用废旧易拉罐制备PAFC絮凝剂的研究

采用酸溶法,通过单因素试验确定易拉罐中铝和铁的最佳溶出条件.再将制得的含铝溶液聚合,然后加入含铁溶解液复合生成聚合氯化铝铁(PAFC),通过正交试验确定了影响PAFC复合的主次因素及其最优组合.通过混凝试验对该产品的性能进行评价,结果表明,在相同的投药量(CAl+Fe为10.75 mg/L,只含Al的CAl为10.75 mg/L)下,该产品形成的矾花大,具有较高的去除率.因而利用易拉罐制备PAFC是一种资源回收利用的好方法,具有一定的经济、社会、环境效益.     

高炉渣制备聚硅酸硫酸铝铁混凝剂

以高炉渣为原料,分别采用酸浸及碱浸-酸化工艺得到铁、铝离子及聚硅酸,再将铁、铝离子引入聚硅酸制得聚硅酸硫酸铝铁(PSAFS)混凝剂。考察了PSAFS的聚合条件对焦化废水混凝效果的影响,并与市售混凝剂进行了对比。实验结果表明:PSAFS的最佳制备条件为n(Al+Fe)∶n(Si)=0.53,混凝剂p H=1,熟化时间0.5 h,熟化温度60℃;PSAFS加入量为4 m L/L时,混凝效果最好,对焦化废水的浊度和COD的去除率分别达到98.9%和74.5%;PSAFS的性能优于市售的3种混凝剂。     

PSAF-DMDAAC复合絮凝剂的制备及含铊废水的处理

将自制聚硅酸铝铁（PSAF）与二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）复配,制备了复合高分子絮凝剂PSAF-DMDAAC,并将其用于含铊废水的处理。表征结果显示：PSAF与DMDAAC先利用氢键形成聚合体后脱水,然后DMDAAC链上的烯基双键与PSAF中的聚铁、聚铝基团发生桥联反应,以配位键形式将基团引入DMDAAC链,形成一种新型复合絮凝剂。实验结果表明：复合絮凝剂制备的最优条件为（Al+Fe）与Si的摩尔比2∶1、Al与Fe的摩尔比1∶2、60%（w）DMDAAC溶液加入量0.8%（w）;废水处理的最优条件为絮凝剂投加量0.8 g/L、废水pH 9.5、沉降时间10 min;在上述优化条件下,废水的色度、浊度、铊的去除率分别达到95.0%,96.4%,95.6%,处理后废水的色度、浊度、铊质量浓度分别为10度、6 NTU、13 μg/L。     

CaCl2与纳米SiO2-聚硅酸铝铁复合混凝剂

采用CaCl₂和纳米SiO₂-聚硅酸铝铁复合混凝剂对含氟废水进行两步除氟。实验结果表明：ρ（ F^–）为 420.0 mg/L、pH为8.5的含氟废水经CaCl₂处理后ρ（ F^–）降至26.5 mg/L;在二级除氟pH为11.5、复合混凝剂加入量（复合混凝剂与废水体积比）为0.50%的最佳条件下处理60 min后废水中ρ（ F^–）降至5.7 mg/L,而采用聚合氯化铝（PAC）进行二级除氟时,ρ（ F^–）可降至8.7 mg/L,表明复合混凝剂比PAC的除氟效果更佳。复合混凝剂中自由离子和单体羟基配合物形态Al和Fe的含量相对较高,分别占76.5%和92.5%,而低聚合度的多核羟基配合物及高聚物形态Al和Fe的含量相对较低。     

赤泥制备含钛聚硅酸铝铁及亚甲基蓝溶液的混凝脱色

以拜耳法赤泥为原料、Na Cl为助溶剂,采用酸浸法溶出赤泥中的铁、铝元素,再与硅酸钠、硫酸氧钛反应制备出高效混凝剂含钛聚硅酸铝铁(T-PSAF),并将其用于模拟亚甲基蓝印染废水的脱色。实验结果表明:在硫酸浓度为8 mol/L、液固比(硫酸体积与干赤泥质量之比)为14 m L/g、酸浸温度为80℃、酸浸时间为80 min、Na Cl加入量为0.10 g/g(以干赤泥计)的优化酸浸条件下,铁、铝的浸出率分别为88.25%和73.21%;在n(Fe+Al)∶n(Ti)∶n(Si)=0.3∶0.3∶1、熟化p H为4~5、熟化时间为2 h、混凝剂加入量为25 m L/L的优化混凝条件下,初始亚甲基蓝质量浓度为10 mg/L的废水的脱色率可达87.1%,而当初始亚甲基蓝质量浓度增至150~200 mg/L时废水脱色率可达99%以上。     

负载型金属催化剂的制备及印染废水的催化氧化处理

采用浸渍沉淀法制备负载型金属催化剂,考察了载体种类、活性组分种类、活性组分配比（n（Fe2+）∶n（Mn2+））、浸渍液浓度（以Mn2+计）、煅烧温度和煅烧时间对催化剂性能的影响。实验结果表明：活性炭负载FexOy-MnOx型催化剂具有较高的活性;将在浸渍液浓度0.5 mol/L（以Mn2+计）、n（Fe2+）∶n（Mn2+）=1∶2、煅烧温度250 ℃,煅烧时间8 h条件下制备的催化剂用于印染废水（COD=584 mg/L、色度500倍）的处理,在臭氧流量0.8 L/min、废水pH 7、催化剂加入量40 g/L、反应时间60 min的条件下,印染废水COD的去除率为83.2%;该催化剂具有良好的稳定性,连续使用6次后的COD去除率仍可达到61.1%。     

含羧甲基淀粉复合絮凝剂的絮凝性能

以酸性铝盐和碱式铝盐为基本原料,引入羧甲基淀粉,制备新型无机-有机复合高分子絮凝剂(PASC).分别对硅藻土悬浮液和染料溶液进行絮凝实验,并与传统絮凝剂聚合氯化铝(PAC)进行对比实验.对于不同初始浊度的硅藻土悬浮液,当剩余浊度达1 NTU时,PASC加入量较PAC分别减少57.56%～75.31%.PASC加入量为12 mg/L时,分散橙染料溶液色度去除率达98.14%;PASC加入量为18 mg/L时,活性红染料溶液色度去除率达81.18%.     

西瓜皮基碳气凝胶的制备及其吸附性能

以西瓜皮为碳源,通过水热处理结合冷冻干燥法制备了碳气凝胶。采用FTIR、拉曼光谱、XPS和SEM等技术对碳气凝胶的表面基团、形貌和结构进行了表征。考察了碳气凝胶对罗丹明B和孔雀石绿模拟染料废水的吸附性能。表征结果显示,碳气凝胶呈现典型的三维无序网状多孔结构,其表面存在大量的羟基、羰基、羧基等官能团。实验结果表明,在罗丹明B或孔雀石绿初始质量浓度为10 mg/L、碳气凝胶加入量为0.5 g/L、吸附温度为常温、初始废水p H为染料废水自然酸碱度、吸附时间为1 h的条件下,碳气凝胶对孔雀石绿的去除率为92.7%,对罗丹明B的去除率为67.2%;循环使用4次到6次,罗丹明B和孔雀石绿的去除率略有降低。     

用煤矸石和鼓风炉淤泥制备聚硅酸铁铝混凝剂

研究了以煤矸石和鼓风炉淤泥为原料，在常压条件下制备高效混凝剂凝剂聚硅酸铁铝的方法，确定了合理的生产工艺和操作条件，用该混凝剂处理实际废水，并与聚合硫酸铁的处理效果进行比较，结果表明，出水COD和色度去除率均提高约30%，SS去除率提高约10%，同时探讨了该混凝剂处理废水的反应机理。     

改性蚁酸木质素的制备与应用

采用加拿大一枝黄花茎杆为原料提取蚁酸木质素,通过氧化或接枝复合的方法对蚁酸木质素进行改性,对改性产物进行了FTIR和SEM表征。实验结果表明：接枝复合改性产物中存在-CONH的接枝复合链,氧化改性产物基本保持了蚁酸木质素原来的吸收峰;采用接枝复合改性产物处理初始质量浓度为50 mg/L的亚甲基蓝废水,在废水pH 7、吸附时间4 h、改性产物加入量22 mg/mL的条件下,亚甲基蓝去除率为90.94%;采用氧化改性产物处理相同亚甲基蓝废水,在废水pH 10、吸附时间12 h、改性产物加入量22 mg/mL的条件下,亚甲基蓝去除率为81.93%。     

铁盐沉淀-絮凝法处理矿山低浓度含砷废水

采用铁盐沉淀-絮凝法处理某矿山低浓度含砷废水,研究了沉淀剂种类、铁与砷的摩尔比(铁砷比)、砷的价态、反应pH以及添加高分子絮凝剂对除砷效果的影响。与其他铁盐沉淀剂(聚合硫酸铁、氯化铁)相比,高铁酸钾具有优异的除砷性能。铁盐对砷(Ⅲ)的去除率明显低于砷(Ⅴ)。砷去除率随铁砷比的增大而提高。反应pH对除砷效果影响显著。以高铁酸钾为砷沉淀剂,在铁砷比为12∶1、反应pH为5~7、聚丙烯酰胺投加量为0.5~1.0 mg/L的最适条件下,废水的砷去除率达98%以上。处理后出水中砷质量浓度低于0.05 mg/L,达到GB3838—2002《地表水环境质量标准》中Ⅲ类水质标准。     

改性沸石复合材料的制备及对废水同步脱氮除磷

采用十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)溶液和LaCl3溶液对人造沸石进行改性,以实现其对废水的同步脱氮除磷。通过正交试验确定了改性沸石制备的最佳条件,并运用SEM、BET、EDS、FTIR、XRD和TG技术对改性沸石进行了表征。实验结果表明:改性可提高人造沸石对废水中氨氮(NH4+-N)和总磷(TP)的去除率;改性沸石制备的最佳条件为HDTMA质量浓度12 g/L、LaCl3质量浓度9 g/L、HDTMA溶液和LaCl3溶液的体积比1∶5,固液比1∶90;采用该条件下制备的改性沸石吸附处理NH4+-N和TP的质量浓度分别为23.78 mg/L和11.78 mg/L的废水,NH4+-N和TP的去除率分别达96.88%和95.12%。表征结果显示,改性后,HDTMA和LaCl3有效负载于人造沸石表面,且未改变人造沸石的基本骨架。     

电炉炼锡废渣制备白炭黑

以电炉炼锡废渣为原料,经过酸浸处理去除Fe元素后,再用沉淀法制备白炭黑。探索了制备白炭黑的最佳工艺条件。分别采用XRD、FTIR、SEM及粒度分析等技术表征了白炭黑产品的物相、形貌、粒径及其分布。实验结果表明,制备白炭黑的最佳工艺条件为:Na OH溶液浓度8 mol/L、固液比1∶10(干燥废渣质量与Na OH溶液体积比,g/m L)、搅拌速率300 r/min、反应温度90℃、反应时间6 h。在最佳工艺条件下制备的白炭黑产品中Si O2质量分数达92.8%。表征结果显示,所制备的白炭黑产品是由近似球形的颗粒聚集而成的无定形非晶体水合二氧化硅,粒径为95~200 nm的颗粒约占87.5%。     

阳离子乳液型清水剂的制备及其在油田污水处理中的应用

以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为阳离子单体,苯乙烯、丙烯酸丁酯为疏水单体,十六烷基三甲基溴化铵和聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(OP-10)为乳化剂,过硫酸铵为引发剂,采用乳液聚合法制备乳液型清水剂。优化了制备清水剂的工艺条件,考察了清水剂对油田污水的处理效果。实验结果表明:在x(DMDAAC)小于20%、n(苯乙烯)∶n(丙烯酸丁酯)为2∶1、乳化剂占单体质量分数为5%、引发剂占单体质量分数为0.5%的优化条件下可制备形成稳定的阳离子乳液清水剂;分子量越大、x(DMDAAC)越大,清水剂的除油效果越好;在x(DMDAAC)为20%、其他最优条件不变的情况下制备的Q20清水剂使用浓度为30 mg/L时可使油田污水含油量从295 mg/L降至13 mg/L。自制清水剂的除油效果好于市售清水剂。     

工业烟气氨法-络合法同时脱硫脱硝

在脱硫脱硝喷淋装置上采用氨法-络合法处理工业烟气。考察了吸收液pH、Fe(Ⅱ)EDTA浓度、初始烟气浓度、液气比对烟气同时脱硫脱硝效果的影响。实验结果表明:吸收液的酸碱度通过影响Fe(Ⅱ)与EDTA的络合形式进而影响NO去除率;SO_2去除率主要受吸收液pH和初始SO_2质量浓度的影响;当吸收液pH大于8、吸收液Fe(Ⅱ)EDTA浓度大于0.100 mol/L、初始SO_2质量浓度小于1 500 mg/m3、初始NO质量浓度为1 200 mg/m3时,SO_2去除率均在95%以上,NO去除率为54%;当液气比由1 L/m3增大至4 L/m3时,有效脱硫时间和有效脱硝时间分别增长了7 min和4 min。     

酸浸—萃取—沉淀法回收废锂离子电池中的钴

采用酸浸—萃取—沉淀法回收废锂离子电池中的钴。实验结果表明:废锂离子电池在600℃下煅烧5 h可将正极材料上的有机黏结剂与正极活性物质分离;正极活性物质在Na OH溶液浓度为2.0 mol/L、n(Na OH)∶n(铝)=2.5、碱浸温度为20℃的条件下碱浸反应1 h后,铝浸出率达99.7%;已除铝的正极活性物质在硫酸浓度为2.5 mol/L、H_2O_2质量浓度为7.25 g/L、液固比为10、酸浸温度为85℃的条件下酸浸反应120 min,钴浸出率高达98.0%;酸浸液在p H为3.5、萃取剂P507与Cyanex272体积比为1∶1的条件下,经2级萃取,钴萃取率为95.5%;采用H_2SO_4溶液反萃后在硫化钠质量浓度为8 g/L、反萃液p H为4的条件下沉淀反应10 min,钴沉淀率达99.9%。     

废锂电池放电及正极片分离回收处理

研究了废锂电池放电及正极片分离回收处理工艺。实验结果表明:经质量浓度30 g/L NaCl溶液浸泡9.0 h可实现电池放电,残余电压在0.5 V以下;在60℃恒温水浴振荡、NaOH质量浓度40 g/L、废锂电池质量与NaOH溶液体积的比为15 g/L的优化条件下,集流体完全与活性物质分离,回收得到的黑色粉末为LiCoO2活性材料,未见铝杂质的特征峰;通过硫酸中和的方法回收碱浸溶液中的铝,当体系pH为10.0时,可获得最大量的Al(OH)3沉淀,沉淀物颗粒表面光滑,粒径大小不一。