超声波对粉煤灰提硅的强化效果研究

针对粉煤灰含有大量硅元素的特点,采用水热-碱溶法进行物质提取,并研究超声技术对粉煤灰提硅效果的影响.在无超声条件下,反应温度由70℃提高到110℃,水热反应90min后粉煤灰提硅效率增加了41.7%.而在110℃下,反应时间由10min增加到90min,提硅效率升高了20.0%.高温下(100℃),在水热反应前进行超声预处理可以缩短水热反应时间.在45.0%的提硅效率下,超声预处理10min,水热反应时间可由60min缩短到20min.低温下(100℃),在水热反应过程中同时进行超声处理可以提高提硅效率.在70℃下反应10min,辅助600W超声处理可以使提硅效率由1.9%提高至20.0%.提硅后,脱硅灰比表面积与孔体积明显增大,具有作为廉价吸附材料的潜能.     

利用酸性水汽提回收氨生产碳酸氢铵

本文将介绍炼油厂酸性水汽提回收的气氨与制氢装置排出的废CO_2碳化生产商品化肥——碳酸氢铵。 1.工艺原理 (1) 炼油厂酸性水汽提回收气,制成20％浓氨水,用浓氨水吸收二氧化碳,生产碳酸铵溶液。其反应式为: 2NH_4OH CO_2—→(NH)_4CO_3 H_2O 116MJ (2) 碳酸铵溶液进一步吸收二氧化碳,得到碳酸氢铵晶体。其反应式为:     

纳米TiO2的改性及应用研究

从提高纳米TiO2光催化降解效率,改变纳米TiO2的介电性能和改变TiO2表面活性等三方面对目前纳米TiO2的改性方法及应用研究进展进行了全面的综述.并对TiO2的研究进行了展望.     

重力沉淀对猪场污水的分离效果及其对沼气发酵的影响

采用重力沉淀法对猪场污水进行浓稀分离,并对分离得到的稀污水和浓污水进行沼气发酵实验,以考察沉淀分离对猪场污水沼气发酵的影响.结果表明,分离得到的稀污水体积占原污水的71.5%,相对于原污水,体积减少了28.5%,而COD、BOD5、SS、TN、TP浓度却分别减少了59.3%、64.4%、85.8%、36.7%和70.9%.分离得到浓污水体积占原污水体积的28.5%,却回收了70%以上COD与BOD5、95%以上的SS、65%的TN和85%的TP.绝大部分产沼气的底物都被分离到浓污水中,浓污水沼气产量占总产气量的85.5%.沉淀分离可以提高沼气发酵效率,在相同的发酵温度、COD负荷下,浓污水平均池容产气率为1.68L·L-1·d-1,比原污水和稀污水分别高25.3%、145%.通过重力沉淀,可以获得更好的升温效果,提高沼气发酵效率,沼渣沼液利用及污水达标处理也更加容易.     

UV185+254nm辐照下MnOx-TiO2分解甲醛与臭氧的机理

为提高185nm真空紫外光下甲醛与副产物臭氧的分解效率,以MnOx-TiO2复合催化剂取代TiO2光催化剂,发现甲醛与臭氧的转化率分别从44.7%和38.7%提高到77.5%和96.8%.研究比较了真空紫外光下和暗态下(加臭氧)甲醛与臭氧在MnOx-TiO2催化剂上的分解性能,及UV254nm下光催化分解甲醛的效率.结果表明,真空紫外光下气相活性氧物种的氧化与MnOx表面的臭氧催化氧化过程是甲醛分解的主要途径,而MnOx-TiO2上光催化氧化甲醛效率很低;副产物臭氧主要于MnOx表面活性位上由热催化分解.用真空紫外光辐照MnOx-TiO2催化剂,可提高MnOx催化分解臭氧的稳定性.     

影响溶剂气浮分离的物理和化学因素研究

本文研究了特分离物呈表面活性物系(甲基橙、次甲基蓝、铁-邻二氮菲与作为捕集剂的十六烷基氯化吡啶、十六烷基三甲基溴化铵、四甲基氯化铵、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸纳、烯丙基磺酸钠作用)和呈疏水性物系(铜-二乙基二硫代氨基甲酸纳、镍-丁二酮肟和铁-磷酸三丁酯)的溶剂气浮变化规律，并进行溶剂气浮法与泡沫分离法和溶剂萃取法对照研究．研究了影响各分离过程主要物理和化学因素的异同点。研究结果表明：待分离物质呈表面活性与呈疏水性的溶剂气浮分离行为是不同的，溶剂气浮是气泡吸附分离和水相与有机相的两相传质过程的耦合，而且这两个微过程又是相互制约的，其中气浮分离过程是决定溶剂气浮分离效率的关健，要使溶剂气浮分离效率大大提高．主要的途径是采用某种方法使得待分离体系具有较强的表面活性．     

活性滤料滤池气提系统影响因素研究

为了研究气量、水深和提砂管规格对活性滤料滤池提砂系统性能的影响,本实验以石英砂作为活性滤料滤池的提升介质,在恒定水头状态下,测量了不同管径下被提升的水和砂的体积和质量随压缩空气流量的变化.结果表明:随着气量的增大,提升系统的提砂量和提砂效率均呈先增大后减小的趋势;提砂管管径是最大提砂量的限制因素,但提升的砂水体积比与管径无关;相同气量条件下,单位空气提砂量与水深呈线性关系.因此,在活性滤料滤池提砂系统的设计应用过程中应选择合适的提砂管径,尽量增加浸水率,并注意控制气量以提升系统能效.     

生物破乳菌Alcaligenessp.S-XJ-1表面活性物质提取与其破乳特性分析

对胞壁结合型生物破乳菌Alcaligenes sp.S-XJ-1的表面破乳活性物质进行提取和初步鉴定,并探讨了菌体和表面活性物质的破乳过程,以揭示生物破乳菌的破乳特性.采用碱液提取破乳菌表面活性物质,并通过单因素试验和正交试验得到最优提取条件:温度35℃、碱液浓度0.08 mol.L-1、料液比12 g.L-1、提取时间4 h,在此条件下提取率为36.1%,500 mg.L-1破乳菌表面活性物质48 h破乳率为77%;采用凝胶过滤色谱和红外光谱对破乳菌表面活性物质的分子量和表面基团进行分析,发现其相对分子质量分布于55～61 256,表面存在糖脂类、脂类和蛋白类物质的特征基团;成分分析表明破乳菌表面活性物质含糖类、脂类和蛋白类分别为22.2%、7.5%和13.4%.胰蛋白酶处理破乳菌表面活性物质几乎使其完全丧失破乳活性,表明蛋白类物质是其破乳活性的关键因素.使用稳定性分析仪对破乳菌菌体和表面活性物质的破乳过程进行分析,发现二者破乳过程有较大差异,菌体表面活性物质是菌体破乳活性的主要来源,菌体表面结构在破乳过程中起辅助作用,菌体的破乳性能是破乳活性物质和菌体形态共同作用的结果.     

喷氨调整和浓水回喷对NO_x脱除的应用研究

采用焚烧的方式处理生活垃圾可以最大限度的实现减量化、减容化、无害化处理,但也会产生NOx、SOx、HCL、HF、重金属、粉尘,二噁英等污染物。其中对NOx的脱除主要有SNCR和SCR脱硝技术,并且对SNCR脱硝技术而言,反应温度、喷氨方式是影响脱硝效率的主要因素。除此之外,目前大多数垃圾焚烧发电厂都有采用浓水回喷炉膛燃烧的方式处理渗滤液浓水,浓水回喷又对炉内的温度产生影响,进而影响到脱硝效率,因此研究分析SNCR喷氨方式和浓水回喷对垃圾焚烧发电厂NOx排放和物耗的影响具有现实指导意义。     

电除尘器提效节能除尘效率公式的研究

依据理论驱进速度和我国电除尘器(EP)的运行现状,以及提效节能型高压供电设备的开发成功与推广,分析研究了反映高压供电提效节能智能优化控制特性的EP除尘效率公式。公式指出,有效驱进速度和EP除尘效率与提效节能工作方式下的二次电压峰值及最小值成正比,与火花整定工作方式下的二次电压峰值及最小值之比成正比。该公式可为EP高压供电等设备的优化研究开发和提效节能运行提供参考依据。     

Spectroscopic studies of dye-surfactant interactions with the co-existence of heavy metal ions for foam fractionation

The interaction between a cationic dye Methylene Blue (MB) and an anionic surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS) with the presence of Cd²⁺ was investigated spectrophotometrically in a certain concentration range. The spectrophotometric measurements of dye-metal ion-surfactant system were carried out. The results indicated that the SDS concentration had a significant influence on the dye spectrum, while the addition of Cd²⁺ hardly caused change of the maximum value of absorbance. According to this observation, we concluded that electrostatic and hydrophobic interaction between dye and surfactant occurred up to a certain level, and the homo-ions Cd²⁺ almost exerted no effect on the dye-surfactant complexation, establishing a theoretical foundation for simultaneous removal of organic dye and heavy metal using foam fractionation. Meanwhile, the effects of their interaction on foam performance were investigated. The results showed that the addition of Cd²⁺ favored the tendency to ameliorate foam properties just contrary to MB. The feasibility of foam separation for dye and heavy metal removal from simulated wastewater was also confirmed using a continuous foam fractionator. In the simultaneous removal process, with the initial SDS concentration ranging from 0.5 to 5.0 mmol/L, the maximum removal efficiencies of MB and Cd²⁺ were obtained as 99.69% and 99.61%, respectively. The enrichment ratios were reduced from 24.34 to 7.65 for MB and from 22.01 to 3.35 for Cd²⁺.     

SDS、SDBS胶团强化超滤Cu~(2+)的比较

采用模拟含Cu2+废水,以阴离子表面活性剂SDS和SDBS胶团强化超滤分离Cu2+(Cu2+固定为0.6 mmol/L),通过对渗透通量、渗透浓度、去除率、富集率的比较,从而得出SDS、SDBS分离效果的优劣.结果表明,添加SDS的渗透通量始终高于SDBS[其中SDS平均渗透通量为29.92 L.(m2.h)-1,而SDBS只有16.55 L.(m2.h)-1],渗透浓度始终低于SDBS,当渗透液Cu2+浓度接近为0时,SDBS、SDS所需浓度分别为2 mmol/L和6 mmol/L.SDS的Cu2+去除率和平均富集率高于SDBS(SDS平均去除率为85.06%,平均富集率为4.18;SDBS对应值分别为69.05%,4.05).此外,SDS自身的平均富集率也高于SDBS(SDS为3.89,SDBS为3.13).由此可见,SDS比SDBS更适合去除Cu2+.     

SDS提高生物滴滤床净化氯苯废气的研究

以ACOF和陶粒作为生物滤床的填料,利用P.putida净化气相中的氯苯,并将十二烷基磺酸钠（SDS）添加于生物滴滤床的喷淋液中,研究其对滤床处理氯苯废气效果的影响.微生物静态培养结果表明,当培养基中SDS浓度大于35 mg/L时,对P.putida存在明显抑制作用.在喷淋液中添加25 mg/L的SDS,有助于缩短滤床的适应期,并提高稳态下滤床的性能.对于填料为ACOF的情况,喷淋液中的SDS最优添加浓度为25 mg/L,此时滤床的最大去除负荷为234.7 g/(m³·h).喷淋液中的SDS经过5 d的运行,会有18%～20%的损失,但对滤床的性能没有明显影响.     

泡沫强化多孔介质中纳米零价铁迁移试验

通过批量模拟试验考察了纳米零价铁(NZVI)在水、十二烷基硫酸钠(SDS)溶液与SDS泡沫3种流体中的沉降性能,以及3种流体输送作用下NZVI在多孔介质中的迁移分布特性.结果表明:NZVI在SDS溶液中的稳定性远大于其在水中的稳定性;搅拌速度为3000r/ min时,NZVI在泡沫中的分布较均匀且泡沫对NZVI携带量较大;NZVI对泡沫稳定性影响不大.水、SDS溶液、SDS泡沫分别作为输送流体时,NZVI迁移的最大距离分别为0.8m,7.9m和2.1m,SDS溶液和泡沫均显著促进了其在多孔介质中的运移.当NZVI由SDS溶液和泡沫输送时,其在介质中的分布范围(33.5%和42.5%)大于水(12.8%);由于重力作用,SDS溶液携带NZVI的迁移主要集中在垂向上,水平迁移能力有限;而泡沫受重力影响较小,其携带的NZVI在水平和垂直方向上的分布更为均匀.可见泡沫作为NZVI的输送流体具有明显优势.     

不同淋洗剂对镍污染砂土的柱淋洗研究

比较了去离子水、阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）、盐酸和柠檬酸对模拟污染砂土中镍（Ⅱ）的柱淋洗作用。SDS浓度为500、1000、1750、2500和3250mg／L,盐酸溶液pH值为0．8、1、2和3,柠檬酸溶液浓度为0．01、0．04、0．1和0．4mol／L。结果表明,几种淋洗剂对土柱中镍的淋洗曲线规律相似,即在淋洗液孔隙体积数为0．5时开始有镍淋出,随着累计孔体积数目的增大,淋洗液中镍的浓度逐渐开始增大,迭到峰值时又开始减小。在去离子水淋洗过程中,镍最大淋出浓度为90．8mg/L;五种不同浓度SDS淋洗过程中,镍最大淋出浓度分别为92．4、90．2、94．1、51．0和53．7mg／L;四种不同pH值的盐酸溶液对应的镍最大淋出浓度分别为959．5、753．3、56．3和23．9mg／L;四种不同浓度的柠檬酸对应的镍最大淋出浓度分别为318．6、793．4、930．1和1464．4mg／L。pH=1的盐酸溶液对镍的淋洗去除率最高为87．3％,其次是浓度为0．1mol／L的柠檬酸溶液,去除率为83．2％;SDS的淋洗效率低,与去离子水相当。0．1mol／L的柠檬酸溶液可为污染土壤重金属镍淋洗用试剂。     

Zr-MOFs loaded on polyurethane foam by polydopamine for enhanced dye adsorption

Zirconium-based metal-organic frameworks (Zr-MOFs) have attracted widespread attention due to their high specific surface area, high porosity, abundant metal active sites and excellent hydrothermal stability. However, Zr-MOFs materials are mostly powdery in nature and thus difficult to separate from aqueous media, which limits their application in wastewater treatment. In this study, PDA/Zr-MOFs/PU foam was constructed by growing Zr-MOFs nanoparticles on a dopamine-modified polyurethane foam substrate by in-situ hydrothermal synthesis as an adsorbent for removing dyes from wastewater. The results demonstrated that the polydopamine coating improves the dispersion of the Zr-MOFs nanoparticles on the substrate and enhances the interaction between the Zr-MOFs nanoparticles and the PU foam substrate. As a result, compared with Zr-MOFs/PU foam, the prepared PDA/Zr-MOFs/PU foam exhibits higher adsorption capacity for crystal violet (CV) (63.38 mg/g) and rhodamine B (RB) (67.73 mg/g), with maximum adsorption efficiencies of CV and RB of 98.4% (pH=11) and 93.5% (pH=7), respectively, at a concentration of 10 mg/L. The PDA/Zr-MOFs/PU foam can simultaneously remove CV and RB from the mixed solution. Moreover, the PDA/Zr-MOFs/PU foam still exhibits high stability and reusability after five cycles.     

规模化养猪废水处理工程设计与运行研究

针对养猪废水有机物、氨氮浓度高,水质波动范围大,水力冲击负荷强,常规工艺难以处理达标等水质特点,设计固液分离-气浮-厌氧-SBR-气浮组合工艺处理规模化养猪废水.经调试后运行结果表明:工艺运行稳定,且经过该工艺处理后,原水COD由6 000 mg/L下降至60.4 mg/L,BOD5由3 500 mg/L下降至11.5 mg/L, SS浓度由4 200 mg/L下降至21 mg/L,NH3-N由700 mg/L下降至14.8 mg/L,TP由180 mg/L下降至0.298 mg/L,去除率分别达到99%,99.7%,99.5%,97.9%和99.8%,达到《污水综合排放标准》(GB 8987-1996)的一级排放标准,优于《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596-2001).     

改性聚氨酯海绵的合成及其油水分离性能

以膨胀石墨与氧化锌为原料,采用复合改性法改性聚氨酯海绵,在硅烷偶联剂的作用下,用月桂酸的醇溶液表面修饰后制备出改性聚氨酯海绵. 通过扫描电子显微镜(SEM)与接触角测定仪进行表征,对改性聚氨酯海绵的吸油、吸水及循环使用性能进行了测定,并试验获得了最佳的油水分离条件. 结果表明:改性聚氨酯海绵具有良好的疏水超亲油性,在膨胀石墨分散液与氧化锌胶体溶液体积比为1∶1时,对于质量浓度为20 g/L的机油水溶液,饱和单位吸油量最高可达17.7 g/g,对机油的选择性吸附系数为10.41,油水分离效果最佳;在选择吸附过程中,15 min以内油水分离效率就能达到78.41%;改性聚氨酯海绵每次循环利用后,单位吸油量的减幅均低于7.3%,循环使用性能良好. 研究显示,该种改性聚氨酯海绵对油水体系中的油类具有很好的选择性,吸附完成后,经过简单的挤压将油回收后即可循环利用,具有便捷、高效、循环、无二次污染的特性.      

高氨氮养猪场废水治理工程实践研究

以畜禽养殖废水综合治理为目的,结合某养殖有限责任公司治理工程实践,采用干清粪工艺,将收集的猪粪和固液分离后的粪渣等加工成有机肥料,猪尿及冲洗水通过污水处理系统后达标排放,厌氧产生的沼气通过净化脱硫后用于养猪场内沼气发电机组发电.处理后水质:COD<100 mg/l,BOD5 <20 mg/l,SS<70 mg/l,NH3 -N<15 mg/l,TP<0.5 mg/l,达到《污水综合排放标准》(GB 8987-1996)的一级排放标准,严于《畜禽养殖业污染物排放标准》( GB 18596-2001);工程运行稳定,资源效益、社会效益显著.     

固定化工程菌对偶氮染料脱色及强化作用

利用聚亚胺酯大孔泡沫吸附固定基因工程菌Escherichia coli JM109 (pGEX-AZR),研究其对偶氮染料的脱色动力学及生物强化作用.实验表明,固定的E.coli JM109(pGEX-AZR) 对酸性大红GR的脱色动力学符合Andrews方程,动力学常数为μ_max,c、K_c、K_ic分别为49 .2 mg·(g·h)^-1、710 .43 mg·L^-1和681 .62　mg·L^-1,R²为0 .995.将固定的E.coli JM109(pGEX-AZR)按10%的比例投加到厌氧序批式活性污泥反应器中连续运行32 d,含有固定化工程菌的强化体系耐浓度冲击的能力和脱色率均高于对照体系,脱色率可以稳定在90%以上.利用RISA对其微生物群落结构进行分析,E.coli JM109(pGEX-AZR)及降解酸性大红GR的优势菌群可以在污泥体系中稳定存在.