纳米二氧化钛改性聚醚砜超滤膜

采用液-固相转化法,以聚醚砜(PES)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为原料制备PES超滤膜,并添加纳米TiO_2制备改性PES超滤膜.纳米TiO_2可降低制膜液的黏度,提高膜的亲水性能和抗污染性能.在PES质量分数为18%、PVP质量分数为12%、TiO_2质量分数为5.3%、DMAc质量分数为64.7%的条件下制备的改性PES超滤膜性能最佳,在24 ℃、0.2 Mpa操作条件下,膜的纯水通量为80.31 mL/ (cm~2·h), 截留率达99.16%.改性PES超滤膜过滤出水水质达到GB/T18920-2002<城市污水再生利用城市杂用水水质>标准.清洗后,未改性PES超滤膜的膜通量恢复率为68.08%,改性PES超滤膜的膜通量恢复率为85.31%.     

纳滤膜处理核苷酸生产中的碱盐废水

采用纳滤膜处理核苷酸生产中树脂再生工段的碱盐废水,研究了操作压力和废水温度等对膜性能的影响。实验结果表明,适宜的膜操作压力为1.5M Pa,废水温度对碱盐透过率及COD去除率均无明显影响。在室温、1.5M Pa条件下,COD的平均去除率大于98%,碱盐平均透过率大于97%,平均膜通量大于30.0L/(m2.h)。使用后的纳滤膜经质量分数为2%的柠檬酸溶液清洗后,膜通量完全能恢复到实验前的水平。透膜碱盐溶液可直接回到树脂再生工段。     

复合混凝剂的制备及活性染料的去除

以马铃薯淀粉、丙烯酰胺（AM）和二甲基二烯丙基氯化铵（DADMAC）为原料进行接枝反应,将接枝产物（TSI）与聚合氯化铝铁（PAFC）复配,制得新型复合混凝剂PAFC-TS1。优化了复合混凝剂制备的工艺条件。研究结果表明,复合混凝剂PAFC-TS1的优选制备条件为：OH^-浓度与铝铁总浓度的比（r）为0.5,铝铁总浓度与TS1的质量浓度比（R_m）为0.5 mol/g,铝铁摩尔比9∶1。在此条件下处理质量浓度为100 mg/L的活性染料废水,当混凝剂投加量为24 mL/L时,染料去除率可达97%以上。相同条件下,使用PAFC-TS1比单独使用PAFC或PAFC-PAM的染料去除率更高。     

三元乙丙橡胶超细纤维复合膜的制备及其截留性能

以四氢呋喃和N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,配制三元乙丙橡胶(EPDM)纺丝液,通过静电纺丝技术制备了EPDM超细纤维,进而以聚偏氟乙烯(PVDF)微滤膜为基膜制备了EPDM超细纤维复合膜。采用红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对EPDM超细纤维的结构和形态进行了表征。考察了复合膜对苯乙烯废水的截留效果和复合膜通量的变化情况。实验结果表明:EPDM超细纤维具有类似无纺布形式的多孔纤维网状结构,其直径在0.2~2.0μm之间;复合膜在操作压力为0.1MPa的条件下,处理质量浓度为100μg/mL的模拟苯乙烯废水,膜通量约为5.90mL/(cm2.h),苯乙烯去除率可达89.7%。     

大块液膜法处理模拟含Cr(Ⅵ)废水

以三辛胺为载体,煤油为膜溶剂,NaOH为反萃剂,采用大块液膜法处理模拟含Cr(Ⅵ)废水.考察了Cr(Ⅵ)迁移的影响因素,实验结果表明:在料液相进水Cr(Ⅵ)质量浓度为1043.6 mg/L、料液相进水pH为1.1、反萃相中NaOH质量分数为20％、液膜相体积为100 mL、液膜相中三辛胺体积分数为15％、反应时间为50 min的条件下,料液相出水Cr(Ⅵ)质量浓度为0.5 mg/L;萃取36批废水后Cr(Ⅵ)浓缩比可达94.2％.     

氧化石墨烯-零价铁-聚乙二醇-海藻酸钠凝胶球活化过硫酸钠降解水中的偏二甲肼

以海藻酸钠(SA)、聚乙二醇(PEG)、氧化石墨烯(GO)和零价铁(ZVI)为原料制备了氧化石墨烯-零价铁-聚乙二醇-海藻酸钠凝胶球(GZPS),用于活化过硫酸盐(PDS)降解水中的偏二甲肼(UDMH)。对GZPS进行了表征,并优化了GZPS的制备工艺。实验结果表明:对UDMH去除率影响因素的主次顺序为:w(PEG) w(SA)w(GO)w(ZVI);GZPS的最佳制备工艺为SA、PEG、GO、ZVI的质量分数分别为5%,3%,0.3%,2%;在UDMH质量浓度为100mg/L、PDS加入量为4mmol/L、GZPS加入量为60g/L、反应温度为35℃、反应时间为80 min的条件下,UDMH的去除率达85%以上。GZPS活化PDS降解UDMH的反应符合准一级动力学,Fe溶出量仅为Fe-GO-PDS体系的12.7%,重复使用4次后对UDMH的去除率仍在65%以上。     

生物滴滤塔处理氯苯废气的工艺性能

将活性污泥培养及驯化后接种于生物滴滤塔中，挂膜启动后处理模拟氯苯废气（简称氯苯废气），考察了生物滴滤塔在挂膜启动阶段及稳定运行阶段的性能。实验结果表明：接种41 d后生物滴滤塔成功挂膜，此时氯苯去除率稳定在90%以上；生物滴滤塔稳定运行阶段，随着进气中氯苯质量浓度由303.82 mg/m³逐渐增至1 489.05 mg/m³，氯苯去除率从85.1%降至70.1%。处理氯苯废气适宜的工艺条件为：空塔停留时间超过45 s，喷淋液流量31.8 mL/min，氯苯负荷23.97~128.01 g/（m³·h）。生物滴滤塔对喷淋液的酸性环境有较好的适应性，喷淋液pH的变化对氯苯去除率无显著影响。     

半干法高活性脱硝剂的制备及其脱硝性能

针对工业上100℃以下的中低温NO废气处理成本高、脱除困难等问题,以氢氧化钙为吸收剂、过碳酸钠为氧化剂,制备用于烟气半干法同时脱硫脱硝的高活性脱硝剂,并研究了NO去除率的影响因素。当气体总流量为1.2 L/min、O_2体积分数为10%、SO_2质量浓度1 428 mg/m~3、N_2为载气时,适宜的工艺条件为:氧化剂与吸收剂质量比5∶8、高活性脱硝剂中液固比80%、反应温度60℃、入口NO质量浓度670 mg/m~3。在此条件下,NO去除率达到55%以上,SO_2去除率达到100%。     

半胱氨酸合钴溶液膜吸收法处理NO废气

在中空纤维膜接触器中以半胱氨酸合钴溶液为吸收液,采用膜吸收法处理NO废气。研究了对传质系数和NO去除率的影响因素,以及吸收液循环使用效果。实验结果表明:在进气流速为0.005 m/s、进气中NO质量浓度为650.14 mg/m3、吸收液pH为9、吸收液中半胱氨酸合钴浓度为0.017 mol/L、吸收液流速为0.003 m/s、吸收液温度为50℃的优化工艺条件下,吸收时间在55 min之内时,NO去除率保持在98%以上;吸收时间超过55 min之后,NO去除率迅速下降。吸收液经SO2还原处理后可多次循环使用,吸收效果基本不变。     

废弃中密度纤维板制备活性炭

以磷酸为活化剂、废弃中密度板木粉为原料制备活性炭(AC),采用正交实验得出制备AC的最佳工艺条件:磷酸质量浓度为813.43 g/L,浸渍比(木粉与磷酸的质量比)为4.5:1,浸渍时间为12 h,活化温度为500 ℃,活化时间为2 h.在此条件下AC得率为40.67%,碘吸附值为934.56 mg/g,亚甲基蓝吸附值为172.5 mg/g,焦糖脱色率为100%.采用3 g AC处理150 mL实际水样,COD去除率为84.50%,NH_3-N去除率为61.70%,色度去除率为86.88%,浊度去除率为82.80%,悬浮物去除率为80.98%.     

次氯酸钙溶液的脱硫脱硝特性

采用Ca(ClO)2溶液在高效反应瓶中与模拟烟气进行脱硫脱硝实验,考察了模拟烟气中SO2和NOx的去除效果,以动力学为理论基础研究了Ca(ClO)2的脱硫脱硝性能。实验结果表明:在模拟烟气中SO2,NO,NO2的质量浓度分别为3700,1300,820 mg/m^3及Ca(ClO)2溶液浓度为0.35 mol/L的条件下,SO2去除率达到100%,NOx去除率达到67%。脱硫过程中吸收液中的ClO-是100%脱硫率的保障。Ca^2+吸收SO2的反应速率呈现一级反应的特征。得到的脱硫产物CaSO4·2H2O达到了工业石膏的品质要求。同时脱硫脱硝时NOx和SO2具有协同作用。     

纳滤处理炼化污水反渗透浓水

分别采用4种纳滤膜处理某炼化公司的反渗透浓水。在初始COD为57.8 mg/L、TOC为23.94 mg/L、ρ(Ca2+)为289.0 mg/L、ρ(Mg2+)为54.6 mg/L、ρ(SO42-)为327.7 mg/L、ρ(Cl-)为1 106.8 mg/L的条件下,经纳滤处理后COD去除率达60%以上,污水COD降至30 mg/L以下,TOC去除率为31.9%~85.5%,阳离子的去除率为33.9%~97.0%,SO42-的去除率为63.3%~97.6%,Cl-的去除率较低。膜A的膜孔分布密集,具有很高的通量,对有机物和无机盐的截留效果较差;膜B和膜C对有机物和二价离子的截留效果较好;膜D的膜孔分布稀松,膜通量最低,对有机物和无机盐的截留能力均较强,但随出水体积的增加,对无机盐的截留能力下降较为明显。4种纳滤膜的性能各异,可满足不同企业的需求,具有良好的应用前景。     

催化裂化钠碱脱硫液中钙镁离子的去除

研究了化学沉淀法和氨基膦酸型螯合树脂吸附法对催化裂化钠碱脱硫液中Ca~(2+)和Mg~(2+)的去除效果。实验结果表明:NaOH沉淀法可有效去除钠碱脱硫液中的Mg~(2+),当溶液pH为12、反应时间为15 min时,Mg~(2+)去除率达91.6%;NaOH-Na_2CO_3联合沉淀法无法去除钠碱脱硫液中的Ca~(2+);经过NaOH溶液有效除Mg~(2+)后的脱硫液再采用氨基膦酸型螯合树脂吸附柱去除其中的Ca~(2+)和Mg~(2+),可使出水硬度小于2 mg/L。提高进水pH、降低进水流量、降低进水硬度均可提高单位体积树脂的处理水量。     

负载型金属催化剂的制备及印染废水的催化氧化处理

采用浸渍沉淀法制备负载型金属催化剂，考察了载体种类、活性组分种类、活性组分配比（n（Fe2+）∶n（Mn2+））、浸渍液浓度（以Mn2+计）、煅烧温度和煅烧时间对催化剂性能的影响。实验结果表明：活性炭负载FexOy-MnOx型催化剂具有较高的活性；将在浸渍液浓度0.5 mol/L（以Mn2+计）、n（Fe2+）∶n（Mn2+）=1∶2、煅烧温度250 ℃，煅烧时间8 h条件下制备的催化剂用于印染废水（COD=584 mg/L、色度500倍）的处理，在臭氧流量0.8 L/min、废水pH 7、催化剂加入量40 g/L、反应时间60 min的条件下，印染废水COD的去除率为83.2%；该催化剂具有良好的稳定性，连续使用6次后的COD去除率仍可达到61.1%。     

络合-电沉积法制备TiO_2纳米管负载Ag光催化剂

采用柠檬酸钠作为络合剂,通过络合-电沉积法制备了TiO2纳米管负载Ag光催化剂(Ag/TiO2NTs),通过FE-SEM和XRD等手段对Ag/TiO2NTs进行了表征。以偶氮染料甲基橙(MO)为目标降解物,考察了不同制备条件对Ag/TiO2NTs光催化性能的影响。表征结果显示,柠檬酸钠可以有效调控Ag+的电化学还原过程,实现Ag纳米颗粒在TiO2纳米管表面的均匀负载。实验结果表明:以在n(柠檬酸钠)∶n(Ag NO3)=1、电流密度为0.4 m A/cm2、煅烧温度为500℃的条件下制得的Ag/TiO2NTs作为光催化剂(Ag负载量为1.97%(x)),处理初始质量浓度为20 mg/L、初始溶液p H为9的MO溶液,光催化反应120 min后MO去除率为86.53%;经过6次的重复使用,Ag/TiO2NTs催化剂光催化降解MO的去除率基本稳定在80%以上。     

TiO2/AC复合催化剂光催化降解布洛芬

以钛酸丁酯为钛源、粉末活性炭为载体，采用溶胶-凝胶法制备了活性炭负载型二氧化钛（TiO₂/AC）复合催化剂，并运用XRD和FE-SEM技术对其进行了表征。在紫外光条件下，研究了TiO₂/AC光催化降解布洛芬的影响因素。研究结果表明：布洛芬质量浓度为40 mg/L时，在室温、焙烧温度500 ℃、TiO₂/AC催化剂加入量2.0 g/L、溶液pH 3.0的最佳条件下，光催化降解180 min时布洛芬的降解率达85.6%；阴离子Cl^-和NO₃^-对布洛芬的降解有强烈的抑制作用；阳离子Fe²⁺和Cu²⁺及氧化性物种H₂O₂对布洛芬的降解均呈现两面性，随物种浓度的增加，布洛芬的降解率先增大后减小；该催化剂具有良好的稳定性，可多次重复使用而不失活。     

MnO_2陶粒臭氧氧化催化剂的制备及其性能

以凹凸棒土为载体、MnO_2为活性组分,制备了MnO_2陶粒臭氧氧化催化剂,并以草酸为模拟污染物,采用响应面法对催化剂的制备条件进行了优化。实验结果表明:各因素对草酸去除率影响的显著性顺序为MnO_2投加量盐酸溶液质量分数煅烧时间煅烧温度。催化剂的最佳制备条件为:MnO_2投加量200 mg/g,盐酸溶液质量分数20%,煅烧时间2 h,煅烧温度400℃。在初始草酸质量浓度150 mg/L、溶液pH 3.11、臭氧投加量8.10 mg/min、臭氧-氧气曝气量400 m L/min的条件下,最佳条件制备的催化剂在反应30 min时的草酸去除率达66.99%。催化剂具有良好的活性稳定性,且催化过程中Mn~(2+)溶出量低。催化剂具有较大的比表面积,负载的MnO_2类型为α-MnO_2和β-MnO_2。     

改性沸石复合材料的制备及对废水同步脱氮除磷

采用十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)溶液和LaCl3溶液对人造沸石进行改性,以实现其对废水的同步脱氮除磷。通过正交试验确定了改性沸石制备的最佳条件,并运用SEM、BET、EDS、FTIR、XRD和TG技术对改性沸石进行了表征。实验结果表明:改性可提高人造沸石对废水中氨氮(NH4+-N)和总磷(TP)的去除率;改性沸石制备的最佳条件为HDTMA质量浓度12 g/L、LaCl3质量浓度9 g/L、HDTMA溶液和LaCl3溶液的体积比1∶5,固液比1∶90;采用该条件下制备的改性沸石吸附处理NH4+-N和TP的质量浓度分别为23.78 mg/L和11.78 mg/L的废水,NH4+-N和TP的去除率分别达96.88%和95.12%。表征结果显示,改性后,HDTMA和LaCl3有效负载于人造沸石表面,且未改变人造沸石的基本骨架。     

CeO2/TiO2纳米管催化剂脱硝性能研究

利用废气中本身含有的CO催化还原烟气中的NO_x,可以实现以废治废。采用TiO₂纳米管负载CeO₂,制备CeO₂/TiO₂纳米管催化剂,并对其进行了SEM表征及影响因素实验。实验结果表明：在n（Ce）∶n（Ti）=3∶7、焙烧温度500 ℃、焙烧时间3 h时制备的CeO₂/TiO₂纳米管催化剂形貌较好,表面颗粒分布相对均匀;反应温度400~600 ℃时NO脱除率达98%;该催化剂具有一定的抗氧性能;当n（SO₂）∶n（NO）=（1∶2）~（2∶1）时,NO脱除率仍然在95%以上。     

Fenton氧化法处理石化含油废水生化出水

采用Fenton氧化法处理石化含油废水生化出水,通过正交实验和单因素实验优化了反应工艺条件。正交实验得到各因素对COD去除率的影响大小顺序为:溶液初始pHH_2O_2投加量n(H_2O_2)∶n(Fe~(2+))反应温度。实验最佳工艺条件为:初始溶液pH 4.0,H_2O_2投加量3.00 mL/L,n(H_2O_2)∶n(Fe~(2+))=10,反应温度35℃,反应时间60 min。在此最佳工艺条件下COD可降至60.33 mg/L,COD去除率达61.33%。在最佳工艺条件下,分别采用超声(US)-Fenton氧化和紫外光(UV)-Fenton氧化技术处理含油废水生化出水,COD去除率分别达76.77%和80.23%。但单一Fenton氧化、US-Fenton氧化和UV-Fenton氧化工艺对NH_3-N的去除效果均并不明显。