碱性氧化焙烧回收含铬污泥中的铬

采用碱性氧化焙烧工艺回收含铬污泥中的铬,以浸出渣作为焙烧填料,最佳工艺条件为：含铬污泥加入量10g,浸出渣加入量8g,焙烧温度700℃,焙烧时间40min,n（Cr2O3）：n（NaNO3）：n（Na2CO3）：n（NaOH）=1：2：3．5：10。在此条件下,碱性氧化焙烧工艺铬浸出率高达98％以上。     

酸浸出法回收冶金污泥中的有价金属

采用二次酸浸出的方法回收镍钴湿法冶金工业污泥中的有价金属。先采用水和硫酸作为浸出剂浸出Mg和Na,最佳工艺条件为浸出液的pH 7.5、浸出时间5 min、浸出剂体积与干污泥质量的比(ω)为10 mL/g。再采用硫酸作为浸出剂、焦亚硫酸钠作为还原剂进行二次酸浸,在硫酸与污泥质量比为1.3、焦亚硫酸钠与污泥质量比为0.3、ω为5 mL/g、浸出温度85℃、浸出时间20 min的最佳工艺条件下,Co、Ni、Cu、Mn和Zn的浸出率分别达92.45%、93.48%、89.52%、97.78%和94.79%。经XRD表征,浸出后污泥中未见原污泥中的矿物相,说明原污泥中的矿物几乎全部被溶解。     

Fe3O4-PTFE电极制备条件和双阴极电-Fenton反应条件的优化

制备了Fe₃O₄-聚四氟乙烯（PTFE）电极,优化了原料配比和焙烧温度。对比了Fe₃O₄-PTFE单阴极和Fe₃O₄-PTFE与乙炔碳黑-PTFE电极并联双阴极体系对模拟Rhb染料废水的处理效果。实验结果表明：在m（Fe₃O₄）∶m（PTFE）=3.0∶2.5、焙烧温度为300 ℃的条件下制备Fe₃O₄-PTFE电极,采用阴极电-Fenton法降解模拟Rhb废水的效果最佳,电解反应120 min时Rhb降解率达86.91%;Fe₃O₄-PTFE电极与乙炔碳黑-PTFE电极并联作为双阴极电解Rhb废水时,最佳电压为6 V,最佳初始废水pH为3,在此条件下电解反应120 min时Rhb降解率达91.65%。     

含铜废催化剂中铜的回收

采用热解—氨浸工艺处理含铜废催化剂（w（Cu）为23.6%）,优化了工艺条件,并通过蒸氨还原法制备出Cu₂O产品。实验结果表明：热解工段中,控制管式热解炉的空气流量为3.0 m³/min,在升温速率20 ℃/min、热解终温600 ℃、终温保持时间90 min的优化条件下,含铜废催化剂中的有机物热解完全;氨浸工段中,以NH₄Cl-NH₃-H₂O溶液为氨浸液,控制氨浸温度为40 ℃,在烧成料研磨时间90 min（粒径29.43 μm）、氨浸液总氨浓度4 mol/L、氨浸时间80 min的优化条件下,铜浸出率达到98%;经蒸氨还原法制得的Cu₂O产品的质量符合HG/T 2961—2010《工业氧化亚铜》中的一等品标准,产率为24%。     

炼油废水污泥脱水工艺条件的优化

采用化学除油降黏—污泥调理—离心脱水工艺处理某炼油厂废水处理系统的混合污泥,并对工艺条件进行优化。实验结果表明,最佳的工艺条件为：化学除油降黏阶段处理体系的pH=4,反应温度35 ℃,H₂O₂加入量 2 g/L,m（H₂O₂）∶ m（Fe²⁺）=4,反应时间 60 min;污泥调理反应阶段的CaO加入量7.0 g/L;离心脱水阶段在分离因数为1 558时脱水5 min。在此条件下,得到的泥饼的含水率为70.0%~75.0%（w）,含油率小于2%（w）,污泥比阻约为3.0×10⁷ s²/g。     

CeO2/TiO2纳米管催化剂脱硝性能研究

利用废气中本身含有的CO催化还原烟气中的NO_x,可以实现以废治废。采用TiO₂纳米管负载CeO₂,制备CeO₂/TiO₂纳米管催化剂,并对其进行了SEM表征及影响因素实验。实验结果表明：在n（Ce）∶n（Ti）=3∶7、焙烧温度500 ℃、焙烧时间3 h时制备的CeO₂/TiO₂纳米管催化剂形貌较好,表面颗粒分布相对均匀;反应温度400~600 ℃时NO脱除率达98%;该催化剂具有一定的抗氧性能;当n（SO₂）∶n（NO）=（1∶2）~（2∶1）时,NO脱除率仍然在95%以上。     

Mn/γ-Al2O3催化剂的制备及头孢合成废水的催化臭氧氧化法深度处理

对Mn/γ-Al₂O₃催化剂的制备条件及头孢合成废水的催化臭氧氧化法深度处理工艺条件进行了优化。实验结果表明：以Mn（NO₃）₂溶液为浸渍液,Mn/γ-Al₂O₃催化剂的最优制备条件为浸渍液浓度0.10 mol/L、浸渍时间9 h、焙烧温度400 ℃、焙烧时间2 h;在反应时间为30 min、废水pH为9.0、臭氧通量为4.6 mg/min、催化剂加入量为5 g/L的条件下,当进水COD、BOD₅、ρ（氨氮）和色度分别为220~250 mg/L,8~10 mg/L,10~12 mg/L和60~70倍时,出水COD、BOD₅、ρ（氨氮）和色度的平均去除率分别为53%,30%,33%和93%,出水水质满足GB 21904—2008《化学合成类制药工业水污染物排放标准》的要求。     

利用钢铁盐酸酸洗废液在填料塔中制备FeCl3

以钢铁盐酸酸洗废液为原料,亚硝酸钠为催化剂,氧气为氧化剂,在填料塔中催化氧化制备三氯化铁。考察了反应温度、催化剂加入量和添加方式、循环流量等对制备三氯化铁的影响。实验结果表明,在优化的工艺条件为料液预热温度为60 ℃、催化剂加入量为钢铁盐酸酸洗废液总质量的0.30%、料液循环流量6.0 m³/h的条件下,反应80~120 min,酸洗废液中的Fe²⁺完全氧化为Fe³⁺。     

次氯酸钠废液活化法制备柚子皮活性炭

以柚子皮为原料,采用次氯酸钠废液活化法制备了柚子皮活性炭,通过正交实验优化了制备条件,并运用SEM、FTIR和XRD技术对活性炭产品进行了表征。实验结果表明:制备柚子皮活性炭的最佳工艺条件为炭化温度350℃、次氯酸钠废液含量25%(φ)、次氯酸钠废液活化时间25 min、高温活化温度650℃、高温活化时间60 min;最佳条件下,柚子皮活性炭的产率为31.88%、碘吸附值为854 mg/g、亚甲基蓝吸附值为216.9 mg/g。表征结果显示:活化后的柚子皮炭具有更大的孔体积、更有序的孔径排布和更发达的孔隙结构;柚子皮活性炭表面存在大量的含氧基团;柚子皮活性炭的石墨化度为61.32%,具有较高的稳定性。     

用含硫化砷废渣制备砷酸铜

以湖北省某化工企业含砷废水处理过程中产生的含硫化砷废渣为研究对象,采用氧化碱浸—沉淀工艺制备砷酸铜。考察了沉淀反应液pH、沉淀反应温度、搅拌转速对砷沉淀效果的影响。采用XRD和SEM技术对砷酸铜的物相及形貌进行了表征。实验结果表明：废渣在氧化碱浸过程的砷浸出率为96.53%;沉淀反应时间为30 min时,沉淀步骤的最佳工艺条件为沉淀反应液pH 5.0、搅拌转速500 r/min、沉淀反应温度50 ℃。验证实验结果表明,在该工艺条件下,砷沉淀率均达93.96%以上。SEM表征结果显示,砷酸铜产品为颗粒状,粒径约为500 nm。XRD表征结果显示,砷酸铜产品中主要含有Cu₃As₂O₈,Cu₄O（AsO₄）₂,Cu₄（As₂O₇）O₂。该方法工艺简单、无二次污染,为废渣的综合利用提供了一种新的技术路线。     

MnO_2陶粒臭氧氧化催化剂的制备及其性能

以凹凸棒土为载体、MnO_2为活性组分,制备了MnO_2陶粒臭氧氧化催化剂,并以草酸为模拟污染物,采用响应面法对催化剂的制备条件进行了优化。实验结果表明:各因素对草酸去除率影响的显著性顺序为MnO_2投加量盐酸溶液质量分数煅烧时间煅烧温度。催化剂的最佳制备条件为:MnO_2投加量200 mg/g,盐酸溶液质量分数20%,煅烧时间2 h,煅烧温度400℃。在初始草酸质量浓度150 mg/L、溶液pH 3.11、臭氧投加量8.10 mg/min、臭氧-氧气曝气量400 m L/min的条件下,最佳条件制备的催化剂在反应30 min时的草酸去除率达66.99%。催化剂具有良好的活性稳定性,且催化过程中Mn~(2+)溶出量低。催化剂具有较大的比表面积,负载的MnO_2类型为α-MnO_2和β-MnO_2。     

粉煤灰基吸附剂对模拟废水中Cd2+的吸附性能

以粉煤灰为原料、Na2CO3为助熔剂,采用盐熔融—水浴结晶法制备粉煤灰基吸附剂。探讨了吸附剂的最佳制备条件及其对模拟废水中Cd2+的最佳吸附条件、吸附动力学和吸附机理。实验结果表明:制备吸附剂的最佳工艺条件为m(粉煤灰)∶m(Na2CO3)为1∶2,焙烧温度为450℃;采用最佳制备工艺条件下制备的吸附剂(记作2-450℃-FA吸附剂),在初始Cd2+质量浓度为300 mg/L、初始溶液pH为7.7、振荡时间为120 min的条件下,对模拟废水中Cd2+的去除率为98.0%。2-450℃-FA吸附剂对Cd2+的吸附主要受颗粒内扩散控制,吸附过程可用准二级吸附动力学方程很好地描述。Ea为77.22 kJ/mol,吸附过程主要为化学吸附。     

高硫石油焦的脱硫研究

采用湿化学氧化和高温煅烧相结合的方法对含硫量6.28%(w)的石油焦进行二段脱硫处理,并利用FTIR、SEM和XRD技术对脱硫机理进行了探讨。实验结果表明:氧化工段的优化条件为硝酸与30%(w)双氧水的体积比1∶2、氧化时间10 h、氧化温度80℃、液固比35 m L/g、石油焦粒径106μm以下,优化条件下的氧化脱硫率为26.91%;煅烧工段的优化条件为1 280℃下煅烧6 h,优化条件下的煅烧脱硫率为79.43%,总脱硫率为83.95%。表征结果显示:经处理后石油焦中的黄铁矿类无机硫以及硫醇类和大部分噻吩类有机硫得到有效脱除,剩余噻吩硫转变为更稳定的形式;处理后的石油焦微观形貌轮廓变得清晰和圆润;处理前后石油焦的石墨雏晶结构基本未发生变化。     

La_2O_3-TiO_2的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了La2O3-Ti O2光催化剂;运用XRD,UV-Vis DRS,BET技术对光催化剂进行了表征;并以太阳光为光源,研究了不同制备条件及光反应条件下La2O3-Ti O2对罗丹明B的降解效果。实验结果表明:最佳制备条件为镧掺杂量(硝酸镧与钛酸丁酯的质量比)0.9%、焙烧温度500℃、焙烧时间2 h;该条件下制备的光催化剂为中孔结构(平均孔径3.867 nm),禁带宽度小(2.07 e V),Ti O2为锐钛矿相;在光催化剂投加量为2 g/L、溶液p H为3的最佳光反应条件下反应4 h,La2O3-Ti O2对罗丹明B的降解率达99.7%,远高于N-Ti O2的42.0%;重复使用5次的La2O3-Ti O2光催化剂仍对罗丹明B保持较高的降解率(98.5%)。     

络合-电沉积法制备TiO_2纳米管负载Ag光催化剂

采用柠檬酸钠作为络合剂,通过络合-电沉积法制备了TiO2纳米管负载Ag光催化剂(Ag/TiO2NTs),通过FE-SEM和XRD等手段对Ag/TiO2NTs进行了表征。以偶氮染料甲基橙(MO)为目标降解物,考察了不同制备条件对Ag/TiO2NTs光催化性能的影响。表征结果显示,柠檬酸钠可以有效调控Ag+的电化学还原过程,实现Ag纳米颗粒在TiO2纳米管表面的均匀负载。实验结果表明:以在n(柠檬酸钠)∶n(Ag NO3)=1、电流密度为0.4 m A/cm2、煅烧温度为500℃的条件下制得的Ag/TiO2NTs作为光催化剂(Ag负载量为1.97%(x)),处理初始质量浓度为20 mg/L、初始溶液p H为9的MO溶液,光催化反应120 min后MO去除率为86.53%;经过6次的重复使用,Ag/TiO2NTs催化剂光催化降解MO的去除率基本稳定在80%以上。     

Mn-N/TiO_2光催化剂的制备及甲基橙的降解

采用溶胶-凝胶法制备了新型Mn-N共掺杂纳米TiO_2复合光催化剂(Mn-N/TiO_2),采用EDX,SEM,UV-Vis,XRD技术对其进行了表征,并将其用于水中甲基橙的可见光催化降解,考察了制备条件对其光催化性能的影响。表征结果显示:Mn-N/TiO_2光催化剂的粒径约为25 nm,且分散性较好;Mn-N共掺杂可增强TiO_2在可见光区域的吸收。实验结果表明:Mn-N/TiO_2的最佳制备条件为硝酸锰、尿素、无水乙醇、冰醋酸与钛酸四丁酯的摩尔比分别为0.000 6,0.24,10,6,焙烧温度400℃;采用最佳条件下制得的Mn-N/TiO_2于可见光下催化处理初始质量浓度为60 mg/L的甲基橙溶液60 min,甲基橙的降解率达92%。     

SO42-/SnO2 -Fe2O3-硅藻土固体酸催化剂的制备及其对染料废水的催化处理

以硅藻土为载体,采用溶胶-凝胶法引入金属氧化物SnO₂和Fe₂O₃,制备了二元氧化物复合型SO₄^2-/SnO₂-Fe₂O₃-硅藻土固体酸催化剂。利用该催化剂与H₂O₂构成非均相类Fenton试剂氧化体系,催化H₂O₂产生氧化能力极强的·OH,用于处理实际翠蓝废水和模拟亚甲基蓝废水。催化剂的最佳制备条件为：H₂SO₄溶液的浓度3 mol/L,浸渍时间2.0 h,焙烧温度550 ℃,焙烧时间3.5 h,焙烧方式为随炉升降温。实验结果表明：采用在最佳工艺条件下制得的催化剂,处理实际翠蓝废水COD去除率可达79.5%、脱色率达99.6%;处理模拟亚甲基蓝废水COD去除率可达83.1%、脱色率达99.6%。