糠醛生产废渣直接转化为复合肥：添加剂（Ⅱ）配方与蒸 …

采用复合添加剂（Ⅱ），主要成分为：重钙、磷酸、亚硫酸氢钠和碳酸钙等，以稻草（或麦杆）为原料，用硫酸酸化水解制取糠醛，硫酸浓度为６％（摩尔％），液固化为１：１￣２：１（ｗｔ／ｗｔ），复合添加剂（Ⅱ）与原料的比为０．０５：１（ｗｔ／ｗｔ），出醛率：稻草为１０％；麦杆１１％，废渣全部转化为中性复合肥。     

稻草制取糠醛联产高效复合肥工艺研究

研究了以稻草为原料，用改良硫酸法制取糠醛联产复合肥的工艺条件。结果表明，用20%硫酸（液固质量比为2.5:1），加入复合添加剂（1）（主要成分为磷酸钙、磷酸、重钙、亚硫酸氢钠等）或（Ⅱ）（主要成分为磷酸、重钙等）添加比例为15%～30%(占原料质量分数）、常压、100℃蒸馏2h，出醛率达理论出醛率的70%～80%，废渣全部变为中性复合肥料。     

以废渣磷石膏为原料水热法制备硫酸钙晶须

以磷石膏为原料,采用水热法制备硫酸钙晶须。借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及红外光谱仪(FT-IR)等仪器对产物进行表征,研究了反应温度和时间、料浆初始固液比及不同添加剂等因素对产物形貌及可溶磷含量等的影响。结果表明,最佳反应条件为:反应温度140℃,反应时间2 h,料浆固液比为1∶10,最佳添加剂及剂量为丙三醇(V醇/V总液为50%)。所得产物为六方晶系的CaSO4.0.5H2O,直径1～3μm,晶须长径比为45左右,合成率约95%,产物可溶磷含量由原样的0.41%降至0.21%。     

聚硅硫酸钛（PTSiS）的合成及形貌分析

以硅酸钠和硫酸钛为原料,用共聚法制备了不同硅钛比(硅钛摩尔比分别为3∶1、1∶1和1∶3)的新型绿色无机高分子絮凝剂——聚硅硫酸钛(PTSiS)。用紫外连续扫描光谱仪(UV/Vis)、红外光谱仪(IR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和倒置生物显微镜对样品中钛硅的微观品貌进行了多方面物性分析。结果表明:当硅钛比为3∶1时,硅酸钠和硫酸钛反应完全。此时,聚硅酸的骨架硅(Si—O—Si)与钛元素发生同晶取代或与钛离子水解形成的表面羟基发生络合,形成的聚硅硫酸钛(PTSiS)是一种高分子的硅钛聚合物,而不是单纯的原料混配。另外,聚硅硫酸钛(PTSiS)具有枝杈长链的网络结构,其骨架主要由框架钛结构(Ti—O—Si)组成。     

聚合硅酸钛铝复合絮凝剂的结构及性能

为了克服有机絮凝剂的二次投加及有毒性的缺点,以硅酸钠、硫酸钛、硫酸铝为原料,制备了聚合硅酸钛铝(PTAS)无机高分子复合絮凝剂处理模拟江水。结果表明,在n(Ti+Al)∶n(Si)=1∶3,n(Ti)∶n(Al)=1∶5,模拟江水pH值为5～9.3,絮凝剂投加量为0.3 mmol/L(以金属离子计)时,PTAS对模拟江水的混凝效果最好,除浊率达到92.5%以上。此外,通过X-射线衍射说明聚硅酸与硫酸铝、硫酸钛不是单纯的原料复合;红外吸收光谱显示钛、铝离子及其水解聚合产物可与共存的聚硅酸生成Si—O—Al键和Ti—O—Si键;激光粒度分析表明PTAS在聚合过程中粒度并没有明显变化,但均比聚硅酸粒径大。     

流量分配比对改良型多级A/O工艺去除污染物的影响

改良型多级A/O工艺处理低碳源(C/N4.0)生活污水。在HRT为8 h、污泥回流比为60%、SRT为10 d的条件下,考察了流量分配比对系统去除有机物、TN、TP及硝化/反硝化能力的影响。结果表明:不同流量分配比(5∶3∶1∶1、1∶0∶0∶0、1∶1∶1∶1)对系统去除有机物及硝化能力的影响不大,出水COD、NH+4-N分别低于23.7、2.23 mg/L,但对系统脱氮除磷及反硝化能力的影响较大。流量分配比为5∶3∶1∶1时,系统能够有效利用进水碳源进行反硝化,且反硝化效果最好,出水TN、TP浓度分别为14.15和0.99 mg/L,去除率分别为79.6%和79.5%。总体而言,改良型多级A/O工艺对低碳源生活污水中污染物有很好的去除效果,这可为实际生活污水的处理提供理论依据。     

稻草活性炭的成型及其对H_2S的吸附性能

为了开发出农业生物质废弃物合理利用的新途径,使粉末状活性炭产品利于实际运用中的运输,本文以生物质废弃物—稻草为原料,使用聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为粘结剂制备出粉末状稻草活性炭(AC)并将其成型。探究了粘结剂浓度、AC/PVB的质量比和成型压力等对材料的强度以及吸附H_2S性能的影响,并利用SEM、FT-IR和XRD分析了活性炭的结构。研究发现:当成型压力为15 MPa、粘结剂浓度为4%、粘结剂与炭的质量比为1∶1时,成型活性炭对H_2S的吸附性能最好,吸附时间可达70 min,强度可以达到15 N·cm~(-2);结构分析显示制备出的成型稻草活性炭,具有规则排列的孔洞,PVB的加入对炭的表面官能团未产生明显的影响,但加入量过大则会使活性炭的孔堵塞,影响H_2S的吸附。     

新型高效氧化偶合絮凝剂COF-I的研制及其应用研究

以硫酸铝为主要原料 ,经过化学改性后 ,制得兼具氧化和絮凝为一体的新型、高效水处理药剂COF I ,并设计正交实验找出了药剂最佳组合配方 ,且对微污染水源水、城市污水及印染废水进行了强化处理试验研究。结果表明 ,最佳配方为复合比 1∶1、添加剂含量 1 2 5 %、稳定剂含量 0 3%、氧化成分含量 1 0 % ,在最佳配方和最佳工艺条件下 ,复合药剂COF I对微污染水源水、城市污水及印染废水均具有良好的处理效果     

响应曲面法优化复合絮凝剂的制备工艺

为了提高染料废水中COD和色度的去除效果,采用响应曲面法对聚硅酸类新型复合絮凝剂的制备工艺进行了优化实验研究。在单因素实验基础上采用Box-Behnken Design(BBD)实验设计方法,设计出了影响染料废水处理效果的3因素3水平共15组实验,其中n(Fe+Al):n(Si)的摩尔比为4～6,n(B+Mg):n(Si)的摩尔比为0.3～0.7,熟化时间为1～3 d。根据15组实验结果,以COD去除率和色度去除率为响应值分别建立了二次多项式响应曲面模型。模型优化结果显示,在n(Fe+Al):n(Si)摩尔比为5∶1,n(B+Mg):n(Si)为0.5∶1,熟化时间为2 d的条件下,制备得到的新型复合絮凝剂聚硅酸铝铁硼镁具有最佳的絮凝处理性能和脱色效果,能有效去除染料废水中的COD和色度,其中出水色度接近于0,COD的去除率达到87.65%,模型验证实验进一步验证了本文所建立的响应曲面法在复合絮凝剂制备工艺优化中的有效性。     

以废弃磷石膏为原料水热合成碳酸钙晶须的研究

以废弃磷石膏为钙源水热合成碳酸钙晶须，研究了不同反应前驱物和添加剂对碳酸钙样品晶形的影响，利用奥林巴斯显微镜和扫描电镜(SEM)观察晶体形貌，并用X衍射(XRD)和红外光谱(FTIR)对样品进行了表征。实验结果表明，采用柠檬酸钠为添加剂，在反应时间12 h，反应温度120℃，柠檬酸钠浓度2％的工艺条件下，可制得晶须长度约为50～120 μm、长径比为40～100∶1、大小相对均匀的文石型碳酸钙晶须。同时，实验还制得了形貌独特的稻草捆状和竹叶状碳酸钙晶体。     

类Fenton氧化-絮凝耦合处理活性艳红K-2BP的研究

以H2O2为氧化剂、聚硅硫酸亚铁(PFSSⅡ)为催化絮凝剂,两者耦合形成类Fenton试剂氧化-絮凝处理活性艳红K-2BP废水.当PFSSⅡ的铁硅摩尔比为1∶3,H2O2和PFSSⅡ的投加量分别为10 mg/L和15 mg/L(以Fe2+计)时,活性艳红的脱色率可达到98%以上,且氧化反应速率符合三级反应速率方程.与传...     

PDA的制备及其对水体中邻苯二甲酸二甲酯的去除性能

以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM)为原料,Span-80和Tween-80为乳化剂,液体石蜡为分散相,采用分批加料法,反相乳液聚合制备二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺的共聚物(PDA)。研究内容包括单体配比、引发剂配比、油水体积比和pH值对产物特性粘度的影响。研究获得的优化聚合条件为:单体质量比(DMDAAC∶AM)为2∶8,引发剂质量比(NaHSO3∶K2S2O8)为5∶3,油水体积比为1∶1.2,pH值为8。选用自制PDA用于去除水中邻苯二甲酸二甲酯(DMP)时,在絮凝剂PDA的投加量为0.60 mg/L,pH值为10时,DMP的去除效果最好,去除率达到98.31%。     

不同混合比牛粪玉米秸中温干发酵产沼性能

设置5组牛粪和玉米秸的混合物(干物质比为0∶1、1∶0、1∶1、1∶2、2∶1),研究其在中温35℃下干发酵产沼性能,以产沼性能最好实验组的实验数据为基础,对比研究了两类产气模型。研究结果显示:玉米秸与牛粪的混合干发酵运行效果较好;其中,牛粪和玉米秸干物质比为2∶1时产沼效果最好,产气量最高为81 209 mL,干物质产气率为0.312 m3/kg,整个发酵过程中产气量和甲烷的含量比较稳定,CH4含量最高达56.59%,总固体、挥发性固体的去除率相对较高,分别为26.11%和34.27%。一级动力学模型与多项式函数方程2个产气模型拟合检验结果显示,应用简单的多项式函数即可对产气情况进行相对准确的预测。     

木质素磺酸盐型煤的制备及其性能

型煤是洁净煤技术的一个重要组成部分,其中廉价、低灰分型煤粘结剂是型煤生产的关键技术。以造纸工业产生的固体废弃物木质素磺酸盐为原料,通过化学方法处理制备粘合剂并应用于型煤的压制,探索木质素磺酸盐资源化利用新途径。对木质素磺酸盐的形貌和元素组成进行了分析,优化了粘合剂原料的比例,考察了胶煤比、高径比、压制压力和压制时间对型煤的影响规律,最后对型煤的抗磨、抗淋和抗浸泡及燃烧性能进行了评价。结果表明:原料木质素磺酸盐为粒状团聚态,通过碱作用制备粘合剂时m(水)∶m(木质素磺酸盐)∶m(NaOH)适宜质量比为39∶10∶1;型煤适宜工艺参数为胶煤质量比为9∶50、型煤高径比保持1∶1、压制压力20 MPa和压制时间10 min,此时型煤落下强度可达95%以上,同时其抗磨强度可达90%。从灰分形态及CO2排放证实型煤燃烧转化效率明显提高,且烟气中NOx和CO污染物排放浓度明显降低,达到了节能环保的目的。     

飞灰/水菱镁石新型复合脱硫剂的性能研究

采用飞灰和水菱镁石水合搅拌制备飞灰/水菱镁石新型复合脱硫剂,模拟湿法烟气脱硫过程,采用正交实验分析法探讨了液固比(质量比)、反应温度、搅拌速度以及鼓泡深度4个因素对脱硫效率的影响。结果发现:复合脱硫剂的比表面积增大,这有利于该复合脱硫剂与气相SO2的接触和反应,因而提高了脱硫效率。复合脱硫剂的最佳反应组合:液固比为15.0∶1.0、反应温度为常温(20℃)、搅拌速度为150r/min、鼓泡深度为2.0cm,该条件下脱硫效率为98.58%。     

MAP沉淀法去除渗滤液中低浓度氨氮

考察了pH值、搅拌时间、Mg∶N和N∶P摩尔比对鸟粪石化学沉淀法(MAP)去除垃圾渗滤液中低浓度氨氮的影响,使用Design Expert 7.1.3进行3水平4因素响应曲面中心复合设计优化实验,并通过二次多项式拟合和参数优化,得到:当pH为10,搅拌时间为30 min,Mg∶N摩尔比为1.41,N∶P摩尔比为1.34时,氨氮去除率(Y1)可以达到最大值71.2%,体系中的残留PO34--P浓度(Y2)趋近于零,达到我国《生活垃圾填埋场污染控制标准排放标准》的排放标准。此外,X射线衍射图谱的分析表明大部分沉淀物质为磷酸铵镁。     

混合型乳化液膜萃取分离处理工业化纤废水

为了去除工业化纤废水中的水溶性污染物,采用混合型乳化液膜法对废水样品进行了处理,以紫外吸收值和COD去除率为指标。结果表明,不同的表面活性剂、废水浓度、反应时间、液膜组成及处理工艺(包括内相酸浓度、油水比、乳水比)等对处理效果都会产生影响;其中T-152是最合适的表面活性剂,当体系pH=4,油内比为1∶1,乳水比为1∶3,废水初始COD为1 000 mg/L左右,表面活性剂的量:溶剂煤油的量:膜固定剂(TOA)三者体积比为5∶25 000∶1时,搅拌处理30 min,废水中紫外吸收光谱的最强吸收峰红移且峰强减小,COD的去除率达到96.5%,出水COD小于100 mg/L;处理后,废水的色度和浊度均得到显著降低,去除率达到98%以上,达到了排放要求。     

CuO/ZnO复合光催化剂降解海水养殖废水中盐酸四环素

为降解海水养殖废水中盐酸四环素,采用沉淀法自制CuO/ZnO复合光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外—可见漫反射(UV-Vis DRS)等表征手段对其进行表征,得到CuO/ZnO复合光催化剂的粒径、外貌特征以及光吸收范围。可见光照射下,考察了CuO/ZnO复合光催化剂投加量、煅烧温度、掺杂比(ZnO和CuO摩尔比)、过氧化氢浓度、反应时间以及盐酸四环素初始浓度6项因素对光催化降解海水养殖废水中盐酸四环素的影响。通过正交试验得到CuO/ZnO复合光催化剂降解盐酸四环素的优化反应条件为:海水养殖废水中含有的盐酸四环素初始质量浓度为0.025g/L,过氧化氢质量浓度为0.5g/L,掺杂比为10∶1,煅烧温度为550℃,CuO/ZnO复合光催化剂投加量为0.15g/L,可见光下反应3.5h。在此条件下海水养殖废水中盐酸四环素的平均去除率可达93.01%。     

内源电子受体产生及其在抑制富磷剩余污泥释磷行为中的应用

根据生物脱氮除磷系统产生的富磷剩余污泥含有硝化细菌和生产废水含有高浓度氨氮的特点,将生产废水中的氨氮转化为硝酸盐(内源电子受体),并将获得的内源电子受体利用在富磷剩余污泥浓缩过程,同步实现内源电子受体反硝化及其抑制富磷剩余污泥释磷行为。结果表明,将富磷剩余污泥(excess activated sludge,EAS。EAS1是在好氧方式下添加,EAS2是在缺氧方式下添加)与生产废水(reject water)按4种比例(Ⅰ、生产废水∶EAS1∶EAS2=15%∶85%∶0%;Ⅱ、生产废水∶EAS1∶EAS2=15%∶80%∶5%;Ⅲ、生产废水∶EAS1∶EAS2=15%∶75%∶10%;Ⅳ、生产废水∶EAS1∶EAS2=15%∶65%∶20%)混合曝气用于产生内源电子受体时,最佳硝化时间均为12 h,可将液相中的氨氮分别由初始的(113.16±0.85)mg/L、(117.18±4.39)mg/L、(129.48±4.85)mg/L及(142.53±0)mg/L降至(0.74±0.41)mg/L、(0.45±0.15)mg/L、(0.41±0.15)mg/L及(0.38±0.08)mg/L;同时,硝酸盐氮分别由初始的(7.48±7.91)mg/L、(12.87±5.81)mg/L、(12.87±5.81)mg/L及(13.55±6.18)mg/L升为(128.37±11.03)mg/L、(141.43±12.71)mg/L、(148.01±14.84)mg/L及(146.22±7.53)mg/L。内源电子受体可将重力浓缩过程中释磷量分别削减85%、63%、64%及83%,同时使得由生产废水回流引起的氨氮积累量分别减少89.25%、69.93%、74.31%及85.40%。在整个内源电子受体产生及其应用于抑制污泥释磷阶段,TN去除率分别为39.59%、44.54%、51.86%及57.33%。上述内源电子受体胁迫条件下的浓缩过程中,不仅可以有效降低由重力浓缩释磷引起的磷积累量,且可同步实现减少由生产废水回流引起的氨氮积累量。     

烟草下脚料发酵制取乙醇

通过单因素实验考察了硫酸浓度、固液比和水解时间对硫酸水解的影响。结果显示最优条件为:硫酸浓度为50%(w/w),固液比为10%(w/v),时间为100 min。烟草下脚料在最佳硫酸水解条件下,经5倍稀释,中和pH值至5～6。取经过滤后的水解液(FH)用酿酒酵母(Sacchharomyces cerevisiae)发酵产生乙醇,最大的乙醇浓度和乙醇产量分别为1.09g/L和54.5 g/kg。未过滤水解液(UFH,包括水解残渣)加入纤维素酶(70 U/100 mL)和酿酒酵母(Sacchharomyces cerevisiae)进行发酵,最大的乙醇浓度和乙醇产量分别为1.23 g/L和61.5 g/kg。