巯基修饰MCM-41分子筛的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附动力学

以微硅粉为硅源,CTAB和PEG-6000为模板剂,制备得到MCM-41介孔分子筛,采用后接枝法将巯丙基三甲氧基硅烷引入到MCM-41的表面和孔道内,合成了巯基功能化的MCM-41介孔分子筛(SH-MCM-41)。采用TEM、N2吸附-脱附曲线、TG分析和XPS对样品进行了表征。以巯基功能化的样品为吸附剂,对含Cr(VI)的溶液进行了静态吸附实验,探讨了吸附过程的动力学。结果表明,SH-MCM-41对水中Cr(Ⅵ)的吸附经240 min可基本达到平衡,其理论吸附量为21.3 mg/g;利用准一级、准二级、Elovich方程、粒内扩散模型和班厄姆孔道扩散模型对吸附过程进行模拟,模拟结果表明,吸附过程符合准二级动力学模型,其拟合度R2为0.991,Elovich方程模拟相关系数R2大于0.95,表明吸附过程包含了多种反应机制。结果显示,吸附过程由液膜扩散、颗粒扩散和孔道扩散共同控制。     

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.     

铁炭微电解法处理拉开粉废水的研究

就铁炭微电解法处理拉开粉废水的工艺参数及其处理效果进行了试验研究 ,采用絮凝沉淀 酸化微电解 中和沉淀流程 ,拉开粉和CODCr的总去除率可分别达到 87.7%和 83.4 %。     

纳米铁炭微电解去除水中硝酸盐途径及其动力学

为了研究纳米铁炭（NZVI/AC）体系去除硝酸盐的反应途径及其动力学,通过NZVI/AC、纳米铁（NZVI）、活性炭（AC）对硝酸盐的还原或吸附过程探讨微电解作用,反应前后NZVI/AC变化、氮种类变化、pH变化,以及NO3-和Fe2+的相互作用探讨其还原途径,对比不同条件下（NZVI/AC投加量、硝酸盐浓度、溶液初始pH、离子强度）的动力学规律。结果表明：NZVI/AC在去除硝酸盐的过程中存在协同作用且最终产物主要是NH4+,无论是在NZVI/AC不足或过量的情况下,准二级吸附动力学模型对于NO3-的去除和Langmuir-Hinshelwood模型对于NH4+的生成都能提供很好的拟合结果。     

MCM-41介孔分子筛的合成及其对铜离子的吸附性能

以微硅粉为硅源,CTAB和PEG-6000为模板剂,合成MCM-41介孔分子筛。采用XRD、N2吸附-脱附曲线、FT—IR以及TEM表征了其结构、比表面积、孔径分布及晶体形貌,并且以该样品为吸附剂,对含Cu2＋的溶液进行了静态吸附实验。结果表明,以微硅粉为硅源成功合成了具有典型六方排列孔道结构的MCM-41,其比表面积为869．5m。／g,孔容为0．97cm3／g,平均孔径为3．3nm;溶液pH为5—6时,MCM-41对Cu2＋的去除效果最好;MCM-41对Cu3＋的最大吸附吸附容量36．3mg／g;MCM-41对Cu2＋的吸附性能符合Langmuir吸附方程的特征。动力学研究表明,该过程符合准二级动力学模型。     

热碱预处理对高含固剩余污泥厌氧消化的影响及其动力学研究

以高含固剩余污泥为研究对象,考察不同碱投加量下热碱联合预处理对剩余污泥溶胞效果和厌氧消化性能的影响,并运用3种动力学模型对剩余污泥生物化学产甲烷潜力过程进行模拟。结果表明,热碱联合预处理有助于促进剩余污泥的溶胞效果,并且随着碱投加量的增加,溶胞效果不断增强,当碱投加量为80mg/g(单位质量SS的NaOH投加量计)时,COD、氮、磷的溶出量均达到最大值,分别为58 622.2、1 792.8、790.3mg/L,溶出率分别为54.9%、45.7%、37.6%。热碱联合预处理可有效改善剩余污泥厌氧消化性能,但碱投加量过大时对可能对产甲烷过程带来抑制作用,碱投加量为60mg/g时剩余污泥厌氧消化的累积产甲烷量最大,为158.9mL/g,较不进行热碱联合预处理的空白组(106.5mL/g)高49.2%。3种动力学模型中,锥体模型对厌氧消化产甲烷过程的拟合效果最好,不同处理条件下模型拟合相关系数R~2均在0.990以上,该模型可准确预测最终的累积产甲烷量,预测误差均在2%以下。     

MCM-41介孔分子筛的合成及其对铜离子的吸附性能简

以微硅粉为硅源,CTAB和PEG-6000为模板剂,合成MCM-41介孔分子筛。采用XRD、N₂吸附-脱附曲线、FTIR以及TEM表征了其结构、比表面积、孔径分布及晶体形貌,并且以该样品为吸附剂,对含Cu²⁺的溶液进行了静态吸附实验。结果表明,以微硅粉为硅源成功合成了具有典型六方排列孔道结构的MCM-41,其比表面积为869.5 m²/g,孔容为0.97 cm³/g,平均孔径为3.3 nm;溶液pH为5~6时,MCM-41对Cu²⁺的去除效果最好;MCM-41对Cu²⁺的最大吸附吸附容量36.3 mg/g;MCM-41对Cu²⁺的吸附性能符合Langmuir吸附方程的特征。动力学研究表明,该过程符合准二级动力学模型。     

溶气气浮过程动力学模型的分形观

凝聚/絮凝过程中形成的絮体通常具有分形几何结构,导致絮体的密度、渗透性发生了变化,从而对于固液分离过程(沉淀、气浮和过滤)带来很大的影响。本文基于前人对于絮体分形的研究成果,建立了絮体与微气泡之间接触碰撞的动力学方程、絮体/微气泡聚集体在水中上升的分形速率方程。絮体与微气泡间的相对尺度和流态的不同会有不同的碰撞机制,相应的动力学方程式与絮体的分形维数也有不同的关系。     

基于污泥蛋白质溶出的酶-热碱联合水解中试研究

为探究剩余污泥酶-热碱联合水解生产蛋白质工艺工业化利用的可能性,建立了1 m³·d⁻¹的剩余污泥(含水率80%)的中试水解系统。通过对酶解时间、复合添加量及碱解温度等关键工艺因素优化,获得了中试规模污泥联合水解的最佳工艺条件;通过酶和热碱水解动力学研究,明确了联合水解过程的限速步骤。结果表明：在日处理量为1 m³剩余污泥(含水80%)的中试水解过程中,酶解时间为1.5 h、复合酶投加量为1%、污泥浓度为30 g·L⁻¹、碱解时间1.5 h、碱解温度80 ℃时,蛋白质溶出效果最佳,上清液中蛋白质浓度为2 160 mg·L⁻¹;污泥酶解过程符合米氏方程,碱解过程符合零级动力学方程,二者的水解速率分别为0.709 mg·(L·min)⁻¹和11.046 mg·(L·min)⁻¹;与碱解相比,酶解是剩余污泥联合水解的限速步骤。研究结果可为污泥联合水解工艺产蛋白质的产业化应用提供必要的技术参数。     

类产碱假单胞菌JS45的硝基苯降解动力学

类产碱假单胞菌（Pseudomonas pseudoalcaligenes）JS45能以硝基苯作为唯一碳源、氮源和能源生长。在本研究中,设置了硝基苯起始浓度分别为50、100、150、200、250和300 mg·L-1。结果表明：菌株JS45虽然在降解高浓度硝基苯过程中出现迟滞现象,但仍可完全降解。盐度能抑制硝基苯的降解。JS45在温度30℃、pH 7.0~9.0时降解效果较好。硝基苯降解动力学符合修饰Gompertz模型,当硝基苯浓度升高时,模型参数迟滞时间（λ）逐渐增加,最大降解速率（Rm）先增大后减小;当硝基苯浓度为214.61 mg·L-1时,λ和Rm分别为57.0 mg·（L·h）-1和4.31 h。     

新型光电催化反应器的设计及其反应动力学

研制了一种新型的光电催化反应器,并对PEG-2000模拟废水进行了降解动力学研究。结果表明,电解、光催化、光电催化去除0.5 g/L的PEG-2000模拟废水中COD为零级反应,从动力学角度来看,光电协同作用明显;在不同的外加偏压、初始pH值、曝气量和光强条件下,反应符合零级动力学规律;不同初始浓度PEG-2000模拟废水的光电催化反应具有不同的反应级数,高浓度时,此光电催化体系符合零级反应动力学规律,低浓度时,光电催化氧化符合一级反应动力学规律。     

废弃核桃壳粉对模拟微污染水中总铁的静态吸附特性研究

采用废弃核桃壳粉对总铁质量浓度约为3 mg/L的模拟微污染水进行了静态吸附实验研究.结果表明,采用产地为新疆、粒径为1.6～2.5 mm的废弃核桃壳粉1.0 g、水样初始pH为7.0、吸附时间为240 min时,总铁去除率可以达到92.69%.吸附后,水样中总铁浓度满足<生活饮用水卫生标准>(GB 5749-2006)...     

碱改性活性炭纤维电吸附处理RO浓水效果及除盐动力学特性

针对电吸附技术在反渗透浓水回收利用过程中的吸附效率问题,通过NaOH、KOH、氨水对ACF电极材料进行浸渍改性,采用SEM观察、傅里叶变换红外光谱图分析的方法对改性前后ACF进行了表征;研究了改性前后ACF对反渗透浓水的去除效果和除盐动力学特性;探讨了碱改性前后ACF处理反渗透浓水的除盐机理。结果表明：随着氨水改性ACF比表面积的增加,表面碱性基团增加、酸性基团减少;ACF理化特征的变化与改性剂溶液的酸碱性有关;氨水改性ACF对反渗透浓水中电导率、氨氮、COD均有很好的降低或去除效果,而NaOH改性ACF对UV₂₅₄有很好的去除效果;碱改性ACF处理反渗透浓水除盐过程更符合Elovich动力学方程;碱改性ACF电吸附处理反渗透浓水时,对各污染物指标表现出选择性,且与未改性ACF相比,具有更好的降低或去除效果,同时,碱改性ACF电吸附除盐过程是以物理吸附和化学吸附共存的多相吸附过程,也会存在离子交换作用。     

铁碳微电解-Fenton法预处理苯胺基乙腈生产废水的动力学研究

通过采用铁碳微电解-Fenton法预处理苯胺基乙腈生产废水的实验研究,分析了处理过程的COD降解动力学;同时研究了单纯活性炭吸附和微电解过程中COD去除率的变化。结果表明,铁碳微电解的初期COD降解过程近似符合一级反应动力学,并且得到微电解与活性炭吸附对铁碳微电解降解COD的关系式;Fenton反应中通过研究有机物浓度和过氧化氢初始浓度与反应进程的关系,建立了反应动力学模型;单纯吸附实验COD去除率在24h内快速下降,而微电解在相应时间内COD去除率波动较小,为实际应用提供了数据经验和理论依据。     

铁碳微电解-Fenton法预处理苯胺基乙腈生产废水的动力学研究

通过采用铁碳微电解-Fenton法预处理苯胺基乙腈生产废水的实验研究,分析了处理过程的COD降解动力学;同时研究了单纯活性炭吸附和微电解过程中COD去除率的变化。结果表明,铁碳微电解的初期COD降解过程近似符合一级反应动力学,并且得到微电解与活性炭吸附对铁碳微电解降解COD的关系式;Fenton反应中通过研究有机物浓度和过氧化氢初始浓度与反应进程的关系,建立了反应动力学模型;单纯吸附实验COD去除率在24 h内快速下降,而微电解在相应时间内COD去除率波动较小,为实际应用提供了数据经验和理论依据。     

太阳光/NH2Cl体系降解微污染物的效能及动力学

利用太阳光和一氯胺(太阳光/NH₂Cl)体系降解阿司匹林((aspirin, ASA)、氟尼辛葡甲胺(flunixin meglumine, FMME)、苯甲酸(benzoic acid, BA)以及硝基苯(nitrobenzene, NB)4种代表性微污染物,探究该体系对于微污染物的降解效能以及动力学特征。结果表明,单独太阳光以及单独NH₂Cl体系对污染物几乎均无降解效果(降解率<5%),而太阳光/NH₂Cl体系中污染物的降解效能显著提升,pH的改变对4种污染物降解效能的影响各不相同。在实验pH条件下,以活性氮自由基和活性氯自由基为主的其他活性组分和NH₂Cl对FMME的降解起主要作用(贡献率为79.27%~89.39%),而羟基自由基(HO·)始终是ASA的降解中贡献最大的活性组分(贡献率为44.9%~76.8%)。在酸性环境中,太阳光/NH₂Cl体系产生的消毒副产物质量浓度及毒性方面均大于单独NH₂Cl体系,而在碱性条件下其产生的消毒副产物质量浓度则明显降低,实际中应用本体系进行消毒时应考虑将pH调至碱性。     

生活垃圾堆肥工艺条件及其反应动力学研究

为了改善堆肥微环境 ,提高生活垃圾堆肥速率 ,研究堆肥工艺条件及其反应动力学是非常必要的。通过控制堆肥工艺条件 ,如初始温度、含水率、C/N比及堆料颗粒大小 ,研究生活垃圾堆肥过程中生物、化学及物理因素的变化。试验结果表明 ,生活垃圾堆肥反应符合一级反应动力学 ;合理控制堆肥初始反应条件 ,能明显提高堆肥效率。     

应用钙法除磷-碱解-微电解组合工艺预处理吡虫啉农药废水

根据吡虫啉农药废水成分复杂,含有大量有毒有害物质的特点,在小试实验研究的基础上,确定了预处理的组合工艺流程为：钙法除磷-碱解-催化微电解。实验结果表明,预处理的适宜参数为：钙法除磷的pH值11,搅拌速度为100 r/min,钙的投加量为理论计算值的1.4倍;碱解反应的温度70℃,pH值11,反应时间2 h;催化微电解反应的pH值3～4,曝气时间3 h,催化剂与铸铁屑的质量比1∶5。组合工艺对COD、色度、磷的总去除率分别达到81%、90%和99.99%,废水的可生化性能得到很大改善。组合工艺不仅适用于预处理高浓度吡虫啉农药废水,也能为其他高浓度、难生物降解农药废水的治理提供有益的参考。     

煅烧-碱溶法制粉煤灰类沸石吸附剂及其在处理含铅废水中的应用

粉煤灰吸附性能研究是当前环境科学领域中的一个研究热点 ,但原状粉煤灰的吸附效果不理想。本文报道的用煅烧 -碱溶法制得类沸石吸附剂的比表面积为 112 .6m2 / g、孔隙率为 83 .1% ,分别是改性前的 40 .2 2和 1.67倍。用此类沸石吸附剂来处理浓度为 2 0 0mg/L的模拟含铅废水 ,去除率为 84.87% ,吸附容量为 3 3 .94mg/ g ,分别是改性前的3 1.13和 3 1.42倍 ,处理效果优于市售一级活性炭。并用 0 .1mol/L的HCl溶液和饱和NaCl溶液再生此吸附剂 ,解吸率达到了 98%以上 ,此再生的类沸石吸附剂处理含铅废水的去除率也达到了 83 %以上     

Fenton试剂氧化降解聚丙烯酰胺污水及其反应动力学研究

采用Fenton试剂氧化处理聚丙烯酰胺(HPAM)污水取得了良好的效果.通过正交试验得到了Fenton试剂各影响因素的影响权重,并通过单因素实验确定了最佳实验条件.研究了Fenton试剂中各影响因素的作用机制,在最佳实验条件下,HPAM的降解率能达到近89%.针对Fenton试剂氧化处理HPAM的反应特性,深入研究了反应动力学模型,确定反应为一级反应.