铝量的前提下,采用次氯酸钠氧化-硫酸钠解胶联合法单独分离污泥中的Cr(Ⅲ)。结果表明:通过次氯酸钠氧化Cr(Ⅲ)并浸出Cr(Ⅵ),在最佳条件下,铬浸出率为46.47%;然后水洗1次滤渣,去除残留的可溶性Cr(Ⅵ),再以硫酸钠为解胶剂去除被滤渣吸附的酸溶性Cr(Ⅵ),在最佳条件下,水洗-解胶除铬率为63.64%;经联合法处理后,污泥含铬量为0.80 mg·g-1,总除铬率为80.50%,含铝量损失率仅为1.08%。氧化后的含Cr(Ⅵ)废水经氯化钡处理后可在工艺中回用。利用联合法处理含铬铝型材污泥所需成本比HW17危险废物的处置费用低。 展开更多

关键词 含铬铝型材污泥 次氯酸钠 铬 解胶剂

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广东省土壤污染防治环境教育现状研究

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作者 蔡宗平 邓阳红 +2 位作者 郑晓洁 孙水裕 王丽鑫 《环境科学与管理》 CAS 2021年第7期184-188,共5页

土壤污染问题关乎每个人的米袋子和菜篮子安全。土壤污染防治工作需要全社会各阶层人士的共同参与和努力,因此,土壤污染防治宣传教育的普及和推广尤为关键和重要。文章以广东省各地市的各阶层人士为调查对象,通过调查实践分析了解广东... 土壤污染问题关乎每个人的米袋子和菜篮子安全。土壤污染防治工作需要全社会各阶层人士的共同参与和努力,因此,土壤污染防治宣传教育的普及和推广尤为关键和重要。文章以广东省各地市的各阶层人士为调查对象,通过调查实践分析了解广东省土壤污染防治教育现状及存在的不足和困难,提出相应的改进措施,以期为促进广东省土壤污染防治环境教育的普及和推广。土壤污染防治环境教育工作任重道远,需全社会共同努力,促进广东省土壤污染防治环境教育的普及和推广,为土壤污染防治攻坚工作奠定基础。 展开更多

关键词 土壤污染防治 宣传教育 广东省 现状

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Fenton氧化联合氧化钙调理对污泥脱水的机理研究 被引量：24

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作者 黄绍松 梁嘉林 +4 位作者 张斯玮 黄锦佳 徐启智 戴永康 孙水裕 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1906-1919,共14页

探讨了使用Fenton氧化联合氧化钙全过程(第一阶段:使用硫酸调节污泥p H值;第二阶段:投加Fe2+;第三阶段:投加H2O2;第四阶段:投加氧化钙)对污泥脱水效果及物理化学性质的影响.结果表明,酸化处理可以改变絮体的大小,降低Zeta电位,分散絮体... 探讨了使用Fenton氧化联合氧化钙全过程(第一阶段:使用硫酸调节污泥p H值;第二阶段:投加Fe2+;第三阶段:投加H2O2;第四阶段:投加氧化钙)对污泥脱水效果及物理化学性质的影响.结果表明,酸化处理可以改变絮体的大小,降低Zeta电位,分散絮体,同时去除部分胞外聚合物(EPS),进而改善了污泥脱水性能.此外,在Fenton氧化的过程中,污泥颗粒、Zeta电位、EPS和比阻(SRF)均呈现逐渐减少的趋势,同时生成氢氧化铁胶体会覆盖在污泥颗粒表面,形成保护性的硬壳,进而使污泥的脱水性能大幅提高.当加入氧化钙时,形成稳定的刚性的结构使污泥颗粒重新聚合,促使生成多孔的脱水通道.中试结果阐明,Fenton氧化过程是实现污泥的深度脱水的关键,并表明各个阶段污泥脱水过程中产生的滤液水质状况.总的来说,本研究提供了在高压下实现污泥深度脱水的新思路,包括:絮体酸溶分散与重聚-保护性氧化-骨架构建.由此看来,Fenton氧化联合氧化钙是一种相对温和且有效的污泥调理方法. 展开更多

关键词 污泥深度脱水 芬顿氧化 氧化钙 胞外聚合物(EPS) 机理研究

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响应面法优化化学沉淀螯合生物絮凝处理含镍废水 被引量：19

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作者 林伟雄 顾海奇 +4 位作者 武纯 周佳丽 杨帆 叶子玮 孙水裕 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期493-500,共8页

采用化学沉淀螯合自制生物絮凝的处理工艺处理含镍的模拟废水。首先,考察了不同的提取方法对脱水污泥提取的生物絮凝剂的絮凝效果的影响,进而确定生物絮凝剂的提取方法。然后,考察了不同的化学沉淀剂与生物絮凝剂组合处理含镍废水的能力... 采用化学沉淀螯合自制生物絮凝的处理工艺处理含镍的模拟废水。首先,考察了不同的提取方法对脱水污泥提取的生物絮凝剂的絮凝效果的影响,进而确定生物絮凝剂的提取方法。然后,考察了不同的化学沉淀剂与生物絮凝剂组合处理含镍废水的能力,并采用Plackett-Burman设计法结合响应曲面法筛选优化了化学沉淀螯合生物絮凝处理含镍废水的工艺参数。结果表明:在碱性条件下,以80℃加热10 min,再以12000 r·min^(−1)离心10 min的提取条件下提取的生物絮凝剂絮凝效果较好,氢氧化钙作为沉淀剂能更有效提高化学沉淀螯合生物絮凝处理含镍废水的处理效果,处理工艺的主要影响因素为氢氧化钙的投加量和生物絮凝剂的投加量,其处理50 mg·L^(−1)含镍废水的最优的处理工艺参数为氢氧化钙投加量为50 mg·L^(−1),生物絮凝剂投加量为73.35 mg·L^(−1),在此条件下,Ni(Ⅱ)的去除率可达99%以上。 展开更多

关键词 生物絮凝 脱水污泥 曲面优化 化学沉淀 含镍废水

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