负压外循环法处理钢铁盐酸酸洗废液的研究

采用负压可以使蒸发温度下降 30℃ ;外循环工艺防止结晶堵塞 ,使液体通过加热器的速度由 0 .0 2 m/ s提高到1.0 m/ s;蒸发结晶后完全回收 HCl和 Fe Cl2 ;并以某钢铁厂酸洗废液为对象 ,设计负压蒸发—冷却结晶—离心分离工艺 ,实现了酸洗废液的零排放 ,从根本上解决了钢铁厂酸洗废液的污染问题。     

从含锑烟尘中制备纳米立方晶型Sb_2O_3

以含锑烟尘为原料,经脱杂处理后,采用真空蒸发法制备了立方晶型纳米三氧化二锑,并用XRD衍射和SEM扫描电镜对产物三氧化二锑进行表征。结果表明,制备的三氧化二锑为立方晶型,颗粒粒径为35~100 nm。实验考察了脱杂时间对脱杂效果的影响;考察了蒸发温度、压强、蒸发时间3个因素对三氧化二锑颗粒粒度的影响。     

等离子体处理皂化废液工艺实验研究

描述了用电弧等离子体技术处理皂化废液的新工艺研究结果。等离子体功率为 70～ 10 0kW ,工作气体为空气 ,实验对皂化废液的物理化学性质、粉末输送工艺和等离子体处理工艺等进行了深入的研究。实验结果表明 ,废水蒸发浓度超过 5 5 %后出现沉淀物 ,使粘度增高。而且粘度随浓度的增高而增加 ,随温度的增加而降低 ,此性质表明废水不易高浓度蒸发和输送。采用等离子体粉末化新工艺可以有效地解决其困难 ,废水经等离子体处理后有机物去除率 >97% ,并可回收处理产物中的碱 85 %、碳粉 10 %以及可燃性气体等 ,等离子体处理废液的能耗约 2kg/kWh。本工艺具有较好的经济性和消除污染的能力。     

加盐蒸馏回收盐酸和混凝剂制备技术资源化利用盐酸酸洗废液

为了实现钢材酸洗废液的资源化,能够同时回收盐酸和铁盐,提出了加盐蒸馏回收盐酸与蒸馏母液制备聚铁混凝剂两段组合工艺相结合的技术。实验对质量浓度为9.28%的实际盐酸废液进行了研究,考察了添加盐的种类、盐的投加量和蒸馏量等因素对再生盐酸回收效果和聚铁混凝剂溶液混凝效果的影响。研究表明,氯盐可以明显改变氯化氢、水的相对挥发度,当CaCl2投加量为1 mol/L,体积蒸馏量在30%时,为此工艺的最佳条件。在此工艺条件下,再生盐酸质量浓度约22.3%;蒸馏母液制备得到的聚铁混凝剂溶液应用实验表明,对印染废水脱色效果良好。此工艺不仅实现了酸洗废液中残酸和铁离子的资源化利用,而且达到酸洗废液的零排放。     

涂铁石英砂的制备及其对砷的吸附

采用加热蒸发法制备涂铁石英砂，并对其含铁量、比表面积、氧化铁膜的附着能力、表面形态和氧化铁物相等表面性质进行了研究。用涂铁石英砂进行了含砷废水的吸附实验，并考察了pH值、离子强度、Pb(Ⅱ)金属阳离子、Cr(Ⅵ)氧阴离子等因素对吸附的影响。     

纳米铁去除水中硝酸盐的动力学研究

实验中采用了液相还原法制备新型吸附剂纳米铁。在纳米铁低投放量的条件下,采用间歇实验,分别从初始硝酸盐浓度、溶液pH值和温度的不同外界条件下研究了纳米铁对硝酸盐的去除情况。实验结果表明,硝酸盐初始浓度对反应速率有影响,但对去除率影响不大;溶液pH值为2.0时纳米铁对硝酸盐的去除效果最好;随着温度的升高,纳米铁对硝酸盐的去除率有所增加。以t时刻已反应掉的硝酸盐浓度为切入点,提出拟二级动力学方程。进而确定不同温度下的反应速率常数k。实验中k在50℃时最大,为0.014 mg/（L·min）。反应活化能Ea为17.18 kJ/mol,该反应以质量传递为控制因素。溶液中性条件下硝酸盐氮的还原产物为氨氮。     

微电解-絮凝预处理味精发酵废母液实验研究

味精发酵废母液COD浓度极高,为了有效降低后续生物处理单元的负荷,研究采用微电解絮凝方法预处理该废水。实验研究了曝气对废水COD去除率的影响,用正交实验考察了原水和出水pH值、Fe/C和反应温度等因素对COD去除率的影响,实验结果表明,曝气能有效提高COD去除率;在正交实验确定的优化因素组合,即原水pH为2,出水pH值为9,Fe/C为0.5的条件下反应3 h,废水COD平均去除率可达到48.7%。     

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 k J·mol~(-1),反应级数为1。     

Fenton氧化-活性炭吸附协同深度处理垃圾渗滤液的研究

以上海某垃圾填埋场垃圾渗滤液为研究对象,采用Fenton氧化-活性炭吸附协同处理工艺对其处理效果进行研究。探讨了投加方式以及H2O2浓度、Fe2+浓度、活性炭投加量、温度、pH等因素对COD去除率的影响。结果表明:采用先投加活性炭吸附30 min后投加Fenton试剂反应150 min的方式能够获得最好的COD去除效果。正交实验表明各因素对COD去除的主次关系为:活性炭投加量Fe2+浓度反应温度H2O2浓度pH值;其最优化条件为:活性炭投加量为16g/L,Fe2+浓度为29 mmol/L,反应温度为60℃,H2O2浓度为78 mmol/L,pH值为3。     

纳米CuFe_2O_4/K_2S_2O_8非均相类Fenton体系对橙黄Ⅱ降解性能的研究

采用柠檬酸辅助溶胶-凝胶法制备了纳米CuFe_2O_4,以其为非均相催化剂,开展了纳米CuFe_2O_4/K_2S_2O_8非均相类Fenton体系对橙黄Ⅱ降解性能的研究,考察了纳米CuFe_2O_4焙烧温度对其结构及催化性能的影响,探讨了初始pH、K_2S_2O_8投加量和橙黄Ⅱ初始浓度对该体系降解性能的影响,评价了纳米CuFe_2O_4的稳定性,并在此基础上,探究了纳米CuFe_2O_4/K_2S_2O_8非均相类Fenton体系对橙黄Ⅱ的降解机制。结果表明:(1)纳米CuFe_2O_4最佳焙烧温度为400℃,此焙烧温度下制备的纳米CuFe_2O_4晶型较好、比表面积较大、催化活性和稳定性较高;(2)在纳米CuFe_2O_4/K_2S_2O_8非均相类Fenton体系中,橙黄Ⅱ快速降解最适宜的反应条件为初始pH 5.3、K_2S_2O_8投加量0.5g/L、橙黄Ⅱ初始质量浓度20mg/L、纳米CuFe_2O_4投加量1g/L;(3)纳米CuFe_2O_4在反应中的稳定性较好,金属溶出量较低,可通过有效催化K_2S_2O_8分解为SO_4~-·和HO·,实现橙黄Ⅱ的开环降解。     

尿素添加剂湿法烟气同时脱硫脱氮工艺实验研究(Ⅱ)

对EA和PA两种添加剂,工艺条件变化对NOx脱除率影响有相同的规律：NOx脱除率不受烟气的浓度变化影响;随烟气的氧化度和吸收反应塔有效高度的增加而迅速增加。对吸收反应温度、尿素和添加剂质量分数、吸收塔有效高度进行正交实验得出最佳工艺条件为：吸收反应温度70℃;吸收塔有效高度1．8m;尿素和添加剂质量分数分别为10％和0．01％。在最佳工艺条件作验证实验得出结果与正交实验得出的结果基本符合,此时SO2脱除率为100%,NOx脱除率大于75％。     

氨法脱硫产物对制备脱硝氧化剂ClO2的影响

为探究氨法脱硫产物亚硫酸铵制备脱硝氧化剂ClO2的可行性及其特性,采用实验室自行搭建的反应系统,重点考察了反应温度、反应时间、H2SO4浓度及(NH4)2SO3浓度等因素对吸收液中ClO2浓度、收率及纯度的影响.结果表明:在反应温度为50℃,H2SO4浓度为9mol·L-1,(NH4)2SO3浓度为1.25mol·L-...     

PBTCA稳定零价纳米铁的制备及其去除水中Cr(Ⅵ)

以2-膦酸丁烷-1,2,4三羧酸(PBTCA)为稳定剂,通过FeCl3.6H2O与NaBH4反应,利用液相还原法制备稳定纳米级零价铁颗粒(P-NZVI),并用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)进行表征,颗粒平均粒径为73 nm。考察了Cr(Ⅵ)溶液初始浓度、pH、NZVI投加量、温度等条件对Cr(Ⅵ)去除效果的影响,并与同等条件下不加稳定剂制备的纳米铁(N-NZVI)进行对比。结果表明:Cr(Ⅵ)的去除率随温度和纳米铁投加量增加而升高,随pH和Cr(Ⅵ)溶液初始浓度升高而降低。在相同实验条件下,P-NZVI对Cr(Ⅵ)的去除效果明显优于N-NZVI,表明改性后纳米铁在地表水原位修复领域具有较好的应用前景。     

前驱体对Cu/Al_2O_3的HCN催化水解性能的影响

为了研究前驱体因素对Cu/Al_2O_3的HCN催化水解性能的影响,考察了铜盐前驱体种类和前驱体溶液浓度对催化剂脱除HCN的规律变化,并探究了焙烧温度和反应温度对催化水解HCN的影响。采用浸渍法制备了Cu/Al_2O_3催化剂,并采用BET、SEM、XRD和XPS等对催化剂进行了表征。实验结果表明,以乙酸铜为前驱体制备的催化剂因具有较好的孔结构和较多的Cu O负载量,使其相较其他3种铜盐表现出了最好的催化活性。当乙酸铜前驱体溶液浓度为0.050 mol·L-1,焙烧温度为400℃时,催化剂的催化活性最高。反应温度越高,越有利于提升催化活性。反应温度为250℃时,催化剂对HCN的脱除效率即达到96%以上。可见,以乙酸铜为前驱体制备的催化剂用于低温催化水解HCN效果理想,具有较好的应用前景。     

快速Fenton反应器处理乳化液废水

采用快速Fenton反应器对乳化液废水处理效果进行研究。分别考察反应温度、H_2O_2和Fe SO_4投加量、反应时间、初始p H值等因素对COD去除率的影响,实验结果表明,在反应温度30℃,初始p H值4,反应时间20 min,H2O2浓度为116 mmol·L~(-1),Fe2+浓度为10 mmol·L~(-1)条件下,COD平均去除率可达到60%。H2O2和Fe SO4的用量是传统Fenton工艺的65%和10%,反应时间少于传统Fenton工艺的1/7。     

CTAB调控绿色合成纳米氧化铁及去除亚硝酸盐

采用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性绿色合成纳米氧化铁(IONP),提高其稳定性和分散性,并应用于去除水中亚硝酸盐。实验结果表明,亚硝酸盐初始浓度为20 mg·L~(-1),反应温度30℃时,0.4 mmol·L~(-1)CTAB改性的绿色合成纳米氧化铁(CTAB-IONP)去除亚硝酸盐的效率最高,为97.32%,比IONP增加了23%。通过扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征可知,经CTAB改性提高了IONP的稳定性和分散性,同时使其带正电,从而提高了反应活性。IONP对亚硝酸盐的去除反应遵循伪一级动力学,而CTAB-IONP则更符合伪二级动力学。     

纳米钯?铝双金属对水中3-氯酚的脱氯降解研究

采用置换沉积法制备了纳米钯/铝双金属催化剂,氢解还原去除水相中难降解有毒有机物3-氯酚(3-CP),考察了溶液pH、钯负载量、纳米钯/铝双金属投加量、反应温度对脱氯效果的影响并解析相关反应机制。结果表明:(1)初始pH 3.0时,沉积液中93.25%(质量分数,下同)～96.67%的钯可有效负载于铝材上。(2)在pH为3.0、纳米钯/铝双金属投加量为2g/L、钯负载量为1.16%(质量分数)、反应温度为25℃下降解初始摩尔浓度为0.389mmol/L的3-CP,反应终了时脱氯率在99%以上。利用纳米钯/铝双金属降解氯代有机污染物具有高效低耗的优势,在实际应用上具有较好的前景。     

溶胶-凝胶法制备颗粒状催化剂低温SCR脱硝性能

采用溶胶凝胶法制备了Mn-Ce/Ti O2催化剂,并将其用于低温NH3选择催化还原NO的反应(NH3-SCR),考察了反应温度、空速、氧气浓度、氮氧化物浓度和氨氮比等反应条件对催化剂性能的影响。结果表明,NO入口浓度为800~1 600 mg/m3时,催化剂活性受NO初始浓度的影响较小。反应温度和氨氮比对NO转化率影响显著,100~150℃温度范围内,NO转化率随温度升高快速上升;当[NH3]/[NO]1.1时,随着[NH3]/[NO]的增加,NO转化率很快上升。反应体系中适当的O2浓度可促进NO还原为N2。空速大于10 000 h-1时,NO转化率随着空速的增大而降低。     

介孔纳米γ-Al2O3对稀土元素锎、铈的吸附性能

以介孔纳米γ-Al2O3为吸附材料,重点研究了吸附剂投加量、溶液pH、吸附时间及温度对介孔纳米γ-Al2O3吸附稀土元素镧、铈的影响。通过正交实验优选出介孔纳米γ-Al2O3对稀土元素镧铈吸附的最优参数,采用10mg／L的La^3＋、Ce^4＋标准溶液,选择投加量、pH、吸附时间为影响因素,进行3因素3水平的正交实验。通过正交实验与单因素实验综合分析表明最佳实验方案为：投加量为0．20g,pH为7,吸附时间为15min。在初始浓度为10～100mg／L时,介孑L纳米γ-Al2O3对La^3＋、Ce^4＋的吸附符合Langmuir等温吸附式。拟合得到的理论饱和吸附量分别为22．32mg／g和23．75mg／g。     

稀土系列催化剂对焦化废水的催化湿式氧化

以稀土元素Ce制得催化剂系列 ,在高温、高压条件下对焦化废水进行催化湿式氧化研究 ,考察载体、焙烧温度、活性组分的配比对催化剂的催化活性的影响 ,以及反应温度、氧气分压、反应时间和催化剂用量对氧化过程的影响 ,设计正交实验确定最佳的工艺参数 :反应温度为 2 40℃、氧气分压 3 .0MPa ,催化剂用量 30g/L ,此时废水的COD去除率达到90 %以上