用于处理含油废水的吸油罐的研制

聚丙烯纤维是一种很好的吸油材料 ,以它作为吸油罐内的滤料吸附含油废水中的油 ,使水达标排放 ,再用蒸汽吹扫滤料上的油进行收集 ,使油回收利用     

多孔陶瓷滤料的亲油改性及其除油性能

研究了铝酸酯偶联剂对多孔陶瓷滤料的亲油改性及改性滤料的除油性能。用正交实验优化改性工艺,并对改性前后滤料用FTIR、SEM、密度、孔隙率及接触角等手段进行表征。结果表明:最佳改性工艺参数为铝酸酯偶联剂5%(改性液质量分数)、改性温度90℃、改性时间20 min和涂层次数1次。改性滤料FTIR图在2 920.95 cm-1和2 851.63cm-1处出现了CH3、CH2等特征吸收峰,其密度和孔隙率减小,而对水的接触角明显增大,表明多孔陶瓷滤料亲油改性成功。用改性滤料处理模拟油田采出水,控制滤速15 m/h,20 min后采样测出水中油的浓度,其去油率由预处理65.18%增加到96.46%;穿透曲线的研究表明,原始、预处理及改性滤料运行时间分别为48、85和149 min,可见改性滤料的运行时间更长,其较原始与预处理滤料分别延长了101 min和64 min,且其去油率能持续45 min维持在90%以上。可见经亲油改性的多孔陶瓷滤料是一种良好的聚结除油材料。     

石英砂滤料表面润湿改性

采用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂对石英砂进行表面改性,以制备亲油疏水性滤料。研究得出,钛酸酯偶联剂改性石英砂的最佳工艺条件为:偶联剂用量15%,反应温度90℃,搅拌时间15 min;硅烷偶联剂和铝酸酯偶联剂改性石英砂的最佳工艺条件均为:偶联剂用量15%,反应温度110℃,搅拌时间15 min。水对钛酸酯偶联剂改性石英砂滤料的润湿重量由改性前的1.5589 g降低到0.0282 g,水对硅烷偶联剂改性石英砂滤料的润湿重量降低到0.0607 g,水对铝酸酯改性石英砂滤料的润湿重量降低到0.2664 g。静态吸附实验表明,硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂改性石英砂滤料对油的吸附容量分别增加了33.67%、42.87%和22.30%。XPS和FT-IR分析表明,偶联剂均以化学键的方式包覆在石英砂滤料表面,结合稳定。     

泥炭作为吸油材料的试验

为了研制一种理想的吸油剂,对泥炭、秸秆、锯末和改性泥炭用作吸油材料进行了对比试验.结果表明,未改性的风干泥炭吸油效果好于秸秆和锯末,而且是藓类泥炭吸油效果好于草本泥炭;对于同一类型的泥炭,中细纤维结构的吸油量高于中粗纤维结构的;与未改性的风干泥炭相比,不论采用物理方法还是物理化学方法进行改性,改性后泥炭的吸油效果均好于改性前的.试验证明了泥炭可以作为一种吸油材料,尤其是改性后的泥炭更是一种效率高、成本低、环保型的吸油材料.     

快速高效丙烯酸系吸油树脂的合成及性能研究

采用悬浮聚合法合成了低交联度的丙烯酸系高吸油性树脂。研究了单体配比、交联剂用量及种类、分散剂用量和反应温度等反应条件对树脂吸油性能的影响,并且考察了树脂对4种有机毒物(氯苯、吡啶、硝基苯和甲苯) 的吸油效果。结果表明,吸油5 h后,树脂对氯苯、吡啶、硝基苯及甲苯的最大吸油率分别为37.3、34.1、30.5和23.7 g/g;另外,树脂吸油10 min时,其吸油率即可达到最大吸油率的50%。实验证明,该合成树脂对有机毒物有快速高效的吸附效果,可以应用于污染事故应急处理。     

改性木屑对海上溢油的吸附

为提高吸油倍率降低吸水倍率,对天然松木屑进行了改性,得到了一种新的除油吸附剂。对该吸附剂的吸油吸水性能进行测定,并确定最佳条件。结果显示:改性木屑吸油效果提升显著,在纯原油中吸油倍率是天然松木屑的2.50倍;吸水倍率降低了80%;漂浮性能好;吸附2 min就能达到吸附平衡,吸附速率是原始松木屑和活性炭的15倍;粒径对改性木屑吸水吸油性能基本无影响;低温和中性条件有利于油的吸附。     

蒲绒-芦苇机械混合复合材料的吸油性能

2010年本实验室开始生物质对柴油的吸附实验,和前人的结论一致,生物质热改性后其吸油和漂浮性能提高,但成本增加很多。受到前人复合吸油材料的启发,2012年开展了蒲绒-芦苇机械混合复合材料吸油和漂浮性能的研究,并采用正交实验对影响除油效果的因素进行优化。结果表明,蒲绒-芦苇复合材料较之芦苇吸油性能提高,且比各组分的叠加饱和吸油量还高。震荡使芦苇的漂浮率明显降低,但对蒲绒及复合材料的影响较小。正交实验结果显示,投加量0.7g,油膜厚度0.55 mm,不震荡时,蒲绒除油最佳;在相同条件下,粒径为380~500μm的芦苇除油最佳,蒲绒和该粒径的芦苇按质量比为1∶4混合成的复合材料的除油效果最佳。     

生物质对水体油污染吸附处理的研究进展

随着石油资源的开发与利用,水体油污染日益严重,寻求价廉、高效、环保的除油方法引起人们的关注,其中吸附法除油效率高,应用范围广,具有很好的发展前景。介绍了水体油污染现状、危害、处理方法,比较了不同类型吸油材料的吸油特性,提出生物质是兼具价廉、环保等多重优点的高效吸油材料。基于此,对生物质吸油材料的选择标准及除油影响因素进行了总结,介绍了常用的吸油机制微观分析方法,并对生物质除油的研究前景进行展望。     

滤料的应用及其发展

重点介绍原材料和纺织工艺对滤料发展的影响、国内外滤料发展的最新动向和最新的成果，指出了滤料发展存在的问题和今后发展的方向。     

不同后整理工艺方法对袋式除尘器滤料过滤性能的影响

选取6种不同后整理方法处理的涤纶针刺滤料,通过实验研究探索不同后整理方法对袋式除尘器滤料过滤性能的影响关系。结果表明:过滤效率方面,在1 m/min过滤风速下,6种滤料对粒径≥0.26μm的颗粒物的分级过滤效率分别为轧光滤料≥47.74%、烧毛-轧光滤料≥54.82%、PTFE涂层滤料≥65.14%、PTFE浸渍≥61.86%、覆膜滤料≥97.54%、抗静电滤料≥49.09%,PTFE覆膜、涂层、浸渍后整理方法对滤料过滤效率的提高有显著作用;过滤阻力方面,PTFE覆膜、浸渍滤料的过滤阻力远大于其他4种滤料,PTFE覆膜、浸渍后整理方法可大幅增大滤料过滤阻力,而其他4种后整理方法对滤料过滤阻力的影响差距不大;过滤品质因数方面,品质因数Q值由大到小为:PTFE涂层滤料抗静电滤料烧毛-轧光滤料轧光滤料覆膜滤料PTFE浸渍滤料,综合滤料的过滤效率和阻力因素,涂层后整理方法可使滤料具有低阻高效的性能特征。     

粒径及滤层厚度对石榴石滤料的过滤性能影响研究

以矿物石榴石为新型滤料对黏土原水进行过滤试验,对比粗、中、细3种粒径的滤料的除浊性能和水头损失(以下简称为水损)变化规律,选择最佳的粒径;在600～1 200mm内改变滤层厚度,确定适宜的滤层厚度;调节滤速以实现滤层穿透的同时也达到极限水损,并以此粒径、滤层厚度与滤速为最优工况。结果表明,滤柱装填粒径0.6～1.7mm、厚度900mm的石榴石中砂滤料在滤速8m/h下,具有良好的出水效果和适宜的水损增速,可以达到最优工况。该工况下石榴石滤料对腐殖酸原水中有机物在254nm波长紫外光下的吸光度(UV254)、高锰酸盐指数和总有机碳(TOC)平均去除率分别达30.30%、27.26%和21.65%。     

热解柚子皮吸油材料的制备及性能

热解处理柚子皮,制备吸油材料,当热解温度为400℃、热解时间为3 h时吸油倍率最高,达16.9 g/g,3 min内达到吸附饱和。对热解前后柚子皮的FTIR和热重分析,热解损失的主要是纤维素和半纤维素。对热解前后柚子皮的比表面和电镜分析,热解之后的柚子皮呈三维网状结构,孔径增大明显,吸油倍率的提高主要是因为孔径的增大。     

磁性载银滤料对燃煤烟气中Hg~0的吸附性能

通过共沉淀法制备磁性华博特滤料,采用定容法配制硝酸银溶液,用浸渍法制得的磁性载银华博特滤料,并用红外光谱(FTIR-ATR)及电镜扫描(SEM)对制得的磁性载银滤料进行表征分析。在固定床实验系统上对5种滤料进行脱除Hg~0的实验,磁性华博特滤料、磁性载银华博特滤料对Hg~0的脱除实验,以及在不同反应条件下磁性载银华博特滤料对Hg~0的脱除实验。结果表明:5种纤维滤料中脱汞效率最高的是华博特滤料,将HBT滤料磁性载银后对Hg~0的脱除效率大幅提高;Hg~0的脱除效率随着反应温度的升高先升高后降低,随着Hg~     

优质页岩陶粒滤料的制备与基本性能研究

以天然页岩为原料,分别采用破碎法和成球法制成滤料生料,经焙烧,膨胀,制备了陶粒滤料.对这2种方法制备的陶粒滤料的孔隙率、孔径和酸碱可溶率等指标进行了分析比较.结果表明,2种方法均可制备出性能优异的陶粒滤料.陶粒滤料的制备方法对其性能影响不大,而焙烧程序对陶粒滤料的性能有较大影响.实际生产时,可根据页岩特性、生产成本等确定陶粒滤料的制备方法.     

溢油清除水面机器人在海洋石油污染处理中的应用

为解决现有清除溢油技术存在的效率低、自动化程度低、成本高等问题,针对其无法适应海面油污清理的机械化、智能化的需求,自主研发了一种超疏水亲油材料,即泡沫金属基浮油收集材料,设计并制作了溢油回收装置,结合自主水面机器人平台,研制出溢油清除水面机器人系统,该系统具有自主持续性吸油、自主巡航、自动识别油污等功能。实验表明,该超疏水亲油材料吸油效果良好,效率高,且吸油材料能够循环利用。通过水面机器人模拟测试分析可知,该溢油清除水面机器人系统能够实现海面油污清除的智能化、自动化,且具有较好的发展前景和应用前景。     

3种农业废弃物处置水面溢油研究

用小麦秸秆、玉米秸秆和木屑作为吸油材料对0#柴油进行吸附研究,比较3种农业废弃物在纯油、油水样中的吸附性能及漂浮性能,并采用正交实验对影响3种农业废弃物除油率的因素条件进行了优化.结果表明:(1)小麦秸秆、木屑和玉米秸秆对柴油的吸附速率都很快,无论是在纯油中,还是在油水样中,5 min即可达到吸附饱和状态.在纯油中,小麦秸秆饱和吸油量最大,为8.54 g/g;木屑次之,为8.20 g/g;玉米秸秆饱和吸油量最小,为7.03 g/g.在油水样中,小麦秸秆饱和吸油量最大,为8.54 g/g;木屑次之,为8.08 g/g;玉米秸秆饱和吸油量最小,为7.02 g/g.(2)振荡使得小麦秸秆、木屑和玉米秸秆漂浮性能都出现明显下降,它们的漂浮率依次为小麦秸秆＞木屑＞玉米秸秆.(3)在振荡频率为0 r/min、投加量为0.9g、油膜厚度为0.55 mm的条件下,玉米秸秆和木屑粒径为830～1 700 μm、小麦秸秆粒径为500～830 μm时,除油效果最佳.     

多层滤料BAF处理城镇污水

为强化BAF对城镇污水中COD、SS、NH3-N和TN等污染物的同步去除效果,本研究建立新型多层滤料BAF系统,考察了其深度处理城镇污水的效能,并与2套单一滤料BAF系统进行对比。多层滤料BAF系统底部为缺氧段,采用火山岩滤料;中部和顶部为好氧段,分别采用陶粒和聚丙乙烯泡沫滤珠滤料。2套单层滤料BAF分别采用陶粒和火山岩滤料,也分为缺氧段和好氧段。结果表明,多层滤料BAF和陶粒BAF对SS的去除效果较好,平均去除率分别为(86.1±4.6)%和(83.5±4.4)%,而火山岩BAF对SS的平均去除率仅为(80.4±7.1)%;多层滤料BAF对COD的去除率为71.7%,与2种单层滤料BAF差别不大;多层滤料BAF对NH3-N和TN的去除效果与火山岩BAF接近,但明显优于陶粒BAF。对多层滤料BAF沿程去污特性进行分析发现:底部的火山岩层对COD和TN的去除效果较好,中部的陶粒层对SS和NH3-N的去除效果较好,顶部的聚丙乙烯泡沫滤珠层可进一步去除SS、NH3-N和TN。     

一种新型滤料在循环养殖水处理中的应用

实验研究了填充新型无剩余污泥悬浮型生物滤料的曝气生物滤池处理养殖废水的挂膜情况及水力停留时间（HRT）变化对曝气生物滤池处理效果及运行特性的影响。结果表明，含氨氮和亚硝酸氮浓度较高的模拟养殖污水用活性污泥挂膜，大约1个月就能使生物滤池启动。当模拟养殖污水氨氮起始浓度在2 mg/L左右时最佳水力停留时间（HRT）为0.6 h循环6 d能使氨氮浓度降到0.03 mg/L左右，亚硝酸氮有短期积累问题，但最终都能被降到0.05 mg/L以下。水力停留时间影响氨氮的去除时间，从而影响亚硝酸氮的积累。水力停留时间（HRT）对有机物（CODMn）去除影响不大，且该种滤料对有机物（CODMn）去除效果较差，去除率在28%左右。     

石墨烯复合改性海绵的制备及其吸油性能

将三聚氰胺海绵(MF)浸入氧化石墨烯(GO)悬浮液,经微波溶剂热还原反应后,用聚二甲基硅氧烷(PDMS)进一步修饰,得到超疏水亲油的石墨烯复合改性吸油海绵(rGO-PDMS-MF)。优化了GO和PDMS改性试剂的浓度,通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)及接触角(CA)测定仪对海绵结构和性质进行了表征,测试了海绵的饱和吸油性能、重复使用性能及油水分离性能。结果表明:GO悬浮液和PDMS溶液最适浓度分别为2.0g·L~(-1)和1.0%(质量分数);所得海绵的接触角达151.5°,饱和吸油能力达45～110g·g~(-1),可通过吸附-挤压方式重复使用10次以上;rGO-PDMS-MF海绵对油水体系具有良好的选择性,与泵装置结合后可以连续有效地将油从水面分离,再生使用后仍保持较高的浮油回收速率和较强的疏水性能。     

改性天然生物质材料的吸油性能

为了对木屑这种天然生物质作为吸附材料进行研究,采用碱性双氧水对其进行改性并研究其吸油性能。通过实验,比较了不同改性溶液浓度以及不同改性时间的吸油量,发现经1%H2O2浸泡改性18 h后,改性木屑(HNCS)的吸附能力大大提高,吸油量达9.4 g·g~(-1),而改性前仅为6.47 g·g~(-1),改性使得吸油量提高了45%。同时研究了改性木屑对不同油品的吸油性能的测定,结果显示改性木屑对原油的吸附效果最好。通过扫描电镜(SEM)、热重失重分析以及红外扫描光谱分析研究了改性木屑的物化性能。发现经改性后,木屑的表面更加粗糙,出现了大量的吸附孔隙,且热稳定性提高,表面的亲水基团减少。说明吸油量受到材料内部的孔隙结构,以及表面官能团的影响。