废液晶显示器偏光片水热产乳酸研究

以废液晶显示面板中的偏光片为原料,对其进行水热产乳酸研究,并考察了反应温度(250～375℃)、反应时间(1～11min)以及氧化剂(体积分数为30％的H2O2)投加量(0～1.0 mL)对乳酸产率的影响.结果表明,反应温度、反应时间均会对偏光片水热产乳酸产生一定影响,乳酸产率随反应温度和反应时间的增加呈现先增加后减少的趋势,最佳水热条件为反应温度350℃,反应时间5 min,此时乳酸产率达17％左右.投加氧化剂能显著提高乳酸的产率,在最佳水热条件下,氧化剂投加量为0.6 mL时乳酸的产率可提高到21％.     

丙烯腈实际废水水热碱催化产有机酸的试验研究

含氰废水是一类毒性巨大的工业废水,但其中含有大量有价值的化工原料,而现有处理方法难以实现该废水的资源化利用。在对丙烯腈实际废水水质及主要有机组分进行分析的基础上,对其进行了水热碱催化产有机酸试验,并对反应条件进行了优化。结果表明:最适反应条件为反应温度300℃、反应时间90s、NaOH初始摩尔浓度1mol/L。在此条件下,产物中丙烯酸、乙酸、甲酸分别为13 300、9 400、19 800mg/L,说明水热碱催化可有效实现丙烯腈实际废水的资源化。     

H2O2处理酸性大红GR染料废水的研究

通过对废水pH值、H2O2用量、催化剂用量、反应时间、反应温度等工艺条件的考察，确定了H2O2催化氧化处理酸性大红染料废水的最佳工艺条件：pH4、H2O2用量6mL／L、催化剂用量3g／L、反应时间100min、反应温度70℃。在该条件下，c0D和色度的去除率分别为76．7％和99．4％；通过反应前后的紫外一可见光光谱分析表明，H2O2催化氧化处理酸性大红GR染料废水有比较好的效果，为该工艺处理酸性大红GR染料废水提供了科学依据。     

喹禾灵含酚废水混凝氧化效果的试验研究

选用三氯化铁作混凝剂,次氯酸钠作氧化剂,研究了混凝剂和氧化剂的投加量、pH及不同的反应时间对喹禾灵含酚废水处理效果的影响。试验结果表明,混凝剂最佳投加量为8．0g／L,最佳pH为9～10;氧化剂最佳投加量为50mL/L(有效氯为5．2％)．最佳pH为2～3。在最佳条件下,废水经混凝氧化后,其CODc,、对苯二酚、色度的去除率分别达98．12％、97．26％、99．00％。     

二氧化氯催化氧化处理染料废水的研究

论述了二氧化氯催化氧化处理染料模拟废水的处理效果，研究了影响催化氧化的几个主要因素。试验结果表明，在自制催化剂作用下，ClO2催化氧化处理三种染料模拟废水的CODCr平均去除率达88．6％。通过催化氧化实验确定了ClO2催化氧化处理三种染料模拟废水的最佳工艺条件为：氧化剂用量为0．2mg／mL，pH为3～7，催化剂4．0g，反应时间45min。催化剂可以重复使用5次～6次以上。     

CuO/C-Al_2O_3催化剂处理印染废水的试验研究

采用浸渍—焙烧法制备了CuO/C-Al2O3催化剂,以H2O2为氧化剂,考察催化剂投加量、氧化剂投加量、pH、温度和反应时间等因素对印染废水中色度和COD去除效果的影响。结果表明,利用CuO/C-Al2O3可有效提高H2O2对印染废水的处理效果,COD的去除率可达到82%,色度的去除率可达到98%;本试验装置最佳的处理条件为反应温度60℃、pH 4、H2O2投加量80 mL/L、催化剂投加量40g/L、反应时间60min。     

有机膨润土的制备及其在6-硝废水处理中的应用

以CTMAB为改性剂制备有机膨润土,并用改性后的膨润土吸附6-硝废水.膨润土改性条件为:液固体积(mL)质量(g)比6∶1,pH值为1,反应温度为60℃,反应时间为1 h进行酸活化;将上述酸活化的膨润土按膨润土阳离子交换容量的100%加人CTMAB,反应时间为80 min得到有机膨润土;6-硝废水吸附条件为:取上述有机...     

光合细菌利用沼液废水制氢的影响因素

沼液资源化利用将是未来热点问题,首次尝试研究利用光合细菌处理沼液废水的产氢工艺条件,探讨反应预处理时间、光照度、温度、沼液的pH值和接种量因素对光合细菌产氢过程的影响。结果表明,在光照厌氧的条件下,光合细菌产氢的最佳工艺条件为:温度35℃,光照度1 000 lux,pH值9,接种量50%,反应预处理时间24 h,最大产氢量达到500mL/(200 mL沼液),对进一步研究开发光合细菌处理沼液废水和产氢有重要的参考价值。     

湿式空气氧化法处理TNT红水的影响因素

使用湿式空气氧化技术与生物技术联合处理TNT精制阶段所产生的红水，研究了湿式空气氧化过程中反应温度、反应时间、初始压强和pH值对流出物的COD值与流出物可生化性的影响规律。研究结果表明，随着反应温度和反应初始压强的升高、反应时间的延长、催化剂投加量的增加和反应pH值的降低，出水COD值均有所下降。在温度为300℃、初始压强为14MPa、反应时间为2h、pH值为5，3、铁盐催化剂添加量为2g的条件下，出水COD值为498mg／L，COD去除率可达到99．27％。在温度为300℃、初始压强为11MPa、反应时间为1h、pH值为3、添加1g铁盐催化剂的条件下：反应流出物的BOD5／COD值为0．301，此时可生化性已经得到很好改善。通过生物方法对反应流出物后续处理发现，湿式空气氧化技术处理TNT红水在反应温度300℃以上，反应流出物均可生物降解。     

二氧化氯催化氧化处理难降解废水技术的研究

研究了二氧化氯化学氧化体系和二氧化氯催化氧化体系。实验结果表明：单用二氧化氯化学氧化处理COD为3500mg／L的酸性大红染料配制废水时，最佳反应pH值为6—8，氧化剂经济用量为1000mgClO2／L废水，反应时间为60min，COD去除率可达50％左右，氧化指数(COD削减量：ClO2投加量)=2．3。当二氧化氯与自制催化剂所组成的催化氧化体系用于对酸性大红染料配制废水的处理时，最佳反应pH值为2左右，氧化剂经济用量为800mgClO2／L废水，反应时间为45—60min，COD去除率可达80％以上，氧化指数=3．5，去除每kg COD氧化剂费用为3．7元人民币，并且废水的可生化性有很大的提高，效果明显优于二氧化氯化学氧化。经济技术评估表明，二氧化氯催化氧化法是一种新型高效的处理难降解废水的技术，有着广阔的应用前景。     

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。     

茅草添加与温度变化对餐厨垃圾厌氧水解产酸的影响

比较了茅草添加在温度变化条件下对餐厨垃圾厌氧水解过程小分子有机酸产量的影响，提出一种新型餐厨垃圾的资源化方式。研究结果显示，餐厨垃圾在55℃条件下厌氧水解主要产物为乳酸，达到25．7g／L，其干物质转化率可以达到32．1％（gTS），而餐厨＋茅草处理在同样条件下的乳酸产量为20．1g／L，干物质转化率为25．1％。温度下降为37℃后继续进行的的厌氧水解，得到的主要产物是乙酸、丙酸和丁酸，餐厨处理和餐厨＋茅草处理这两者的峰值分别为6．5、2．8、8．0和6．1g／L、2．7g／L和5．9g／L。结果显示茅草添加可以在一定程度上调节水解产物的比例，而温度变化可以调控小分子有机酸的产量。本研究结果表明，厌氧水解是一种有潜力的小分子有机酸生产与餐厨垃圾资源化处理途径。     

酵母菌对厨余垃圾厌氧发酵产乙酸的影响

研究了酵母菌对厌氧发酵过程中垃圾水解速率、挥发性有机酸(VFA)产量、乙酸产量的影响。结果表明：控制反应器中pH值为7时，接种酵母菌后，垃圾的水解速率明显提高，产酸速率和产酸量都明显高于不接种酵母菌的反应器，乙酸浓度能够达到9 458 mg/L，占挥发性有机酸总量的58.2%。垃圾本身含有的微生物对产酸也有促进作用，酵母菌和垃圾本身含有的微生物共同作用才能使得乙酸的产生最大化。     

挥发性脂肪酸对厌氧干式发酵产甲烷的影响

为了提高中温干式厌氧间歇发酵效率,研究了发酵过程中间产物———挥发性脂肪酸对产甲烷的影响。实验分2批进行,第1批在牛粪发酵过程中分别添加乙酸、丙酸和丁酸,第2批发酵添加易产生挥发酸的厨余垃圾混合发酵。结果显示,添加单一挥发酸的发酵过程中,添加丙酸的产甲烷速度较慢,因为丙酸降解生成乙酸的速度较慢,减慢了甲烷的形成;混合发酵过程厨余垃圾产甲烷速度比牛粪快,发酵过程产生2个产气高峰;牛粪和厨余垃圾固体物质含量比在11∶1到5∶1范围内较好,比牛粪单独发酵产气多,产酸高但不酸败,产生的挥发酸主要是乙酸和丙酸,其中比例为7∶1混合发酵的产甲烷速率最大,为4.89 mL/(g VS·d)。实验表明,牛粪厌氧干式发酵过程添加一定量的厨余垃圾可加快挥发酸的产生并提高挥发酸产量,从而提高甲烷的产量,但是总挥发酸长时间超过10 000 mg/L,pH降到不适于产甲烷菌生长的范围时,将抑制甲烷的生成,挥发酸积累导致厌氧发酵酸败。     

蔬菜与餐厨垃圾厌氧发酵启动阶段微生物分析

为了研究厌氧发酵启动阶段微生物菌群结构、数量变化情况与沼气产量的关系，分别对蔬菜废弃物和餐厨垃圾单一物料发酵进行分析，并测定pH值、挥发性脂肪酸（VFA）、氧化还原电位。结果表明，餐厨垃圾比蔬菜废弃物的启动时间长，但产气持久。蔬菜废弃物中细菌达峰值的时间早于餐厨垃圾，说明蔬菜废弃物中的有机质更利于微生物降解利用。两种原料中的微生物群落结构变化一致，启动阶段初期好氧和兼性厌氧细菌属优势菌，其中产酸菌增殖速率高于氨化细菌，是启动阶段降解有机质的主要菌群。随后厌氧细菌快速增殖，13增殖速率由不足20％增长到近100％并保持稳定。厌氧纤维素降解菌在启动阶段增殖较慢，原料中纤维素降解在厌氧发酵后期。原料液VFA中丁酸含量最多，最高浓度4．7mg／mL以上，占有机酸总量总量的46％以上，厌氧发酵类型为丁酸发酵型。     

二次纤维稀酸水解糖化的研究

研究了稀酸作用下二次纤维的水解糖化,探讨了水解各因素温度、H2SO4浓度、时间、液固比以及不同酸、催化剂对水解效果的影响。实验结果表明,在H2SO4作用下最佳工艺为:H2SO4质量分数4%,水解温度190℃,水解时间40min,液固比15(mL/g);还原糖得率为33.26%,水解率为56.83%。不同稀酸对OCC的水解,HCl比H2 SO4、H3 PO4、HNO3具有明显的优势;催化剂FeSO4与CuSO4对还原糖得率有显著的促进作用,还原糖得率分别提高了39.66%与22.03%,而Al2(SO4)3对OCC水解没有促进作用。最后,对不同水解时间后的OCC残渣的红外结晶指数以及基团结构变化进行了分析,分析结果与实验结果相一致。     

Study on substrate metabolism process of saline waste sludge and its biological hydrogen production potential

With the increasing of high saline waste sludge production, the treatment and utilization of saline waste sludge attracted more and more attention. In this study, the biological hydrogen production from saline waste sludge after heating pretreatment was studied. The substrate metabolism process at different salinity condition was analyzed by the changes of soluble chemical oxygen demand (SCOD), carbohydrate and protein in extracellular polymeric substances (EPS), and dissolved organic matters (DOM). The excitation-emission matrix (EEM) with fluorescence regional integration (FRI) was also used to investigate the effect of salinity on EPS and DOM composition during hydrogen fermentation. The highest hydrogen yield of 23.6 mL H₂/g VSS and hydrogen content of 77.6% were obtained at 0.0% salinity condition. The salinity could influence the hydrogen production and substrate metabolism of waste sludge.

     

TiO2光催化氧化降解乳酸的工艺及机理研究

以TiO2为催化剂、紫外灯为光源对乳酸进行光催化降解实验,考察了乳酸初始浓度、TiO2用量、反应时间、曝气方式等因素对乳酸降解率的影响,并在此基础上应用正交实验对降解条件进行优化,同时对乳酸的降解机理进行了探索研究。实验结果表明：以300 W紫外汞灯为光源,在乳酸初始浓度为0.5 g/L、TiO2量为0.20 g/L、反应时间120 min、持续通入空气鼓泡的条件下,乳酸降解效果最佳,乳酸降解率为99.9%;降解12 h总有机碳去除率达91.2%。乳酸光催化降解的反应途径为：乳酸脱羧生成乙醇,乙醇被氧化生成乙醛,进而氧化为乙酸,所有的中间产物被继续降解,最终矿化为CO2和H2O等小分子物质。     

混合水解对打捆麦秸水解产酸的影响

为研究混合水解对麦秸水解产酸的影响，以猪粪、厨余和蔬菜废物为原料，研究其分别与麦秸混合水解产酸的特性，分析了水解过程中pH值、COD、SCOD和VFAs的变化。结果表明，除麦秸＋蔬菜废物最佳出料时间为3～9d外，麦秸、麦秸＋厨余垃圾、麦秸＋猪粪水解液最佳出料时间均为3～7d，7d后水解液COD浓度下降；将蔬菜废物与麦秸混合水解，水解液pH值降低幅度最大，水解液中总有机酸浓度最高，pH值最低为5．31，有机酸浓度最高达6．46g／L，且水解液中SCOD浓度、SCOD／COD比值最大；添加猪粪明显促进了麦秸有机物的水解溶出，麦秸单位干物质水解率和产酸率较对照分别提高了43％～134％和50．53％，但对提高水解液SCOD浓度、SCOD／COD比、TVFA浓度、降低水解液pH值的效果不如蔬菜废物；添加厨余垃圾的效果介于猪粪和蔬菜废物之间。从促进麦秸水解产酸的角度，以添加猪粪的效果最好。     

厌氧序批式反应器产氢

以啤酒厂废水处理厂UASB中的厌氧污泥为种泥,葡萄糖为基质,研究了厌氧序批式反应器产氢。控制反应器内pH为4.0～4.5,温度为（36±1）℃,水力停留时间为8 h,当进水葡萄糖浓度为4 000 mg/L,容积负荷为12 kg/（m3.d）条件下,该厌氧序批式反应器实现了连续高效厌氧产氢。生物气中的氢气含量约为48%～53%,基质产氢率为1.1 mol/mol葡萄糖,COD去除率为15%～25%,最大比产氢速率为84.5 mol/（kg VSS.d）。液相末端发酵产物中乙醇和乙酸的含量占液相末端发酵产物总量的80%以上,表明该反应器内进行的是乙醇型发酵厌氧产氢。厌氧序批式反应器完全可以实现连续高效厌氧产氢,比较适用于日处理量较小的高浓度含糖废水。