含油污泥热解残渣特性及其资源化利用

以含油污泥热解残渣为原料，在充分考察其组成特性的基础上，通过添加复合固化剂(水泥和粉煤灰的混合物)及液态黏结剂，制备路基材料，考察了影响路基材料性能的主要因素。分析结果表明：热解残渣的主要组分为SiO₂、Al₂O₃、CaO和SO₃，与传统路基材料较为相似；热解残渣的pH、矿物油含量和铜、镉、铅等重金属含量均满足《农用污泥污染物控制标准》(GB 4284—2018)的要求。实验结果表明，在复合固化剂配比(水泥与粉煤灰质量比)为3∶2、复合固化剂与热解残渣质量比为3∶2、液态黏结剂加入量(m(液态黏结剂)∶m(复合固化剂和热解残渣))为0.15～0.20、养护龄期为7 d的条件下，所制得的路基材料抗压强度达到最佳，为2.77 MPa。     

废磷酸系刻蚀液制备电池级磷酸铁

以废磷酸系刻蚀液为原料、铁粉为铁源、H₂O₂为氧化剂，采用氧化沉淀法一步合成结晶态FePO₄。考察了铁磷摩尔比、反应温度、H₂O₂投加量、pH、煅烧温度对FePO₄制备的影响，利用XRD、SEM等手段表征了FePO₄的形貌和晶体结构。实验结果表明，在铁磷摩尔比1.000、反应温度90℃、n(H₂O₂)∶n(H₃PO₄)1.05、pH2.2～2.4、煅烧温度600℃的最佳工艺条件下，废刻蚀液中PO₄^3-、NO₃^-、醋酸的去除率分别为87.70%、87.42%和90.25%,FePO₄的产品转化率为77.99%，所制备的FePO₄晶体结构规则，结晶度高，粒径为2.0～6.0μm，铁、磷质量分数和杂质元素含量等指标均能满足《...     

利用含铝废硫酸和废铝渣制备聚合硫酸铝

以含铝废硫酸和废铝渣为原料制备聚合硫酸铝（PAS）。优化了废铝渣的酸溶条件,确定了合适的稳定剂和碱化剂。实验结果表明：在酸溶反应温度为80 ℃、酸溶反应时间为40 min、以20 g/L Ca（OH）₂溶液为碱化剂、以加入量为60 mg/L的固体柠檬酸为稳定剂的条件下,制备的PAS比聚合氯化铝（PAC）和Al₂（SO₄）₃具有更优异的混凝性能。该工艺可回收利用废铝渣和含铝废硫酸,从而达到综合利用的目的。     

Fenton试剂氧化法处理染料结晶废母液

采用Fenton试剂氧化法处理分散橙、分散紫和分散蓝3种染料结晶废母液。研究了H₂O₂加入量、n（H₂O₂）#x02236;n（Fe²⁺）和废母液pH对COD去除率或TOC去除率的影响。对TOC去除反应分段进行了动力学方程拟合，并探讨了反应机理。实验得到的分散橙、分散紫和分散蓝的废母液处理工艺条件：H₂O₂加入量分别为264.4，352.9，441.2mmol/L；n（H₂O₂）#x02236;n（Fe²⁺）分别为20，10，20；废母液pH=3。3种废母液在0~20min和20~120min两个阶段的反应与二级动力学拟合方程的相关性最好。3种废母液经Fenton试剂氧化处理后，部分有机物降解为小分子有机酸，部分有机物完全矿化。     

空气—双氧水联合氧化工艺选择性浸出废磷酸铁锂材料中的锂

采用空气—双氧水联合氧化工艺选择性浸出废磷酸铁锂材料(废磷酸铁锂电池正极材料粉末)中的锂,经沉锂后以碳酸锂的形式回收。实验结果表明,在液固比为4 mL/g、H₂SO₄与Li的摩尔比为0.5、搅拌转速为250r/min、反应温度为50℃的条件下空气曝气300 min,再于相同反应温度和搅拌转速下滴加H₂O₂(H₂O₂与Li的摩尔比为0.29)反应120 min,锂、铁和磷的浸出率分别为93.47%、17.26%和19.83%。该工艺较单独双氧水氧化工艺可减少75%以上的双氧水用量,大幅降低了回收成本。溶解氧浓度对浸出体系中Fe³⁺的存在方式有重要影响：在较高浓度(通空气)下以磷酸铁为主;在较低浓度(未通空气但接触空气)下以氢氧化铁为主。     

炼油废水污泥脱水工艺条件的优化

采用化学除油降黏—污泥调理—离心脱水工艺处理某炼油厂废水处理系统的混合污泥，并对工艺条件进行优化。实验结果表明，最佳的工艺条件为：化学除油降黏阶段处理体系的pH=4，反应温度35 ℃，H₂O₂加入量 2 g/L，m（H₂O₂）∶ m（Fe²⁺）=4，反应时间 60 min；污泥调理反应阶段的CaO加入量7.0 g/L；离心脱水阶段在分离因数为1 558时脱水5 min。在此条件下，得到的泥饼的含水率为70.0%~75.0%（w），含油率小于2%（w），污泥比阻约为3.0×10⁷ s²/g。     

用含硫化砷废渣制备砷酸铜

以湖北省某化工企业含砷废水处理过程中产生的含硫化砷废渣为研究对象，采用氧化碱浸—沉淀工艺制备砷酸铜。考察了沉淀反应液pH、沉淀反应温度、搅拌转速对砷沉淀效果的影响。采用XRD和SEM技术对砷酸铜的物相及形貌进行了表征。实验结果表明：废渣在氧化碱浸过程的砷浸出率为96.53%；沉淀反应时间为30 min时，沉淀步骤的最佳工艺条件为沉淀反应液pH 5.0、搅拌转速500 r/min、沉淀反应温度50 ℃。验证实验结果表明，在该工艺条件下，砷沉淀率均达93.96%以上。SEM表征结果显示，砷酸铜产品为颗粒状，粒径约为500 nm。XRD表征结果显示，砷酸铜产品中主要含有Cu₃As₂O₈，Cu₄O（AsO₄）₂，Cu₄（As₂O₇）O₂。该方法工艺简单、无二次污染，为废渣的综合利用提供了一种新的技术路线。     

用赤泥捕集二氧化碳

以拜耳法生产氧化铝产生的赤泥为捕集剂，对CO₂进行捕集，考察了液固比、反应温度、搅拌速率、CO₂流量对单位CO₂捕集量（以每克赤泥捕集的CO₂质量计）和赤泥脱碱率（以钠去除率计）的影响。实验结果表明：在液固比为7#x02236;1、反应温度为30℃、搅拌转速为500r/min、CO₂流量为200mL/min的最佳实验条件下，最大单位CO₂捕集量为0.0263g/g，赤泥的脱碱率可达到42.43%。赤泥具有较强的捕集CO₂的能力，因此，利用固体废弃物赤泥吸收工业废气中的CO₂可以达到以废治废的目的。     

水热处理温度对TiO2/Al2O3膜催化剂光催化性能的影响

采用阳极氧化—水热处理法制备了TiO₂/Al₂O₃膜催化剂，研究了水热处理温度对该催化剂膜层TiO₂晶相转变和形貌特征的影响，并以甲基橙溶液为模拟染料废水，考察了TiO₂/Al₂O₃膜催化剂的光催化性能。表征结果显示：该催化剂的膜层具有规整的孔径分布；经水热处理后，该催化剂的比表面积明显增大，当处理温度高于300℃时，膜层出现结焦封孔现象。实验结果表明：采用TiO₂/Al₂O₃膜光催化降解甲基橙，在反应时间为120 min、反应温度为35℃、TiO₂/Al₂O₃用量为8.8 g/L、甲基橙溶液质量浓度为200 mg/L的条件下，甲基橙降解率为85.3%;TiO₂/Al₂O₃重复使用7次后，甲基橙降解率为74.2%，表现出良好的光催化性能。     

活性污泥焚烧过程中镍的迁移分布特性

采用管式炉对污水厂活性污泥焚烧过程中Ni的迁移分布特性进行研究。实验结果表明：当污泥掺烧量（污泥质量与煤和污泥总质量的比）为25%时，Ni的挥发率（飞灰与气体中Ni质量的总和与污泥中Ni质量的比）几乎为零，且污泥与煤混合试样的综合燃烧效果最好；当污泥焚烧加入硫化物时，各种硫化物对Ni的残留率（炉渣中Ni的质量与污泥中Ni质量的比）提高能力大小顺序为Na₂S>S>Na₂SO₃>Na₂SO₄；当污泥焚烧加入氯化物时，促使Ni向烟气中迁移，且加入无机氯更易使Ni向烟气中迁移。     

钛基金属氧化物电极的制备及性能

采用聚合物前驱体法制备了Ti/SnO₂-Sb₂O₃电极，再通过恒电流电沉积法制备了 Ti/SnO₂-Sb₂O₃/PbO₂和Ti/SnO₂-Sb₂O₃/MnO₂电极。采用SEM技术对3种金属氧化物电极表面的形貌进行了表征，并分别以3种电极为阳极进行了苯酚的电催化氧化实验。实验结果表明：电解时间为2.5 h时，Ti/SnO₂-Sb₂O₃电极、Ti/SnO₂-Sb₂O₃/PbO₂电极和Ti/SnO₂-Sb₂O₃/MnO₂电极对苯酚的降解率分别为85.9%，83.2%，44.6%；苯酚在3种电极上的电催化氧化反应均遵循一级反应动力学方程；苯酚在Ti/SnO₂-Sb₂O₃ 电极和Ti/SnO₂-Sb₂O₃/PbO₂电极上的反应速率较快，并具有较高的析氧电位；Ti/SnO₂-Sb₂O₃/PbO₂电极具有更好的耐腐蚀性和更长的使用寿命。     

亚铁活化及铁碳强化过硫酸钠氧化法修复模拟机油污染土壤

分别采用传统的Fe²⁺活化过硫酸钠（Na₂S₂O₈）氧化和铁碳强化Na₂S₂O₈氧化两种方法修复模拟机油污染土壤。实验结果表明：对于传统Fe²⁺-Na₂S₂O₈体系,在Na₂S₂O₈投加量为3.0%（w）、FeSO₄·7H₂O投加量为0.6%（w）的优化条件下,土壤中总石油烃（TPH）的去除率仅为33.12%;而对于Fe⁰-C-Na₂S₂O₈体系,在Na₂S₂O₈投加量为1.0%（w）、还原铁粉和活性炭的投加量均为0.1%（w）的优化条件下,土壤中TPH的去除率为42.99%;Fe⁰-C-Na₂S₂O₈体系较Fe²⁺-Na₂S₂O₈体系对土壤具有更好的修复效果,且Na₂S₂O₈的投加量减少了2/3。此外,Fe⁰-C-Na₂S₂O₈体系较Fe²⁺-Na₂S₂O₈体系对土壤pH的影响小,在实际应用中可适当提高铁粉的投加量来减小Na₂S₂O₈对土壤pH的影响。     

助剂Ga对V2O5-MoO3/TiO2催化剂脱硝性能的影响

对V₂O₅-MoO₃/TiO₂脱硝催化剂进行Ga改性处理,制备了一系列不同Ga₂O₃质量分数的V₂O₅-MoO₃-Ga₂O₃/TiO₂脱硝催化剂。采用XRD、N₂-吸附脱附、H₂-TPR、UV-vis、拉曼光谱、NH₃-TPD等手段对催化剂进行表征。结果显示：Ga的添加对催化剂上MoO_x物种的影响不大,但降低了催化剂上VO_x物种的聚合度,从而提升催化剂的还原性能,同时Ga的添加还减少了催化剂的酸性位。当Ga₂O₃质量分数为0.2%时,V₂O₅-MoO₃-Ga₂O₃/TiO₂催化剂的脱硝性能最佳。     

γ-Al2O3负载多金属复合催化剂选择性催化还原烟气脱硝

以γ-Al₂O₃作为载体，先后负载CeO₂，MnC₂O₄，Fe（NO₃）₃，CrO₃，Ni（NO₃）₂，NH₄VO₃等多种金属组分制备γ-Al₂O₃负载多金属复合催化剂，并用于模拟烟气的选择性催化还原脱硝。通过SEM和XRD技术对催化剂进行了表征。表征结果显示：Fe，Mn，Cr的添加能增加催化剂的低温催化活性、提高催化剂的N₂选择性;γ-Al₂O₃对活性金属氧化物的负载效果良好。实验结果表明：各金属化合物的最佳加入量为 w（MnC₂O₄·2H₂O）=20%，w（Fe（NO₃）₃·9H₂O）=15%，w（CrO₃）=10%，w（Ni（NO₃）₂·6H₂O）=5%，w（NH₄VO₃）=10%，w（CeO₂）=5%，w（γ-Al₂O₃）=35%;以在最佳正交实验条件下制得的γ-Al₂O₃负载多金属复合物为催化剂，在脱硝反应温度为205 ℃的条件下，NO转化率为96.7%;γ-Al₂O₃负载多金属复合催化剂经5次重复使用，NO转化率仍可稳定在94%左右。     

超声-Fe2+-K2S2O8/NaHSO3体系降解罗丹明B

采用超声促进、Fe²⁺活化的K₂S₂O₈/NaHSO₃联合体系（US-Fe²⁺-K₂S₂O₈/NaHSO₃体系）降解罗丹明B（RhB）。考察了RhB模拟废水脱色效果的影响因素,并研究了不同处理方法的协同效应,推测了反应机理。实验结果表明：在反应温度25 ℃、初始pH 5.18、超声功率250 W、K₂S₂O₈溶液（4.91 mmol/L）加入量1.2 mL、NaHSO₃溶液（4.91 mmol/L）加入量1.2 mL、n（K₂S₂O₈）∶n（Fe²⁺）=10、反应时间7 min的条件下,RhB模拟废水（50 mL）的脱色率达到89.45%;超声与Fe²⁺-K₂S₂O₈/NaHSO₃体系对RhB的降解产生了协同效应,降解反应符合表观一级反应动力学,速率常数增强因子可达13.6。自由基猝灭实验结果表明,硫酸根自由基和羟基自由基是攻击RhB 分子的活性自由基,硫酸根自由基起主要作用。     

Fe3O4-MnO2复合材料催化降解水中有机污染物的研究进展

综述了Fe₃O₄-MnO₂复合材料催化降解水中有机污染物的研究进展,介绍了Fe₃O₄-MnO₂复合材料的负载方式,总结了Fe₃O₄-MnO₂复合材料在催化降解水中有机污染物方面的应用。同时,阐述了Fe₃O₄-MnO₂复合材料催化降解水中有机污染物的机理。指出：Fe₃O₄-MnO₂复合材料未来的研发方向是实现负载方式的多样性和提高复合材料的热稳定性,制备出形貌多样、结晶性能好、稳定性高、经济性好、功能多样的Fe₃O₄-MnO₂复合材料。     

磁性纳米γ-Fe2O3/SiO2去除水中亚甲基蓝

以纳米γ-Fe₂O₃为磁性介质制备了磁性纳米γ-Fe₂O₃/SiO₂，并将其用于水中亚甲基蓝的吸附。表征结果显示：制备的γ-Fe₂O₃/SiO₂呈不规则核壳结构，平均粒径为38 nm，比表面积为74.35 m²/g，比饱和磁化强度为55 A·m²/kg。实验结果表明：γ-Fe₂O₃/SiO₂对亚甲基蓝的吸附适宜在中碱性条件下进行，4 h即可达吸附平衡;在初始亚甲基蓝质量浓度为180 mg/L、γ-Fe₂O₃/SiO₂加入量为2 g/L、初始溶液pH为7.0、吸附温度为298 K的条件下，吸附量最高为25.4 mg/g;共存金属离子会降低吸附效率，而少量的腐殖酸则会促进吸附;吸附过程符合准二级动力学方程，颗粒内扩散不是唯一的控速步骤;等温吸附满足Langmuir模型，该吸附是一个物理吸附过程;用乙醇洗涤的γ-Fe₂O₃/SiO₂重复使用4次时仍能保持约80%的原吸附量。     

焚烧温度对电镀污泥后续处理影响研究

在传统的电镀污泥回收有价金属工艺基础上,提出了焚烧预处理新技术,成功降低了电镀污泥的含水率,使其体积及重量都大幅度的减少,并同时提高了焚烧渣的重金属含量.当焚烧温度适宜时,焚烧对电镀污泥的酸浸过程的影响很小,重金属的浸出率仍保持在较高水平.     

掺烧污泥型粉煤灰的物理化学性质及其重金属吸附性能

以掺烧污泥型粉煤灰（电力燃煤和市政污泥混合共燃产生）和纯煤粉型粉煤灰为对象,研究了其物理化学性质,分析了其重金属含量和浸出毒性,并进一步考察了其重金属吸附性能。结果表明：与纯煤粉型粉煤灰相比,掺烧污泥型粉煤灰的微观形貌更接近于规则球形颗粒;二者矿物组成差异明显,掺烧污泥型粉煤灰由多种矿物质均衡组成;两种粉煤灰浸出液中各重金属浓度远低于GB 8978—1996的排放浓度限值,可再利用为水中重金属吸附剂;掺烧污泥型粉煤灰对铜、铅、镉、镍、铬的饱和吸附量分别为107.53,119.99,73.39,53.14,42.19 mg/g,均远高于纯煤粉型粉煤灰,这归因于其矿物相反应活性高、化学吸附能力强。     

膜电解技术处理含氯及重金属的废酸

采用离子交换膜电解技术处理铜冶炼过程产生的含氯及重金属的废酸。考察了废酸处理工艺、电解温度、电解时间、电流密度和催化剂的添加等条件对处理效果的影响。实验结果表明：采用先沉淀重金属后脱氯的废酸处理工艺，氯离子和铜离子的去除效果均较好;当以钛盐为催化剂时，在电解温度为40 ℃、电解时间为2.0 h、电流密度为825 A/m²的最佳工艺条件下，处理后废酸中的氯离子质量浓度为0.22 g/L，氯离子去除率为98.59%，铜离子质量浓度为0.45 g/L，铜离子去除率为95.08%，其他重金属大部分也得到有效去除。净化后的废酸可回用至铜冶炼的生产过程中。