高岭土铝活化法制备改性粘土及其除藻机制

以焙烧高岭土为原料,通过酸-碱组合活化、原料复配、控温熟化等连续处理步骤活化高岭土中的铝制备改性粘土(MC)。采用正交试验设计对该方法进行优化,考察了制备条件对获得改性粘土除藻效果的影响规律,探讨了不同制备条件下获得改性粘土除藻效率差异的机制。结果表明,酸-碱组合活化pH值对改性粘土的除藻效率具有显著影响(P<0.05),控制碱中和后的pH£3.6获得改性粘土的除藻效率可达90%以上。通过分析改性粘土的理化特征及絮凝除藻时的絮凝体特征发现,在最佳制备条件下,高岭土矿晶中铝大量被活化,合成改性粘土的片层致密且卷曲、微表面粗糙,分散到海水中时活化单体铝(Al_a)、多羟基铝(Al_b)含量更高,粘土表面电性由负转为正,絮凝卷扫藻细胞的作用增强,因而合成改性粘土具有更高消除赤潮生物的能力。     

盐酸改性松木屑生物炭吸附海洋溢油的模拟研究

海洋石油开采和运输过程中发生的溢油事故会对周边海洋生态环境造成严重威胁。以松木屑为原料,分别在300 ℃、400 ℃和500 ℃条件下,热解2 h制备生物炭,然后用盐酸对其改性,分析了改性前后生物炭对海水中石油的吸附性能。结果表明,热解温度和盐酸浓度对生物炭吸油性能的影响较显著,当热解温度为400 ℃、盐酸浓度为5 mol/L时生物炭对海水中石油的吸附量最大,达到1.96 g/g;改性后的生物炭比表面积和总孔容减小,表面官能团种类未发生明显改变,含氧官能团数量减少;改性生物炭对海水中石油的吸附符合准二级动力学方程（R2=0.998）和Freundlich等温模型（R2>0.999）。研究结果将有助于开发经济、环保和除油效率高的海洋溢油吸附材料。     

镍对活性污泥生物除磷的影响及其机理

以实际生活污水为研究对象，在序批式活性污泥反应器中探究了Ni2+对活性污泥形态及生物除磷性能的影响。实验结果表明，Ni2+能够抑制生物除磷，当Ni2+质量浓度由0 mg/L增加至10.0 mg/L时，PO43--P去除率由93%下降至12%。机理研究结果表明：Ni2+能抑制聚磷微生物的厌氧释磷和好氧吸磷，并能抑制内聚物聚羟基烷酸酯（PHA）的合成；当Ni2+质量浓度为10.0 mg/L时，PHA的最大含量仅为2.4 mmol/g （以单位质量挥发性悬浮物所含PHA中C的物质的量计），远低于空白组中PHA的含量。此外，Ni2+还对微生物群落的组成产生影响，并促进活性污泥中聚糖微生物的增殖。     

胡敏酸对水泥土强度的影响及机理

针对实际工程中胡敏酸造成水泥土搅拌桩强度降低的问题,利用室内试验研究不同胡敏酸掺入量、不同水泥掺入比制备的水泥土试样以及在不同养护龄期下水泥强度的变化规律,基于扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)的检测结果,分析胡敏酸对水泥土试样强度的影响机理.结果表明,1)水泥土试样的无侧限抗压强度随着胡敏酸质量分数的增大而减小,其峰值应力处的应变也随着胡敏酸质量分数的增大而降低;水泥土试样的无侧限抗压强度随着养护龄期的增大而增大;水泥土试样的无侧限抗压强度随着水泥质量分数的增加而增大,但随着胡敏酸质量分数的增大,低水泥质量分数的无侧限抗压强度增幅较小.2)通过对扫描电镜观察和能谱结果的分析,添加胡敏酸制备的水泥土试样,微观结构变松散,土颗粒周围的胶结物质减少;水泥质量分数较低时孔隙较多且较大,孔隙随着水泥掺入比的增大而减少,水泥结构变得更为密实;水泥土试样中水泥的水化产物即水化硅酸钙(C-S-H)与水化铝酸钙(C-A-H)随着胡敏酸质量分数的增大而减少,其微观结构中水泥的水化产物减少,能谱分析中水泥土的Ca质量分数减小,其宏观上表现为水泥土无侧限抗压强度降低.     

农林生物质热解制富酚生物油研究进展

随着化石资源的日益枯竭及其消耗带来的环境污染问题，开发与利用可再生资源得到广泛关注。农林生物质是一种低成本、易得并且分布广泛的可再生资源，其主要由纤维素、半纤维素和木质素组成，是一种可再生的潜在能源，而农林生物质热解制富酚生物油是一种有前景的高值化转化方式。本综述首先介绍了木质纤维素的热解方式，然后系统介绍了木质纤维素的组成以及生物质种类对木质生物质组成的影响，并深入讨论木质纤维素各主要组分的热解机制并着重介绍制富酚生物油形成路径，以及探讨热解方式和催化剂种类(活性炭、沸石、金属氧化物等)对富酚生物油产率的影响。最后，对木质纤维素热解制富酚生物油的发展方向进行展望。木质纤维素生物质热解制酚类生物油将为化石能源的替代提供一条新的路径，为国家“碳达峰、碳中和”战略提供理论支持。     

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。     

新型水处理装备及其响应曲面法优化

为了达到制备富氧水时低能耗、高含氧、易操作的目的,采用静态螺旋切割细分子化技术自主开发设计了富氧水制备装置,并采用响应曲面法研究了富氧水装置的氧气流量、氧气压力、水流量、水压力等4个关键参数对富氧水含氧量的影响。试验结果表明,所测试的富氧水制备装置最优生产工艺参数组合为:氧气流量0. 9 L/min,氧气压力0. 25 MPa,水流量0. 6 m~3/h,水压力0. 4 MPa。优化后制备的富氧水含氧量可达46. 20 mg/L,较优化前含氧量提高了6. 73%,富氧水制备装置的生产性能得到了改善。     

超高效液相色谱-质谱法直接进样测定水中草甘膦和丁基黄原酸

通过优化色谱条件、稀释样品、加入氨水等措施,建立了超高效液相色谱-质谱法直接进样分析地表水及自来水中草甘膦和丁基黄原酸的方法。草甘膦和丁基黄原酸在各自线性范围内线性关系良好,相关系数(R2) 0. 999。方法检出限分别为5. 20(前处理中对样品进行了20倍稀释)和0. 08μg/L,远低于国家标准限值要求。草甘膦和丁基黄原酸的加标回收率分别为73. 8%～92. 3%和85. 0%～113. 0%,样品间的标准偏差均10%,准确度和精密度均满足质控要求。该方法简化了样品前处理过程,成功降低了基质效应对草甘膦和丁基黄原酸测定的干扰。     

双氧水法和氨法在铜冶炼制酸尾气脱硫工程应用中的比较

随着社会经济的发展和环保要求的日益严格,铜冶炼制酸尾气中二氧化硫的有效治理和资源化利用变得十分必要。某铜业公司最初使用氨法脱除铜冶炼制酸尾气中的二氧化硫,但存在脱硫不稳定、设备腐蚀、氨逃逸等问题,为更有效地治理制酸尾气中的二氧化硫,将原氨法脱硫改造为双氧水法脱硫工艺,改进后脱硫效果显著,同时结合该公司的脱硫改造工艺比较了氨法脱硫和双氧水法脱硫技术。结果表明:氨法脱硫中的氨水腐蚀性强,脱硫效率为90%～93%,改进后的双氧水法的脱硫效率可达97%～98%;相较于氨法脱硫,双氧水脱硫具有流程简易、脱硫效率高、投资小、无二次污染、不结晶堵塞等优势,是一种典型的清洁生产工艺。以上结果可为其他行业及企业尾气脱硫提供一定的技术参考。