Fenton氧化法降解丙烯酸废水的研究

利用废铁屑与H₂O₂形成的Fenton氧化反应来降解工业丙烯酸废水中的丙烯酸。在间歇反应器中,系统地考察了反应时间、H2O2浓度、液固比(废水质量∶固体质量)和反应温度对丙烯酸的降解率的影响,优选了工艺条件。在连续固定床反应器中进行了对比实验,以考察固液接触状态的影响及系统的稳定性。结果表明,废铁屑与H₂O₂构成的Fenton体系能有效地降解废水中的丙烯酸。在间歇工况下,适宜的条件为,液固比40∶1,温度20～25℃,H₂O₂浓度800 mg/L ,反应时间35 min,在此条件下,丙烯酸的降解率可达到95%以上。对比实验表明,固液接触状态对降解效果的影响不大,铁屑的性能稳定,在连续93 h的稳定性实验中,丙烯酸的降解率保持在90%左右。     

尿素/三乙醇胺吸收烟气NOx的实验研究

以尿素作为吸收液,与NO_x反应生成N₂和CO₂,脱除烟气中的氮氧化物。以一套双级串连的填料塔为主体反应器,分别对气速、液气比、反应物浓度、添加剂浓度和反应温度等参数对尿素溶液吸收NO_x反应的影响进行了实验研究,获得了优化实验工况,研究结果显示,在气速为0.1 m/s、液气比为16 L/m³、三乙醇胺为0.01%(质量比)、尿素浓度为13%（质量比）工况下, 反应温度为30~70℃,脱硝总效率可达50％以上,且随着NO_x体积分数增加而提高。     

碳酸根对磷酸钙沉淀反应回收磷的影响简

以模拟的厌氧消化液为处理对象,通过小试实验,考察不同初始磷浓度C_P、Ca/P物质的量比、pH和温度下,碳酸根（CO₃^2-）对磷酸钙沉淀反应回收磷的影响;利用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对沉淀产物进行表征。结果表明,高浓度的CO₃^2-对以磷酸钙沉淀反应去除和回收磷的效率影响较大;C_P相同时,CO₃^2-浓度（C_CO3^2-）越大,P的去除率越低,低C_P（20 mg/L）时尤为显著;当C_CO3^2-相同时,随着C_P的增大,反应速率加快,P的去除率逐渐升高,但升高幅度越来越小;增大Ca/P比和pH能提高P的去除率,降低CO₃^2-对磷酸钙沉淀反应的抑制作用,综合考虑实际效果,应选择Ca/P比为3.33,pH为9.0作为适宜的反应条件;升高温度对降低CO₃^2-对磷酸钙沉淀反应的抑制作用贡献不大。在C_P为60 mg/L,Ca/P比为1.67,pH为9.0,温度为20℃的条件下,当C _CO3^2-为0时,得到的沉淀产物主要为羟基磷灰石HAP;当C _CO3^2-为30 mmol/L时,得到的沉淀产物为磷酸钙和碳酸合磷灰石的混合物。     

高铁酸盐氧化降解水中苯酚的动力学及机理研究

以自制高铁酸钾(K₂FeO₄)为原料,探讨了影响高铁酸盐氧化降解苯酚的主要因素,并研究了苯酚降解的动力学特征和反应机理。结果表明,高铁酸盐加入量、pH值、持续搅拌、反应温度、反应时间都影响苯酚去除效果。其中高铁酸盐加入量是影响苯酚去除效果的关键因素,高铁酸盐氧化降解苯酚的最佳pH值范围为9～10,持续搅拌和提高反应温度只影响苯酚降解速率而不影响苯酚降解率。苯酚的降解过程遵循一级反应动力学模型。苯酚被高铁酸盐氧化生成CO₂、H₂O以及一部分难矿化的有机物。     

电解浮选用于活性污泥固液分离的正交实验研究

本研究旨在探索用电解浮选进行活性污泥固液分离的可行性。研究通过小试试验确定电解浮选进行活性污泥固液分离的适宜工艺条件,在装有Ti/RuO₂-IrO₂-TiO₂阳极、Ti阴极的电解浮选槽中进行了活性污泥固液分离的研究,针对影响电解气浮工艺的4个主要影响因素（水力停留时间、接触室电流密度、分离区电流密度和接触室极板间距）及3个合适的水平进行正交试验。结果表明,分离区电流密度是最主要影响因素。当进水SS浓度为1687 mg/L时,在停留时间为25 min,接触室电流密度为5 mA/cm²,分离区电流密度为4 mA/cm²,极板间距为3 mm的条件下进行电解浮选验证性试验,悬浮固体颗粒物去除率较高,去除率为98.9% ,能耗0.54 kWh/m³。     

水下航行器舱室内CO2的去除及O2再生工艺系统设计

水下航行器长航时,如何改善舱室内大气环境,持续地提供呼吸的氧气一直困扰着人类。在分析了大量国内外技术的基础上,采用固态胺吸附解吸CO₂技术、Sabatier还原CO₂技术、固体聚合物水电解技术相互结合的环控生保系统,处理座舱内的CO₂2并制取一定数量的氧气。实验对CO₂吸附、还原及电解制氧3个系统进行了设计。实验证明,所研制的环控生保系统满足所设计的人数需求,CO₂脱吸发生在反应开始的5～8 min,Sabatier反应器中主反应发生在前段,SPE电解系统稳定,并能将CO₂浓度控制在0.2%以下,此系统能够满足水下航行器航行过程中人员对氧气和水的需求。     

Fe/活性炭多相类Fenton法湿式氧化罗丹明B废水的研究

采用自制的Fe/活性炭（Fe/AC）为催化剂,H₂O₂为氧化剂,组成多相类Fenton试剂催化降解罗丹明B染料废水。实验结果表明,在催化剂加入量为0.8 g/L,H₂O₂体积分数为0.3%,废水pH值为13,反应时间为30 min的条件下,质量浓度为200 mg/L的罗丹明B染料废水的脱色率达100%。反应动力学研究表明,罗丹明B脱色反应近似为一级反应,30℃时反应速率常数为0.02675 min^-1,表观活化能为69.47 kJ/mol。     

诱导结晶法去除地下水中氟离子简

针对现行高氟地下水处理工艺中存在的工艺复杂、运行管理困难等问题,提出采用诱导结晶法除氟。其技术核心是在高氟水中投加氟磷灰石作为晶种,并投加磷酸盐和钙盐使水中氟离子在晶种表面生成氟磷酸钙（Ca₁₀（PO₄） ₆F₂）结晶。通过单因素实验得出最佳工艺条件：投加8g/L氟磷灰石,并投加NaH₂PO₄和CaCl₂,使钙离子、磷酸根离子和氟离子的摩尔比为10：5：1,搅拌速度为100 r/min,反应时间1 h。反应中磷酸根离子和钙离子的利用率分别达到98%和25%以上。电子扫描显微镜（SEM）表征晶种在参与反应后,表面有结晶生成。研究表明,采用诱导结晶法可将水中氟离子浓度从5~10 mg/L降至1 mg/L以下,达到饮用水水质标准。     

氨吹脱-Fenton氧化预处理阿奇霉素废水的研究

采用氨吹脱-Fenton试剂氧化法对阿奇霉素废水进行预处理,考察了各种因素对处理效果的影响。实验结果表明：在pH值为11,吹脱时间160 min,温度30℃的条件下,氨氮浓度从2 458.7 mg/L降低到421.7 mg/L,去除率可达82.85%;Fenton氧化吹脱出水的适宜工艺条件：初始pH值为3、反应时间90 min、FeSO₄·7H₂O投加量为0.01 mol/L、H₂O₂/Fe²⁺的投加比16∶1,此时,COD去除率为72.6%;废水经预处理后,有效地改善了废水水质,提高了废水的可生化性,由初始的0.1增至0.37,为后续废水的生化处理提供了有利条件。     

盐酸分级浸出赤泥中有价金属元素

采用盐酸2段分级浸出工艺回收氧化铝赤泥中的有价金属元素。通过考察液固比、反应温度、反应时间及盐酸使用量对浸出率的影响,确定了2段浸出的实验工艺。结果表明:在盐酸用量为理论用量的40%、90 ℃液固比为7∶1、反应时间1 h的条件下,Ca的浸出率为96.2%,Na的浸出率为82.47%,Al的浸出率为42.87%,其他元素几乎不浸出,这是第1段浸出;在盐酸用量为理论量的130%、90 ℃、盐酸浓度8.8 mol·L-1的条件下,浸出1段酸浸渣,Fe的浸出率99.65%,Sc的浸出率88.76%,V的浸出率93.58%,其他稀土元素的浸出率均达到了70%左右,这是第2段浸出。     

盐酸浸出提取赤泥中铝和铁的工艺条件优化

系统研究盐酸浸出赤泥中铝和铁的过程,考察酸浸温度、盐酸浓度、酸浸时间、液固比以及赤泥粒度对铝、铁浸出率的影响。单因素实验和正交实验结果得出,在影响浸出率的酸浸温度、盐酸浓度、酸浸时间和液固比对铁、铝的浸出率的影响几个因素中,酸浸温度和盐酸浓度的影响最大,液固比和浸出时间其次。盐酸酸浸的最佳工艺条件为：赤泥粒度150 μm、酸浸温度80 ℃、盐酸浓度10 mol·L-1、液固比8∶1（V/m）、浸出时间150 min,此时铝的浸出率为96.7%,铁的浸出率为95.1%,铁铝总浸出率96.0%。     

赤泥中水溶性氟化物的电渗析去除

为减少赤泥中的氟化物含量,采用自制电渗析装置,通过单因素实验对赤泥中的氟化物进行了电渗析去除研究,考查了电压梯度和液固比对电流以及悬浮液pH和电导率的影响,分析了电渗析技术去除赤泥中氟化物的效果。结果表明：电渗析初期,电流从最大值迅速减小;在同一电压梯度下,电流随着液固比的增大而减小;在电渗析过程中,悬浮液pH和电导率随时间的延长而减小;电渗析技术可有效去除赤泥中的水溶性氟,其去除量随着电压梯度的升高而增大,最高去除率可达77.22%;液固比增大减小了水溶性氟的去除量,在1.0和2.0 V·cm^–1 电压梯度下,较大的液固比有助于水溶性氟的去除。利用电渗析技术去除赤泥中氟化物时,应综合考虑电压梯度和液固比对去除量及去除率的不同影响,在保证去除效果的同时尽可能降低能耗。研究结果可为赤泥的进一步综合利用提供参考。     

用钛白废酸和副产锌泥制备活性氧化锌

以次硫酸氢钠甲醛副产锌泥和钛白废酸为原料,经高剪切乳化、酸浸、锌粉置换、除杂、碱锌合成等工艺制得碱式碳酸锌,再经过滤、洗涤、干燥、煅烧制备活性氧化锌。考察了浸取工艺液固比(硫酸与副产锌泥的质量比)和硫酸质量分数对锌浸出率的影响,以及煅烧温度和时间对活性氧化锌质量的影响。实验结果表明,锌泥酸浸工艺的最佳液固比4,硫酸质量分数30%,在此工艺条件下,锌浸出率达95%。活性氧化锌的最佳煅烧温度为600℃,煅烧时间为240 min,在此条件下测定产品质量,氧化锌质量分数大于96%,比表面积大于50 m2/g,堆积密度小于0.35 g/mL。     

涂料废渣水热减量及其产物特性

采用水热技术处理涂料废渣,考察了水热温度、反应时间、含水率和投碱量对涂料废渣减量及其产物特性的影响,并用SEM、元素分析对涂料废渣进行表征。实验结果表明：随着水热温度的升高及时间的延长,涂料废渣减量效果及水热液中COD、TN浓度不断增加,固体产物的热值也随之增加,而含水率对涂料废渣减量的影响不大;随着碱投加量的增加,涂料废渣减量效果和水热液中COD、TN浓度逐渐提高,固体产物的热值呈不规则变化。水热温度220 ℃、水热时间4 h、含水率77.5%、投碱量0.17 g（NaOH,投加量以每克干物质（DS）计）为涂料废渣减量的最佳反应条件。在最优条件下,总减量率和干重减量率分别为79.1%和52.1%,含水率为47.2%。水热固体产物热值较高,可以作燃料为其他工艺提供热能。     

微硅粉碱溶脱硅及其反应动力学

研究了微硅粉在氢氧化钠溶液中的碱溶行为和反应动力学。采用X射线荧光光谱（XRF）、X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）和扫描电镜（SEM）等对微硅粉进行了表征分析。通过正交实验和单因素实验相结合分析了反应温度、反应时间、初始氢氧化钠浓度和灰碱比对微硅粉中二氧化硅溶出率的影响;采用"等高切面法"分析计算了微硅粉的碱溶反应动力学参数。结果表明：反应温度和碱浓度对碱溶反应的影响最为显著;微硅粉碱溶脱硅的最优工艺条件为反应温度120 ℃、反应时间60 min、初始氢氧化钠浓度10%、灰碱比为0.89,在此条件下,二氧化硅的溶出率为91.5%,微硅粉碱溶脱硅反应的表观活化能为16.21 kJ·mol-1,反应级数为1。     

复合赤泥在高浓度含磷废水处理中的应用

赤泥与石灰粉（CaO和Ca（OH）₂）按不同比例混合制成复合赤泥,通过投加实验考察了复合赤泥的除磷效果。结果证明,对于磷酸盐浓度为45 000 mg/L左右（以P计）的酸性工业废水,复合赤泥（赤泥与Ca（OH）₂按质量比1：1混合）投加量为240 g/L,去除率为99.97%;对于10 mg/L左右的含磷废水,赤泥的最佳投加浓度为15 g/L,上清液磷浓度可降至0.30 mg/L,出水低于0.5 mg/L的排放标准。根据以上研究结果,提出了对高浓度酸性磷酸盐废水的处理宜采用复合赤泥再加原状赤泥的二级处理方法。     

高炉碱矿渣负载纳米零价铁对生活污水中氮磷的去除效果

鉴于高炉碱矿渣具有高吸附性能,而污水处理中应用到的纳米零价铁(nZVI)在单独使用时具有局限性,因此,利用高炉碱矿渣作为载体,制备了6种不同质量比的高炉碱矿渣负载型纳米零价铁材料(碱矿渣-nZVI),探究了5种不同用量的材料在不同反应时间和反应温度下对水中氮磷的吸附去除效果.结果 表明:碱矿渣与nZVI的最佳反应质量比...     

工艺参数对表面活性剂洗涤修复PAHs污染土壤的影响

采用土壤洗涤(soil-washing)技术,分别用TritonX-100和Tween-80为强化洗涤剂研究了搅拌强度、洗涤时间、表面活性剂浓度、液固比、温度和间歇搅拌6个工艺参数对PAHs污染土壤洗涤效果的影响。通过一系列烧杯搅拌实验得到最佳洗涤工艺参数。TritonX-100和Tween-80的最佳洗涤时间分别是30 min和60 min,其他工艺参数最佳条件均相同。分别是搅拌强度为250 r/min,表面活性剂浓度为5 g/L,液固比为10∶1,温度为室温和连续搅拌。在此最佳工艺参数条件下,污染土中PAHs的残留率<10%,基本上满足目标污染物的修复目标。应用表面活性剂强化洗涤技术修复PAHs污染土壤是合理和可行的。     

低温碱溶脱除液晶显示器(LCD)玻璃基板粉末中的硅和铝

为了提高氯化法回收LCD中铟的效果,降低SiO2和Al2O3对氯化过程的干扰,采用NaOH对液晶显示器玻璃基板粉末中的硅和铝进行了预先溶出规律研究.首先分析了LCD粉末中SiO2和Al2O3的含量、形貌以及铟的浸出变化,然后计算了SiO2和Al2O3的脱除效率.在条件实验基础上通过正交实验设计得出优化实验条件.研究表明,在液固比为90:2、温度95℃、溶出时间2 h、碱度0.56 g/L的最佳工艺条件下, SiO2的脱除率为80.88%、Al2O3的脱除率为 83.30%、二者总的脱除率为81.30%,洗涤液中没有发现铟的溶出,碱溶后的物料表面产生大量均匀的孔状结构.这将对液晶显示器玻璃基板粉末的资源化与铟的富集有重要意义.