两种硫酸盐对花溪河天然有机物混凝的影响研究

以Al_2(SO_4)_3和FeSO_4为混凝剂,探讨了在不同混凝条件下对贵阳市花溪河中天然有机物的去除影响。通过改变混凝剂投加量、pH和水力条件对去除效果进行分析。混凝剂投加量为2~18 mg/L时,Al_2(SO_4)_3对天然有机物的去除率高于FeSO_4;分别投加8 mg/L Al_2(SO_4)_3和11 mg/L FeSO_4,均达到最佳去除效果。Al_2(SO_4)_3作为混凝剂时,最佳pH为5.0~8.0;Fe_SO_4作为混凝剂时,最佳pH为6.0~9.0。在200r/min下快速搅拌1min,在40r/min下慢速搅拌20min,天然有机物的去除率较高。     

氧化铝吸附氟化氢的特性

用电解铝的活性Al_2O_3为吸附剂吸附烟气中的HF,吸附之后HF与Al_2O_3化学反应生成AlF_3:Al_2O_3+6HF=2AlF_3+3H_2O,Al_2O_3的晶体结构、比表面积,吸附温度以及Al(OH)_3焙烧成Al_2O_3的温度都直接影响吸附量。Al_2O_3同时还吸附碳氢化合物和其他杂质,经500℃净化处理,这种含有AlF_3的Al_2O_3可作为原料返回铝电解槽使用。     

不同水热炭化条件处理青霉素菌渣制备生物炭

为了考察不同水热炭化条件处理青霉素菌渣制备的生物炭特征,采用菌渣中分别添加氯化钠、柠檬酸和硝酸铁为添加剂和分别设置不同温度的方法,分析不同温度、不同添加剂对水热炭化产物特征的影响。结果表明,在210℃时,各种样品的干重产率较高。对于水热产物结构,RNa温度最佳为210℃;RAc和RFe最佳温度为180℃。在180℃时,RH产物孔径平均当量直径最大为3.61μm;RNa、RAc、RFe变化不大,分别为3.08、3和3.16μm,变化幅度小于0.2μm;在210℃时,对照产物孔径平均当量直径大于180℃时产物为3.94μm;而RNa为2.99μm,RAc、RFe孔径依次减小,为别为2.33μm和1.84μm。添加剂对产物孔径平均当量直径有影响,而添加剂种类影响不大;温度变化对RNa产物孔径平均当量直径影响不大,对RFe产物影响最明显。     

镁渣湿法脱硫性能的实验研究

为实现以废治废,将镁渣用作湿法烟气脱硫的脱硫剂,研究了其脱硫产物与机理,并考察了含氧量、反应温度、镁渣量对脱硫性能的影响。结果表明,镁渣中的主要脱硫成分为Ca_2SiO_4,主要脱硫产物为CaSO_4及其晶体和CaSiO_3,主要反应机理是Ca_2SiO_4水化生成(CaO)_3(SiO_2)_2(H_2O)_3和Ca(OH)_2。烟气含氧量增加对脱硫效率提升有一定的作用,但也促使了pH迅速下降;反应温度越高,脱硫效率越低;镁渣量增加有利于提高脱硫效率。含氧量为2%(质量分数)、反应温度为30℃、镁渣量为0.2g时,饱和脱硫时间为48min。     

城市污水处理厂二级处理出水中磷深度去除技术

以某城市污水处理厂二级出水为研究对象,分析了其中磷的形态及浓度分布,分别采用FeCl_3、PAC、Al_2(SO_4)_3混凝剂和羟基铁颗粒吸附剂开展了基于化学法和吸附法的深度除磷技术的研究。在相同的水质和环境条件下,对不同形态磷的去除效果进行了分析,并对两者的技术经济性进行了对比。结果表明,该厂二级出水中TP浓度的平均水平为0.332 mg·L~(-1),其中可溶性活性磷酸盐为主要存在形态,占TP浓度的64.16%。与FeCl_3相比,Al_2(SO_4)_3和PAC比较适合本实验原水水质,当其投加量为3 mg·L~(-1)时,出水TP可降至0.05mg·L~(-1)以下。以Al_2(SO_4)_3和PAC作为混凝剂,各种形态的磷均得到不同程度的去除,可溶性活性磷酸盐的去除效果最好,几乎全部得以去除,而颗粒态磷和其他溶解性磷的去除效果较差。通过技术经济比较,Al_2(SO_4)_3在除磷效果和药剂费用上均比PAC占有优势。羟基铁颗粒吸附剂对可溶性活性磷酸盐吸附效果显著,对其他溶解性磷吸附效果较差,当空床接触时间(EBCT)大于10 min时,出水TP可降至0.05 mg·L~(-1)以下。从长期的技术和经济效益综合考虑,吸附剂优于混凝剂。     

铁盐对污泥飞灰共热解产物浸出浓度的影响研究

采用热解法,研究了不同铁盐种类及添加量时污泥与飞灰共热解产物的重金属浸出浓度,同时对污泥飞灰的混合比例进行进一步讨论以确定经济有效的新型处置工艺。结果表明:整体上,不同铁盐对Cd、Pb、Cu和Zn浸出的影响差异显著;单独添加Fe_2(SO_4)_3时,热解炭中Cd、Pb、Cu和Zn浸出浓度比单独FeSO_4时低约67.8%、31.0%、62.8%、45.8%。添加Fe_2(SO_4)_3使Fe添加量为干污泥质量的0.5%时,可以有效降低大多数重金属的浸出浓度。污泥飞灰的混合比例对As、Cd、Pb和Zn浸出的影响差异显著。热解温度为500℃,干污泥∶飞灰质量比为2∶1时,加入Fe_2(SO_4)_3(Fe添加量为干污泥质量的0.5%)后,热解炭可在生活垃圾填埋场中填埋。     

Fe-Mn基分子筛催化剂NH_3低温选择性催化还原NO性能

采用柠檬酸法制备了不同Fe和Mn含量的Fe-Mn/HBeta催化剂,采用BET、XRD、SEM和XPS等方法对不同催化剂的特征参数进行表征,以氨气为还原剂,在空速为5 000 h~(-1)的条件下,考察了活性成分负载量和焙烧温度对其活性的影响;探讨了催化剂的抗水抗硫性能。研究结果表明,焙烧温度为550℃、6%Fe-6%Mn/HBeta催化剂具有相对较优的催化活性,反应温度为90~230℃时,NO转化率为63.9%~96.99%,比表面积、孔体积和平均孔径分别为356.19 m~2/g、0.61cm~3/g和16.83 nm,活性成分在催化剂表面高度分散,催化剂表面Mn主要以Mn~(3+)和Mn~(4+)存在,且以Mn~(4+)居多;反应温度为180℃条件下,6%Fe-6%Mn/HBeta催化剂具有较好的抗水能力和同时抗水抗SO_2能力,但单独抗SO_2能力较差。     

中试规模下蜂窝式Mn-Ce/Al_2O_3脱硝催化剂的低温性能

采用自行设计的反应装置,研究中试规模条件下关键参数对蜂窝堇青石Mn-Ce/Al_2O_3催化剂脱硝效率的影响以及抗硫抗水性能,并通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)和比表面积测试仪(BET)研究催化剂的理化性质。结果表明,反应温度、空速、氨氮比对催化活性均有明显影响,同时,催化剂对氮氧化物浓度有较强适应性,NO浓度在134～469mg·m~(-3)区间内脱硝效率均可保持在75%以上。催化剂在100℃,空速3 336h~(-1),[NH_3]/[NO]为0.9,烟气量20m~3·h~(-1)条件下连续反应168h,其催化效率可以稳定保持在75%～80%,说明蜂窝式Mn-Ce/Al_2O_3具有良好的稳定性。催化剂在含5%H_2O气氛中催化效率由80%减少至60%,在去除H_2O后抑制作用消失。反应气中通入143mg·m~(-3)SO_2后催化效率由80%降低至62%,停止通入SO_2后活性不能恢复。同时通入143mg·m~(-3)SO_2和5%H_2O,催化效率下降并维持在53%左右,停止通入后活性恢复至67%。通过对SO_2中毒前后的催化剂表征分析可得,SO_2存在条件下生成的硫酸铵盐堵塞了20nm孔径以下的部分孔道,覆盖了催化剂表面活性位点,是引起效率下降的主要原因。     

Cu-CuO-MnO_2核壳催化剂的制备及其催化降解亚甲基蓝的性能

在Cu基底上制备Cu(OH)_2,水热条件下KMnO_4在Cu(OH)_2表面分解为MnO_2、煅烧得到Cu-CuO-MnO_2核壳催化剂。用XRD、SEM、Raman和TG对该催化剂进行了表征,并研究了其催化H2O2降解亚甲基蓝的性能。研究了催化剂制备过程中KMnO_4分解反应时间、煅烧温度及催化过程中H2O2的用量对其催化降解性能的影响。结果表明:KMn O4分解反应时间3 h、煅烧温度250℃、H_2O_2的用量6 m L时,该催化剂的使用可使亚甲基蓝降解率达到96.4%。催化剂的重复循环使用结果表明,循环5次使用降解率均高于94%。表明Cu-Cu O-Mn O2核壳催化剂具有较高的催化性能及稳定性,对染料废水的处理具有潜在应用价值。     

CuCrO_x/Al_2O_3的制备及催化燃烧甲苯的性能研究

考察了一种低成本的含Cu复合金属氧化物催化剂CuCrO_x/Al_2O_3的制备方法,并用于催化燃烧甲苯。结果表明,CuCrO_x/Al_2O_3的催化活性优于CuVO_x/Al_2O_3、CuMoO_x/Al_2O_3、CuCeO_x/Al_2O_3、CuZrO_x/Al_2O_3,其制备的最佳条件为Cu∶Cr(原子比)=1∶1、负载量8%(以活性物质质量/载体质量计)、焙烧温度500℃。该催化剂具有良好的稳定性、抗硫性和可还原性,在反应温度为300℃下连续催化燃烧77h,甲苯转化率均能保持在90%以上,在SO_2质量浓度为300mg/m~3条件下反应5h,催化活性几乎不受到影响。     

基于IRMOF-1的介孔ZnO/C制备、表征及催化降解3种四环素类抗生素

以Zn(NO_3)_2·6H_2O与对苯二甲酸制备的网状金属有机骨架材料IRMOF-1为前驱体,在500、600、700℃下的N_2氛围中焙烧得到不同焙烧温度制备的介孔ZnO/C,分别记为ZnO/C-500、ZnO/C-600、ZnO/C-700,利用X-射线衍射、扫描电子显微镜、紫外—可见漫反射光谱、傅立叶变换红外光谱、比表面积分析等手段对其进行表征,并用于降解四环素(TC)、强力霉素(DC)和土霉素(OTC)。结果表明,制备的介孔ZnO/C为六方纤锌矿结构,纯度高。C的复合可以降低ZnO的禁带宽度,从而拓宽了ZnO的光谱吸收范围,提高ZnO对光的利用率。焙烧产物表面随焙烧温度的升高而变粗糙,—OH含量减少,但ZnO/C-700出现碎裂现象。因此,ZnO/C-600具有最大的BET比表面积(254.9m~2/g)和孔径(2.49nm)。ZnO/C-600对TC、DC和OTC的降解效果也是最好的,120min降解率分别达到98.2%、91.1%、80.7%,重复使用4次,其光催化降解性能基本保持不变,稳定性良好。     

利用粉煤灰硫酸浸取液制备十二水硫酸铝铵

粉煤灰提取氧化铝是粉煤灰高值化利用的重要方向。通过在粉煤灰酸浸液中加入硫酸铵形成常温下可结晶的十二水硫酸铝铵晶体(NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O),从而实现铝盐的高效分离。考察了结晶温度、NH_4~-/Al~(3+)摩尔比,初始Al~(3+)浓度等因素对铝回收及NH_4Al(SO_4)_2·12H_2O结晶的影响;利用电感耦合等离子光谱仪(ICP)和X射线衍射仪(XRD)对晶体中的杂质含量及晶体组成进行了分析。结果表明,随着结晶温度的升高,铝回收率显著下降,但晶体纯度升高;铝回收率和晶体纯度均随着NH_4~-/Al~(3+)摩尔比的增加而增加;较高的初始Al~(3+)浓度可促进铝的回收和晶体纯度的提高。对十二水硫酸铝铵的结晶过程进行优化,结果表明,在结晶温度为15℃;NH_4~-/Al~(3+)摩尔比为1.0~1.5;初始Al~(3+)浓度为0.88 mol/L时,铝的回收率可达74%,十二水硫酸铝铵纯度在90%以上。     

Al_2O_3/β-40催化剂同时脱硫脱硝性能

以溶胶凝胶法制备的30Al_2O_3/β-40为载体,采用浸渍法制备出负载不同金属氧化物的催化剂。采用XRD、H_2-TPR、BET对催化剂结构和性质进行表征,以CO为还原剂考察催化剂的脱硫脱硝活性。结果显示12%Ni0/30%Al_2O_3/β-40脱硫脱硝活性最佳,500℃时NO、SO_2转化率均可达到90%以上。     

CaCO3类吸收剂净化焚烧烟气中HCl气体的研究

通常烟气中的酸性气体采用Ca(OH)2净化,然而当烟气温度在300 ℃以上时,Ca(OH)2喷入到烟气中将快速生成CaCO3.研究了两种CaCO3的反应特性,比较了200～900 ℃内CaCO3类吸收剂和Ca(OH)2与烟气中HCl气体的反应率,发现在600 ℃左右和800 ℃及以上,CaCO3类吸收剂的反应率与Ca(OH)2相当或更高;CaCO3类吸收剂、特别是改性CaCO3可替代Ca(OH)2作为干式净化HCl气体的吸收剂,合适的反应温度在600 ℃左右.     

碱催化下厨余垃圾中白菜叶的水热转化

针对厨余垃圾含水率较高的特点,选取白菜叶作为原料,考察了水热温度、KOH用量、NH_4OH用量和停留时间对水热转化效果的影响,优化了NH_4OH-KOH水热体系制备含腐殖酸液体的工艺条件。研究结果表明,在其他条件一定的情况下,水热温度195℃、KOH用量25%、NH_4OH用量20%、停留时间4 h为最优工艺条件。对该条件下制备的液体产物进行了红外光谱分析。结果表明,水热处理液体产物含有大量的羟基、羧基、醛基以及芳香族等结构,和市售含腐殖酸水溶肥料具有相似的官能团结构,表明该液体具有开发成含腐殖酸水溶肥的潜在可能。     

制备条件对锰氧化物SCR脱硝性能的影响

分别考察不同沉淀剂、溶液pH、煅烧温度和煅烧时间对制备Mn Ox催化剂及其低温SCR脱除NO性能的影响,并借助XRD和BET等表征手段分析各催化剂的物相和孔隙特性。结果表明,不同沉淀剂制备的Mn Ox催化剂的低温活性依次为:Mn Ox(Na2CO3)Mn Ox((NH4)2CO3)Mn Ox(Na OH)Mn Ox(NH4OH)。表征结果表明,Mn Ox(Na2CO3)和Mn Ox((NH4)2CO3)催化剂之所以表现出突出的低温SCR活性,归因于混合氧化态的无定型结构和较大的比表面积。优选Na2CO3沉淀剂制备Mn Ox催化剂,最佳的煅烧温度和时间分别为350℃和6 h,而溶液pH对制备的Mn Ox催化剂的催化还原NO活性影响不明显。     

含化学沉淀物废水污泥的土壤降解

本文比较四种污泥在土壤中的降解,其中三种是脱磷污泥含有Ca(OH)_2、FeCl_3、Al_2(SO_4)_3。所有污泥降解速率很快,降解时释放的CO_2速率<25mg/g,接近于没有处理过的土壤15天的释放量,而较高速率时相当于50天的释放量。每种污泥中都含有生石灰,故每一种添加污泥都使土壤的pH值增加。使pH值升高最多的Ca污泥比Fe、Al、污泥增加和释放的CO_2量大。Ca污泥释放52％的污泥碳,未处理的含铝污泥释放20％,而Fe污泥释放量是5％,土壤加入CaCO_3,增加了Al污泥的降解,但就释放污泥碳的百分率而言,这些污泥之间没有明显的不同。这些污泥的降解作用与pH的关系要比除磷时流出物的化学处理的关系更密切。     

综合利用镁合金废料制氢及氢氧化镁

AZ31B镁合金废片-盐水体系能同时产生氢气和Mg(OH)2,研究了催化剂,Cl-浓度和反应温度对该体系产氢速率的影响,并分析了产物Mg(OH)2的化学成分和形态结构。实验结果表明,与Cu Cl2相比,铜线作为催化剂不仅产氢的速率高,且不会污染形成的Mg(OH)2。Cl-浓度和反应温度影响对体系产氢速率有较大影响,当温度为60℃,盐水浓度为4 mol/L时产氢速率达到最大值为62 m L/(min·g)。采用扫描电镜、X射线能谱仪表征分析中间产物,探讨Cl-点蚀反应的机理,对产物氢氧化镁粉末进行表征和物相分析的结果表明,产物为高纯度Mg(OH)2纳米材料,其晶体结构和分散性随温度的增加变好,80℃下获得规整的六方晶体。     

论铁离子的水解机理

铁离子的水解机理是一个探索已久的老问题。在水解过程中,铁离子并不是单纯地按照 Fe~(3+)→Fe(OH)_3↓那样简单,而是在水溶液中生成了如 Fe(H_2O)_6~(3+)、Fe_2(OH)_2~(4+)、Fe_3(OH)_4~(5+)等等各种各样的离子和分子。由于它们之间的相互作用,形成了多种聚合体,这些聚合体在凝聚过程中起着极为重要的作用。     

焙烧镁铝水滑石的制备及其对水中Cl~-和SO_4~(2-)的吸附特性

采用共沉淀法制备了n(Mg)∶n(Al)=3∶1的镁铝水滑石(LDH),进一步通过焙烧得到改性产物LDO,用XRD与FT-IR对LDO进行了表征,系统研究了其对水中Cl~-和SO_4~(2-)的吸附特性。结果表明:焙烧温度为400℃时,LDO对Cl~-和SO_4~(2-)的吸附量较焙烧前分别提高了75.00%和78.20%;p H值在4~10之间,LDO对Cl~-和SO_4~(2-)的吸附量基本无变化;LDO对Cl~-和SO_4~(2-)的吸附分别符合准一级、准二级动力学模型,吸附等温线均可以用Langmuir方程来描述,最大吸附量分别为61.88和227.79 mg/g。LDO对不同浓度的盐渍土洗盐废水的吸附研究结果表明,LDO对洗盐废水中Cl~-和SO_4~(2-)的去除具有较好的效果。LDO投加量相同情况下,Cl~-和SO_4~(2-)浓度分别为60.71和50.03 mg/L时,LDO对Cl~-和SO_4~(2-)的吸附量分别为16.97和22.85 mg/g;当废水中Cl~-和SO_4~(2-)浓度分别为585.75和513.08 mg/L时,LDO对Cl~-和SO_4~(2-)的吸附量分别为0.89和112.47 mg/g。以上研究结果表明,利用LDO处理轻度的氯化物(氯化物硫酸盐)型盐渍土洗盐废水和中度硫酸盐(硫酸盐氯化物)型盐渍土洗盐废水时,吸附效果较好。