软模板法碳电极制备及在废水脱盐中的应用

采用软模板法制备中孔炭电极,利用比表面及孔径分析仪、循环伏安法对自行制备的电极与市售进口电极的性能指标进行表征,比较二者的性能差异;探讨施加电压、进液流量和进液电导率等因素对电吸附效果的影响,确定最佳操作条件,并分别用两种等面积的电极处理含盐废水,进行脱盐性能的比较.研究结果表明,采用软模板法制备的碳电极,其BET比表面积1 517 m2/g,最可几孔径2.04 nm,平均孔径3.36 nm,比电容50.13 F/g.实验装置安装一对电极,电极面积共400 cm2,电吸附的最佳操作条件为施加电压1.2 V、进水流量30 mL/min,NaCl浓度664 mg/L(电导率1 000 μS/cm),对含盐废水电导率的去除率为57.80%,对NaCl的饱和吸附量为7.03 mg/g.自制电极对废水中的TDS的吸附量为9.96 mg/g,高于市售进口电极,总硬度的去除率高于市售进口电极40%左右.     

响应面优化污泥-茶渣生物炭的制备

污泥和茶渣都是典型的固体废弃物。将污泥和茶渣制备成生物炭,采用响应面分析（RSM）的方法优化生物炭的制备过程,主要考察温度、茶渣污泥配比和停留时间的影响,以得率和碘值作为评价生物炭的指标。结果表明：影响污泥-茶渣生物炭得率和吸附碘值的因素次序是：制备温度 > 配比 > 停留时间,温度和时间的交互影响较为明显。生物炭制备优化的条件是：制备温度为300℃,配比为0.7,停留时间为1.8 h,模型预测的得率和碘值分别是54.47%和624.07 mg·g-1,而实际测定的得率和碘值分别（53.50±0.50）%和（605.72±8.62）mg·g-1,生物炭有作为吸附剂的潜力。可见,RSM方法用于优化污泥-茶渣生物炭的制备是可行和合适的。     

生物炭对农业面源污染物中农药分子的吸附性能研究

生物炭广泛应用于生态修复、农业和环保领域,研究出能吸附农业面源污染物中农药(主要为乙草胺和阿特拉津除草剂)的材料,对环境保护和农业生产中的土壤修复具有重要意义。从生物炭的植物原材料、结构性质等方面进行研究,选择出具有更大吸附能的生物炭种类。采用密度泛函理论,分析生物炭分子结构和乙草胺与阿特拉津分子结构的特点及吸附能,从理论模拟角度研究微孔结构对农药分子的吸附作用和影响。结果表明:植物生物炭的主要成分和孔径大小均对乙草胺和阿特拉津分子吸附能力有一定影响,其中紫丁香基结构木质素对乙草胺和阿特拉津分子的吸附能力最强。总体上,吸附能力表现为木质素﹥纤维素﹥半纤维素,1倍孔径﹥2倍孔径﹥4倍孔径。     

炭基和磷基复配材料钝化修复土壤镉污染

生物炭和磷基材料是常用土壤重金属钝化材料,但单一施用均存在一定不足。为了更好发挥生物炭和磷基材料的作用,开展了炭基和磷基复配材料修复重金属镉(Cd)污染土壤研究。制备了猪粪生物炭(B)、浮选尾矿(F)、黄磷渣(H)、猪粪炭-浮选尾矿复配材料(BF)和猪粪炭-黄磷渣复配材料(BH)5种钝化材料,并探讨了这些材料对溶液中Cd²⁺吸附-解吸特性和对土壤Cd污染的钝化修复效果。结果表明,BF和BH对Cd²⁺的吸附均能在6 h内达到平衡,吸附速率高于F而低于B或H。5种钝化材料对Cd²⁺的吸附能力排序为：H>BH>B>BF>F。将5种材料以1%或5%比例施入污染土壤后,土壤Cd有效态含量降低幅度均可达70%以上;Cd有效态含量降低幅度均随材料施用比例增加而增加。复配材料BF和BH未表现出加和效应,其钝化效果介于单一生物炭处理和单一磷基材料处理之间。炭基和磷基复配材料能够有效吸附和钝化Cd,其中含黄磷渣的复配材料较含浮选尾矿的材料具有更好的Cd钝化效果。本研究结果可为复配修复土壤材料的开发提供参考。     

农村有机固废两段式好氧协同堆肥效果分析

针对农村剩余污泥、厨余垃圾、农作物秸秆堆肥资源化效率低的问题,采用两段式好氧协同堆肥技术实现农村有机固废高效资源化,以提高好氧堆肥效率.通过两段式好氧协同堆肥技术,考察了堆肥的效果和设备利用率;通过添加生物炭的方式,探讨了生物炭对两段式好氧协同堆肥的影响.结果表明,两段式好氧协同堆肥产品31d完成腐熟,堆体第1段发酵时...     

选择性催化还原烟气脱硝技术及其在我国的应用研究

详细介绍了发达国家大量使用的选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术的原理、工艺流程及应用实例，同时对我国火电厂烟气脱硝SCR技术的实施进行了探讨。     

生物炭基调理剂对水稻镉吸收的影响

以木质生物炭为基础,与沸石、石灰石、磷酸钙等混配制生物炭基调理剂,并用于镉污染稻田。通过田间水稻栽培实验,探讨该生物炭基调理剂的合适配比及应用效果。按照DTPA浸提法分析土壤中有效态镉含量,按HNO3-HCLO4消化法测定水稻植株中镉的含量。结果表明：随木炭用量增加,土壤中有效态镉减少,施用0.48 kg·m-2木炭时降幅高达23.87%。施用不同配比炭基调理剂实验中,木炭:石灰石:沸石:磷酸钙=4:1:1:1时对土壤中有效态镉的钝化效果最好,达到36.42%。水稻根、茎累积镉量高于叶、壳、糙米,并且稻米中镉含量与栽培后期50 d土壤中有效态镉含量高度相关,相关系数为0.921 6（P<0.05）。     

稻壳生物质炭对水中氨氮的吸附

以稻壳生物质为原材料,在350℃和500℃ 2种温度条件下制备生物质炭(BC350和BC500),采用扫面电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)对稻壳生物质炭进行了表征。通过实验考查了稻壳生物质炭对氨氮的吸附等温线、影响因素和动态吸附。结果表明,稻壳生物质炭的平衡吸附量随着平衡浓度的增大而增大后趋缓,Langmuir方程比Freundlich方程更好地描述稻壳生物质炭吸附氨氮的行为,BC500比BC350具有更大的吸附氨氮的能力,其最大吸附量分别为5.82 mg/g和6.51 mg/g。pH和离子强度影响BC500对氨氮的吸附效果。动态吸附实验表明,BC500对氨氮的平均吸附量为1.78 mg/g。可见,稻壳生物质炭可以用作高效吸附剂去除废水中的氨氮。     

增温和生物炭添加对麦田土壤养分和微生物生物量的影响

研究全球变暖和生物炭添加对农田土壤养分和土壤微生物生物量的影响,可为生物炭在农业生产中的应用提供理论参考.采用开顶式(open-top chamber,OTC)模拟增温方法,设置CK(未增温)、T1、T2和T3不同温度梯度处理,分别添加竹质生物炭20 t·hm-2(BC1)和不添加(BC0)处理.结果 表明,OTC法使...