包裹块石煤固氟燃料制备工艺研究

以石灰或烧制白云岩与粘土、低氟无烟煤粉作为包裹材料,通过正交试验方法,对陕西省紫阳县蒿坪镇高氟块状石煤进行了固氟效果研究。结果表明,影响包裹石煤固氟效果的主要因素是无烟煤粉和石灰,影响顺序是无烟煤粉>石灰>粘土。最佳制备工艺条件为石煤块∶无烟煤粉∶石灰∶粘土=70∶10∶10∶5,固氟率达91.9%。     

氟石膏中氟的分布及固氟脱酸改性

以工业副产物氟石膏为研究对象,通过筛分进行粒度分析,得到不同粒径pH值、水溶性氟以及总氟含量的变化规律;重点研究了掺入2种碱性工业副产物作为改性剂对氟石膏化学改性固氟脱酸的效果,从而确定改性剂的最佳掺量。结果表明,氟石膏中氟的分布有一定规律;掺加5%的电厂干法脱硫灰或2%钢铁厂烧结烟气脱硫灰能很好的起到固氟脱酸的效果。     

粘土制砖过程中固氟剂的研究

基于制砖时氟易与钙结合生成高温下较稳定的ＣａＦ２,从而降低氯化物逸出量,在试验分析２４种钙基物料固氟效果的基础上,选取效果较佳的６种分别在实验室和砖瓦厂进行优化添加比例试验,对其中途中 作了砖质检验,以研究其可能对成品砖质量的影响,并进行了相应的理论分析。     

羟基磷灰石的制备及除氟性能研究

采用化学沉淀法,使用不同原料制备羟基磷灰石;研究羟基磷灰石的除氟性能及除氟机理。静态吸附试验结果表明,样品对氟离子的吸附性能良好,吸附平衡时间一般在3 h左右;随着溶液氟离子浓度的增加,平衡吸附容量不断增加,两者都没有极限值,属于弗兰德里希（Freundlich）吸附。     

方沸石水质净化剂的制备及其除氟研究

通过微观分析方法,在鄂尔多斯盆地白垩系钻孔岩样中首次发现方沸石类矿物.就地取材,对方沸石岩进行提纯和改性,制成多孔方沸石球,用于含氟水的处理,取得了明显的效果.对于100 mL起始浓度3 mg/L的含氟水,方沸石球较佳的水处理工艺条件为:用量1.5 g,搅拌后静置48 h,直径3 mm.对于起始浓度3 mg/L的含氟水,方沸石球一次水处理后氟离子浓度就低于国家标准值.对于起始浓度3～10 mg/L的含氟水,经方沸石球几次水处理后氟离子浓度也低于国家标准值.方沸石球对氟离子吸附等温线符合Langmuir吸附等温式,为:qe=0.243ce/1 0.433ce;吸附速度符合斑厄姆公式,为:dq/dt=4.482×10-3(qe-q)/t0.176.用过的方沸石球再生处理后活性基本恢复,多次再生后除氟效果有所下降.     

电凝聚法去除地热水中氟的研究

研究了电凝聚法对模拟高含氟地热水的除氟。结果表明，电凝聚法对地热水的除氟可控并能获得理想除氟效果。最佳工艺条件为：进水ｐＨ值５．５￣６．０，电解电流密度约１５Ａ／ｍ＾２，电解槽停留时间４￣５ｍｉｎ，倒极时间５￣１０ｍｉｎ。     

电絮凝-超滤除氟工艺参数优化研究

电絮凝-超滤(electrocoagulation-ultrafiltration,EC-UF)工艺在饮用水除氟方面具有良好的应用前景。研究了EC-UF除氟效果和膜污染过程,考察了电流密度、水力停留时间、初始pH、初始氟浓度对除氟效果和膜污染的影响。结果表明,在连续流下EC-UF工艺除氟效果良好,在电流密度30 A/m2、水力停留时间20 min、初始pH在6.0~7.0的最佳工艺条件下,氟的去除率达到80%以上。膜污染主要是由电解过程产生的铝絮凝剂与氟离子形成的颗粒物质导致。上述结果为EC-UF除氟工艺改进提供了参考和依据。     

化工制药工艺残渣燃烧过程固氯研究

采用管式固定床反应器对化工制药工艺残渣的燃烧分解进行了实验研究,进一步通过加入氧化钙/碳酸钙来防止燃烧过程残渣中氯的释放.实验结果表明,残渣在燃烧时氯主要以氯化氢形式排出,加入固氯剂后能有效地抑制氯化氢的生成,且固氯效果随着钙化物投加量的增加而明显提高.当氧化钙/残渣比(质量比)达到0.8时,固氯率可达97%以上;当碳酸钙/残渣比(质量比)提高到2.0时,固氯率为76%.与此对应的Ca/Cl摩尔比分别为30和40.继续增加钙投加量,固氯效果基本不变.同时发现添加一定量的木屑在助燃的同时有助于提高固氯效果.     

烷基功能化磁性介孔硅的制备及其对氟喹诺酮类抗生素的吸附

为了提高介孔硅材料对抗生素的吸附性能和简化材料合成步骤,在纯介孔硅(UMS)的基础上,使用“一锅法”合成了烷基改性介孔硅(FMS)和核壳磁性烷基改性介孔硅(MMS),并系统地研究了这3种吸附剂对恩诺沙星(ENR)、培氟沙星(PEF)和环丙沙星(CIP)3种氟喹诺酮类抗生素(FQs)的吸附性能。批次吸附实验结果表明,改性材料的吸附容量是未改性材料的5倍,且对氟喹诺酮类抗生素具有更高的吸附容量和吸附效率, 对CIP、PEF和ENR的最大吸附容量分别为201.52、275.46和286.35 mg·g⁻¹,并且在10 min内可以达到90%以上的去除率。溶液的pH、腐殖酸浓度和离子强度对吸附过程的影响实验结果表明,MMS在pH为中性时可以达到最大吸附容量,且在高腐殖酸浓度下仍保持较高的吸附容量。回收再生实验结果表明,MMS具有良好的稳定性且吸附剂易于与溶液分离。进一步分析可知,静电作用和疏水作用是3种抗生素与MMS之间吸附的主要驱动力,使得MMS对抗生素具有优异的吸附性能。以上研究结果可为吸附去除污水中抗生素提供参考。     

季铵化改性木屑纤维素的制备及对氟离子的吸附研究

以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)为醚化剂,对木屑纤维素进行了季铵化改性.探讨了季铵化改性木屑纤维素用量、pH、吸附温度、氟离子初始浓度和吸附时间对氟离子静态吸附率的影响,以及流速对氟离子动态吸附率的影响.结果表明:(1)静态吸附最佳工艺条件:季铵化改性木屑纤维素用量为3.0 g/L,pH为4.0～6.0,吸附温度为25 ℃,吸附时间为120 min.在此最佳工艺条件下,季铵化改性木屑纤维素对100 mL 50.00 mg/L氟离子溶液的吸附率最高可达90.11%.(2)在pH为5.0、25 ℃的条件下,将50.00 mg/L氟离子溶液以5 mL/min的流速流经装有3.0 g/L季铵化改性木屑纤维素的吸附柱,吸附率可达97.95%.(3)季铵化改性木屑纤维素对溶液中氟离子的吸附过程为放热过程,在吸附过程中存在着化学吸附.(4)木屑来源丰富、价格价廉,季铵化改性木屑纤维素对溶液中氟离子的吸附效果好,且吸附工艺简单、易于实现工业化,具有良好的应用前景.     

废石粉渣制备混凝剂及其除浊净水效果研究

利用废石粉渣制备无机混凝剂,并研究所得初产品对硅藻土悬浮液和受污湖水样品进行处理的适宜操作条件以及除浊净水效果,结果表明,利用某些废石粉渣制备的混凝剂有较好效果,但制备工艺有待改善。     

纳米TiO2薄膜在不同陶瓷表面的负载及其光催化性能研究

利用2种不同表面处理的陶瓷作为载体，用溶胶凝胶法在其表面进行了纳米TiO2光催化薄膜的负载。采用X射线衍射法（XRD）、X射线光电于能谱仪（XPS）和扫描电镜（SEM）对薄膜的粒径、横断面及表面组成进行了表征和分析，结果表明，TiO2的平均粒径约为15nm，釉面陶瓷TiO2薄膜分布均匀，膜厚约为300nm；无釉陶瓷TiO2薄膜分布不均，膜层不明显；2种载体中的一些基质离子在TiO2薄膜有渗透。苯酚的降解实验表明，以2种不同表面处理的陶瓷为载体的TiO2薄膜对苯酚的降解均符合一级反应动力学，就催化活性而言，TiO2／釉面陶瓷〉TiO2／无釉陶瓷，分析认为基质渗透的Ca^2＋有降低TiO2光催化活性的作用；该薄膜对实际生产多菌灵废水具有催化降解作用。重复降解实验20次，TiO2／釉面陶瓷和TiO2／无釉陶瓷对苯酚的去除率仅分别降低9％和6％。     

改性活性炭对石煤提钒废水中低浓度NH_3-N和V等的吸附

为研究石煤提钒离交尾水的深度处理技术,利用质量分数为1%、5%和10%的过氧化氢溶液对ZWY15型活性炭进行改性,得到3种改性活性炭即1%AC、5%AC和10%AC;探讨其对该废水中低浓度的NH3-N、V等的吸附效果。实验结果表明：AC或改性AC的加入可使废水的碱度升高,随着吸附时间及吸附剂投加量的增加,升高幅度增大,且不同改性AC对废水碱度提高的幅度不同;相较于未改性活性炭,过氧化氢改性活性炭对V的吸附效果明显提高,去除率最大可提高30%,对NH3-N的去除率提升约11%;当投加量为60 g/L时,10%AC可使废水中V的浓度降低至1.88 mg/L,此时废水中Cr、Cd和Zn的浓度分别降低至0.006、0.010和0.036 mg/L,均低于《钒工业污染物排放标准》（GB26452-2011）所规定的排放限值。     

Selenium fractions in organic matter from Se-rich soils and weathered stone coal in selenosis areas of China

A high degree of association between Selenium (Se) and organic matter has been demonstrated in natural environments, but Se fractions and speciation in organic matter is unclear. In this study, a method for quantifying organic matter associated with Se (OM-Se) was developed to investigate Se fractions in organic matter in Se-rich soils and weathered stone coal from Enshi, China, where Se poisoning of humans and livestock has been documented. Initially, Se was extracted using water and a phosphate buffer. Subsequently, OM-Se was extracted using NaOH, and then speciated into Se associated with fulvic acids (FA-Se) and humic acids (HA-Se). Both FA-Se and HA-Se were further speciated into the weakly bound and strongly bound fractions using a customized hydride generation reactor. The results show that FA-Se (1.91-479 mg kg⁻¹) is the predominant form of Se in all Se-rich soils and the weathered stone coal samples, accounting for more than 62% of OM-Se (3.07-484 mg kg⁻¹). Weakly bound FA-Se (1.33-450 mg kg⁻¹) was prevalent in the total FA-Se, while weakly bound HA-Se (0.62-26.2 mg kg⁻¹) was variable in the total HA-Se (1.15-32.5 mg kg⁻¹). These data indicate that OM-Se could play a significant source and sink role in the biogeochemical cycling of Se in the supergene environment. Weakly bound FA-Se seems to act as a potential source for bioavailable Se, whereas strongly bound HA-Se is a possible OM-Se sink which is not readily transformed into bioavailable Se.     

粉煤灰免烧陶粒制备及其重金属废水净化性能

摘要重金属废水对环境的污染已经引起科研人员的广泛关注。以粉煤灰和水泥为原料、添加活性成分FeS,制备一种免烧陶粒用于含重金属Cu2＋、Zn2＋、Pb2＋的废水处理。探讨了物料配比及蒸养时间对陶粒筒压强度及其比表面积的影响;研究了固液比、接触时间、pH、温度及初始溶液浓度等因素对Cu2＋、Zn2＋、Pb2＋离子净化效果的影响规律,并对实验结果进行了等温线拟合。XRD分析显示,免烧陶粒中存在Ca（OH）2、C—D—H、FeS等矿物相,对重金属离子具有非常好的固定化作用。该免烧陶粒对重金属离子具有很好的去除效果,具备较好的应用前景。