赤泥晶种法诱导磷酸铵镁结晶回收模拟废水中磷的可行性研究

对赤泥的理化性质进行了分析,探索了以赤泥为晶种磷酸铵镁(MAP)结晶法从模拟废水中回收磷工艺。结果表明,经过研磨的赤泥颗粒属无孔物质或者大孔物质;将赤泥溶于水时有碱液和离子溶出,赤泥的主要化学成分为Ca、Al、Si和Mg等元素。投加赤泥晶种有利于磷酸铵镁结晶的形成。在初始磷酸盐浓度为90 mg/L、N∶Mg∶P摩尔比为1∶1∶1、不调节pH值、搅拌时间30 min、搅拌速度180 r/min、沉淀时间30 min条件下,赤泥粒径为60～80目、投加量为8 g/L时,以赤泥作为晶种诱导磷酸铵镁结晶回收磷的效果最优。干燥晶种的使用次数对磷酸根离子的回收率影响不大。所得结晶产物是一种很好的缓释肥。     

结晶工艺在废水处理领域的应用与发展

结晶水处理工艺具有占地面积小、不产生污泥、可回收资源等优势,近年在国内外备受关注,随着理论和工艺技术的不断完善,其应用范围逐渐扩大。到目前为止,国外已将结晶水处理工艺成功应用于众多实际工程,但国内对其的研究仍局限于实验室阶段。基于上述原因,本文较全面地综述了结晶工艺在废水处理领域的发展现状,并重点对结晶工艺在磷酸盐、重金属的去除与回收以及工业防垢领域的理论研究和工程应用进展进行讨论,同时探讨了目前结晶工艺存在的几个问题以及下一步的发展方向。     

硫化镍异相结晶法处理含镍废水

针对含络合剂的重金属废水,以含镍废水为例,探索了以气体硫化氢为结晶药剂的硫化镍异相结晶技术。废水以薄层液膜方式铺展于结晶载体表面,硫化氢气体穿过气液界面进入液相,硫离子与金属离子在载体表面异相结晶析出,重金属得以去除。以含酒石酸的模拟化学镀镍废水为对象,静态实验与动态实验均表明该技术具有可行性,硫化镍沉淀在结晶载体表面异相结晶析出,且附着稳定;络合剂对反应影响小;进水流速为4 mL/min,硫化钠流速为0.65 g/min,氮气流速为0.16 L/min时,出水镍浓度为49～53 mg/L,单位面积滤布表面结晶平均去除镍量为0.98 g/(m2.h)。     

赤泥晶种法磷酸铵镁结晶工艺模拟废水磷的回收

以赤泥为晶种,研究不同工艺条件对磷酸铵镁(MAP)结晶法回收模拟废水中磷的影响。结果表明,在投加赤泥(60～80目)8 g/L,搅拌速度为180 r/min,搅拌时间30 min,沉淀时间30 min,N∶Mg∶P=1∶1∶1的条件下磷酸根离子的回收率随初始磷酸盐浓度的增加而增大,在初始磷酸盐浓度小于90 mg/L时增幅较大,初始磷酸盐浓度大于90 mg/L后增幅减小;pH值对磷酸根离子的回收率影响显著,结合铵根离子、镁离子的回收率变化,pH值为9.5时最优;磷酸根离子的回收率随着Mg∶P摩尔比和N∶P摩尔比增大而呈上升趋势,当Mg∶P摩尔比为1.4∶1、N∶P摩尔比为4∶1时,磷酸盐的回收率可达97.9%。运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对最优工艺条件下的结晶产物进行了表征,表明磷主要以磷酸铵镁形态回收。     

几种结晶条件对氧化镁脱硫副产物回收的影响

为了优化脱硫液中硫酸镁结晶回收的控制条件,将经过处理的现场脱硫液放入5L夹套反应器中进行冷却结晶的单因素试验和正交试验,发现溶液冷却速率在7℃/h,搅拌速度为40 r/min,结晶温度为20℃,硫酸镁质量分数为34％时,一次结晶率为53％、晶体粒径0.45 mm.此条件下得到的结晶基本符合工业标准.     

硅橡胶低温环境性能研究

目的 研究低温环境对硅橡胶性能的影响。方法 探究硅橡胶6141和6144在-55℃长期低温环境下的压缩永久变形性能变化规律,以及不同低温环境对2种硅橡胶邵氏硬度和拉伸性能的影响,并通过DSC和TMA对材料热效应和弹性恢复行为进行分析。结果 在-55℃的低温环境下,随着时间的延长,硅橡胶的低温压缩永久变形会发生突变。当低温持续时间达到27 d后,硅橡胶6141和6144的低温压缩永久变形分别达到81%和92%,出现失效。对比-25℃和-55℃低温环境下的硬度和拉伸性能发现,随着温度的降低,材料拉断伸长率先增加、后降低,拉伸强度和硬度逐渐增大。当温度降低到-55℃时,由于材料产生结晶,硅橡胶6141和6144的拉伸强度分别增大58%和72%,稳定后的硬度值分别增加25和36。通过DSC和TMA研究发现,硅橡胶会在低温下产生结晶,回弹性降低。在-55℃低温环境下,通过TMA测试得到的6141和6144压缩永久变形分别为60%和62%。结论 在长时间的极端低温环境下,硅橡胶会缓慢发生结晶,使硅橡胶材料在高于其玻璃化转变温度和结晶温度范围内出现性能突变,发生失效。     

燃煤电厂脱硫废水的零排放处理技术

采用化学沉淀—混凝—软化工艺对江苏某燃煤电厂湿法烟气脱硫废水进行物化法预处理,预处理后的废水再进行蒸发结晶,回收工业盐及冷凝水,最终实现了电厂脱硫废水的零排放。实验结果表明:在化学沉淀p H为9、混凝剂聚合硫酸铝铁(PAFS)加入量为2.5 m L/L、絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)加入量为2.0 m L/L的条件下,废水浊度可降至4.13 NTU,废水中的重金属、氟离子以及悬浮物被有效去除,预处理后废水的水质可达到GB8978—1996《污水综合排放标准》;蒸发结晶处理得到的工业盐和冷凝水分别符合GB/T 5462—2003《工业盐》的国家精制工业盐二级标准和GB 1576—2008《工业锅炉水质》的给水标准;脱硫废水的工业盐产率量为30 g/L。     

磷酸铵镁结晶-沉淀反应器构建与流态模拟

构建了套筒式机械搅拌磷酸铵镁结晶-斜板强化沉淀反应器用于处理高浓度氮磷废水,并回收磷酸铵镁晶体.考察了搅拌转速、水力停留时间以及颗粒碰撞总次数（GT值）对运行效果的影响,并利用计算流体动力学软件（Fluent18.1）对反应器流态进行了数值模拟,分析了反应器结构设计的合理性,为磷酸铵镁结晶-沉淀反应器设计及运行提供技术参考.结果表明,反应器在转速为250r/min、水力停留时间为0.375h、平均GT值范围在14000~20000之间时,氨氮的平均回收率为76.00%以上,磷的平均回收率为97.00%以上,晶体的平均粒径达到20.515μm,出水浊度一直稳定在2NTU以下.扫描电镜以及X射线衍射分析表明,沉淀物为纯净的磷酸铵镁.反应器内不同区域的水力分级明显：混合反应结晶区流态为湍流区,缓冲区和磷酸铵镁收集区流态为过渡区,固液分离区流态为层流区.反应器的流态特征表明,在适宜的运行参数下该反应器的结构设计满足晶体形成、生长与固液分离的水力需求.     

太湖水荧光光谱分析

利用SP-2558多功能光谱测量系统,对太湖水、普通自来水和纯水在紫外光激励下产生的荧光光谱及其特性进行了实验研究。结果表明,太湖水在波长290nm左右的紫外光激励下能产生较强的荧光。荧光峰是360nm至510nm范围的宽谱峰,荧光峰值波长在453nm左右;在同一紫外光激励下,三种取样水所产生的荧光光谱有明显的差异。太湖水强而宽的荧光光谱来自于污染物,荧光光谱的差异对应水质污染的情况。研究方法可作为鉴别水质污染的一种有效的手段。     

膜蒸馏-结晶技术的研究现状和发展前景

膜蒸馏-结晶工艺是一种新的回收纯物质方法，尤其从废水中分离出晶体。对于膜蒸馏-结晶技术进行了综述，介绍了膜蒸馏-结晶技术的优点，以及工艺控制的关键技术。概述了膜蒸馏-结晶的起源和国内外研究现状，指出了膜蒸馏-结晶在高浓度无机盐废水中应用的优势，预测其在该方向上很好的发展前景。