赤泥晶种法诱导磷酸铵镁结晶回收模拟废水中磷的可行性研究

对赤泥的理化性质进行了分析,探索了以赤泥为晶种磷酸铵镁(MAP)结晶法从模拟废水中回收磷工艺。结果表明,经过研磨的赤泥颗粒属无孔物质或者大孔物质;将赤泥溶于水时有碱液和离子溶出,赤泥的主要化学成分为Ca、Al、Si和Mg等元素。投加赤泥晶种有利于磷酸铵镁结晶的形成。在初始磷酸盐浓度为90 mg/L、N∶Mg∶P摩尔比为1∶1∶1、不调节pH值、搅拌时间30 min、搅拌速度180 r/min、沉淀时间30 min条件下,赤泥粒径为60～80目、投加量为8 g/L时,以赤泥作为晶种诱导磷酸铵镁结晶回收磷的效果最优。干燥晶种的使用次数对磷酸根离子的回收率影响不大。所得结晶产物是一种很好的缓释肥。     

响应曲面法优化工业高钙废水制硫酸钙晶须的工艺

以某厂毒重石制备氯化钡过程中副产的高钙废水为原料,在常压条件下制备硫酸钙晶须。首先,用少量稀硫酸对钙水进行除杂处理,然后通过正交实验对实验过程进行优化,得出较优反应条件为:高钙废水20 m L、1 mol/L硫酸用量72 m L、氯化镁用量0.75 g、反应温度108℃、反应时间3 h,搅拌强度300 r/min。经图像颗粒分析系统、数显白度仪和XRD表征,该产品为半水硫酸钙晶须,长径比55,白度为91.2%,纯度为98.7%,产率41%。用响应曲面法对工艺条件进行优化,得到的最优工艺条件和实验得到的较优条件是相近的。     

赤泥晶种法磷酸铵镁结晶工艺模拟废水磷的回收

以赤泥为晶种,研究不同工艺条件对磷酸铵镁(MAP)结晶法回收模拟废水中磷的影响。结果表明,在投加赤泥(60～80目)8 g/L,搅拌速度为180 r/min,搅拌时间30 min,沉淀时间30 min,N∶Mg∶P=1∶1∶1的条件下磷酸根离子的回收率随初始磷酸盐浓度的增加而增大,在初始磷酸盐浓度小于90 mg/L时增幅较大,初始磷酸盐浓度大于90 mg/L后增幅减小;pH值对磷酸根离子的回收率影响显著,结合铵根离子、镁离子的回收率变化,pH值为9.5时最优;磷酸根离子的回收率随着Mg∶P摩尔比和N∶P摩尔比增大而呈上升趋势,当Mg∶P摩尔比为1.4∶1、N∶P摩尔比为4∶1时,磷酸盐的回收率可达97.9%。运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对最优工艺条件下的结晶产物进行了表征,表明磷主要以磷酸铵镁形态回收。     

以废渣磷石膏为原料水热法制备硫酸钙晶须

以磷石膏为原料,采用水热法制备硫酸钙晶须。借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及红外光谱仪(FT-IR)等仪器对产物进行表征,研究了反应温度和时间、料浆初始固液比及不同添加剂等因素对产物形貌及可溶磷含量等的影响。结果表明,最佳反应条件为:反应温度140℃,反应时间2 h,料浆固液比为1∶10,最佳添加剂及剂量为丙三醇(V醇/V总液为50%)。所得产物为六方晶系的CaSO4.0.5H2O,直径1～3μm,晶须长径比为45左右,合成率约95%,产物可溶磷含量由原样的0.41%降至0.21%。     

诱导结晶工艺中诱晶载体的选择与改性

以含铜废水为处理对象,重点考察了诱晶载体的表面性质及表面负荷对诱导结晶过程的影响。结果表明,在工艺启动初期,白云石以及碱式碳酸铜为诱晶载体时,铜的去除率在90%以上,石英砂对铜的去除率较低,但石英砂经表面改性后对铜的去除效率亦可达90%以上。在运行稳定后,几类诱导载体对铜的去除率皆能稳定在95%,说明诱晶载体的表面性质对诱导结晶工艺的影响主要在于反应启动初期,选择与目标结晶产物结构、成分相同或相似的诱晶载体有利于诱导结晶过程的进行。此外,研究结果还表明,诱晶载体表面负荷对结晶过程影响较大,诱导结晶除铜工艺中载体表面负荷不宜高于0.054 g Cu/(m2.d)。     

铁酸锌纳米晶的合成及其催化脱色性能研究

采用改进的共沉淀法与溶剂热法相结合制备了ZnFe2O4纳米晶,利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)对ZnFe2O4的晶型和形貌进行了表征,讨论了其表面的光伏效应,以酸性橙Ⅱ的光催化脱色性能作为探针反应,详细地考察了催化剂的用量、底物浓度及溶液pH等因素对其脱色效果的影响.结果表明,制备的ZnFe2O4为正尖晶石型结构,平均粒径为7 nm左右,样品具有一定的捕获电子能力,在外加电场下光伏响应变化明显,在正电场下有最佳响应值,而当负电场达到一定值时,外电场的光伏响应占据主导地位.在酸性橙Ⅱ为20 mg/L、催化剂用量为1.0 g/L的中性条件下,其脱色效率达95%左右,而且经过4次重复使用后催化剂仍然具有一定的脱色性能.     

采出水中硫酸钙在膨润土表面的沉积过程

微生物在采出水处理中的应用越来越广泛,但污水中的硫酸钙等在微生物表面的沉积会降低微生物的处理效果。为了研究硫酸钙垢在颗粒表面的沉积过程,利用光学显微镜、激光粒度仪测定了硫酸钙垢在粘土颗粒表面的生长形态以及粒径的大小与时间的关系;通过溶液析晶过程中电导率的变化,探索了垢在表面反应阶段的结晶动力学;同时对垢沉积过程中Zeta电位的变化规律进行研究。结果表明,硫酸钙在膨润土表面反应阶段为一级反应,反应速率常数为0.00675 min-1;10 min以后电导率不变进入晶粒长大期。晶体在粘土表面沉积过程中颗粒呈现大小循环变化趋势,总体在9~17μm之间变化。硫酸钙在膨润土表面沉积过程的Zeta电位由最大值的-34.6 m V逐渐恒定到-5~-7 m V。     

诱导结晶法去除地下水中氟离子

针对现行高氟地下水处理工艺中存在的工艺复杂、运行管理困难等问题,提出采用诱导结晶法除氟。其技术核心是在高氟水中投加氟磷灰石作为晶种,并投加磷酸盐和钙盐使水中氟离子在晶种表面生成氟磷酸钙(Ca10(PO4)6F2)结晶。通过单因素实验得出最佳工艺条件:投加8g/L氟磷灰石,并投加NaH2PO4和CaCl2,使钙离子、磷酸根离子和氟离子的摩尔比为10∶5∶1,搅拌速度为100 r/min,反应时间1 h。反应中磷酸根离子和钙离子的利用率分别达到98%和25%以上。电子扫描显微镜(SEM)表征晶种在参与反应后,表面有结晶生成。研究表明,采用诱导结晶法可将水中氟离子浓度从5~10 mg/L降至1 mg/L以下,达到饮用水水质标准。     

利用粉煤灰制备镁橄榄石微晶玻璃的研究

为丰富微晶玻璃外观色泽,提高产品竞争力,利用氟硅酸盐在微晶玻璃制备中可作成核剂的特性,经过理论分析确定以粉煤灰提取有价成分后的含氟固体残渣为主要原料生产镁橄榄石微晶玻璃的配料。通过等温晶化制度对产品进行晶化处理;运用扫描电镜对产品的结晶过程进行观察;采用X射线衍射分析确定产品的主晶相,验证是否生成了该配料条件下的目标晶相。研究表明,晶化产物中生成了大量以镁橄榄石为主晶相的微晶体,且基础玻璃的熔融温度大为降低,该原料配比是成功的。     

不同晶型MnOx催化还原NO活性研究

为研究低温烟气脱硝的高效选择性催化还原(SCR)催化剂的催化活性,采用湿式浸渍法制备了以γ-Al_2O_3为载体、以MnO_x为活性组分的系列MnO_x/γ-Al_2O_3催化剂。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、BET多分子层吸附模型等测试方法对催化剂进行表征,分析Mn负载量对MnO_x晶型、形貌及催化剂比表面积的影响,并进行催化还原NO实验,通过脱硝效率反映不同MnO_x晶型时催化剂的脱硝特性。结果表明,Mn负载量对MnO_x的晶型和形貌产生明显影响。Mn负载量低于0.4mmol/g时,无法形成明显晶核;Mn负载量为0.8mmol/g时,形成球状_β-MnO_2;Mn负载量为1.2mmol/g时,形成棒状α-MnO_2。球状_β-MnO_2提高了MnO_x/γ-Al_2O_3比表面积,含球状_β-MnO_2的MnO_x/γ-Al_2O_3催化剂具有最优的催化还原NO活性,175℃条件下达到84%左右的脱硝效率。H_2O(气态,下同)和SO~3 _2的存在对催化剂脱硝性能产生影响,分别持续通入600mg/mSO_2、6.000%(体积分数)H_2O 480min,脱硝效率分别下降约14百分点和10百分点。     

工艺条件对鸟粪石晶体的粒径和沉降速度的影响

采用激光粒度仪实验测定了小型套管式空气曝气填料层磷回收装置中不同条件下生成的鸟粪石晶体的体积平均粒径,考察了其变化规律,并结合Stokes公式计算了晶体的沉降速率,同时考虑鸟粪石晶体形状的影响,进行了相应的修正。实验结果表明,鸟粪石的粒径在10—200μm之间,主要集中于20～100μm;在磷回收装置中添加填料并通人空气有利于增大鸟粪石晶体的粒径和沉降速度,无填料无空气时和有填料有空气时的平均粒径分别在30～55μm和40～65μm之间。随着pH值的增大,鸟粪石晶体的粒径和沉降速度逐渐增大,但当pH大于9．0后,鸟粪石晶体的粒径和沉降速度又逐渐减小;氮磷比值从1：1增大到2：1,鸟粪石晶体的粒径和沉降速度小幅度增加,氮磷比进一步增大,鸟粪石晶体的粒径和沉降速度基本不变;镁磷摩尔比在1：1—1．2：1的范围内时,鸟粪石晶体的平均粒径和沉降速度随镁磷比的增大而增大;镁磷摩尔比大于1．2：1后,鸟粪石晶体的平均粒径和沉降速度随镁磷比的增大逐渐减小;初始磷浓度越高,鸟粪石晶体的平均粒径和沉降速度越大。     

诱导结晶法去除地下水中氟离子简

针对现行高氟地下水处理工艺中存在的工艺复杂、运行管理困难等问题,提出采用诱导结晶法除氟。其技术核心是在高氟水中投加氟磷灰石作为晶种,并投加磷酸盐和钙盐使水中氟离子在晶种表面生成氟磷酸钙（Ca₁₀（PO₄） ₆F₂）结晶。通过单因素实验得出最佳工艺条件：投加8g/L氟磷灰石,并投加NaH₂PO₄和CaCl₂,使钙离子、磷酸根离子和氟离子的摩尔比为10：5：1,搅拌速度为100 r/min,反应时间1 h。反应中磷酸根离子和钙离子的利用率分别达到98%和25%以上。电子扫描显微镜（SEM）表征晶种在参与反应后,表面有结晶生成。研究表明,采用诱导结晶法可将水中氟离子浓度从5~10 mg/L降至1 mg/L以下,达到饮用水水质标准。     

氧化镁烟气脱硫反应特性研究

利用实验室规模的鼓泡式反应装置,对比了碳酸钙、氧化镁和氧化镁/硫酸镁脱硫剂的反应活性,证实脱硫液中高浓度硫酸镁的存在是保证镁法脱硫效率高于钙法的重要因素,并考察了硫酸镁浓度、脱硫剂(氧化镁)浓度、烟气量、SO2浓度和吸收液温度等因素对脱硫效率的影响。结果表明,脱硫反应可以根据pH分为2个不同阶段;反应过程中脱硫效率随着硫酸镁浓度的增加而显著升高;烟气量增加将会导致脱硫效率有所下降;入口SO2浓度升高,脱硫效率下降;氧化镁浓度、温度对脱硫效率影响不显著。结合实验现象进行推断,氧化镁脱硫的反应过程受SO2在气液两相界面的传质扩散和其水解产物在液相的扩散控制。     

SDS改性沸石吸附结晶紫简

以表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）对沸石进行改性,改性后的沸石对结晶紫溶液进行吸附,以紫外可见分光光度计分析最佳吸附条件。实验结果表明,在30℃,SDS改性沸石投入量为0.25 g;吸附平衡时间为1 h;pH为8的条件下,对含50 mg/L结晶紫染料的去除率可达到92.6%,吸附量达到4.63 mg/g。SDS改性沸石吸附结晶紫的等温吸附曲线与Henry型和Freundlich型均拟合较好。热力学参数计算结果表明,吸附符合自发吸热过程。     

K-Ca-Mg-Cl-H_2O体系中硫酸钙结晶介稳区的研究

对K-Ca-Mg-Cl-H2O体系中硫酸钙结晶介稳区进行了研究。以一定浓度氯化钙溶液与硫酸镁溶液反应结晶的方式,采用激光散射法测定了不同浓度复合盐溶液和温度下硫酸钙过饱和度与结晶之间的关系,并测定了与之平衡的溶解度,从而确定该体系中硫酸钙结晶介稳区宽度,探讨了影响结晶介稳区的因素,以及硫酸钙结晶和结晶相与复合盐溶液浓度、温度、结晶介稳区之间的关系。     

氧化镁湿法烟气脱硫回收工艺的技术经济可行性初步分析

介绍了回收结晶硫酸镁的氧化镁湿法烟气脱硫工艺的基本工艺流程,在抛弃法脱硫系统上所作的工业试验证明了吸收液循环提浓MgSO4的可行性.参照工业硫酸镁生产工艺对130t/h燃煤锅炉烟气脱硫作了回收工艺的投资效益分析和整体工艺的经济性评价,结果表明回收工业硫酸镁具有良好的经济效益.     

氧化镁湿法烟气脱硫回收工艺的技术经济可行性初步分析

介绍了回收结晶硫酸镁的氧化镁湿法烟气脱硫工艺的基本工艺流程，在抛弃法脱硫系统上所作的工业试验证明了吸收液循环提浓MgSO4的可行性。参照工业硫酸镁生产工艺对130t／h燃煤锅炉烟气脱硫作了回收工艺的投资效益分析和整体工艺的经济性评价，结果表明回收工业硫酸镁具有良好的经济效益。     

Multivariate analysis of Almendares River waters.

The Almendares River is the most important surface water body of the Cuban capital, Havana. In the present work, the environmental quality of waters was studied as a function of the following 14 variables: content of calcium, cadmium, iron, potassium, magnesium, manganese, sodium, nickel, zinc, chlorine, bicarbonate, and sulfate; pH; and electric conductivity parameters, which were reduced to three new variables by means of principal component analysis (PCA). The content of metal increased in waters sampled at stations located near garbage dumps and decreased inside the Ejercito Rebelde dam. The variation of the river water environmental quality with rainy and dry seasons and the differentiation of samples in three groups along the river course were obtained by PCA and corroborated by discriminant analysis. Applied statistical techniques showed their ability for environmental interpretation of limited experimental data.     

聚合硅酸钛铝复合絮凝剂的结构及性能

为了克服有机絮凝剂的二次投加及有毒性的缺点,以硅酸钠、硫酸钛、硫酸铝为原料,制备了聚合硅酸钛铝(PTAS)无机高分子复合絮凝剂处理模拟江水。结果表明,在n(Ti+Al)∶n(Si)=1∶3,n(Ti)∶n(Al)=1∶5,模拟江水pH值为5～9.3,絮凝剂投加量为0.3 mmol/L(以金属离子计)时,PTAS对模拟江水的混凝效果最好,除浊率达到92.5%以上。此外,通过X-射线衍射说明聚硅酸与硫酸铝、硫酸钛不是单纯的原料复合;红外吸收光谱显示钛、铝离子及其水解聚合产物可与共存的聚硅酸生成Si—O—Al键和Ti—O—Si键;激光粒度分析表明PTAS在聚合过程中粒度并没有明显变化,但均比聚硅酸粒径大。