载钯螯合树脂的制备、表征及其降解多溴联苯醚的初步研究

以聚丙烯醛-异烟酰腙螯合树脂为高分子载体, 利用其活性基团对钯的选择性富集分离性能, 将金属元素钯键合到高分子载体上, 制备一种含钯树脂材料(树脂1), 并进一步原位还原得到还原态的载钯树脂(树脂2)。利用红外光谱、扫描电镜和X射线衍射等对以上2种含钯树脂材料进行了分析表征，并考察了它们对持久性有机污染物(POPs)多溴联苯醚(PBDEs)的脱溴降解性能。结果表明,2种树脂对BDE₂₀₉均有降解活性， 其中树脂1的降解性能比树脂2的降解性能要高， 树脂中钯的氧化形态可能对BDE₂₀₉的催化降解起主要作用。     

等离子体炉尾气处理系统的研制

等离子体炉裂解有机砷化物后的尾气经二次炉有氧燃烧,排出的高温废气主要污染物为三氧化二砷、二氧化硫、氮氧化物、氯化氢及粉尘等。研制的尾气处理系统需将高温气体冷却、洗涤净化,分离含砷废渣并返回等离子炉内熔融玻璃体固化处置。通过研制和实验,该系统实现了负压运行、有效急冷尾气、控制污染物,玻璃体浸出液砷的浓度小于0.03mg·L~(-1),经处理后的废物均可达标排放。     

污泥含炭吸附剂对挥发性有机废气吸附实验研究

研究了污泥含炭吸附剂对挥发性有机污染物的吸附特性。结果表明,污泥含炭吸附剂对苯系物的吸附为典型的物理吸附,其吸附甲苯等温线的类型系优惠型吸附等温线,表明具有良好的吸附能力;在吸附反应温度为20℃,气体流量为500 mL/m in(停留时间为0.424 s),甲苯浓度为2 700 mg/m3时,甲苯的饱和吸附容量为150.0 mg/g;同时,研究表明污泥含炭吸附剂对苯系物的饱和吸附容量和吸附强弱次序为二甲苯甲苯苯。结果表明污泥含炭吸附剂适合对中低浓度有机废气的吸附净化。     

碳纳米管特性对有机分离膜性能改进的综述

碳纳米管由于其独特的物理化学性质在有机分离膜技术中引起了极大关注。综述了碳纳米管的形貌、物理化学性质、碳纳米管的功能化及与其他材料的复合对有机分离膜性能改进的研究进展。碳纳米管形貌产生的快速传输效应有效提高了有机分离膜的过滤通量;碳纳米管良好的物理化学性质为改进有机分离膜的分离性能、机械稳定性、抗污染能力均提供了有利条件;碳纳米管的功能化更是为解决有机分离膜通量和选择性的权衡效应问题发挥了重要作用;碳纳米管和其他材料的复合进一步拓宽了碳纳米管对有机分离膜性能改进的范围。     

稀土元素分离与提纯技术研究现状及展望

稀土元素是重要的战略资源,广泛应用于国防工业、电子行业、环境保护、新能源行业等领域,是高新技术产业发展中必需的重要原料。开发绿色、高效的稀土元素分离与提纯技术对中国稀土资源的高效综合利用具有重要意义。综述了分级结晶和分步沉淀法、离子交换法、萃取色层法以及溶剂萃取法等技术分离与提纯稀土元素的研究现状,分析了这几种方法的优缺点,阐述了溶剂萃取法、离子交换法和萃取色层法在稀土元素分离与提纯技术研究方面的不足,并展望了未来几种方法的发展方向。针对电子废物逐年增加的趋势,概述了稀土元素分离与提纯技术在含稀土电子废物(如废荧光粉、废旧氢-镍电池电极材料和钕铁硼废料)回收工艺中的应用研究进展。以期为制备单一高纯稀土元素提供理论依据,为实现稀土二次资源的回收利用,促进自然资源可持续利用提供技术借鉴。     

TiO_2纳米管光催化处理络合银:Ag(I)与配体协同机制

以纳米Ti O2为原料,采用水热合成法制备Ti O2纳米管,以XRD、FT-IR和SEM进行表征。XRD表明Ti O2纳米管主要为锐钛矿相;FT-IR表明制备材料含有丰富的羟基;SEM表明材料分散均匀、不易团聚,比原料具有更大的比表面积。在300 m L/min空气曝气、p H=3、T=(26±0.5)℃和300 W紫外光照的条件下,进行光催化降解EDTA-Ag(I)和DTPA-Ag(I)的实验。结果表明,制备的催化材料对含络合银废水的处理具有较高的光催化活性,金属银的去除率和EDTA、DTPA的降解率都达到95%以上,反应近似符合一级模型;有机配体的光催化氧化与Ag(I)的光催化还原之间具有明显的协同效应。     

控制挥发性有机污染物的革新方法—生物滴滤池法

欧洲及日本从７０年代开始研究用生物法降解挥发性有机气体。结果表明,生物法降解挥发性有机气体具有投资少,运行费用低,处理效果好,无二次污染等特点。在介绍生物法降解挥发性有机气体基本原理的基础上,主要讨论生物滴滤池填料的选择,菌种的驯化方法,运行条件的选择及运行工况的调节等,并指出存在问题和今后的技术发展方向。     

城市污水处理厂除臭生物滤池运行效果及影响因素研究

对山东某城市污水处理厂散发的恶臭气体进行除臭研究,考察了除臭生物滤池的运行效果、工艺影响因素和除臭生物滤池内微生物相特点。结果表明:(1)在进气量为828 m3/h、气体停留时间为30 s、硫化氢和氨进气质量浓度分别为0.5~28.4、0.9~34.3 mg/m3的条件下,稳定运行时,大部分时间硫化氢和氨去除率分别达98%和80%以上,而且除臭生物滤池对于进气负荷具有较强的抗冲击能力。(2)当填料含湿量为43.6%~63.4%时,硫化氢去除率在90%以上;氨去除受填料含湿量的影响较大,填料含湿量越高越利于氨的去除。(3)在处理低浓度含硫化氢和氨的恶臭气体时,生物除臭工程可以在低填料pH(3.0左右)下长期运行,并保持较高的恶臭气体去除率。(4)运行第60天后,当温度为10℃以上时,硫化氢和氨去除率几乎不受影响;第169天后,当温度降至10℃以下时,硫化氢和氨去除率均有一定程度的下降,最低分别为94.6%和79.8%。(5)除臭生物滤池稳定运行时,优势硫氧化菌主要为嗜酸性硫细菌。     

固定源烟气颗粒物稀释采样器的设计及应用

自行设计了固定源烟气颗粒物稀释采样器,该系统可以模拟烟气颗粒物在大气中的稀释扩散过程。采样器由稀释箱、清洁空气发生器、流量调节控制箱和真空泵4部分组成,通过控制进出气体流量实现烟道内的颗粒物等速采样。稀释箱设置大颗粒物预分离装置分离大粒子,可有效减小采样器切割负荷。将该系统应用到烟气稀释混合多通道分级采样器技术中,用于锅炉原煤与型煤燃烧特征的研究,获得了可靠的PM10、PM2.5、元素碳(EC)、有机碳(OC)排放数据。     

大洋锰结核在环境污染治理方面的应用

大洋锰结核能够有效分解转化气体污染物(如CO、CH、VOC、NOx、SO2);能够吸附水体中的Cu、CO、Ni、Mn、Zn、Cr、Hg、Pb、As等重金属阳离子和PO4^3-、SeO3^2-等阴离子;可做生物固定化载体除去水体中的有机污染物。大洋锰结核具有良好的环境矿物学属性,是一种理想的环境矿物材料,为环境治理提供了新的方向。     

管式生物过滤器去除乙苯废气

生物过滤由于其良好的成本效益和环境友好性已经成为控制挥发性有机化合物(VOCs)含量和气味气体排放的常规技术。营养物质的均匀分布、生物膜和介质床内的气体流是成就一个性能优良的生物过滤器至关重要的因素。而由本实验室开发的管式生物过滤器(TBFs)已被证明具备此优势。本实验的管式生物过滤器以聚氨酯海绵作为填料,研究在不同有机负荷、气体停留时间(EBCT)、进气量和表面活性剂等条件下乙苯废气的去除效率(RE)。实验同时记录了管式生物过滤器启动阶段的表现。初期使附着在填料上的微生物暴露在浓度为40 mg/m3的乙苯废气中40 d,此时的气体停留时间为15 s,使微生物慢慢适应并逐步降解乙苯废气;然后连续地控制管式生物过滤器的入口乙苯浓度为40、80、120和160 mg/m3,以使有机负荷逐步升高。结果表明,乙苯去除效率随着有机负荷的增大而逐步减小。当气体停留时间从15 s增加到30 s和60 s,而有机负荷控制在38.60 g/(m3·h)时,乙苯废气去除效率略微增加。此外,随着进气量的增大乙苯废气的最大平均去除效率有所下降而此时的降解容量增大,这个过程中乙苯进气浓度保持不变。结果还表明,在营养液中加入聚乙二醇辛基苯基醚这种表面活性剂可以提高乙苯废气的去除效率。     

中空纤维膜吸收甲苯气体

采用疏水性聚偏氟乙烯(PDVF)中空纤维膜为气液接触膜,n-甲酰吗啉(NFM)水溶液为吸收剂,研究了膜吸收技术分离甲苯/空气混合气的性能。考察了进气气体浓度、气体停留时间、吸收液体积分数和吸收液流量等诸因素对分离性能的影响。研究结果表明,膜吸收技术可以有效地分离甲苯/空气混合气,甲苯去除率可达90%;提高NFM吸收液的浓度和流量可同时增加甲苯的去除效率η和总传质系数K;气体停留时间的减小导致η降低,K反而增大;进气甲苯浓度的增加导致η下降,同时降低总传质系数K。     

青岛市餐厨垃圾与菜市场垃圾混合高温厌氧消化研究

在中试规模下,研究青岛市餐厨垃圾与菜市场垃圾混合(质量比1∶1)高温厌氧消化实验,通过监测厌氧消化过程中产气量、气体组成等产气情况和消化液中pH值、SCOD、NH3-H、VFAs含量和组分等化学指标变化,确定混合厌氧消化的最大有机负荷,并分析混合高温厌氧消化技术的可行性,结果表明,(1)青岛市餐厨垃圾与菜市场垃圾混合高温厌氧消化产甲烷具有技术可行性;(2)混合厌氧消化的最大有机负荷可达4.069 kg VS/(m3.d);(3)当系统最大有机负荷时,每天每千克VS最高可产生甲烷量0.346 m3;(4)混合厌氧消化可削减氨氮对餐厨垃圾单独厌氧消化产沼气的影响。     

pH对生物滤池处理含H_2S和NH_3混合恶臭气体的影响

研究了pH对生物滤池处理含H2S和NH3混合恶臭气体的影响,以及不同pH下的物质转化情况和去除机制。结果表明,不同pH下,生物滤池对H2S和NH3的去除率是不同的。在强酸性(pH为2左右)和中性(pH为7左右)条件下,H2S均有较好的去除效果,这分别归于嗜酸性硫细菌和非嗜酸性硫细菌的生物降解作用。低pH下,NH3的去除归于化学中和作用;中性(pH为7左右)条件下,NH3有较高的去除率,主要依靠生物硝化作用。通过考察pH对生物滤池处理效果的影响,确定了生物滤池处理含H2S和NH3混合恶臭气体的pH控制条件和去除机制,为恶臭气体生物处理工艺的选择提供依据。     

含滑石粉的环保型聚乙烯包装材料的可环境消纳性能研究

借助人工加速老化、自然土壤填埋等实验方法 ,采用力学性能测试、扫描电镜 (SEM)、热重 -红外联用仪 (TG IR)等测试方法 ,对所研制的含滑石粉的环保型聚乙烯 (PE)塑料包装材料的可环境消纳性能进行探讨。实验结果表明 ,以PE为主材料 ,添加不易分解的滑石粉、生物活性剂、FeSt3 MnSt2 复合光敏剂 ,研制出的高填充可降解的PE塑料薄膜 ,具有良好的光 -生物降解性能 ,且可适用于焚烧处理。     

含滑石粉的环保型聚乙烯包装材料的可环境消纳性能研究

借助人工加速老化、自然土壤填埋等实验方法，采用力学性能测试、扫描电镜(SEM)、热重—红外联用仪(TG—IR)等测试方法，对所研制的含滑石粉的环保型聚乙烯(PE)塑料包装材料的可环境消纳性能进行探讨。实验结果表明，以PE为主材料，添加不易分解的滑石粉、生物活性剂、FeSt3-MnSt2复合光敏剂，研制出的高填充可降解的PE塑料薄膜，具有良好的光—生物降解性能，且可适用于焚烧处理。     

低浓度CS2废气的光降解研究及工艺设计

利用185～253.7 nm紫外光联合降解低浓度二硫化碳废气.结果表明,在一定的气体浓度、流速以及湿度下,该技术能够有效降解二硫化碳使其浓度低于人的嗅阈值,同时研究也发现,该技术对苯乙烯和甲苯二甲苯等有机废气也有同样的处理效果,具有很好的工业化应用前景.     

固定化排硫硫杆菌对气体中H_2S去除特性

为提高生物滴滤塔净化气体中H_2S的运行效率,分别采用活性炭、陶粒、聚丙烯空心球3种填料,以排硫硫杆菌(Tiobacillus thioparus)接种生物滴滤塔处理含H_2S气体,研究了进气H_2S浓度、气体停留时间等参数对生物滴滤塔去除H_2S性能的影响。结果表明,采用排硫硫杆菌接种生物滴滤塔处理含H_2S气体,挂膜速度快,系统运行稳定且脱硫效率高。3种填料中活性炭填料脱硫效果最好,固定进气H_2S浓度1.5 g·m~(-3),停留时间高于23 s时,H_2S去除率可以达到94.4%以上,H_2S去除负荷达333.16 g·(m~3·h)~(-1)。动力学分析表明,活性炭生物滴滤塔最大H_2S去除负荷为666.7 g·(m~3·h)~(-1),饱和常数为0.87 g·m~(-3)。随着实验的进行,填料塔的压力降会因为生物膜的生长和单质硫的积累逐渐增加,严重时导致气体完全堵塞,需要进行鼓泡反冲以除去积累的单质硫。     

退役动力电池回收再利用碳足迹研究

以《温室气体产品碳足迹量化要求和指南》(ISO 14067:2018)为依据,以等量镍资源生产1 t高镍镍钴锰酸锂(NCM811)电池的正极材料为目标,对新能源汽车动力电池行业退役低镍镍钴锰酸锂(NCM111)电池回收再利用过程的碳足迹进行研究。计算得到,通过回收NCM111电池生产1 t NCM811电池的正极材料净温室气体排放量为18.4 t(以CO₂当量计),比正常使用原生材料生产1 t NCM811电池的正极材料可以减少36.3%的温室气体排放量。建议NCM811电池正极材料生产过程中关注氢氧化钠和电的温室气体减排。假设全部使用绿色能源,通过回收NCM111电池生产1 t NCM811电池的正极材料净温室气体排放量则将减少90.7%。     

溶剂法提取含油泥砂中原油工艺研究

原油脱水罐、贮油罐、污油灌等底部沉积的含油泥砂含油量高达50%(质量分数,下同)以上,用一般方法难以彻底分离.在对原油组分沥青质、胶质、石蜡处理时,先将氯仿与含油泥砂(质量比为0.33)混合,于60℃在提取器高压作用下挤出大部分原油.再连续通氯仿与含油泥砂(质量比1.1左右)加压洗提,可使泥砂中含油量≤0.3%,符合直接排放的要求.