焦炭负载型纳米TiO2光催化剂的制备优化试验及其降解效果分析

以焦炭为载体,Na2SiO3为粘结剂制备了负载型纳米TiO2光催化剂,通过单因素试验和正交试验优化出制备该光催化剂的最佳条件,研究分析了该催化剂在紫外灯辐照下降解亚甲基蓝染料废水的效果及影响因素。试验结果表明,煅烧3h,粘结剂浓度为20％wt,煅烧温度为400℃时制备的负载型纳米TiO2光催化剂的降解效果最好,达到80．88％。     

空气呼吸器用碳纤维缠绕复合气瓶的定期检验

空气呼吸器用碳纤维缠绕复合气瓶是一种采用铝合金为内胆外缠绕碳纤维方法制造的气瓶,主要用于自给式正压空气呼吸器、移动式正压空气呼吸器及其他需用高压气体的场合,广泛应用于消防、救生、医疗等行业。其性能优异、质量稳定,具有安全性能好、重量轻、耐腐蚀的特点;同时复合材料在受到撞击式高速冲击而发生破坏时,不会产生破碎片,从而降低或避免了对使用人品和周围人吊的榀害。     

复合吸附材料TLA的制备及其砷氟共除性能的研究

以硫酸钛、硝酸镧和活性炭为原料,制备了新型的TLA复合吸附剂.比较了TLA和活性氧化铝除砷除氟吸附等温线、吸附动力学和pH对除砷除氟效果的影响;通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对吸附剂进行了表征,并对吸附机理进行了探讨.结果表明,TLA对砷氟的吸附容量显著优于活性氧化铝.在pH为7,砷氟单独存在时,TLA对砷和氟的Langmuir吸附容量分别是30.3mg.g-1和27.8mg.g-1;当砷氟共存时,TLA对砷和氟的Langmuir吸附容量分别是25.1mg.g-1和17.0mg.g-1.TLA对砷、氟的吸附符合拟二级动力学方程.溶液pH值显著影响砷、氟去除效果.电荷分布多位络合模型(Charge-distribution multisite complexation model,CDMUSIC)能准确模拟砷、氟的吸附行为.     

表面覆膜多层复合纤维滤料过滤性能的数值研究

根据Matlab软件和数值计算前处理软件Gambit中的Journal文件建立了多层复合纤维滤料模型,利用计算流体动力学(CFD)技术对沿气流方向具有不同纤维填充密度及直径分布的滤料内部的气-固两相流动特性进行了数值研究,计算了不同运行条件下滤料的压力损失及过滤效率,并将数值计算值和经典模型及实验关联式的计算值进行了比较.结果表明,压力损失的数值计算预测值和实验关联式计算值吻合较好,误差在2%以内.随着迎面风速的增加,压力损失呈线性增加.相对于填充密度,纤维直径对压力损失和过滤效率的影响更显著.不同结构滤料过滤效率的数值计算结果和理论模型的计算值变化趋势基本一致.不同迎面风速下,过滤效率都是先减小后增大,对于颗粒直径dp≤0.05μm的颗粒,随着风速的增大,过滤效率减小;对于dp≥0.5μm的颗粒,过滤效率变化趋势正好相反.迎面风速不同,过滤效率最低点出现的位置也不同.对于小颗粒,风速越小,扩散作用起主导作用;而对于大颗粒,风速越大,惯性作用越明显.过滤效率最低点出现在扩散作用逐渐弱化,惯性作用刚刚开始加强的区域.多层复合滤料在结构上采用纤维直径逐层加大的梯次结构时,能够获得较高的过滤效率.而在多层复合滤料表面覆膜后过滤效率平均增加约13%.     

复合纳米Fe_3O_4的制备及其控磷效能的研究

采用氧化沉淀法在羧甲基纤维素(CMC)体系中制备了以纳米Fe3O4为核心,外包覆羧甲基纤维素的复合纳米Fe3O4.对比研究了复合纳米Fe3O4和微米Fe3O4对水中磷的吸附以及对土壤中磷的固化,并考察了添加纤维素酶在此过程中所起的作用.结果表明,在水中微米Fe3O4的平衡吸附量为3.2 mg/g,而复合纳米Fe3O4为2.1 mg/g.当将纤维素酶(用以降解包覆在氧化铁表面的羧甲基纤维素)添加到复合纳米Fe3O4吸附磷的溶液中,复合纳米Fe3O4的除磷效率(86%)接近于微米Fe3O4(90%),说明羧甲基纤维素的存在减弱了复合纳米Fe3O4的吸附能力.在土柱实验中,将2种Fe3O4悬浊液注入到10 cm高的土壤柱中,72%的复合纳米Fe3O4穿过土壤柱溢出,而微米Fe3O4完全滞留在土壤柱中没有溢出.原始土壤的固磷率为30%,注入复合纳米Fe3O4的土壤固磷率达到45%,而将纤维素酶和复合纳米Fe3O4一起注入土壤中固磷效率提高到74%.     

山区小城镇生态化发展探析——以株洲市炎陵县下村乡为例

山区小城镇的生态化建设在中国山区的城镇建设中有着重要的指导性意义。株洲市炎陵县山区小城镇生态化建设是推进农村环境保护工作,长株潭城市群两型社会建设的重要举措。结合山区城镇特有的地形和生态特征,以株洲市炎陵县下村乡为例,尝试从生态城镇的三个结构构成部分：经济系统、社会系统和自然生态系统现状进行分析,明确山区城镇发展中存在的不足和有待进一步挖掘的发展优势,提出相应的山区城镇建设策略,来探讨山区小城镇生态化建设的途径。     

单一及复合表面活性剂对菌株降解柴油的影响

研究了单一表面活性剂SDS、TW80和鼠李糖脂对菌株SD10降解柴油的影响,同时探讨了不同比例配制的复合表面活性剂SDS—TW80以及SDS－鼠李糖脂的CMC值变化,及对菌株SD10降解柴油的影响。实验主要结论如下：（1）SDS、TW80和鼠李糖脂,都能提高菌株SD10对柴油的降解率,鼠李糖脂能力最强,其次为TW80,SDS能力最弱。SDS和TW80浓度过高,会抑制菌株生长及活性,导致降解率下降,不过这种抑制或毒害作用可能是短时间的,超过一定时间后,菌株SD10活性又能恢复;（2）TW80或鼠李糖脂,与SDS复配,都能显著降低复合体系的CMC值,且SDS－鼠李糖脂复合体系的CMC值更低;（3）复合表面活性剂SDS—TW80以及SDS－鼠李糖脂比单一表面活性剂性能更强,能有效提高菌株对柴油的降解率,特别是鼠李糖脂和SDS配制复合表面活性剂效果更佳。复合表面活性剂的研究也将为表面活性剂增溶促降解研究和应用提供新的思路和理论基础。     

粉煤灰制备聚硅酸复合聚合硫酸铁及性能研究

以大连某热电厂的固体废弃物粉煤灰为原料,研究了利用粉煤灰制备聚硅酸复合聚合硫酸铁及其絮凝性能.采用NaOH溶液浸渍粉煤灰,通过考察温度、NaOH浓度和反应时间对硅溶出的影响,确定了硅溶出的最佳反应条件.用NaOH浸渍液制备聚硅酸后再与聚合硫酸铁（PFS）复合得到复合絮凝剂（F-PFS）,通过考察铁硅摩尔比和熟化时间对F-PFS的除浊性能的影响,确定了F-PFS的最佳复合条件.在F-PFS的最佳复合条件下,以Na₂SiO₃为原料制备同样硅浓度的聚硅酸再复合PFS得到聚硅酸复合聚合硫酸铁（N-PFS）,作为F-PFS的对照.通过最佳F-PFS与N-PFS和PFS的絮凝率对比评价了最佳F-PFS的絮凝性能.结果表明在120℃下,用4　mol·L^-1的NaOH浸渍粉煤灰4 h后得到硅的最大溶出量0.207 9 g·g^-1.在铁硅摩尔比为1∶0.2,熟化2 h的条件下,F-PFS的除浊性能最佳.同时F-PFS的除浊能力与N-PFS相同,但是沉降性和稳定性优于N-PFS和PFS,对实际废水的絮凝能力优于N-PFS和PFS.     

壳聚糖-g-聚丙烯酸/海泡石复合物对Pb2+的去除性能研究

制备了一种壳聚糖接枝聚丙烯酸/海泡石复合吸附剂,考察了吸附剂对Pb2+吸附的pH依赖性、吸附等温线、吸附动力学以及吸附剂的重复使用性能.结果表明,聚丙烯酸成功接枝到壳聚糖骨架上,形成有机-无机复合吸附剂.吸附剂表面呈现粗糙多孔、凹凸不平的形貌,有利于吸附体系更快达到吸附平衡.在pH=6.00、吸附时间30 min、Pb2+溶液初始浓度0.02 mol.L-1和吸附剂用量0.10 g的条件下,复合吸附剂对Pb2+的平衡吸附量达到638.9 mg.g-1,约为海泡石的3倍.重复吸附-脱附5次,复合吸附剂对Pb2+的吸附量下降到489.2 mg.g-1,仍可达初始吸附量的76.6%,而海泡石使用3次之后即对Pb2+丧失吸附性能.与海泡石相比,复合吸附剂具有更高的吸附容量、更快的吸附速率和更好的重复使用性能.     

AS/PDM复合混凝剂对冬季太湖原水除藻效果研究

由聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDM)与硫酸铝(AS)制成的系列稳定AS/PDM复合混凝剂,用于冬季太湖原水的除藻效果研究.通过混凝除藻实验,考察了复合混凝剂加药量、AS与PDM复配质量比(20∶1～5∶1)、PDM特征黏度(0.55～3.99 dL/g)对除藻效果的影响,分析了使用复合混凝剂替代预加氯工艺的可行性.结果表明,对原水使用AS、AS/PDM(0.55/20∶1～3.99/5∶1)复合混凝剂后的余浊达到2 NTU的水厂沉淀出水浊度标准时,其加药量(以Al₂Ｏ₃计)分别为4.24 mg/L、 3.96～1.87 mg/L,除藻率分别为83.00%、 87.52%～90.93%;加药量为4.24 mg/L时,其除藻率分别为83.00%、 88.29%～97.66%,余浊分别为2.00 NTU、 1.76～0.43 NTU.对加氯水的加药量为4.50 mg/L时,AS/PDM(1.53/10∶1)复合混凝剂对原水的处理效果优于AS对加氯水的处理效果;AS/PDM(3.99/5∶1)复合混凝剂对原水的处理效果优于AS、AS/PDM(0.55/20∶1)、AS/PDM(1.53/10∶1)复合混凝剂对加氯水的处理效果.因此,AS/PDM复合混凝剂可明显提高AS对冬季太湖原水的处理效果,与单独使用AS相比,余浊达标时节省加药量,加药量相等时提高处理效果.此外,使用复合混凝剂还可替代预氯氧化工艺中加氯对混凝除藻作用的部分功能,有利于提高水质安全性.