水氧化法降解高浓度食品废水中COD的实验研究

本文采用超临界水氧化法处理高浓度的食品废水,研究了不同温度、压力、反应时间等因素对高浓度食品废水降解效果的影响。研究结果表明:反应温度,压力和时间都影响高浓度食品废水COD的降解效果,升高温度、增大压力和延长反应时间都将提高废水的处理效果,在相同的反应时间下温度对处理效果的影响要大于反应压力。     

连续式超临界水氧化反应器处理对苯甲酸模拟废水

超临界水氧化技术是一种高效的有机废水处理方法。本文建立了一种连续式超临界水氧化实验装置。考察了不同的反应温度、反应时间对苯甲酸模拟废水的降解转化率的影响。实验结果表明：在反应时间是5min时,转化率为78．75％,随停留时间的增加降解转化率逐渐增大。在反应进行到25min时。苯甲酸的转化已基本接近100％。本实验研究结果对处理有机废水的新技术推广有一定的促进作用。     

超临界水氧化处理TNT-RDX混合炸药废水的试验

采用超临界水氧化(supercritical water oxidation,SCWO)技术对TNT-RDX混合炸药废水进行氧化处理,研究了反应温度、压力、停留时间、过氧量等因素对降解效果的影响。结果表明:采用超临界水氧化技术能够迅速将TNT-RDX废水中的有机物彻底分解为无害的CO2和N2,随反应温度的升高、压力的增大、反应时间的延长,COD去除率也随之提高。过氧量对废水有机物氧化的COD去除率的影响依赖于反应的进程。当反应温度超过550℃,反应时间>120 s时,TNT-RDX废水的COD去除率>99%,完全达到了国家火炸药水污染物排放标准的要求。     

在超临界水中聚苯乙烯泡沫的降解

本文研究了聚苯乙烯泡沫在超临界水中的降解反应。考查了反应时间、温度和添加剂对降解反应的影响．实验结果显示，超临界水能将聚苯乙烯泡沫降解为油状产物。在反应的前30分钟内，分子量降低了约98％；提高温度对反应时间短的或无添加剂的配方有明显的促降解作用；添加剂用量在5％左右时，能得到更大的效率成本比。     

垃圾渗滤液的超临界水氧化法处理应用研究

垃圾渗滤波是垃圾在堆放和填埋过程中由于生化反应渗滤出来的成分复杂的高浓度有机废水,危害性大,是水处理中的难题。超临界水氧化法采用高温高压强氧化使渗滤液反应并降解,本研究选取该法对垃圾渗滤液进行实验研究,以间歇式超临界水氧化装置作为反应器,通过单因素变量法,同时综合仪器设备腐蚀研究及安全等级,确定反应的“最优”工艺参数,即反应时间150秒、反应温度410℃、反应压力35Npa下,污染物的处理效率可达到96．6％,并同时对超临界水氧化法处理的影响因素进行分析。     

超临界水氧化技术处理基苯废水研究

在实验装置上对超临界水氧化技术处理硝基苯废水进行了研究，主要考查了硝基苯的脱除率与反应时间，温度和压力的关系，实验结果表明超临界水中的氧化反应能有效却除污水中的硝基苯，反应时间，反应温度是影响硝基苯脱除率的重要因素。     

超临界水氧化法处理竹子溶解浆生产废水的实验研究

介绍了利用目前国内最大超临界水氧化中试反应器(2.2L+1.7L)对竹子溶解浆生产废水进行处理的试验,其反应装置处理水量可以达到900~1100L/d。分析了超临界水氧化过程中不同反应温度、时间、压力及其氧气浓度对该废水COD处理效率的影响。实验结果表明:在温度为500℃、压力为24MPa,氧化反应时间为60s时,其COD去除率达到99.2%;氧化反应时间为90s时,其COD去除率达到99.95%。处理后的排水能够达到国家规定的排放标准。同时对超临界水氧化反应过程中出现的反应机理及放热现象进行了探讨。     

超临界水氧化法处理皂素废水

皂素生产废水具有色度大、有机物浓度高、酸度大、盐分高等特点,是一种处理难度较大的中药废水.探讨了用超临界水氧化处理皂素废水的实验条件,考察了温度、压力、停留时间、氧化剂用量等参数对降解反应的影响.结果表明,反应温度、停留时间、氧化剂用量是影响降解反应的主要因素,压力对降解反应的影响不大.确定了最适宜的反应条件为:反应温度440%℃,反应压力24MPa,停留时间40s以上.氧气加入量为理论值的150%,此条件下COD去除率可达到99%以上.另外,实验较好地解决了超临界氧化技术中材料的腐蚀和盐的沉淀两大难题.     

近临界水中生物质固体废弃物水解制备氨基酸及水解液脱色研究

对废鱼肉、废禽畜肉及其加工过程产生的废弃物在近临界水中水解制备氨基酸和氨基酸水解液的脱色进行研究.反应器容积为200mL,反应温度为180～320 ℃,反应压力为5～26 MPa,反应时间为5～60 min.利用氨基酸分析仪对水解产物中的氨基酸进行定性和定量分析,实验结果发现,实验所用原料水解后可得到17种氨基酸.水解产物中不同种类氨基酸的产率随反应温度、反应压力和反应时间的变化规律各不相同.对其中8种含量较高、用途较广、附加值较高的氨基酸,分别进行了反应温度、反应压力、反应时间对水解液中氨基酸浓度的影响研究,得到了在较低的反应温度、合适的反应压力和一定的反应时间内获得较高氨基酸产率的水解条件.以颗粒状活性炭为脱色剂,对水解液在不同pH值、活性炭用量、吸附温度和吸附时间条件下进行脱色实验,并考察了脱色率和氨基酸损失率.结果表明,较好的吸附条件为:pH=4.0、活性炭用量为0.02g·mL-1、吸附温度40℃、吸附时间15min,脱色率96%;被活性炭吸附的氨基酸可以通过解吸附得到回收.     

离线式的热化学降解技术研究Pahokee泥炭腐殖酸

离线式封闭体系下大分子的热化学降解通常在较低的温度下进行,很少讨论较高反应温度下的情况。本文以前期研究较深入的Pahokee腐殖酸作为对象进行了离线式热化学降解研究,结果表明,若反应时间相同,中等反应温度(350～400℃)下Pahokee腐殖酸的离线式热化学降解产物与较低温度(250～300℃)下的结果十分一致,在较低温度下反应时间对降解产物的分布没有明显的影响。尽管在较高的温度条件(500～600℃)下反应时间为30min时,可能导致严重的裂解与缩合反应。但是当反应时间减少至1min,可以获得与较低温度条件下类似的热化学降解产物。本文在离线方式下获得的Pahokee腐殖酸的热化学降解产物与已经报道的在线方式下得到的结果基本类似,主要差别在于离线方式下降解产物中长链脂肪酸甲脂相对含量较高并且检出了木质素芳环β-醚键降解的结构单元。因此,离线式封闭体系下的热化学降解方法可以在中等以及相对较高的温度条件下进行。这一结论有待于不同来源和结构的大分子样品的进一步证实。     

可降解有机物湿解实验及产物分析

湿解是环境友好的新型有机废物处理工艺,湿解实验在反应温度450K,反应时间1h的工况下,对杂草和马粪进行湿解,并分析了两种物料的湿解产物。结果表明:杂草和马粪经湿解处理后,分别得到了18.8%和16.3%的原料转化率,有机质转化率均超过了95%,可为土壤提供丰富的有机质;两种湿解液中所含物质基本上均集中在166.7~428.9及1122~1622的两组质荷比范围内,湿解液呈弱酸性,其中奎尼酸、柠檬酸和L-苹果酸含量丰富。     

聚氨酯泡沫材料的粘接性能研究

介绍了常规聚氨酯泡沫材料的原料及合成;探讨了主要原料的选择,发泡剂、交联剂、催化剂等助剂的选择及化学改性聚氨酯泡沫三方面因素对聚氨酯泡沫粘接性能的变化规律的影响,并介绍了常用的几种提高聚氨酯泡沫粘接强度的方法;提出了改善聚氨酯泡沫粘接过程中存在的问题和未来的研究方向。     

中国乘用车塑料的动态物质流分析

结合行业信息并基于动态物质流模型,本文对1950~2050年间中国乘用车塑料流量与存量进行了历史测算与情景分析.历史测算表明：1950~2018年国内乘用车行业累计消耗了以聚丙烯（PP）、聚氨酯（PU）等为主的塑料3278万t,产生了337万t塑料废弃物;报废汽车拆解后的车用废塑料仅28%得到回收利用.针对未来情况,本文设计了乘用车保有量、单车塑料使用量两大关键因素下的不同情景组合.结果显示车用塑料存量及废塑料产生量将大幅增长,到2050年存量将达到0.7~2.7亿t,废塑料产生量将达到500~1600万t,汽车拆解和塑料再生等相关行业对此应充分关注.到2050年车用废塑料回收率若能提升至80%,将减少376万t/a的车用废塑料填埋或焚烧,显著减少环境风险.     

木薯加工废弃物堆肥化中氰化物的降解及腐熟度的研究

为了探讨木薯加工废弃物堆肥化中氰化物的降解速度和快速处理效果,将木薯皮、木薯渣与猪粪混合制作堆肥,通过发酵过程中温度、pH、氰化物、纤维素、半纤维素、木质素及碳氮比等的测定,评价了堆肥化过程对氰化物无害化处理的效果及堆肥的腐熟进程.结果表明,氰化物含量迅速降低,30 d后达到2.08 mg/kg,分解率达到94.16％,符合食品安全标准.堆制材料中淀粉、纤维素、半纤维素等主要含碳成分及氰化物在15 d内分解,分解率达80％以上,基本趋于稳定.经过30 d的堆肥化过程,堆体温度也回落至常温,趋于稳定,pH一直稳定在7.2.堆体中碳氮比（C/N）、硝态氮(NO^-₃-N)、铵态氮(NH⁺₄-N)等腐熟度判定指标数据也表明,木薯加工废弃物经过15 d的堆肥化过程,堆体内各种理化性质稳定,在发酵结束时,C/N为17.55,硝态氮和铵态氮的含量分别达到了2.5 g/kg和10 mg/kg,NO^-₃-N/NH⁺₄-N的比值为250,全部达到腐熟标准.证明木薯加工废弃物经30d堆肥化处理可达到稳定安全状态.     

东南沿海气候条件对聚氨酯涂层老化行为影响研究

目的研究东南沿海高温、高湿、高盐雾、高辐射等恶劣气候环境对聚氨酯涂层老化行为的影响。方法通过在海南万宁开展聚氨酯涂层海洋大气环境暴露试验,从外观评级、光泽、色差、附着力、红外谱图等方面分析了涂层老化特征及老化原因。结果涂层在海洋大气环境下暴露4年,树脂大分子发生降解,主要官能团消失。结论海洋大气环境中紫外线的光降解和水的降解共同作用,导致了涂层失光-变色-粉化和附着力下降等宏观和微观缺陷的产生。     

壳聚糖/聚氨酯多孔材料对Cu~(2+)、Cd~(2+)的吸附研究

将壳聚糖、聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯混合发泡,制备了壳聚糖/聚氨酯(Cs/PU)多孔复合材料,利用原子吸收光谱研究了Cs/PU对水中Cu2+、Cd2+的吸附能力。结果表明:在28℃条件下,当吸附时间为30min,溶液pH=4～5时,Cu2+的最高去除率为96.67%,溶液pH=6～7时,Cd2+的去除率为95.67%。Cd2+、Cu2+的饱和吸附率容量分别为28.78mg/g和25.32mg/g。两种金属离子共存时,Cs/PU对Cu2+的选择性大于Cd2+。     

聚氨酯生物膜载体处理高氨氮废水的研究

利用NaOH对聚氨酯泡沫塑料进行碱解扩孔处理,研究其作为微生物膜载体应用于曝气生物滤池,处理高氨氮模拟废水的效果。泡沫经ω=8%NaOH溶液处理0.5、1和1.5 h,结果表明:扩孔后的聚氨酯载体在孔隙率、持水倍率等方面都有所提高。碱解0.5 h对聚氨酯处理效果最好,孔隙率达到93.4%,持水倍率达到31.4。碱解扩孔处理聚氨酯泡沫载体亲水性能良好,微生物负载量达到264.35 mg/g,具有较高的微生物负载量。使用扩孔前后的聚氨酯泡沫作为微生物固定化载体用于模拟废水处理时,对于污水各指标的去除效果表明,对COD、NH4+-N等均具有较好的降解性能。     

我国典型含PFOS/PFOSF废物处置技术可行性分析与建议

为促进我国全氟辛基磺酸及其盐类和全氟辛基磺酰氟(PFOS/PFOSF)的削减和逐步淘汰,防控环境风险,迫切需要对淘汰、废弃的含PFOS/PFOSF产品、副产物以及生产和使用过程中产生的含PFOS/PFOSF废物进行安全无害化处理处置. 调研和数据分析结果表明,2021年我国已停产PFOSF,2002—2020年我国PFOS/PFOSF的生产总量约为2 120 t. 我国典型含PFOS/PFOSF液态废物包括废弃消防泡沫、消防泡沫使用后收集的残液、废弃电镀镀液、工艺或清洗废水、废有机溶剂,以及固态/半固态废物有蒸(精)馏釜残、废水处理污泥、污染土壤、电镀滤渣、废吸附剂和过滤材料等. 目前针对液态废物,可行的PFOS/PFOSF非破坏处理技术主要有活性炭和树脂吸附、膜滤、混凝,可行的PFOS/PFOSF破坏处理技术有焚烧/水泥窑、超声降解和亚/超临界水处理技术,但在应用时都有一定的前置条件;针对固态/半固态废物,可行的PFOS/PFOSF非破坏处理技术包括稳定化和废物填埋,而焚烧/水泥窑是目前最为可行的PFOS/PFOSF破坏处理技术. 建议根据我国典型含PFOS/PFOSF废物的特点采取相应可行的处理处置技术,在应用成熟技术的同时,适当尝试采用亚/超临界水处理技术、超声降解技术以及其他较新的技术;对PFOS/PFOSF物质含量≥50 mg/kg的废物采用可行的破坏技术处置,对PFOS/PFOSF物质含量<50 mg/kg的废物经稳定化预处理后方可进入填埋场.      

磁性LDH/PU材料提取SCFAs作为碳源的性能

以蛋壳为原料采用超声辅助法将超顺磁性铁氧体材料与制备的水滑石（LDH）进行复合改性合成磁性LDH,采用一步发泡法将磁性LDH与聚氨酯（PU）进行复合制备得磁性LDH/PU复合材料,研究以其作为支架从污泥发酵液中吸附提取短链脂肪酸（SCFAs）,并将其作为外部碳源用于生物脱氮过程.XRD、SEM和TEM分析显示,所制备的磁性LDH具备典型水滑石层片状结构,所制备的磁性LDH/PU复合材料不仅具备PU泡沫疏松多孔比表面积大的特点,同时将LDH吸附材料均匀分散在整个体系中.结果表明：磁性LDH/PU复合材料对污泥发酵液中SCFAs的提取效率最大达到79.3%,经提取后的磁性LDH/PU-SCFAs作为碳源较葡萄糖作为碳源在反硝化作用中碳源利用率提升了6.7%,并且该碳源具备明显缓释效果,表明磁性LDH/PU-SCFAs可以作为生物脱氮过程中的一种新型高效外加缓释碳源.     

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.