超声对磷酸铵镁结晶特性的影响

利用自制实验装置考察了功率超声对磷酸铵镁(MAP)溶液的结晶介稳区、诱导期、结晶反应速率和晶型等结晶反应特性的影响作用规律。结果表明,对于浓度为4 mmol/L的MAP溶液,分别施加150、250和350 W的功率超声,其达到超饱和状态的临界p H值分别比自然反应条件的临界p H值降低0.14、0.21和0.38,结晶介稳区也随超声功率的增加逐渐变窄;施加150~200 W的功率超声,可将MAP的结晶诱导期从340 s缩短至50~100 s以下,但是继续提高超声功率,结晶诱导期变化不大;超声作用下的MAP结晶反应速率明显加快,随着超声功率的增加,结晶反应速率曲线的缓慢平台期几近消失;扫描电镜观测结果表明,超声作用下MAP结晶产物更加均匀,晶体形貌完整,晶体增长较快。     

K-Ca-Mg-Cl-H_2O体系中硫酸钙结晶介稳区的研究

对K-Ca-Mg-Cl-H2O体系中硫酸钙结晶介稳区进行了研究。以一定浓度氯化钙溶液与硫酸镁溶液反应结晶的方式,采用激光散射法测定了不同浓度复合盐溶液和温度下硫酸钙过饱和度与结晶之间的关系,并测定了与之平衡的溶解度,从而确定该体系中硫酸钙结晶介稳区宽度,探讨了影响结晶介稳区的因素,以及硫酸钙结晶和结晶相与复合盐溶液浓度、温度、结晶介稳区之间的关系。     

K-Ca-Mg-Cl-H2O体系中硫酸钙结晶介稳区的研究

对K-Ca-Mg-Cl-H2O体系中硫酸钙结晶介稳区进行了研究.以一定浓度氯化钙溶液与硫酸镁溶液反应结晶的方式,采用激光散射法测定了不同浓度复合盐溶液和温度下硫酸钙过饱和度与结晶之间的关系,并测定了与之平衡的溶解度,从而确定该体系中硫酸钙结晶介稳区宽度,探讨了影响结晶介稳区的因素,以及硫酸钙结晶和结晶相与复合盐溶液浓度...     

水溶液中甲基橙的超声化学降解动力学研究

研究了水溶液中甲基橙的超声化学降解动力学。结果表明 ,水溶液中甲基橙可通过超声化学方法降解 ,降解动力学为一级反应 ,降解速率常数为 -2 .2 5× 10 - 3m in- 1。甲基橙降解速率随初始浓度的升高而降低 ,随介质温度的下降而升高 ,随介质酸度的变化而变化。 H2 O2 、F e2 +和 I- 等自由基促进剂可有效加速甲基橙的降解     

磷酸铵镁碱促(Mg(OH)_2)热解产物氨氮去除性能

磷酸铵镁热解循环技术可以有效降低磷酸铵镁结晶技术的药剂费用。同时,在磷酸铵镁热解过程中添加Mg(OH)2碱促媒介,能阻止磷酸氢镁向焦磷酸镁的转化,并降低热解产物氨氮去除过程中上清液磷酸盐的残留。在Mg(OH)2∶NH+4摩尔比为1∶1,热解温度为110℃条件下,热解产物沉氨效率接近84%,上清液磷酸盐残留量为0.02 mg/L。     

阳离子交换膜对Cu~（2＋）离子交换的动力学及热力学研究

对阳离子交换膜离子交换Cu2＋的动力学及热力学现象进行了研究,结果表明：温度25℃,溶液pH=6时,干膜对Cu2＋饱和交换容量为0.506 mmol/g;随Cu2＋初始浓度的升高,离子交换速率常数随之增加;随温度升高,离子交换速率常数随之增加;随转速升高,离子交换速率常数随之增加;离子交换过程与一级反应速率方程拟合结果良好;△G0〈0,表明离子交换反应能自发进行;△H0m〉0,表明的交换反应为吸热反应;△S0〉0,表明交换反应是熵变增加的反应。     

阳离子交换膜对Cu2+离子交换的动力学及热力学研究

对阳离子交换膜离子交换Cu2+的动力学及热力学现象进行了研究,结果表明:温度25℃,溶液pH=6时,干膜对Cu2+饱和交换容量为0.506 mmol/g;随Cu2+初始浓度的升高,离子交换速率常数随之增加;随温度升高,离子交换速率常数随之增加;随转速升高,离子交换速率常数随之增加;离子交换过程与一级反应速率方程拟合结果良好;△G0<0,表明离子交换反应能自发进行;△H0m>0,表明的交换反应为吸热反应;△S0>0,表明交换反应是熵变增加的反应。     

高铁酸钾法去除水中1,1-DCE

选取水中常见的1,1-DCE为目标污染物,通过间歇实验探讨了目标化合物在以高铁酸钾为氧化剂的情况下,不同反应条件下的去除效果、反应动力学以及反应机理。实验结果表明,不同p H值对高铁酸钾去除1,1-DCE的反应速率影响很大,在p H=3时去除效果最好;反应符合一级动力学方程,去除速率随温度升高而增大,且活化能Ea为28.52 k J/mol,表明温度对高铁酸钾的氧化性有很大影响;反应的ΔH*0,ΔS*0,ΔG*0;以Na NO3调节反应体系的离子强度,当离子强度为0~0.2 mol/L时,高铁酸钾去除1,1-DCE的反应速率随离子强度的增大而减小。通过对实验机理的分析看出,高铁酸钾法去除卤代烃机理为氧化及吸附共存。     

磷酸铵镁结晶技术处理模拟氨氮废水

从工程应用角度出发,考察了不同氨氮起始浓度、反应温度、搅拌速率及搅拌时间对磷酸铵镁化学结晶技术沉氨效果的影响。研究结果表明,当氨氮起始浓度超过200 mg/L时,氨氮去除率达到90%以上。不同温度条件下,氨氮去除率超过80%。随着温度升高,氨氮去除率明显上升,最高可达90%以上。搅拌是晶粒生长的一个重要影响因素;搅拌速率对晶粒生长作用复杂,当搅拌速率低于150 r/min时,加速了晶粒生长,达2.25 nm;提高搅拌速率,晶粒大小降至1.54nm。而搅拌时间对晶粒生长起着非常明显的促进作用;随着搅拌时间的延长,晶粒出现明显的增长,从5 min的0.47 nm长至120 min的1.71 nm。     

磁性介孔碳吸附模拟废水中的结晶紫

以磁性介孔碳吸附处理结晶紫染料模拟废水,考察了吸附剂投加量、溶液p H、结晶紫初始浓度以及温度对吸附平衡的影响。结果表明,该吸附不受溶液p H的影响,符合拟二级动力学方程(R20.996)。在不同温度下,吸附过程更符合Langmuir等温方程(R20.997),在45℃时其最大吸附量是151.52 mg/g。该吸附的活化能Ea介于21.93和24.17k J/mol之间,表明该吸附的机理是以化学吸附为主。热力学参数计算结果表明,该吸附是一个熵增的自发吸热过程,提高温度有利于吸附的进行。     

鸟粪石结晶成粒技术研究进展

鸟粪石法处理高浓度氮磷废水具有去除效果好、反应速度快等特点,但该方法的缺陷在于生成的晶体非常细小,不易与水分离.鸟粪石结晶成粒技术克服了鸟粪石沉淀固液分离难、易堵塞管道等问题,同时还能回收鸟粪石副产品,具有较高的环境效益和经济效益.总结了鸟粪石晶体的生长机制,详细论述了影响鸟粪石晶体颗粒形成和生长的因素,并介绍了目前鸟...     

结晶工艺在废水处理领域的应用与发展

结晶水处理工艺具有占地面积小、不产生污泥、可回收资源等优势,近年在国内外备受关注,随着理论和工艺技术的不断完善,其应用范围逐渐扩大。到目前为止,国外已将结晶水处理工艺成功应用于众多实际工程,但国内对其的研究仍局限于实验室阶段。基于上述原因,本文较全面地综述了结晶工艺在废水处理领域的发展现状,并重点对结晶工艺在磷酸盐、重金属的去除与回收以及工业防垢领域的理论研究和工程应用进展进行讨论,同时探讨了目前结晶工艺存在的几个问题以及下一步的发展方向。     

诱导结晶法去除地下水中氟离子简

针对现行高氟地下水处理工艺中存在的工艺复杂、运行管理困难等问题，提出采用诱导结晶法除氟。其技术核心是在高氟水中投加氟磷灰石作为晶种，并投加磷酸盐和钙盐使水中氟离子在晶种表面生成氟磷酸钙（Ca₁₀（PO₄） ₆F₂）结晶。通过单因素实验得出最佳工艺条件：投加8g/L氟磷灰石，并投加NaH₂PO₄和CaCl₂，使钙离子、磷酸根离子和氟离子的摩尔比为10：5：1，搅拌速度为100 r/min，反应时间1 h。反应中磷酸根离子和钙离子的利用率分别达到98%和25%以上。电子扫描显微镜（SEM）表征晶种在参与反应后，表面有结晶生成。研究表明，采用诱导结晶法可将水中氟离子浓度从5~10 mg/L降至1 mg/L以下，达到饮用水水质标准。     

Calcite-seeded crystallization of calcium phosphate for phosphorus recovery

For phosphorus recovery from wastewater, the present paper aims at understanding the crystallization of calcium phosphate by using calcites (Juraperle and Coccolith) as seeds from hard water. Synthetic hard water with 60 mgCl(-1) carbonate and 10 mgPl(-1) phosphate was prepared and used in the batch experiments of calcite-seeded crystallization. The solution composition was measured throughout the batch crystallization process, and the corresponding saturation indices with respect to the minerals were calculated with PHREEQC Program. The surface of the calcite seeds was observed and measured with environmental scanning electron microscopy (ESEM), Fourier transform infrared (FTIR) and BET method. The studies show that both calcites are effective seeds for the crystallization of calcium phosphate from hard water; the used calcites are more efficient than the original ones because newly formed crystals with calcium phosphate have covered their surfaces. The studies show that the calcite seeds can be used for phosphorus recovery from hard waters.     

硫化镍异相结晶法处理含镍废水

针对含络合剂的重金属废水,以含镍废水为例,探索了以气体硫化氢为结晶药剂的硫化镍异相结晶技术。废水以薄层液膜方式铺展于结晶载体表面,硫化氢气体穿过气液界面进入液相,硫离子与金属离子在载体表面异相结晶析出,重金属得以去除。以含酒石酸的模拟化学镀镍废水为对象,静态实验与动态实验均表明该技术具有可行性,硫化镍沉淀在结晶载体表面异相结晶析出,且附着稳定;络合剂对反应影响小;进水流速为4 mL/min,硫化钠流速为0.65 g/min,氮气流速为0.16 L/min时,出水镍浓度为49～53 mg/L,单位面积滤布表面结晶平均去除镍量为0.98 g/(m2.h)。     

磷酸钙盐结晶除磷工艺性能研究

研究了主要工艺条件pH和Ca/P对磷酸钙盐结晶除磷工艺性能的影响。通过分批实验,建立了磷去除率与pH之间的指数函数关系以及磷去除率与Ca/P之间的对数函数关系。连续运试表明,在pH=9.0、Ca/P=2的条件下,磷酸钙盐结晶除磷反应器的容积负荷为1.10 kg P/(m3.d),磷去除率为51%。灵敏度分析表明,pH对磷去除率的影响大于Ca/P,将Ca/P提高至6,容积负荷提高至1.60 kg P/(m3.d),磷去除率提高至74.3%;将pH提高至10.0,容积负荷提高至1.80 kg P/(m3.d),磷去除率提高至83.5%。工艺操作上可选pH作为优先控制对象。     

Nano-crystal glass-ceramics obtained by crystallization of vitrified red mud

Glass has been obtained by melting red mud from Shandong Province in China with different additives. Suitable thermal treatments were employed to convert the obtained glass into nano-crystal glass-ceramics. X-ray diffraction (XRD) patterns showed that the main crystalline phase in both the glass-ceramics is wollastonite (CaSiO3). These crystals are homogeneously dispersed within the parent glass, with an average crystal size of less than 100 nm. The size of nano-crystals varies when different thermal processes were used. Physical and mechanical properties, such as density, thermal expansion coefficient, hardness, and bending strength, of the two glasses have been examined and the corresponding microstructures are discussed. These results demonstrate that both glass-ceramics have potential for a wide range of construction application.     

诱导结晶工艺中诱晶载体的选择与改性

以含铜废水为处理对象,重点考察了诱晶载体的表面性质及表面负荷对诱导结晶过程的影响。结果表明,在工艺启动初期,白云石以及碱式碳酸铜为诱晶载体时,铜的去除率在90%以上,石英砂对铜的去除率较低,但石英砂经表面改性后对铜的去除效率亦可达90%以上。在运行稳定后,几类诱导载体对铜的去除率皆能稳定在95%,说明诱晶载体的表面性质对诱导结晶工艺的影响主要在于反应启动初期,选择与目标结晶产物结构、成分相同或相似的诱晶载体有利于诱导结晶过程的进行。此外,研究结果还表明,诱晶载体表面负荷对结晶过程影响较大,诱导结晶除铜工艺中载体表面负荷不宜高于0.054 g Cu/(m2.d)。     

诱导结晶工艺中诱品载体的选择与改性

以含铜废水为处理对象，重点考察了诱晶载体的表面性质及表面负荷对诱导结晶过程的影响。结果表明，在工艺启动初期，白云石以及碱式碳酸铜为诱晶载体时，铜的去除率在90％以上，石英砂对铜的去除率较低，但石英砂经表面改性后对铜的去除效率亦可达90％以上。在运行稳定后，几类诱导载体对铜的去除率皆能稳定在95％，说明诱晶载体的表面性质对诱导结晶工艺的影响主要在于反应启动初期，选择与目标结晶产物结构、成分相同或相似的诱晶载体有利于诱导结晶过程的进行。此外，研究结果还表明，诱晶载体表面负荷对结晶过程影响较大，诱导结晶除铜工艺中载体表面负荷不宜高于0．054gCu／（m2·d）。     

Modeling the crystallization of magnesium ammonium phosphate for phosphorus recovery

The crystallization of magnesium ammonium phosphate (MAP) is one of the main processes for recovering P and N from wastewater. Chemically defined solution systems were designed; the saturation indices (SIs) of the solution systems with respect to MAP were derived by using a geochemical aqueous model Program, PHREEQC 2.11; the effects of the solution conditions were evaluated using thermodynamic theories. The concentrations of P and Mg in the tested solutions were 10-600 mg l(-1) and 24-720 mg l(-1), respectively, the molar ratios of N/P and pH values of the solutions varied in the ranges of 1-40 and 6.0-12.0, respectively. The temperature of all the tests was set at 25 degrees C. The test results show that the SI value of MAP is the logarithmic functions of the concentrations of P, ammonium-N and Mg, and increases with the increase of the concentration of each element. The SI value of MAP is a polynomial function of pH value of the solution, and the optimum pH value for the crystallization of MAP is 9.0 but increases slightly with the increase of the N/P. Moreover, the SI value of MAP is a power law function of the ionic strength of solutions but decreases with its increase. The adjustment of the Mg concentration and the control of solution pH are two effective methods for the control of the crystallization of MAP. The results obtained from the research can be used to guide the design and control of MAP crystallization process for the removal and recovery of P.