磁粉活性污泥法处理城市生活污水的反应动力学特征

磁粉活性污泥法是在传统活性污泥法中加入磁性粉末(Fe3O4)的废水生物处理方法。在最佳运行状况下,对磁粉活性污泥法基质降解动力学进行了研究。磁粉活性污泥法基质降解符合一级反应规律,利用Monod方程对试验数据进行拟合,确定了其动力学参数,半速率常数Ks、有机底物的最大比降解速率vmax分别为10.39 mg/L和0.804 d-1。     

磁粉对脉冲电解处理RO浓缩液效率影响的研究

讨论了磁粉(Fe3O4)协同脉冲电解系统处理有机废水RO浓缩液的相关影响因素,包括磁粉对电流密度和电解时长的影响,以及磁粉量的变化对电解效果的影响。当磁粉投加量为1 600 mg/L、电解时长60 min时,COD去除率达到82.5%,氨氮去除率达到72.3%,色度去除率达到97.2%;与未投加磁粉相比,各指标去除率分别提高了9.2%、11.5%、14.2%。试验表明,磁粉与脉冲电解的协同作用明显地提高了废水的处理效果,而且减少了能耗。     

改性纳米Fe_3O_4去除水溶液中四环素的研究

利用共沉淀法制备了表面活性剂PVP-K30以及PEG-4000改性纳米Fe3O4吸附剂,采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、震动样品磁强计(VSM)表征了改性Fe3O4的形貌、尺寸以及磁性质;以盐酸四环素(TC)为吸附对象,研究了改性剂、反应温度和TC起始质量浓度等对Fe3O4吸附性能的影响,同时利用红外光谱仪(IR)研究吸附机理。结果表明,改性后纳米Fe3O4结晶度及分散性明显提高,较25 nm的未改性Fe3O4,PVP和PEG-4000改性Fe3O4颗粒分别减小至20 nm和10 nm;同时改性产物均保持了较高磁性性能。在吸附盐酸四环素(TC)过程中,PEG-4000改性Fe3O4吸附容量最高(47.62mg/kg),PVP改性Fe3O4的吸附能力(36.1 mg/kg)优于未改性Fe3O4(13.45 mg/kg)。PEG-4000改性Fe3O4吸附TC过程中,Langmuir等温线模型优于Freundlich等温线模型,表明吸附剂对四环素分子为单层分子吸附,其吸附动力学遵循孔内扩散模型,并以表面吸附为主,粒内扩散为辅;改性Fe3O4吸附TC行为中羟基间形成的氢键起主要吸附作用。改性Fe3O4吸附剂经3次解吸仍显示出较高的吸附容量。     

不同改性膨润土负载纳米磁性Fe_3O_4的制备及表征

以不同改性膨润土和铁盐为原料,采用共沉淀法将纳米Fe3O4原位负载于膨润土上,制备出了磁性膨润土复合材料。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面孔隙分析(BET)对样品进行表征,研究了不同磁性膨润土对H2O2氧化降解橙黄Ⅱ的催化活性。结果表明,Fe3O4均匀负载在膨润土表面,减少了膨润土的团聚,改善了孔隙结构,增加了其比表面积。磁性膨润土的催化性能较纯Fe3O4有了明显提高,使用Fe-Al柱撑改性的膨润土负载纳米Fe3O4,其催化活性最高。     

磁性生物吸附剂的制备及其对Cu2+的吸附

以废弃菌丝体、壳聚糖和纳米磁粉(Fe3O4)为主要原料,制备了磁性生物吸附剂,考察了原料用量、交联时间对Cu2 去除率的影响,并对该吸附剂的吸附特性进行了研究.结果表明:在相同条件下与纯菌丝体、壳聚糖交联菌丝体、磁粉交联菌丝体相比,该吸附剂的吸附容量分别提高2.27倍、2.25倍、1.81倍,对Cu2 的去除率可达88%以上.并且在25℃下,对Cu2 的吸附行为属于单分子层吸附.     

凹凸棒土复合催化剂的制备及对零价汞催化氧化性能的影响

以天然的凹凸棒土(ATP)为原料,通过溶胶凝胶法(Sol-gel)、水热法、离子液体熔盐法与不同金属化合物(Fe2O3,Ce O2,Fe VO4,Ce VO4)复合制备催化剂。结果表明,Sol-gel、离子液体熔盐法制得的催化剂对Hg0的催化氧化效果较好,尤以Ce化合物改性ATP催化效果更佳。     

Fe_3O_4磁种絮凝处理集成电路研磨废水实验研究

利用磁种絮凝作用处理研磨废水,使废水中的悬浮颗粒与合成的Fe3O4磁性颗粒碰撞凝聚,针对操作条件探讨其对处理效率的影响。由实验结果发现,操作条件控制在pH=6左右,其浊度去除效率可以达到95%。同时由于Fe3O4为磁性颗粒,当Fe3O4-SiO2相互碰撞附着的颗粒凝絮沉降时加入磁场,凝絮产物除了受到重力作用而沉降外,也受到磁力的作用,提高浊度的去除率,加快了污泥沉降速度,可大大减轻后续处理的负荷。     

超声-纳米Fe_3O_4-Fenton法处理氯苯废水实验研究

在Fenton基础上加入纳米Fe3O4,在气动超声的条件下处理氯苯废水,并考察了H2O2,纳米Fe3O4,Fe2+,初始pH和反应时间对COD去除率的影响。结果表明,原水pH=3,m(H2O2)∶m(COD)=0.8,n(H2O2)∶n(Fe2+)=10∶1,纳米Fe3O4的投加量为0.05 g时,气动超声时间60 min后,COD的去除率可达到94.5%。     

磁粉检测在用压力容器时磁粉材料的选择

在用压力容器磁粉检测能否检出缺陷取决于磁化方法、磁化效果、磁粉性能、检测环境和检测者的素质,磁粉材料选择是制定检测工艺中的重要内容之一。本文简要介绍了磁粉材料的特性、各种磁悬液的配方和配制方法;如何根据被检压力容器特点正确选用磁粉材料,使磁粉检测取得预定效果。     

炼油设备高温H_2S腐蚀产物自燃倾向及影响因素

利用自制的硫化氧化反应装置,研究了Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3高温H2S腐蚀产物的自热性质,并采用扫描电镜分析了腐蚀产物的表面成分与形态.以Fe2O3腐蚀产物为例,研究了空气流量、环境温度及含水量对硫铁化合物自热性质的影响.结果表明,在环境温度40 ℃、空气流量300 mL/min条件下,3种腐蚀产物的自热性由强至弱顺序为Fe(OH)3、Fe2O3、Fe3O4;空气流量、环境温度的提高均会增强硫铁化合物的自热性;含水量低于10%会促进硫铁化合物的氧化反应,水质量分数达到60%氧化反应基本被抑制.     

含硫油品储罐腐蚀产物自燃及其防治理论研究

含硫油品储罐内壁腐蚀产物(Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3)与H2S反应生成硫化铁,硫化铁的氧化放热是引起储罐火灾的主要原因.实验模拟了油品储罐中硫化铁的生成,研究了在无氧条件下H2S气体与油品储罐内壁腐蚀产物的反应以及生成的硫化铁在自然环境下的氧化自燃性.结果表明,Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3,以及它们的混合物经硫化后生成的硫化铁具有很高的自然氧化活性,在自然环境中,常温下能迅速和空气中的氧气反应并放出大量的热,热量积聚引起储罐火灾爆炸事故.在实验结论的基础上,提出了一些行之有效的安全防范措施.     

关于带漆磁粉探伤方法应用的探讨

本文根据法拉第——麦克斯威尔原理,探讨了带漆磁粉探伤新工艺,提出金属结构件(零件)实施带漆磁粉探伤的可能性、可靠性以及具体的操作方法。     

磁性纳米吸附剂Fe3O4@SiO2-NH2对阴离子染料的吸附研究

为了研究用于印染废水处理的新型高效材料,以3-胺丙基三甲氧基硅烷为偶联剂制备了氨基修饰表面的磁性纳米粒子吸附剂(记为Fe3O4@SiO2-NH2).研究了吸附时间、pH值、染料初始质量浓度和吸附剂用量等因素对其吸附酸性橙Ⅱ(AO Ⅱ)和活性艳红X-3B(X-3B)的吸附效率的影响,测定和分析了吸附过程的热力学和动力学.结果表明,Fe3O4@SiO2-NH2对AO Ⅱ和X-3B的吸附符合Langmuir吸附等温线和准二级动力学模型.Fe3O4@SiO2-NH2对AO Ⅱ和X-3B的吸附是单分子层吸附为主的化学过程,其吸附容量分别为132 mg/g和233 mg/g.初步研究了通过外加磁场和调节pH值来实现吸附剂和染料的再生和循环使用.     

磁粉检测的可靠性

通过分析磁粉检测理论和磁粉检测工艺过程，讨论了影响磁粉检测可靠性的主要因素和提高磁粉检测可靠性的措施。     

硫高温腐蚀及腐蚀产物氧化自燃性的研究

随着炼制原油硫含量的增加,炼油装置的硫腐蚀问题也日益严重.针对硫高温腐蚀状况,用差热-热重分析仪研究硫与Fe(OH)3、Fe2O3和Fe3O4发生硫化腐蚀反应的初始温度,并采用X射线衍射仪鉴定了360 ℃高温无氧条件下硫化腐蚀产物的组成.结果表明,硫与Fe(OH)3、Fe2O3和Fe3O4发生硫化反应的初始温度分别为287.67 ℃、233.34℃和308.47 ℃;高温硫化腐蚀产物主要是FeS2.对硫化产物FeS2进行氧化反应,氧化升温曲线和耗氧曲线表明,硫化腐蚀产物FeS2具有很高的氧化自燃性,在一定条件下能引发油品火灾和爆炸等事故.     

细菌纤维素负载纳米Fe3O4的制备及其吸附Cd2+的研究

为提高细菌纤维素(BC)处理含重金属离子废水的效果,以BC和纳米Fe3O4为原料,采用共混沉淀法制备了新型的BC负载纳米Fe3O4吸附剂(NFBC).同时将制得的NFBC用于吸附重金属离子Cd2+研究,考察了溶液pH值、吸附时间等因素对吸附效果的影响,并进一步模拟吸附动力学和吸附等温线,初步分析了吸附机理.结果表明:利用纳米Fe3O4比表面积大和表面原子配位不足的特点,将其负载于BC表面,提高了对Cd2+吸附,去除率可达70％,单位吸附量最大为27.97 mg/g; pH值是影响NFBC对Cd2+吸附效果的重要参数;吸附动力学符合二级反应动力学,吸附平衡符合Langmuir吸附等温方程,并具有良好的线性,说明NFBC对Cd2+是典型的单分子层吸附;在外加磁场作用下,纳米Fe3O4粒子超顺磁性有助于吸附剂能快速有效地从液相分离,克服了BC粉末难于有效分离的不足.     

贫化铜渣的特性分析

铜渣是有色金属火法炼铜过程中产出的固体废弃物.通过化学分析、XRD衍射、SEM-EDS和热重等分析铜渣的特性.铜渣主要成分是赤铁矿(α-Fe203)、铁橄榄石(Fe2SiO4)、磁铁矿(Fe3O4)和非晶态硅石,并含有铜及少量镍、钴等有价组分.铁橄榄石和磁铁矿约占总渣量的90%.冷却方式影响渣中铁橄榄石的形成,空冷渣中铁橄榄石的比例明显高于水淬铜渣中的铁橄榄石含量.磁铁矿以多边状、树枝状、放射状结构存在于硅酸盐基体中;铁橄榄石呈柱状、板状、树突状颗粒存在于炉渣基体中;铜矿物或被硅铁氧化物所包裹,或与铜铁矿物共同形成斑状结构及多矿物共生嵌于铁橄榄石基体中.铜渣中铁橄榄石组分首先在491～1 173℃之间氧化转变为赤铁矿和非晶态硅石,其次是磁铁矿发生Fe3O4→γ-Fe2O3→α-Fe2O3的晶型转变过程.加热可以使铁橄榄石、铜和铁的硫化物及磷化物发生氧化反应.     

Fe(II)-Ce(IV)共沉淀产物对水中As(V)的去除研究

对Fe(III)单独沉淀、Fe(II)单独沉淀、Ce(IV)单独沉淀、Fe(III)-Ce(IV)和Fe(II)-Ce(IV)共沉淀5种制备体系产物去除As(V)性能进行了比较,结果显示Fe(II)-Ce(IV)体系最优.进一步优化评价Fe(II)-Ce(IV)制备体系中铈的加入量.基于经济-性能平衡的考虑,优选得到了Fe(II)-Ce(IV)体系中Ce(IV)加入量为0.03 mol/L的吸附剂Fe(II)-Ce(IV)03(简称FC),其饱和吸附容量达到85 mg/g.动力学测试表明,FC去除As(V)过程符合准二级反应动力学过程.在pH=4～7范围内,吸附容量受pH值影响不明显.对FC材料造粒后的吸附剂颗粒进行再生寿命评价,批量试验结果显示其能够重复利用7次.颗粒柱试验结果表明,在空间流速(SV)分别为10 h-1、20 h-1、30 h-1时,出水砷穿透前(>10 μg/L)分别对应4 000、2 400、2 160倍的倍柱体积处理量.对FC材料进行的表征测试显示,FC呈无定形结构,其质子位密度为9.97个/nm2,质子化常数pK1=3.09,pK2=-10.02.     

在用液化石油气储罐磁粉检测

在用液化石油气储罐运行过程中,产生的缺陷多为表面缺陷,在定期开罐检验中,使用得最多的表面探伤就是磁粉探伤。磁粉探伤容易检出表面裂纹缺陷。但现场操作随意性较大,人为因素很重要,对缺陷检出的干扰和影响因素很多。因此,在正确执行JB/T4730．4—2005前提下,正确选择液化石油气储罐开罐检验的内表面焊缝磁粉检测工艺,对缺陷的检出率尤为重要。     

含硫油品储罐危险性研究

考察不同铁氧化物经过不同时间硫化后生成的FeS的氧化性.氧化性越高,给储罐带来的危险性越大.实验结果表明,氧化倾向及危险性与硫化时间有关,并与FeS的生成方式有关.同一铁氧化物分别经0.5 h和6 h硫化后,后者硫化产物的氧化性要大.这是因为经长时间硫化,H2S气体不仅与表面颗粒分子发生完全反应,而且大量的H2S分子扩散到颗粒的内部,与铁氧化物内部分子充分接触发生反应,即硫化程度较完全,生成较多的FeS.同时说明,硫化时间越长,对储罐构成的威胁越大.经6 h硫化后产物的氧化倾向从高到低依次为Fe2O3、Fe3O4和Fe(OH)3生成的硫化产物.