基于白碳黑的水化硅酸钙制备及其磷回收特性简

以白碳黑、硅灰、硅藻土和硅胶筛选硅质原料，并与钙质原料电石渣制备了水化硅酸钙。借助XRF、BET、FTIR等表征手段，通过多次重复除磷实验，研究了硅质原料特性对水化硅酸钙回收磷性能的影响。结果表明，白碳黑具有极高的反应活性，因此可作为制备具有磷回收特性的水化硅酸钙的硅质原料。结合XRD等表征发现，白碳黑的有效利用率是影响水化硅酸钙回收磷性能的关键，该利用率取决于白碳黑与电石渣的摩尔配比以及水热反应温度。当电石渣与白碳黑的摩尔比为1.6：1，反应温度为170℃时，白碳黑具有最佳的利用效率。该条件制备的水化硅酸钙可作为晶种，在其表面结晶形成羟基磷灰石，从而达到磷回收的目的，磷回收后固体物质中的磷含量为19.05%。     

非活体生物质对水中活性艳红X-3B的吸附研究

研究了4种非活体生物质(米酒糟、花生壳、柚子皮、稻草秸秆)对模拟废水中活性艳红X-3B的吸附条件及吸附机理。结果表明,活性艳红X-3B初始浓度为100 mg/L、pH为1.0~2.0、吸附剂浓度为10 mg/L时,4种吸附剂对活性艳红X-3B的吸附率可达到80%。吸附在60 min左右达平衡后最大吸附量的顺序为:米酒糟(58.8 mg/g)花生壳(28.0mg/g)柚子皮(23.6 mg/g)稻草秸秆(19.5 mg/g)。在达最大吸附率时,米酒糟的用量可减少一半、pH范围可宽为1.0~6.0,且吸附量是另三者的2倍以上。综合比较,米酒糟具有较强的吸附废水中活性艳红X-3B的能力,可作为废水中活性染料的吸附剂使用。而花生壳、柚子皮和稻草秸秆的吸附能力相对较弱,不是理想的吸附材料。数学模型模拟表明,米酒糟和柚子皮的吸附过程更符合Freundlich方程,而花生壳和稻草秸秆更符合Langmuir方程;动力学研究表明4种吸附剂的吸附拟合更符合拟二级动力学方程。     

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。     

膜电解法在线再生酸性蚀刻液及回收铜新技术

采用极化曲线法研究了酸性蚀刻液阴、阳极电化学行为，并构建了离子膜电解反应体系，考察了在线再生酸性蚀刻液及回收铜的效果。结果表明，阳极氧化过程发生浓差极化，存在极限电流密度，Cu＋含量越高，极限电流密度越大；阴极还原分4步反应进行，存在极限电流密度；强化溶液传质可有效提高阴、阳极极限电流密度，有利于避免电解过程中析出氯气和氢气；在线实验表明，通过监控阳极液ORP，可避免析出氯气；分步降低电流电解有利于避免析出氢气，形成致密的金属铜块；在电流为9～24A范围内分4步电解23．5h可再生酸性蚀刻液23．5L，同时电沉积回收510g铜，纯度高达99．98％。阴极电流效率达到95．2％，吨铜电耗3251kWh。电解过程中无氯气和氢气析出，无废液排放，表明膜电解法在线再生酸性蚀刻液具有良好的应用前景。     

利用剩余活性污泥生产一次性可降解材料

为了缓解污水处理厂日益严重的污泥处置难题,实现剩余活性污泥的无害化、减量化、稳定化、资源化利用。采用SBR系统对剩余活性污泥进行10 d的驯化,加入4.0 g/L的乙酸钠作为发酵培养基碳源和前体物质,累积聚羟基烷酸酯(polyhydroxyalkanoates,PHA)。30℃好氧发酵10 h后,PHA积累达1 125 mg/L,占污泥浓度(MLSS)的质量分数为35.7%。然后经过离心、烘干、粉碎后模压成型加工成一次性使用的可生物降解材料。使用正交实验进行优化,结果表明:其最佳的物料配比和模压条件为:干污泥57%;稻草纤维20%;聚乙烯醇(PVA)19%;硬脂酸钡2%;氧化钙2%;最佳工艺条件为100℃,加热1.5 h,此时加工出来的产品具有最优的抗压强度和拉伸强度。以本方法制成的可生物降解花盆其所含细菌总数、粪大肠菌群、蛔虫卵死亡率均达到国标所规定的污泥农用生物安全要求;另外,试样中未检出病毒;其重金属含量也达到国标所规定的污泥农用标准;其可生物降解性能达到了可降解材料的要求。因而本研究制备的一次性使用可降解花盆具有较好的开发和应用价值。     

新型材料淀粉微球对Cu2＋、Cr3＋和Pb2＋的吸附机理研究

以可溶性淀粉为原料,在反相悬浮体系中合成N,N′-亚甲基双丙烯酰胺交联淀粉微球为载体,研究了新型吸附材料淀粉微球（cross-linked starch microsphere,CSMs）对Mn＋（Cu2＋、Cr3＋、Pb2＋）的静态吸附行为。利用扫描电镜、X射线衍射仪和红外光谱仪对微球及其吸附产物进行表征,分析讨论了3种金属原子结构,研究了吸附机理。结果表明：308K时,Cu2＋、Pb2＋和Cr3＋的饱和吸附量分别是2.43、0.30和0.27 mmol/g,CSMs对Cu2＋离子吸附能力最强,并且其通过物理吸附、配位吸附方式吸附Mn＋,并得出引起微球吸附能力大小可能与金属离子电荷、离子半径和外层电子排布的差异因素有关。     

Recycling of organic materials and solder from waste printed circuit boards by vacuum pyrolysis-centrifugation coupling technology

Here, we focused on the recycling of waste printed circuit boards (WPCBs) using vacuum pyrolysis-centrifugation coupling technology (VPCT) aiming to obtain valuable feedstock and resolve environmental pollution. The two types of WPCBs were pyrolysed at 600°C for 30 min under vacuum condition. During the pyrolysis process, the solder of WPCBs was separated and recovered when the temperature range was 400-600°C, and the rotating drum was rotated at 1000 rpm for 10 min. The type-A of WPCBs pyrolysed to form an average of 67.91 wt.% residue, 27.84 wt.% oil, and 4.25 wt.% gas; and pyrolysis of the type-B of WPCBs led to an average mass balance of 72.22 wt.% residue, 21.57 wt.% oil, and 6.21 wt.% gas. The GC-MS and FT-IR analyses showed that the two pyrolysis oils consisted mainly of phenols and substituted phenols. The pyrolysis oil can be used for fuel or chemical feedstock for further processing. The recovered solder can be recycled directly and it can also be a good resource of lead and tin for refining. The pyrolysis residues contained various metals, glass fibers and other inorganic materials, which could be recovered after further treatment. The pyrolysis gases consisted mainly of CO, CO(2), CH(4), and H(2), which could be collected and recycled.     

有机化纳米粘土基絮凝吸附材料对马铃薯淀粉加工废水的资源化处理

采用物理化学提纯方法制备了有机化纳米粘土基絮凝吸附材料,经过以聚乙二醇2000(PEG-2000)、十六烷基三甲基溴化氨(CTAB)、四丁基氢氧化铵(TBAOH,质量分数25％)和溴化四苯基磷(TPPB)4种表面活性剂对絮凝吸附材料进行有机化修饰,并将其应用于马铃薯淀粉加工废水的资源化处理.实验结果表明,有机化纳米粘土...     

Photocatalytic degradation of five sulfonylurea herbicides in aqueous semiconductor suspensions under natural sunlight

In the present study, the photocatalytic degradation of five sulfonylurea herbicides (chlorsulfuron, flazasulfuron, nicosulfuron, sulfosulfuron and triasulfuron) has been investigated in aqueous suspensions of zinc oxide (ZnO), tungsten (VI) oxide (WO₃), tin (IV) oxide (SnO₂) and zinc sulfide (ZnS) at pilot plant scale under natural sunlight. Photocatalytic experiments, especially those involving ZnO photocatalysis, showed that the addition of semiconductors in tandem with the oxidant (Na₂S₂O₈) strongly enhances the degradation rate of the herbicides in comparisons carried out with photolytic tests. The degradation of the herbicides follows a first order kinetics according to the Langmuir-Hinshelwood model. In our conditions, the amount of time required for 50% of the initial pesticide concentration to dissipate (t_½) ranged from 8 to 27 min (t_30W = 0.3-1.2 min) for sulfosulfuron and chlorsulfuron, respectively in the ZnO/Na₂S₂O₈ system. None of the studied herbicides was found after 120 min of illumination (except chlorsulfuron, 0.2 μg L⁻¹).     

碱激发胶凝材料及其固化Pb^2＋的试验研究

对碱激胶凝材料（碱-偏高岭土、碱-矿渣和碱-粉煤灰）与水-水泥体系固化Ph^2＋进行了试验研究，其中水-水泥体系为对比样。结果表明：对于相同稠度的碱激发胶凝材料，即使Pb^2＋含量达到2．4％，除了碱-粉煤灰的抗压强度略低外，其他都达到30MPa以上，满足填埋或做建筑基材的使用要求；与水泥相比，碱激发胶凝材料能显著降低重金属离子（Ph^2＋）浸出浓度，其规律性与其NH4交换容量大小的规律性一致，与其固化体的抗压强度的大小没有相关性。