萃取精馏法分离醋酸-水的研究

采用萃取精馏法从醋酸水溶液中分离回收醋酸是一新的研究方向,而适宜溶剂的筛选是研究关键.本实验以高沸点含氮类有机化合物作为醋酸-水萃取精馏的候选溶剂,采用平衡组分分析法对溶剂进行了实验筛选.结果表明,溶剂的引入使体系的相对挥发度有较大程度的提高,其中N-甲基乙酰胺(NMA)使水对醋酸的相对挥发度提高最多,为4.75.因此实验确定NMA为最优溶剂,并进行了醋酸-水萃取精馏的工艺实验.与普通精馏结果对比表明,以NMA为溶剂的萃取精馏法分离醋酸-水的效果非常显著,研究结果对开发环保型的醋酸-水分离新工艺具有重要意义.     

聚丙烯酸水凝胶对氯化-1-丁基-3-甲基咪唑离子液体的吸附热力学和动力学研究

通过水溶液聚合法制备了聚丙烯酸水凝胶（polyacrylic acid,PAA）,研究了溶液酸碱度和温度对聚丙烯酸水凝胶吸附氯化1-丁基3-甲基咪唑离子液体的影响。结果表明,水凝胶对氯化1-丁基3-甲基咪唑离子液体的吸附量随溶液pH值增大而逐渐增大,pH=2～4时增幅明显,而pH大于4时变化趋于缓慢;随温度的升高而逐渐降低。该等温吸附行为基本符合Langmuir吸附等温式,由二级吸附动力学模型获得的吸附过程活化能（Ea=52.470 kJ/mol）可以看出,PAA对氯化1-丁基3-甲基咪唑的吸附属于化学吸附范畴。     

固相微萃取-毛细管气相色谱法快速分析水中酞酸酯

用固相微萃取富集水中酞酸酯，毛细管气相色谱分离分析，整个分析过程只需50min，检出限可达0.01-40.0μg／L，实验表明，固相微萃取是一种快速、简便、集萃取浓缩进样于一体的样品前处理技术，具有分析时间短、灵敏度高、无需有机溶剂的优点，已用于地面水源、海水、饮用水中酞酸酯含量的测定。     

蓝藻腐烂速度及其对藻水分离水质的影响研究

为了探明湖泊蓝藻在腐烂与藻水分离过程中污染物的释放及去除规律,研究了3种温度下蓝藻腐烂过程中叶绿素a衰减与污染物释放过程,以及混凝沉淀藻水分离工艺尾水水质。结果表明,蓝藻叶绿素a浓度在35℃下培养60h快速下降78.1%,30℃下培养84h下降68.0%,25℃下培养180h下降67.0%,叶绿素a降解衰减过程符合一级反应动力学,25、30、35℃的反应速率常数分别为0.006、0.011、0.027h-1。35℃时,蓝藻污染物24h内快速释放,溶解性总有机碳(DOC)、COD、总溶解性氮(TDN)、总溶解性磷(TDP)平均释放速率分别为8.83、35.25、1.00、0.104mg/(g·h)。30℃时,0～48h污染物释放速度稍慢,之后加快,在84h时接近最大释放量,DOC、COD、TDN、TDP平均释放速率分别为2.61、10.53、0.26、0.027mg/(g·h)。25℃时,污染物释放表现出明显的3个阶段,第1阶段(0～48h)为小幅释放期,释放量占总释放量的10%～30%;第2阶段(48～120h)为平台期,污染物鲜有释放;第3阶段(120～180h)为快速释放期,释放量...     

冠醚-离子液体体系对水相中铀酰离子的萃取

以二环己基-18-冠醚-6（DCH18C6）为萃取剂,一系列离子液体为溶剂的冠醚-离子液体萃取体系对水相中铀酰离子（UO22+）进行萃取实验。结果表明：UO22+在1-丁基-3-甲基咪唑双三氟磺酰亚胺盐（NTf2）体系的去除效率明显高于六氟磷酸盐类（PF6-）离子液体。在水相中当硝酸浓度在3 mol·L-1左右时萃取效率最高,体系的萃取效率随着萃取剂浓度的增加而变大,共存离子的加入会降低体系的萃取效率,但是当加入的是硝酸根离子时,萃取率会相应增大。根据实验结果分析可以判断此萃取体系主要为阳离子交换过程。     

非有机溶剂高聚物萃取分离测定水样中苯酚的研究

在酸性溶液中,利用聚乙二醇-4000对水样中的苯酚进行萃取．并在聚乙二醇-4000、氨-氯化铵缓冲体系里对萃取相中的苯酚定量测定。在实验条件下,水样中苯酚被聚乙二醇-4000定量萃取并被4氨基安替比林定量测定。该方法快速、简单、无毒、为水样中苯酚的分离测定提供了一种较好的方法。     

由弱碱性阴离子树脂分离β-萘磺酸的研究

考察了温度、pH、共存酸以及不同树脂对β-萘磺酸吸附的影响。平衡数据符合Langmuir等温线，获得的热力学数据表明过程是可行的。通过动力学实验，对过程的机理进行初步研究。研究表明，该法可有效地实现硫酸和β-萘磺酸的分离。     

1，4-二氯苯降解菌的分离及其降解特性研究

从某污水处理曝气池的活性污泥中分离出一株能够以1,4-二氯苯为唯一碳源和能源生长的菌株DEB-1,通过形态特征和生理生化试验初步鉴定为黄杆菌属（Flavobacterium sp.）。实验结果表明,该菌株最适降解温度为32℃、最适降解pH为7.8,24 h对100 mg/L的1,4-二氯苯的降解率达94.5%。菌株DEB-1的降解谱较广,对5种氯苯类物质具有较高的降解率。并进一步研究了DEB-1的1,4-二氯苯降解酶粗酶液的性质,其最适反应温度和pH分别为30℃和8.5。对处理含氯代芳香化合物的有机废水具有一定的意义。     

水喷淋法控制煤尘的研究

水喷淋法是连续采煤过程中广泛应用的一种有效的除尘方法。由于煤是憎水性物质，使水喷淋的除尘效率受到一定的限制。本研究表明，粉尘的粒径影响极大，粒径越小的煤尘，界面张力对它的影响相对就越大，其捕集效率就越低，使用表面活性剂的效力也就越明显。当尘粒极微小时，其斯托克数亦很小，使动能小于穿透功（Ｅｋ＜Ｗ），惯性碰撞不再是支配性的捕集作用机理，尘粒与水滴之间的界面作用要受到许多其他参数的控制。在不同的操作条件下，许多作用力互相竞争，起着各种各样的协同作用。喷淋水中含有电解质会降低煤尘捕集效率，含盐量的多少是一个不可忽视的因素。阳离子表面活性剂可以提高憎水性煤尘的捕集效率，但是，喷淋水中的电解质会干扰离子型表面活性剂的效力。     

类Fenton体系催化剂的合成与催化降解聚丙烯酰胺性能研究

合成了2-(N,N-二羧甲基)氨甲基-4-甲基酚,进而以之为配体在水溶液中制备了5种过渡金属配合物,考察了其作为催化剂对H2O2氧化降解聚丙烯酰胺的催化作用,发现相同条件下FeL的催化效果最好。FeL用量为H2O2的5%(摩尔分数)时,可催化氧化降解平均分子量为6.1×106的聚丙烯酰胺至平均分子量约为7.2×104,降解后胶液黏度与水接近。     

膜蒸馏去除水中砷的研究

采用新型膜蒸馏技术对水中As（III）与As（Ⅴ）的去除展开了研究。实验结果表明,膜蒸馏对水中As (III)及As (Ⅴ)具有较高的去除能力：当产水中砷含量超过10 μg/L时,原水中As (III)与As (Ⅴ)的浓度可分别高达40 mg/L和2 000 mg/L。局部润湿现象的存在导致As (III)及As (Ⅴ)跨膜至产水侧,PVDF微孔膜在溶液中的负电性以及As (III)与 As (Ⅴ)在溶液中存在形式的不同导致膜蒸馏对两者去除能力的差异。360 h连续运行过程中产水通量及电导率稳定,且整个过程中As (III)均低于检测限,说明PVDF微孔膜具有良好的疏水性和稳定的除砷性能。     

Removal of arsenic from contaminated groundwater by solar-driven membrane distillation

Experimental investigations were carried out on removal of arsenic from contaminated groundwater by employing a new flat-sheet cross flow membrane module fitted with a hydrophobic polyvinylidenefluoride (PVDF) microfiltration membrane. The new design of the solar-driven membrane module in direct contact membrane distillation (DCMD) configuration successfully produced almost 100 per cent arsenic-free water from contaminated groundwater in a largely fouling-free operation while permitting high fluxes under reduced temperature polarization. For a feed flow rate of 0.120 m³/h, the 0.13 μm PVDF membrane yielded a high flux of 74 kg/(m² h) at a feed water temperature of 40 °C and, 95 kg/m² h at a feed water temperature of 60 °C. The encouraging results show that the design could be effectively exploited in the vast arsenic-affected rural areas of South-East Asian countries blessed with abundant sunlight particularly during the critical dry season.     

乙酸强化下通电方式对电动修复受重金属污染高岭土的影响

电动修复作为一种绿色的土壤污染修复技术,因具有成本低、操作简单、不易造成二次污染等特点而有巨大的应用前景。以高岭土作为实验材料,研究了不同电场施加方式条件下铜、锌重金属的去除规律。为了进一步提高效率,实验配制pH为3.5的乙酸溶液并加入高岭土中,加入后可以加快土壤酸化并降低重金属沉淀区域的影响。相比于电解液为蒸馏水的情况,pH突变点向阴极靠近,从S3、S4片层移动到了S4、S5片层。加入乙酸后,实验最大电流和反应384 h后的电流相比未加乙酸升高较为明显。在相同条件下,电场强度为0.5 V·cm-1时反应最高电流为60~139 mA,电场强度为1.0 V·cm-1时为108~170 mA,电场强度为1.5 V·cm-1时为152~290 mA。在相同条件下反应384 h后的实验最低电流,电场强度为0.5 V·cm-1时为33~70 mA,电场强度为1.0 V·cm-1时为41~83 mA,电场强度为1.5 V·cm-1时为71~123 mA。高电场强度有利于去除土壤中的低浓度重金属污染物。相比电极室未添加乙酸的实验组,污染物去除率提高15%以上。     

TS-1分子筛催化O_3/H_2O_2氧化乙酸

研究了酸性条件下TS-1分子筛催化O3/H2O2体系（O3/H2O2/TS-1）对降解水中乙酸效率的影响,优化了相关工艺参数,并对其作用机理进行了分析。结果表明,在pH为2.8时,TS-1的加入能显著提高臭氧化的降解效率。优化工艺参数表明,当过氧化氢投加量为3 g/L,TS-1投加量为5 g/L时,O3/H2O2/TS-1体系对乙酸具有较高的降解率,60 min后O3/H2 O2/TS-1体系对乙酸（初始浓度为100 mg/L）的去除率达到了58.7%。当pH为0.8时,O3/H2 O2/TS-1体系对乙酸的去除率仅为19.8%,降解效果较差。定量化计算表明,O3/H2O2和O3/H2O2/TS-1的Rct分别为1.62×10-8和8.67×10-7。通过测定乙酸降解过程水样中过氧化氢和液相臭氧的浓度变化,推测了具体反应机理。由于此体系在酸性条件下对乙酸有较好的降解效果,拓宽了现有O3/H2O2体系的应用范围。     

膜蒸馏处理糖精钠生产废水

采用直接接触式膜蒸馏(DCMD)工艺处理糖精钠生产废水。分析了经过活性炭吸附预处理前后,膜蒸馏连续循环运行的效果。实验结果表明,未经预处理的废水在膜蒸馏过程中,废水中所含有机物不仅导致膜材料的润湿,引起产水电导率升高及膜孔润湿,促进盐晶体在膜表面附着,使产水通量下降。经吸附预处理后,膜蒸馏过程中产水通量介于10.40～11.24 kg/(m2.h)。吸附预处理能有效减缓产水通量的衰减,提高产水水质。废水经过活性炭预处理后进行膜蒸馏浓缩处理,当浓缩倍数达到5倍时,通量保持在10.55 kg/(m2.h)左右;产水水质稳定,截留率在99.5%以上。研究结果表明,吸附-膜蒸馏工艺可以应用于糖精钠生产废水的回用处理,有明显的应用前景。     

不同比例乙酸和丙酸对活性污泥微生物合成聚羟基脂肪酸酯的影响

聚羟基脂肪酸酯（PHA）是一种生物可降解塑料,利用活性污泥合成PHA具有节约成本、操作方便的优点。研究选择污泥发酵液挥发性脂肪酸（VFAs）中比重相对较高的乙酸和丙酸作为碳源自配营养液,深入研究不同质量浓度比对PHA合成的影响。结果表明,乙酸为主要碳源时更有利于PHA的合成,最大合成量12.3%出现在乙酸作为唯一碳源的条件下。此外,PHA合成量随着底物中有机酸比重的增加而增加,充分展现了利用挥发性脂肪酸大量合成PHA的良好前景。     

醋酸改性纳米黑碳对Cu~(2+)、Cd~(2+)吸附能力的研究

用醋酸对黑碳进行改性,通过改性纳米黑碳(MBC)对Cu2+、Cd2+的吸附/解吸试验,探究MBC对Cu2+、Cd2+的吸附特性及吸附稳定性。结果表明,Cu2+和Cd2+在MBC上的吸附动力学过程可分为快吸附和慢吸附两个阶段,且MBC对Cu2+的吸附效率大于Cd2+。Cu2+和Cd2+在MBC上的吸附等温线均能用Langmuir和Freundlich方程拟合,Cu2+和Cd2+在MBC上的最大吸附量分别为13.513、11.364mg/g,且MBC对Cu2+和Cd2+均为优惠吸附。MBC上Cu2+和Cd2+的解吸量均随着吸附量的增加而增大,易解吸态Cu2+在MBC上的解吸率为6.12%~10.25%,Cd2+为9.58%~11.81%,MBC对Cu2+的吸附稳定性大于Cd2+。将醋酸改性与已有改性方法对比,表明醋酸改性条件温和、能耗低、经济环保,将有很大的研发前景。     

废锌锰电池真空蒸馏法去除汞的研究

废锌锰电池回收利用中的一个关键问题是实现汞的无害化。介绍了使用真空蒸馏装置，通过单因素实验和正交实验，研究蒸馏温度、系统压强和蒸馏时间对去除汞的综合影响；寻找去除汞的最优工艺条件。根据实验结果，使用真空蒸馏的方法处理锌锰电池优化的工艺参数为：蒸馏温度500～600℃，蒸馏时间60～80min，系统压强3000～7000Pa。     

废锌锰电池真空蒸馏法去除汞的研究

废锌锰电池回收利用中的正交实验,研究蒸馏温度、系统压强和蒸馏时间对去除汞的综合影响;寻找去除汞的最优工艺条件.根据实验结果,使用真空蒸馏的方法处理锌锰电池优化的工艺参数为:蒸馏温度500～600℃,蒸馏时间60～80 min,系统压强3000～7000 Pa.