Ca_5(AsO_4)_3OH的溶解度与稳定性研究

通过在不同pH值,温度等条件下Ca5(AsO4)3OH的溶解,确定其稳定存在的pH值范围,得出它的溶度积和生成的自由能(ΔG0f)。结果表明,Ca5(AsO4)3OH在水中的溶解度和稳定范围与pH和温度有关,在酸性条件下(初始pH=2)它的溶解度较大,而且在水中的溶解度随着温度的升高而降低。利用PHREEQC程序计算确定Ca5(AsO4)3OH的溶度积为10-40.86,生成自由能ΔG0f为-5 063.53 kJ/mol。利用JADE5软件计算得到其晶格参数a=b=9.696,c=6.967和晶胞体积为567.304 3。     

改性透辉石对饮用水中余氯的吸附机理

将透辉石和碳酸钙在高温下反应活化,对透辉石进行改性,探讨了改性透辉石对余氯的吸附性能。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和X射线光电子能谱（XPS）对吸附前后的改性透辉石进行表征。考察了此吸附过程的吸附平衡、动力学和热力学。实验结果表明,吸附后的残渣XRD图谱出现了带羟基的Ca4（Si3O9）（OH）2,吸附前后的SEM图表面发生明显变化,吸附残渣的XPS图中有+1价的Cl。Freundlich和Langmuir方程都呈现良好的拟合度,改性透辉石的单分子层最大吸附量是6.974 mg·g-1,热力学平衡方程计算的ΔG0S0>0,说明吸附是自发进行的、熵增反应;从293 K至303 K时ΔH0值为3.43 kJ·mol-1,该阶段的吸附反应是吸热的;温度303 K至313 K阶段,ΔH0值为-9.00 kJ·mol-1,吸附反应是放热的。对余氯的吸附机理是斜方硅钙石Ca4（Si3O9）（OH）2的羟基和ClO-发生交换作用。     

CaCO3类吸收剂净化焚烧烟气中HCI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。     

羧基化杯[6]芳烃磷氧衍生物(HHPHC)对Cu2+、Ni2+的萃取性能

合成了萃取剂羧基化杯[6]芳烃磷氧衍生物,即5,11,17,23,29,35-六羧基-37,38,39,40,41,42-六氧磷酸二乙酯杯[6]芳烃（HHPHC）,并对其进行了红外表征,考察了溶液初始pH值、萃取时间、重金属离子初始浓度、萃取温度对HHPHC萃取重金属离子（Cu2+、Ni2+）的影响。结果表明,HHPHC萃取Cu2+和Ni2+的最佳温度均为30℃,最佳pH值均为5.0,且15 min基本达到萃取平衡,适宜处理低浓度重金属废水。准二级动力学模型（R2>0.94）和Freundlich等温模型（R2>0.999）均可拟合其萃取过程,Gibbs自由能（ΔG0）和焓变（ΔH0）值均小于0,表明萃取反应是一个自发的放热反应。     

铝型材含氟镍酸性废水二级处理工艺

对铝型材含氟镍废水加入Ca(OH)2中和沉淀后,用盐酸回调pH,加CaCl2进行二级处理。一级反应过程中加Ca(OH)2将pH值控制在10.0~10.5范围,二级反应过程中加5%盐酸将pH值回调到7~8后,再投加2 g/L的CaCl2和10 mL/L的0.1%PAM,处理后水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放要求。该工艺运行稳定,处理效果好,值得推广。     

钙基脱硫剂高温固硫性能的影响因素试验分析

对含硫量为1．51％的大同煤，在不同的气氛和工况下加入钙基脱硫剂，并辅以添加剂，在800—1200℃的高温下开展了较为系统的试验和分析。与CaCO3和CaO相比，Ca（OH）2具有更好的高温固硫性能；Ca（OH）2、CaCO3和CaO在900℃左右均表现出很好的固硫率；氧化气氛较适用于1000℃以下固硫；高温取Ca／S比为2．0～2．5时较适合；按一定比例添加Fe2O3、SiO2和Al2O3配置的复合脱硫剂脱硫效率更高（试验值66．67％），复合添加剂能提高1000℃以上的固硫率，加宽了最佳固硫温度范围，且能维持比较稳定的高温固硫效果；不同条件下，CaSO4分解特性不同。     

采用可再生胺法脱除烟气中SO2

为加快可再生胺法脱硫工艺的工业化进程,开发了一套撬装式脱硫再生中试装置,通过SO2连续吸收解吸实验验证装置性能。分别考察吸收剂质量分数、pH、液气比（L/G）、解吸温度、SO2进口含量对吸收和解吸效率的影响,结果表明：随吸收剂质量分数、pH、液气比的增大吸收率升高,而解吸率下降;解吸温度升高,吸收率变化不大,解吸率增速较快;SO2进口浓度增大,吸收率和解吸率迅速降低。确定适宜工艺条件为：吸收剂质量分数30%,pH=6~8,吸收温度30℃,解吸温度（90±5）℃,液气比L/G=5.0 L·m-3。通过微分法导出体积总传质系数KGa的计算公式,并与相关工艺参数进行关联拟合,回归出填料吸收塔KGa经验模型：KGa=0.081（L/G）0.232 0（8.91 w0.107 3pH0.248e-0.32yA-1）。     

活性炭负载钴铁氧体催化PMS降解水中罗丹明B

采用化学共沉淀法制备了磁性活性炭负载钴铁氧体（CoFe2O4@AC）,用于催化过硫酸氢钾（PMS）产生SO4-·自由基降解水中罗丹明B（RhB）。采用SEM、HR-TEM、XRD、FTIR、XPS等测试手段对CoFe2O4@AC的表面物理化学特性进行了表征,考察了PMS投加量、RhB浓度、pH、温度对降解RhB的影响。实验结果表明：与AC/PMS、CoFe2O4/PMS相比,CoFe2O4@AC/PMS催化体系对RhB具有更高的降解效率,且适用于较宽的pH范围（pH=5.0~9.0）;CoFe2O4@AC/PMS体系对RhB的降解随温度的升高而显著加快,其降解活化能为67.46 kJ·mol-1。降解机理研究结果表明,复合材料中的AC和Co(II)协同参与了催化PMS产生·OH和SO4-·的过程。总之,磁性CoFe2O4@AC不仅具有高效的催化效果而且易于从水中分离,对有机染料废水的处理有着良好的前景。     

粉煤灰微波改性及其对Cr~（6＋）的吸附特性

将粉煤灰（fly ash,FA）微波辐照制得微波改性粉煤灰（MFA）,选择用H2SO4、NaOH和Ca（OH）2对MFA进行化学改性制得微波化学改性粉煤灰（MMFA）,结果表明,用2 mol/L NaOH并按与MFA的质量体积比为1∶4制得的MMFA对Cr6＋的吸附去除效果最好,与原灰相比,去除率显著增强。研究了NaOH改性MMFA对废水中Cr6＋的吸附性能。动力学研究结果表明,MMFA对Cr6＋的吸附动力学符合二级吸附动力学速率方程,吸附受颗粒内扩散过程控制。热力学研究结果表明,在25、35和45℃下MMFA对Cr6＋的等温吸附行为均可用Langmuir方程、Freundlich方程和线性方程描述,所得热力学参数吸附自由能（ΔG）、吸附焓（ΔH）和吸附熵（ΔS）均为负值,说明MMFA对Cr6＋的吸附过程为自发进行的放热吸附过程。     

改性钙基蒙脱石酸性条件下吸附油酸钠

为脱除选矿废水中油酸根,研究了钙基蒙脱石和十六烷基三甲基溴化铵改性钙基蒙脱石在pH2+、Al3+反应的标准自由能变化ΔG0与pH的关系。结果表明,pH2+、Al3+与油酸根化学吸附的标准自由能变化ΔG0具有较大负值,化学吸附具有自发趋势。     

理化环境条件对青霉菌和细菌吸附脱色染料的影响

在筛选到的染料吸附脱色真菌和细菌的基础上 ,测定了温度和pH值对青霉G 1吸附和与细菌共培养脱色降解染料的影响。结果表明 ,16— 36℃下青霉G 1对艳紫KN B(C .I.Re .Vi.2 2 )和黄M 3RE(C .I.Re .Ye .14 5 )的吸附去除能力受温度影响不大 ,吸附 5h去除率在 97.1%— 98.7% ,而染料的脱色时间受温度影响较大 ,2 8— 36℃下脱色速度快 .青霉G 1对pH 3— 11染料水中染料的吸附去除率高 ,达 94 .9%— 97.8% ,对pH 13的吸附去除率低 ,仅为 5 5 .4 %和 5 6 .2 % ,从pH 5—13染料水中吸附染料的菌丝在与细菌共培养 5— 2 6h即完成了对染料的脱色 ,脱色速度较快     

石灰沉淀法除砷的影响因素

以Ca(OH)2溶液为沉淀剂,处理模拟含砷废水砷酸钠溶液,考察了pH值、Ca/As摩尔比、自由沉降时间和反应温度等因素对石灰沉淀法除砷效果的影响。结果表明,在pH值为12,Ca/As摩尔比为6,沉降时间为48 h,反应温度为25℃时,石灰沉淀法除砷的效率可达到99.05%;此外,对高浓度的含砷废水,在石灰沉淀法除砷工艺中添加简单无机盐絮凝工艺,可显著降低出水总砷浓度,达到污水综合排放标准的要求。     

竹炭吸附对硝基苯胺的过程与机理研究

研究了竹炭吸附对硝基苯胺的过程影响因子以及吸附过程的动力学、等温线和热力学。结果表明,粒径80~100目的竹炭即可实现对对硝基苯胺的高效吸附,吸附效率为95.65%。竹炭对硝基苯胺的吸附效率随溶液pH值的升高而逐渐下降,当溶液pH值超过7.0以后,下降趋势明显加快,实验条件下,溶液pH=2.0可以获得最佳吸附效果,吸附效率为95.85%,静电作用力和氢键作用力在不同溶液pH值下变化的联合作用是造成吸附效率变化的主要原因。吸附动力学研究结果表明：准二级吸附动力学模型可以很好的拟合3种不同温度下的吸附速率数据;吸附等温线研究结果表明,Redlich-Peterson吸附等温线模型可以很好的拟合3种不同温度下的吸附等温线数据,说明吸附过程兼有单分子层吸附和吸附表面异质性的特点;吸附热力学计算结果表明,吉布斯自由能ΔG0小于零,说明竹炭吸附对硝基苯胺的过程可以自发进行,吸附焓变ΔH0小于零,说明吸附反应为放热过程,并且吸附焓变数值大于单纯由范德华力引起的吸附放热范围,说明吸附过程中存在多种作用力;吸附熵变ΔS0大于零,说明吸附过程中体系的混乱度显著增大。     

电气石对恩诺沙星的吸附特性

采用天然铁电气石作为吸附剂去除水中的恩诺沙星,考察了pH值、干扰离子对吸附性能的影响,并探讨了吸附热力学及动力学特性。结果表明：pH为5的条件下,吸附量最大,为7.13 mg·g-1;ΔG H > 0表明吸附是自发进行的吸热反应,ΔH=2.048 kJ·mol-1（-1）说明吸附为物理吸附。等温吸附曲线拟合中,Freundlich模型拟合效果较好。电气石对恩诺沙星的吸附过程符合拟二级动力学。脱附实验表明,电气石具有较好的脱附再生性能,脱附率可达99%。初始pH为5时, 较高浓度的Cu2+和Zn2+对恩诺沙星的吸附均有抑制作用,Cu2+的抑制作用明显高于Zn2+,且干扰离子浓度越高抑制作用越强;pH为7时,低浓度的干扰离子能够促进恩诺沙星的吸附。     

SGA对垃圾焚烧飞灰中重金属的固化性能研究

根据EPA1311、HJ／T299—2007、HJ／T300—2007和HJ557—2009等国内外不同标准,研究了深圳某垃圾焚烧发电厂垃圾焚烧飞灰的浸出毒性,探讨了六硫代胍基甲酸（sixthioguanidineacid,SGA）、二甲基二硫代氨基甲酸盐（sodiumdimethyldithiocarbamate,SDD）和Ca（OH）2浓度对垃圾焚烧飞灰中重金属的固定性能的影响。研究结果表明,随着浸提液pH的降低,该厂焚烧飞灰中大部分金属元素的浸出量增大,焚烧飞灰浸出液中的cd、Ni、Ph和zn浓度分别超过国家危险废物鉴别标准（GB5085．3—2007）规定值的4．75倍、1．47倍、6．72倍和2．20倍,属于危险废弃物,必须进行稳定化处理。当固化剂SGA加入量为0．1mol／kg时,稳定化后的重金属浸出浓度已经低于危险废物鉴别标准,且对Cd、Cr、Cu和Pb的固化性能优于SDD和Ca（OH）2;当固化剂SGA、SDD和Ca（OH）2加入量为0．5mol／kg时,稳定化后的焚烧飞灰重金属浸出浓度均低于国家危险废物鉴别标准（GB5085．3-2007）中的规定值。与SDD和Ca（OH）：相比,SGA对垃圾焚烧飞灰中重金属的固化处理更具有优势。     

亚铁离子活化过硫酸氢钾复合盐降解水溶液中酮洛芬

以亚铁离子活化过硫酸氢钾（PMS）所产生的硫酸根自由基为氧化剂,氧化水中的酮洛芬,考察了pH值、温度、Fe2+浓度、Fe2+/PMS摩尔比以及Fe2+投加方式等因素对酮洛芬氧化降解的影响,探究氧化降解酮洛芬（KTP）的最佳运行条件。结果表明,在实验范围内,pH值为3、温度为45℃和Fe2+/PMS/KTP浓度比为20/15/1时酮洛芬的降解效果最好,酮洛芬的去除率达到66.8%。分批式投加Fe2+,使硫酸根自由基（SO4·-）持续生成,这样更有利于酮洛芬的降解。     

共存物质对钢渣除磷的影响

研究了pH、共存离子（Cl^-、NO3^-、SO4^2-、F^-、HCO3^-）和腐植酸对钢渣吸附除磷的影响。结合吸附饱和钢渣上的磷形态分析了产生影响的原因,采用SEM-EDS（扫描电子显微镜-X射线能谱分析）对吸附磷酸盐前后钢渣表面的微观形态特征进行观察。结果表明：钢渣对磷酸盐具有很好的去除效果,吸附饱和钢渣中的磷主要以Ca—P形式存在。钢渣吸附磷酸盐最适初始pH为3～5,高pH抑制Ca—P的生成,对吸附不利。NHf的存在提高了Ca—P含量,从而促进钢渣对磷酸盐的吸附。共存阴离子Cl^-、NO3^-、SO4^2-对钢渣吸附磷酸盐没有影响,但是F^-和HCO3^-明显抑制Ca—P的生成,从而减少了钢渣对磷酸盐的吸附。腐植酸的存在显著抑制了Ca—P和O-P的生成,使钢渣对磷酸盐的吸附量大大减小。     

高铁酸钾法去除水中1,1-DCE

选取水中常见的1,1-DCE为目标污染物,通过间歇实验探讨了目标化合物在以高铁酸钾为氧化剂的情况下,不同反应条件下的去除效果、反应动力学以及反应机理。实验结果表明,不同pH值对高铁酸钾去除1,1-DCE的反应速率影响很大,在pH=3时去除效果最好;反应符合一级动力学方程,去除速率随温度升高而增大,且活化能Ea为28.52 kJ/mol,表明温度对高铁酸钾的氧化性有很大影响;反应的ΔH*>0,ΔS*G*>0;以NaNO3调节反应体系的离子强度,当离子强度为0~0.2 mol/L时,高铁酸钾去除1,1-DCE的反应速率随离子强度的增大而减小。通过对实验机理的分析看出,高铁酸钾法去除卤代烃机理为氧化及吸附共存。     

铁电极活化过硫酸盐对金橙G的降解

研究了铁电极活化过硫酸盐（EC/PDS）产生的具有强氧化性的硫酸根自由基（SO4-·）对溶液中金橙G（orange G,OG）的氧化降解行为。重点考察了电流强度、PDS投加量、金橙G初始浓度、溶液初始pH值以及共存阴离子对金橙G降解速率的影响。实验结果表明：相比单独絮凝（EC）和投加过硫酸盐（PDS）,EC/PDS体系能够有效地去除金橙G;金橙G的去除效率随着电流强度的增大而增大,随着PDS投加量的增大而增大,随着金橙G初始浓度增大而减小;较低的溶液pH值更利于OG的降解。水中共存阴离子对金橙G的降解存在着不同程度的抑制作用：PO43- > CO32- > Cl-。此外,通过加入不同的淬灭剂（甲醇和叔丁醇）,确定了体系中主要存在的自由基。     

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.