臭氧降解高浓度腐殖酸动力学

采用臭氧氧化法降解高浓度腐殖酸废水,并研究了臭氧对腐殖酸的降解动力学,考察了臭氧投量、初始腐殖酸浓度、初始pH和反应温度对臭氧降解高浓度腐殖酸废水的影响.结果表明,在臭氧投量为3.46 g.h-1,初始腐殖酸浓度为1 000mg.L-1,初始pH=8.0,反应温度为303 K,反应30 min的条件下,腐殖酸的去除率达到89.04%.在臭氧投量为1.52～6.01g.h-1,初始腐殖酸浓度为250～1 000 mg.L-1,初始pH为2.0～10.0,反应温度在283～323 K的范围内,臭氧降解腐殖酸符合拟一级动力学模型,通过对实验数据拟合,得到反应动力学方程,反应活化能较低(Ea=1.30×104J.mol-1),并且模型计算数值与实际数据吻合良好(平均相对误差为7.62%).     

近临界水中生物质固体废弃物水解制备氨基酸及水解液脱色研究

对废鱼肉、废禽畜肉及其加工过程产生的废弃物在近临界水中水解制备氨基酸和氨基酸水解液的脱色进行研究.反应器容积为200mL,反应温度为180～320 ℃,反应压力为5～26 MPa,反应时间为5～60 min.利用氨基酸分析仪对水解产物中的氨基酸进行定性和定量分析,实验结果发现,实验所用原料水解后可得到17种氨基酸.水解产物中不同种类氨基酸的产率随反应温度、反应压力和反应时间的变化规律各不相同.对其中8种含量较高、用途较广、附加值较高的氨基酸,分别进行了反应温度、反应压力、反应时间对水解液中氨基酸浓度的影响研究,得到了在较低的反应温度、合适的反应压力和一定的反应时间内获得较高氨基酸产率的水解条件.以颗粒状活性炭为脱色剂,对水解液在不同pH值、活性炭用量、吸附温度和吸附时间条件下进行脱色实验,并考察了脱色率和氨基酸损失率.结果表明,较好的吸附条件为:pH=4.0、活性炭用量为0.02g·mL-1、吸附温度40℃、吸附时间15min,脱色率96%;被活性炭吸附的氨基酸可以通过解吸附得到回收.     

聚乙烯塑料类固体废弃物热裂化研究

在反应温度455-495℃,氢气压力0.1～4.0MPa和反应时间2～12h的范围内,就聚乙烯塑料类固体废弃物热裂化时温度、压力和反应时间的影响以及不同反应条件下产物的碳数分布、馏程变化进行了探讨,得出适合于生产柴油馏分的反应条件是温度475℃,常压或低压,反应时间4h等。     

水热法降解聚苯乙烯塑料的实验研究

针对聚苯乙烯类塑料使用量大、难降解、不易回收等特点,开展了聚苯乙烯(PS)的水热降解实验,探讨了反应温度、反应时间以及物料比等因素对聚苯乙烯(PS)的液化效果的影响,发现在温度320~340℃,物料比15∶1~60∶1,反应时间45~90 min的条件范围内,聚苯乙烯(PS)的降解产物主要有甲苯、乙苯、苯乙烯、苯甲醇、苯乙酮、苯乙烯的二聚物、苯乙烯的多聚物以及甲烷、戊烷、氢气、乙烯、丙烯、丁烯等气体。液相降解产物的总产率随着反应温度的升高,反应物料比的减小以及反应时间的增加而升高;气相产物中甲烷的浓度随着物料比的减小呈上升趋势。     

臭氧氧化反渗透浓缩垃圾渗滤液动力学

采用臭氧氧化法处理经反渗透膜处理后的浓缩垃圾渗滤液,并建立了氧化降解反应动力学模型.结果表明,氧化降解初始反应速率主要与初始pH、臭氧投量、反应温度和初始COD有关.在pH 8.0,温度30℃,臭氧投量5.02 g/h,反应时间90 min的条件下,反渗透浓缩渗滤液的COD去除率达到67.6%;并且在pH为2.0～8....     

超临界水氧化废旧聚氨酯的研究

随着聚氨酯工业的迅速发展,大量的聚氨酯废弃物需要回收利用。通过对聚氨酯废弃物进行超临界水降解实验。考察原料配比、反应温度、反应时间对降解反应的影响,确定适宜的超临界水降解PU的反应条件:反应温度280～300℃,原料配比3∶1,反应时间1～1.5h,反应压力不是影响反应的重要因素。     

合成革DMF精馏塔残液超/亚临界水氧化及出水生化处理研究

针对合成革企业DMF精馏塔残液处理难题,采用高温高压反应釜开展精馏塔残液超/亚临界水氧化处理研究,通过MBBR工艺对氧化处理出水进行生化处理。结果表明：优化反应温度、反应时间、过氧系数均可显著提高残液的降解率,降解均呈先快后慢趋势;固液比对降解率的影响相对较小,与降解率呈负相关。最优反应条件为固液比1∶14、反应温度400℃、过氧系数175%,反应时间10 min,液相产物TOC、COD降解率为98.7%、99.5%。MBBR对COD、TN、NH₄⁺-N、TP具有较好的去除效果,最佳去除率分别为71.3%、92.9%、99.5%和55.6%。     

Pahokee泥炭腐殖酸的相对分子量分布特征及其对菲的吸附影响

使用切面流超滤方法,将Pahokee泥炭中分离出的腐殖酸分为具有不同相对分子质量的8个级分(UF1:<1k;UF2:1～3k;UF3:3～5k;UF4:5～10k;UF5:10～30k;UF6:30～50k;UF7:50～100k:UF8:>300k),表明该泥炭中的腐殖酸主要分布于几个高相对分子量级分中(UF5,UF6和UF8),可占所提取的腐殖酸质量的83 5%.体积排阻色谱的流出曲线说明可以通过超滤手段将腐殖酸这种复杂的、非均匀性的大分子物质分成相对均一的、窄相对分子量分布的分子.而两种方法所测相对分子量的差异可能与两个操作系统间不同的操作条件有关.各超滤级分的腐殖酸对菲的吸附实验说明相对分子量是影响腐殖酸吸附的一个重要参数;随相对分子量的增加,腐殖酸对菲的吸附及其非线性特征均增强.     

微波强化过碳酸钠降解邻苯二甲酸二丁酯的研究

为探索微波对过碳酸钠(SPC)氧化作用的强化效应,以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为处理对象通过单因素实验和正交实验研究了微波强化过碳酸钠氧化作用的主要影响因子,比较了单独微波、微波-SPC和水浴-SPC对DBP的降解效果。结果表明:微波强化SPC降解DBP的主要影响因素有反应温度、反应时间、SPC投加量以及初始pH值最佳反应条件:SPC/DBP(摩尔比)为250,初始pH为12,温度为85℃,反应时间为40 min,最佳反应条件下DBP降解率为85.52%;SPC与微波对DBP的降解具有协同作用。     

金刚烷胺模拟废水Fenton氧化及其中间产物分析

采用Fenton试剂氧化法处理模拟金刚烷胺废水,研究不同反应条件下Fenton试剂对金刚烷胺的去除效果,确定反应的最佳条件。结果表明:当反应温度为常温(23～25℃),pH为4,H2O2投加量为3000mg/L,H2O2与Fe2+的质量比为1.28时,处理含金刚烷胺浓度为500mg/L废水,CODCr去除率为30%～80%,处理效果良好。因此,Fenton试剂可以有效降解金刚烷胺。通过Fenton反应,金刚烷胺废水的可生化性得到提高,B/C由0提高到0.1～0.4。对Fenton氧化金刚烷胺的中间产物的分析发现,Fenton氧化反应5min后,系统中没有检出金刚烷胺。反应30min后,中间产物已基本完全降解。     

Pahokee泥炭腐殖酸的电喷雾质谱特征研究

采用电喷雾质谱(ESI-MS)技术,对水溶态Pahokee泥炭腐殖酸的ESI MS特征进行了研究。ESI MS质谱扫描图中,离子峰连续分布,m/z值主要集中在低于1 500 的范围内,在质谱图低质荷比端形成相差2 amu的奇数系列峰,可能为复杂分子峰[M-1]的系列中性丢失的结果;在m/z约250,350,500 和700 处有类似“波”的离子峰分布,可能暗示不同来源的木质素单体形成的二聚体、三聚体、四聚体结构等。对木质素17 种模型化合物的电喷雾二级质谱碎片机理进行了较为详细的研究,以此来推断腐殖酸m/z200以内离子峰的结构。m/z 70 110为Pa hokee泥炭腐殖酸的“核结构”,m/z 110 200主要为三种木质素来源的单体结构及其衍生物,总体上可看出Pahokee泥炭腐殖酸的母源为裸子植物和被子植物。该方法对腐殖酸样品具有重现性,可用于腐殖酸的结构研究。     

生物炭载体的表面特征和挂膜性能研究

以花生壳为原料,于300~700℃下热解制备生物炭以作为生物膜载体,对其进行了理化性质表征和挂膜试验.结果表明:较高的热解温度(700℃)能促进生物炭载体孔隙结构发展,生物炭表面ζ电位上升,亲水性增加,从而有利于污水微生物的附着和生长. 挂膜期间,生物炭载体单位挂膜量分别高出陶粒44%~84%,高温(700℃)生物炭载体生物膜对NH4+-N的去除率高出陶粒1%~3%,而中低温(300、500℃)生物炭载体生物膜对NH4+-N的去除率较陶粒低5%~10%,显示生物炭表面理化性质可能对附着的生物膜微生物种类和活性产生影响.     

Removal of humic substances by biosorption

Fungal pellets of Aspergillus niger 405,Aspergillus ustus 326,and Stachybotrys sp.1103 were used for the removal of humic substances from aqueous solutions.Batchwise biosorption,carried out at pH 6 and 25°C,was monitored spectrophotometrically and the process described with Freundlich’s model.Calculated sorption coeffcients Kf and n showed that A.niger exhibited the highest effciency.A good match between the model and experimental data and a high correlation coeffcient(R2)pointed out to judicious choice of ...     

数字图像相关技术在高温热膨胀系数测量中的应用

目的测量热结构材料在高温环境下的热膨胀系数,方法将数字图像相关(DIC)技术和通电加热技术相结合,建立高温热变形测量系统。该系统使用CCD相机采集不同温度下试样的表面图像,经DIC方法分析处理得到被测材料随温度升高产生的变形和应变,进一步计算得到相应温度下的热膨胀系数。测量紫铜、石墨分别在600~800℃,600~1200℃范围内的热膨胀系数,并与文献数据进行比较。结果使用该实验系统测量得到了紫铜和石墨分别在600~800℃,600~1200℃范围内的热膨胀系数,与文献参考值吻合较好。结论该测量方法可精确得到导电材料的热应变及热膨胀系数,测量温度上限可达1200℃。     

Effect of temperature on the sorption and desorption of perfluorooctane sulfonate on humic acid

Sorption and desorption of perfluorooctane sulfonate (PFOS) on humic acid at different temperatures were studied. It was found that the sorption process could be modeled with power kinetic equation very well, suggesting that diflusion predominated the sorption of PFOS on the humic acid. The sorption capacity was doubled when the temperature increased from 5 to 35°C, and thermodynamics parameters △G0 was calculated to be -7.11 to -5.04 kJ/mol, △H0 was 14.2 kJ/mol, and △S 0 was 69.5 J/(mol·K), indicating that the sorption was a spontaneous, endothermic, and entropy driven process. Desorption hysteresis occurred at all studied temperatures which suggested that humic acid may be an important sink of PFOS in the environment.     

含厨余垃圾的混合污水污泥热解性能及逸出气体分析

为解决厨余垃圾进入市政管网导致的污泥处理问题,利用厨余垃圾制备初沉污泥(PS),与污水处理的残余污泥(RS)混合制备了不同厨余垃圾比例的混合污水污泥(MSS)。采用TG-FTIR评估了含厨余垃圾的混合污水污泥的热解性能及逸出气体特性。质量损失可分为3个阶段:初步脱水阶段、主要分解阶段及连续轻微分解阶段。PS含量的增加导致反应速率提高和热解特性参数CPI增加,反应时间缩短,从而提高了污水污泥的热解性能。不同温度下PS和RS之间的相互作用存在差异,低温区(<300℃)基本不存在相互作用,中温区(300~550℃)为相互促进,高温区(550~850℃)为相互抑制。FTIR主要检测出CH₄、CO₂、H₂O、CO、CO、SO₂ 6种气态产物及官能团,表明CO₂是主要的气态产物,且随着PS含量的增加,逸出气体及官能团的产生均增加。相互作用不仅体现在质量损失过程中,也体现在产物演化过程中,PS50RS50呈现最明显的相互促进效果,可认为是最适合的比例。随着温度增加,产物普遍在500~600℃内达到最大值,可认为是最佳的热解温度。     

反应温度对水热法α-半水脱硫石膏的影响

采用常压水热法制备α-半水脱硫石膏,研究在不加转晶剂时反应温度对脱硫石膏脱水生成α-半水石膏的晶体形貌、转化率和转化速率的影响规律。用偏光显微镜测定晶体形貌,通过脱水反应前后结晶水含量变化计算转化率,用转化率随反应时间的变化表示转化速率。结果表明:90℃以下二水石膏脱水反应几乎不反应;随着反应温度的升高,反应速率加快;但97℃以上时,温度对反应速率和转化率的影响甚微。在脱水反应可以顺利进行的情况下,温度越低,晶体越短,长径比越小。适当反应温度为95~100℃,并且在90 min内脱水反应均能完成。     

废旧电路板热解油合成酚醛树脂胶粘剂的研究

研究了废旧电路板热解油代替苯酚合成酚醛树脂胶粘剂,采用L(93)4正交设计安排实验,重点考察了甲醛加入量、催化剂加入量,第一阶段反应温度和第二阶段反应温度四个因素对热解油酚醛树脂粘胶剂的胶合强度影响。依据正交试验结果和兼顾粘胶剂的整体性能,当热解油的加入量为35g时,合成酚醛树脂胶粘剂最优工艺为37wt%的甲醛加入量为47g,40wt%的氢氧化钠液加入量为7.8g,第一阶段温度为60℃,第二阶段温度为90℃。制得的酚醛树脂胶固含量,粘度和pH值适中,游离甲醛含量低于0.3wt%,符合GB/T14732-2006中规定的层压材料用酚醛树脂产品的相关标准和要求,并且其胶合强度符合GB/T9846-2004中由桦木制成的Ⅰ类胶合板胶合强度指标值(≥0.8MPa)。同时还对热解油和合成产物进行了高效液相色谱(HPLC),红外光谱分析(FTIR)分析,探求了反应变化的机理。由于废旧电路板热解油代替苯酚合成酚醛树脂胶粘剂降低了胶粘剂的生产成本,其所制得的胶粘剂有良好的应用前景。     

锰电解行业铬钝化剂回收利用技术研究

以某电解锰工艺末端铬钝化废水为研究对象,采用氧化、除杂、反应制得成品,污水达标处理及回用的组合工艺,制备达到国家标准的中铬黄产品,以实现铬的回收利用。结果表明:对于H2O2氧化工艺,选用V(水样)/V(30%H2O2)为(600～1000):1;可采取加碱沉淀Mn的工艺去除杂质金属离子;铬酸铅的生成反应适宜温度为55～60℃,硝酸铅投加量为理论值的1.05倍～1.10倍;采取加石灰调pH、投加硫酸铝的方法可去除水样中剩余铅离子,V(上清液)/V(5%硫酸铝溶液)为1000～2000较合适;生产该产品基本上能够做到保本、微利,但具有显著的环境效益和社会效益。     

腐植酸氯化过程中氯仿生成的基础研究

为了研究用氯消毒饮用水过程中产生氯仿等致癌性副产物,进行了采用低分子量腐植酸与次氯酸钠反应生成氯仿的实验,结果表明,在次氯钠浓度,ｐＨ和温度一定的条件,氯仿产量随腐植酸浓度的增大而增加,ｐＨ在７．３－９内,氯仿生成速度最快,ｐＨ大于９时,氯仿生成速率随ｐＨ的升高而下降,氯仿生成量与温度呈正相关关系,腐植酸氯化成氯仿的反应活化能国５１．８ＫＪ,因此设法降低原水中腐植酸含量量降低氯仿含量的有效方法。