市政污泥水热炭化废水组成成分特征

污泥水热炭化处理被认为是极具潜力的污泥安全处置与资源化利用的技术措施之一。为了解废水中碳、氮、磷、钾和重金属含量随水热炭化反应温度和反应时间的变化规律,对市政污泥190℃和260℃水热炭化不同时间（1、6、12、18和24 h）后的废水组成成分进行了研究。结果表明,水热炭化处理后,废水颜色由黑色变成浅黄色;pH由6.40提高到9.14;TOC、COD和BOD5最高分别增加了13 175 mg/L、55 998 O2mg/L和31 723 O2mg/L;氮和钾含量显著提高,但磷含量降低;Cd、Cr含量由未检测到分别增加到0.060 mg/L和2.326 mg/L,As、Pb含量均由0.032 mg/L分别增加到1.408 mg/L和0.590 mg/L,但Cu、Mn及Zn含量降低。比起反应时间,反应温度对废水组成成分的影响更大。     

炭化柚子皮对废水中双酚A的吸附

采用磷酸二氢钾活化原材料柚子皮，分别在300℃和600℃对活化后柚子皮进行炭化，制得吸附剂（CC300和CC600），通过静态吸附实验研究了炭化柚子皮对双酚A的吸附性能。采用比表面积分析仪对炭化柚子皮进行表征，实验考察了pH值、吸附时间和温度对双酚A吸附的影响，并详细研究了炭化柚子皮对双酚A的吸附行为和机理。结果表明，高温炭化柚子皮（CC600）吸附双酚A能力比低温炭化（CC300）的强，其吸附较好地满足Langmuir和Freundlich等温方程；动力学研究表明，其吸附速率快，在150min内能达到吸附平衡，准二级动力学模型较好地描述该吸附行为，相关系数高达0．99：计算了热力学参数△G、△H和△S的值,△G为负值,说明该吸附过程为自发过程。     

温度对畜禽粪便水热炭产率及特性的影响

以猪粪、牛粪和鸡粪3种畜禽粪便为原料制备水热炭,研究了温度对畜禽粪便水热炭产率及其特性的影响,着重分析了不同温度(140～220℃)下水热炭的产率、元素组成、碳保留量、官能团及重金属含量的变化。结果表明:畜禽粪便水热炭产率为48.8%～74.2%,且随着温度的升高其产率逐渐降低;此外,49.6%～82.1%的碳被保留在水热炭中,低温利于碳的保留。水热炭的H/C随着温度的升高而逐渐降低,但—OH峰逐渐减弱。畜禽粪便经过水热炭化后,其重金属含量均有不同程度的增加,其中Cu、Zn和Cd的含量超标。重金属元素的相对富集系数1,由此可见,重金属除了部分保留在水热炭中外,还有部分重金属进入到热解液态产物中。     

还原氧化石墨烯/磷酸银光催化剂制备及其对卡马西平的降解

为进一步增强Ag_3PO_4的催化应用性能,采用水热还原法制备还原氧化石墨烯/磷酸银(rGO/Ag3PO4)复合光催化剂并对其进行表征;考察了氧化石墨烯(GO)掺量、溶液pH、光源对其光催化降解卡马西平效果的影响;通过对催化降解过程中活性物种的确定,初步推断其降解机理。结果表明,复合改性有助于提高Ag_3PO_4颗粒分散性,增强其光响应能力和光催化活性。当GO掺量为0.7%,初始pH为5～9时,全波段辐射处理初始浓度200μg·L~(-1),卡马西平在6 min内基本可实现对其完全降解。催化降解过程中光生空穴是主要的活性物质,其与羟基自由基、水合电子共同作用实现卡马西平的降解。     

影响炭化型煤成型性能的工艺参数研究

对无烟粉煤生产炭化型煤的成型工艺进行了研究,得出了粉煤成型的最优工艺参数。同时用扫描电镜(SEM)对炭化型煤高温时的粘结机理进行了研究,结果表明,粘结剂用量为16%,成型水的质量分数为13%~15%,成型压力为50 MPa,炭化温度为800℃时,制得的高性能型煤的抗压强度和跌落强度分别为13.2 MPa和98.2%。型煤炭化时,煤改性粘结剂产生液相胶质体在无烟煤表面形成胶质薄膜层,薄膜层逐渐缩聚、固化,填充于颗粒间,提高了型煤强度。     

炭化污泥吸附染料的性能及其在处理印染废水中的应用

采用等温吸附实验,比较研究了活性炭和炭化污泥染料吸附特性.结果表明,活性炭和炭化污泥对次甲基蓝、酸性大红GR、碱性紫3种染料的等温(25±2℃)吸附曲线可用Langmuir或Freundlich方程来描述,回归系数为0.94～0.99,达到极显著水平(P＜O.01).根据Langmuir方程计算得出,炭化污泥对次甲基蓝...     

污泥预植重金属Cu炭化及炭中重金属的稳定性研究

提出一种污泥预植重金属炭化后固定的概念,并以重金属Cu为代表,以CuCl2的形式植入;研究了在不同Cu预植浓度、不同温度下炭化后污泥本身以及额外添加的重金属在炭中的保留率以及稳定特性,同时采用不同的浸出方法,确定与污泥炭最终处置目标相关的最大可预植量.结果表明,在污泥中Cu的预植量为0.5%(质量分数,以Cu元素计)时,经过热解炭化,90%以上的Cu都保留在污泥炭中,其固定效果与温度有关,400℃以上时,炭化温度越高,Cu越容易浸出.在污泥中预植重金属Cu存在最大容量限制,最大可预植量与污泥炭最终处置目标有关,若选择在卫生填埋场进行填埋,则Cu的预植量不宜超过0.5%.本研究提供了一种污泥包裹其他含重金属的废料共炭化实现无害化的新思路,从而达到用污泥治废的效果.     

铜藻基生物炭的水热制备及性能表征

以浙江优势大型海藻之一的铜藻为原料,采用水热炭化法制备了生物炭.同时,通过正交法,以碳回收率和得率为指标,考察了反应时间、反应温度及铜藻与去离子水质量比等因素的影响,确定制备水热炭的最佳工艺条件.结果表明,制备铜藻基水热炭的最佳工艺条件为:反应时间2 h,反应温度180℃,铜藻与去离子水质量比1/4,在此条件下,水热炭的碳回收率为65.0%,得率为51.4%.元素分析、BET、接触角测定和傅里叶红外表征结果表明,铜藻基水热炭比表面积为26.6 m2·g-1,pH值为4.8,具有较高的O/C和较低的C/N,与干法裂解炭相比,其亲水性更强,且表面具有更为丰富的含氧、含氮官能团,灰分含量更低,得率和碳回收率分别提高了53.4%和33.5%.     

掺杂纳米Bi2WO6的水热合成及其光催化性能研究

采用水热法合成了掺杂纳米Bi₂WO₆，以罗丹明B为目标降解物，研究了样品在可见光下的光催化性能。采用XRD测试了合成样品的晶体结构，采用BET法测试了合成样品的比表面积，实验结果表明适当浓度的Pb²⁺、Sr³⁺和Zr⁴⁺离子对纳米Bi2WO6的掺杂均能提高其催化性能，其中掺杂Pb²⁺、Zr⁴⁺更有效，且Pb²⁺在1%掺杂时效果最好，Zr⁴⁺在0.5%掺杂时效果最好。而且，光催化剂在光催化过程中性能稳定，不产生光腐蚀，并具有一定的吸附性能。     

煤和聚丙烯腈炭化过程中负载铁原子在表面与体相间的质量迁移

采用ＸＰＳ和Ａｒ＾＋离子刻蚀技术，研究了炭化过程中铁原子在煤和聚丙烯腈表面和体相间的质量分布规律。结果发现，随炭化进行铁原子由表面向体相迁移和富集，炭化温度升高，迁移和富集增加，表面浓度逐渐降低，以致铁原子沿粒子径向呈浓度梯度分布。