风蚀扬尘抑尘剂制备及其抑尘效果

我国表征风蚀扬尘抑尘剂抑尘效果的性能指标尚不系统,大部分抑尘剂的制备材料和制备工艺相对复杂。在抑尘剂性能指标研究的基础上增加抑尘有效期评价指标,以成膜剂、渗透剂为原料,采用复配工艺制备A抑尘剂,将其与采用复杂聚合反应制备的B抑尘剂以及水进行抑尘效果比较测试。结果表明：黏度、抗压强度、表面张力、渗透性、抑尘效率和抑尘有效期等指标可以很好地表征风蚀扬尘抑尘剂的抑尘效果;A、B抑尘剂的性能基本相当,且明显优于水,简单复配工艺与复杂聚合反应相比具有一定优势;A、B抑尘剂的初始抑尘效率分别为99.6%和99.8%,远高于水的初始抑尘效率(84.1%),B抑尘剂喷洒75 d后仍具有较高的抑尘效率(97.3%),抑尘有效期可达2个月,而水的抑尘效率下降至40%左右。在上述研究的基础上,建议后续开展抑尘剂在不同环境要素中的友好性指标研究,如生物可降解性和对蚯蚓、淡水鱼的急性毒性等。     

以绿化废弃物为原料的复合型抑尘剂的制备及其综合性能

针对建筑施工场地扬尘和绿化废弃物资源化率低的问题,利用绿化废弃物悬铃木枝条为原料制备羧甲基纤维素钠(CMC),将其与聚乙烯醇(PVA)和辛癸基葡糖苷(APG0810)进行复配,制备出了一种复合型抑尘剂.以黏结性、润湿性、抗风蚀性和生物毒性为指标,探究了各组分用量对各种性能的影响,并利用TOPSIS法对复合型抑尘剂的综合...     

基于表面活性剂的施工扬尘抑尘剂及其性能

针对建筑施工扬尘控制的需求,研究了适用于建筑施工扬尘的抑尘剂配方。该抑尘剂是由吸湿剂、凝并剂和表面活性剂组成的。采用含湿量、筛上和筛下土壤尘质量之比、渗透性作为指标,确定了组分及其浓度范围,通过正交实验筛选出最优抑尘剂配方,并对其抑尘性能进行了研究。结果表明,抑尘剂的最优组成为25%的氯化钙、0.25%的聚丙烯酰胺和0.05%的椰油酰胺丙基甜菜碱。在吸湿放湿性实验中,喷洒过该抑尘剂溶液的土壤尘样品的10 d后含湿量大于9%;在抗风蚀性实验中,喷洒过抑尘剂溶液的土壤尘样品的损失率为0。     

以秸秆及植物种子制备的生态修复环保抑尘剂及其应用效果

以农业废弃物秸秆和绿色植物种子为主要原料,辅以少量淀粉、表面活性剂、碱等助剂,研制出一种常温下即可快速配制的生态修复型环保抑尘剂。通过对抑尘剂粘度、渗透性等性能的评价,确定抑尘剂制备原料秸秆、淀粉、表面活性剂和碱的最佳质量比为20∶7∶2∶5。抑尘剂的制备工艺简单、成本低廉,且抗风蚀抗雨淋效果较好。在5级风蚀条件下,抑尘剂的抗风蚀率大于99%。经过中雨 (降雨量20 mm·d⁻¹) 雨淋后,喷洒抑尘剂的壳体依旧紧实,且结壳厚度未发生变化;对喷洒抑尘剂的场地进行生态修复效果表征,场地中所选种子生长茂盛,这表明其修复效果显著。进一步地,便携式风洞(PI-SWERL)测试结果表明,在抑尘剂喷洒60 d后,经过风速17.2 m·s⁻¹的风力侵蚀,抑尘剂的抑尘效率仍可保持在90%以上。本研究可为开发绿色、可持续的抑尘技术提供参考。     

SH抑尘剂固化建设场地类型土的抗雨蚀性能

经抑尘剂固化后的抗雨蚀性能是影响抑尘剂使用时效性的关键因素之一。以高分子材料——SH抑尘剂为研究对象,考虑建设场地扬尘来源(即建设场地类型土)、喷洒量、坡度、坡面形态及固化时间等因素,借助冲刷量、冲刷面破坏形态及冲刷颗粒物分布状态评价SH抑尘剂在仅固化建设场地类型土表层条件下的抗雨蚀效果。实验结果表明,SH抑尘剂可与表层土颗粒形成具有抗雨蚀能力的保护层。粉土、黏土、粉煤灰及碎石土经SH抑尘剂固化后,在暴雨强度下冲刷颗粒物少且呈散粒状,土样表面的整体完整性保持良好,无明显冲刷痕迹;SH抑尘剂对各种坡面形态及坡度均具有较好适应性,SH抑尘剂适用于场地土及裸露地表的固化;随SH抑尘剂喷量及固化时间的增加,固化土的抗雨蚀能力先增大后趋于平缓,从施工和经济角度,建议选取的SH抑尘剂喷量为1.2 kg/m2,固化时间为3 d。     

膨润土接枝丙烯酸高吸水性树脂的抑尘性能研究

在微波辐射下制备了膨润土接枝丙烯酸高吸水性树脂(SAP)(一种加入聚乙烯醇(PVA),另一种不加入PVA)。结果表明:(1)红外光谱图表明,PVA与聚合网络形成了半互穿网络结构;X射线衍射图表明,膨润土与PVA、丙烯酸形成了具有无定形结构的复合产物。(2)不论是沙土堆还是尘土堆,喷洒膨润土接枝丙烯酸SAP溶液的抑尘效果明显比喷洒自来水好;喷洒膨润土接枝丙烯酸SAP溶液的尘土堆的抑尘效果好于沙土堆。(3)在温度为15℃时,考虑到节约成本的问题,首选不加入PVA的膨润土接枝丙烯酸SAP做抑尘剂;在温度为45℃时,加入PVA的膨润土接枝丙烯酸SAP适合做抑尘剂。(4)膨润土接枝丙烯酸SAP浓度越高,其耐蒸发性越高。     

水性聚合物对铁矿粉的抑尘性能与现场应用

为控制扬尘污染,采用水性聚合物抑尘剂将澳洲铁矿粉稳定化,表征了铁矿粉的含水率、Zeta电位、表面形貌、化学组成与晶体结构,研究了聚合物的抑尘性能和现场应用效果。结果表明,抑尘剂可促进铁矿粉聚集、提高内聚力,可在湿润状态下延缓水分挥发、干燥状态下紧密封闭粉体,有效降低风力侵蚀性。在30 ℃、35%相对湿度下的平均含水率比洒水提高了1.2倍,装卸过程和露天堆场估算的扬尘控制效率分别达到67.78%和93.96%。露天料场24 h PM_2.5和PM₁₀的控制效率分别为75.0%和80.95%,与估算结果接近;30 d的观察期间,堆体的封闭状态稳定,实现了现场有效抑尘。     

混凝土尘抑尘剂配方研制及其性能表征

针对建筑工地扬尘控制需求,研究了适用于混凝土尘的抑尘剂。以高温抗蒸发性、抗研磨性、渗透性作为指标,研究了以吸湿剂、凝并剂和表面活性剂为组成的抑尘剂配方,并对其抑制混凝土尘性能进行了表征。结果表明:(1)混凝土尘粒径越小,越难被润湿。200目混凝土尘粒径均一;Ca含量最多,其次是Si,质量分数占11.10%;真密度为6.41g/cm3。(2)抑尘剂最优配方为25%(质量分数,下同)CaCl2、0.15%蔗糖、0.10%吐温-20。(3)10d后喷洒抑尘剂溶液的混凝土尘含湿量仍能达到10%,具有很好的吸湿放湿性。持续14m/s风速1h后,混凝土尘的损失率为2.23%(质量分数),具有良好的抗风蚀性能。     

应用于微波处理正丁酸模拟废水的催化剂制备及表征

通过正交实验对镍铁铈(Ni-Fe-Ce)、镍铁钛(Ni-Fe-Ti)、镍铁锆(Ni-Fe-Zr)3组复合催化剂的共沉淀-焙烧法制备工艺进行优化,并对优选出的催化剂进行SEM和XRD表征。结果表明,镍铁锆催化剂是最优催化剂,最佳制备条件为Ni∶Fe(摩尔比)0∶10、Zr∶Fe(摩尔比)4∶1、干燥时间6 h、焙烧温度350℃、焙烧时间6 h、沉淀时间5 h;此条件下制备的Fe-Zr催化剂的催化效能最高,TOC去除率达到75%;Zr的掺和改变了Fe催化剂的物相,进而提高了Fe催化剂的催化活性。     

微波催化氧化处理正丁酸废水Ni-Co-Ce-O催化剂的制备及表征

采用微波催化氧化处理正丁酸模拟废水,以COD去除率为评价指标,对固相-焙烧法制备的3个系列共45种催化剂进行筛选,通过正交实验对催化剂制备工艺进行优化,并对优选出的催化剂进行XRD和SEM表征。结果表明,NiO+Co₂O₃+CeO₂（Ni∶Co=1∶1、NiO+Co₂O₃/CeO₂=1∶4）为筛选出的最优催化剂;Ni-Co-Ce-O催化剂最优制备条件为Ni：Co摩尔比1∶2、（NiO+Co₂O₃）/CeO₂质量比5%、研磨时间40 min、焙烧温度450℃、焙烧时间3 h,此条件下制备的催化剂催化效能最高,COD去除率达67%。     

微波改性活性炭的吸附性能

利用微波辐照技术代替传统的加热技术在N2气中对煤质活性炭进行改性，以期提高活性炭的吸附性能。通过正交实验法，探讨了微波功率、辐照时间及样品粒径3种因素对改性活性炭吸附效果的影响。结果表明，微波加热提高了活性炭的吸附能力，微波功率和辐照时间是决定改性活性炭吸附性能的关键因素，并通过对改性前后活性炭的孔隙结构和微结构变化进行分析，来讨论其改性机理。     

Bi-Ti-O体系的制备、表征及性能

采用溶胶-活性炭浸渍法制备了Bi-Ti-O体系光催化剂,并以XRD、SEM、UV-Vis DRS对其进行表征。以在紫外光照射下对甲基橙的降解评价其光催化活性,分别考察了不同Bi/Ti比及煅烧温度的影响。实验表明,其光催化性能由粒径、吸光性能等共同影响。煅烧温度的提高使其在紫外区吸光性能有所下降,光催化活性相应降低。随着Bi含量的增加,在500℃时其禁带宽度有增加趋势,其形貌也发生了较大变化。而温度的升高,也使样品逐渐烧结团聚,降低了其光催化活性。在Bi/Ti比为5∶5和7∶3,煅烧温度为500℃时,由于Bi2O3、Bi2Ti2O7和Bi4Ti3O12三相共生共存,其混晶效应使得在紫外区的吸收明显增强,相应地提高了光催化活性。     

湿雾抑尘内混式空气雾化喷嘴的选型

针对工业粉尘控制问题,在稳态喷雾实验台上对多孔空气雾化喷嘴和扇形空气雾化喷嘴的雾化性能进行实验研究。结果发现,在喷嘴入口水压和空气压力一定的实验条件下,扇形喷嘴具有更大的喷雾锥角,但多孔喷嘴的液滴索特平均直径SMD明显低于扇形喷嘴;多孔喷嘴的雾化锥角和SMD随水流量变化基本保持稳定,液体质量在抑尘平面位置分布均匀,而扇形喷嘴的雾化锥角和SMD随水流量增加而明显增大,在抑尘位置液滴质量分布差异显著。综合来看,多孔空气雾化喷嘴的雾化效果优于扇形空气雾化喷嘴。     

钢铁厂露天堆料场挡风抑尘墙效果的数值模拟

对某钢铁厂露天堆料场设置挡风抑尘墙进行数值模拟研究,通过对动力阴影区覆盖面积的考察,分析了自然风速、墙高、墙开孔率及墙后建构筑物对挡风抑尘墙的挡风抑尘效果的影响.该钢铁厂露天堆料场设置防风抑尘墙的最佳几何尺寸是:墙长(L)为500 m,墙厚(d)为5 mm,墙高(H)为15～20 m,墙开孔率(k)为0.2～0.3,在主导风风速达到10 m/s以上的大风天气能够形成有效覆盖整个料场的动力阴影区,再配以合适的喷雾洒水或喷洒化学抑尘剂等其他抑尘手段就能够非常有效地抑制料场扬尘.     

环境友好型煤尘抑制剂的制备

我国是煤炭消耗大国,每年因煤炭开采、运输等向大气环境中排放大量煤尘颗粒物,对环境质量和人民的健康生活造成严重影响,并造成巨大的经济损失和资源浪费。以秸秆、淀粉、碱为主要原料,开展环境友好型煤尘抑制剂的制备研究。通过响应面法优化并检验各因素及其对抑尘剂黏度和分散度的影响,得到一种性能优良的环境友好型煤尘抑制剂,并测定其抑尘性能。研究结果表明,抑尘剂原料秸秆、淀粉和碱的最佳质量比为10：6：0.9;抑尘性能测试表明,本抑尘剂可在5~6级风速下有效抑制煤尘,表干后成膜结壳,无毒无害,具有较高的环境、经济和社会价值。     

微波辅助改性壳聚糖的制备及其絮凝性能

以壳聚糖、阳离子醚化剂二甲基二烯丙基氯化铵为原材料,采用微波辐射的方法,制备了壳聚糖接枝共聚物（壳聚糖-二甲基二烯丙基氯化铵）,并通过红外光谱分析对改性壳聚糖进行了表征。以接枝率为标准,确定改性壳聚糖的最佳反应条件,并以高岭土悬浊液和实际生活污水作为处理对象,测定了改性壳聚糖的絮凝性能。结果表明,壳聚糖接枝共聚物的最佳制备条件是微波反应温度55℃,反应时间20 min,壳聚糖0.5 g,微波功率270 W,阳离子醚化剂的浓度20%,在此条件下,合成的改性壳聚糖的接枝率为80%。红外光谱分析结果显示,已成功地合成了壳聚糖-二甲基二烯丙基氯化铵接枝共聚物。在絮凝实验中,壳聚糖接枝共聚物的去浊率最高达到91%,COD去除率最高达到77%。其结果表明,壳聚糖接枝共聚物的絮凝性能明显高于原料壳聚糖。     

微波辐射法合成淀粉-丙烯酰胺接枝物及其絮凝性能研究

微波辐射法可合成淀粉 丙烯酰胺接枝物 ,产物可经红外光谱证明。其絮凝性能受接枝物浓度、接枝物接枝率、溶液酸度、溶液温度及絮凝时间等因素的影响。将其用作絮凝剂处理生活污水 ,效果优于国产聚丙烯酰胺 ,处理后的污水可达标排放。     

表面包覆聚合氯化铝吸附材料的制备与性能表征

在颗粒关黏土素瓷载体上，经灼烧制备具有共价结合的铝胶薄膜，并以此为载体，在聚合氯化铝形成过程中与氯化铝悬浊液共熟化，在铝胶薄膜表面生成聚合氯化铝，经灼烧进一步固化而制得表面包覆聚合氯化铝及铝吸附材料。该吸附材料作为絮凝剂可循环使用约17次。用于处理造纸污水，COD、BOD、悬浮物、硫化物、色度等指标可分别降低约93％、77％、96％、94％和80％。     

微波辐射对污泥性质及脱水性能的影响

将微波辐射用于污泥预处理,考察了500、750和900 W的微波作用下,污泥性质(温度,污泥粒径,胞外聚合物和水解程度)和脱水性能(毛细吸水时间和污泥比阻)的变化情况,并探讨了相关的机理。结果表明,适宜的微波条件能够增加污泥粒径,提高污泥的脱水性能。900 W微波辐射60 s后,污泥粒径增加了71.40%,污泥毛细吸水时间和污泥比阻分别减少了42.70%和73.11%。若进一步增加微波接触时间,不仅使能耗增加,同时也会恶化污泥的脱水性能。     

H3PO4活化制备喜旱莲子草基活性炭及性能表征

为了解决喜旱莲子草入侵带来的环境污染和生态破坏问题,探索了综合利用其制备价廉、质优活性炭的可能性、在正交实验的基础上,对实验结果进行了单因素方差分析,结果表明,控制因素对活性炭得率和碘吸附值的影响大小均依次为:炭化温度 >炭化时间 >浸渍时间 >浸渍比,且前三者有显著影响、极差分析表明最佳制备工艺组合为:浸渍比4:1、浸渍时间6 h、炭化温度873 K和炭化时间1 h.在最佳制备条件下制得的喜旱莲子草基活性炭得率和碘吸附值为:37.44%和752.36 mg/g;其比表面积、总孔体积、平均孔径和中孔率分别为:1 100.720 m2/g、0.610 cm3/g、2.216 nm、72.00%.红外光谱分析表明,活性炭形成了大量表面官能团,主要有以下几种:羧基、酚基、醚基等、正交实试和物理特性表征均表明,喜旱莲子草是良好的中孔活性炭制备原料.