化学氧化-絮凝工艺在压裂返排液除硼中的应用

为降低压裂返排液中的硼含量,满足水样回用配液或外排标准,以5口水平井压裂后的返排液为研究对象,考察了氧化剂类型、投加量、预处理条件、沉淀剂类型、投加量对化学氧化工艺的影响;在化学氧化工艺出水的基础上,考察了絮凝剂投加量、搅拌速度和加药时间间隔对絮凝工艺的影响,并监测了两者耦合联用后的效果。结果表明,H2O2和 BaCl2分别作为氧化剂和沉淀剂时,除硼效果较好,建立了最佳投加量与返排液中初始硼浓度相关的线性方程,便于现场快速选定加药浓度;当PAC浓度为80 mg/L、PAM浓度为5 mg/L、搅拌速度30 r/min、加药时间间隔30 s时,絮凝工艺的处理效果最优;将化学氧化-絮凝工艺耦合后,在氧化反应pH 值为９、氧化反应时间为30 min,沉淀反应pH值为9和最佳絮凝工艺的条件下,可保证滤液中硼质量浓度小于5 mg/L,满足回用配液的要求。研究结果可为压裂返排液的高效、清洁处理提供实际参考。     

电催化-生物电化学耦合系统处理青霉素废水的机制

抗生素生产过程中产生大量含有残存抗生素的生产废水,传统的污水生物处理技术难以有效地处理此类高浓度抗生素废水.针对此问题,采用电催化-生物电化学耦合系统来处理含有典型的β-内酰胺类抗生素青霉素的废水,利用硼掺杂金刚石（boron-doped diamond,BDD）电催化电极对青霉素废水进行预处理,其出水进入生物电化学系统（bioelectrochemical system,BES）进行后处理.研究发现,经电催化系统预处理后青霉素的去除率为89%,出水进入BES后可以稳定运行,该出水中又有79%的青霉素被BES去除,获得最大功率密度为（1124±28）mW·m^-2,与直接进青霉素原始废水的BES反应器相比提高了473%.经过电催化-生物电化学两级耦合系统处理后青霉素的总去除率达到98%.对BES反应器阳极生物量和生物相分析结果表明,青霉素对阳极混合菌群生物量和变形菌门微生物（主要产电菌）有一定的抑制作用,且会降低形成阳极生物膜的主要微生物不动杆菌属Acinetobacter和具有产电功能芽孢杆菌属Bacillus在反应器中含量,这是影响反应器产电性能和处理效果的主要原因.青霉素废水经电催化降解后,浓度明显降低,有效缓解了青霉素对BES的抑制作用,提高废水的可生化性,因此电催化-生物电化学耦合系统是一种高效低能耗处理抗生素废水的新工艺.     

硼工业粉尘污染特征的研究

报告了硼加工车间空气中粗、细颗粒物的分布,包括粒子数量分布和质量分布.鄂破、球磨、雷蒙磨车间的粉尘质量浓度分别高达28,33和23 mg/m3.粉尘中PM10所占比例分别为62.1%,62.7%和56.5%.而在PM10中,细粒子比例较低,分别为10.1%,14.2%和9.22%,但PM2.5的质量浓度分别为1.76,2.94和1.20 mg/m3.用ICP-MS测定的球磨和雷蒙磨车间空气中硼的质量浓度分别为425.6和669.1 μg/m3,其污染水平是相当高的.      

沸石为载体的新型Ni-Mo环境催化剂

本研究了硼的加入对Ni-Mo/γ-Al2O3催化剂的结构和催化活性的影响及超稳定Y型沸石USY（ultrastable Y-type zeolite)为载体的新型Ni-Mo环境催化剂。硼的加入改变了酸点的酸度和催化剂活动金属的分散性,因而提高了这些模型化合物在Ni-Mo/γ-Al2O3催化剂作用下的活性。     

辽宁省宽甸水体中硼的环境地球化学特征研究

在宽甸地区的地表水系(鸭绿江、蒲石河、南股河、北股河、爱河等),地下水及饮用水系布设采样点共采集样品56个并采用等离子质谱(Excell)及等离子光谱(IRIS)进行硼含量分析.由此揭示水体中硼的来源、分布、运移和聚集等情况,并且根据国家<农田灌溉水质标准>(GB5084-92)中关于硼和pH的规定分析评价了宽甸地区地表水体的灌溉能力以及根据卫生部<生活饮用水水质卫生规范>中关于硼和pH的规定分析评价了饮用水的安全程度.结果表明,宽甸地区未受硼矿开发影响的水体基本适合农业灌溉或饮用,而在硼矿开发区范围内,受到硼矿开发影响的水体大部分不适合灌溉,或不适合饮用.      

镁硼硅晶膜改性技术对镍-磷复合镀层组织性能的影响

目的 通过研究镁硼硅晶膜改性技术对镍-磷复合镀层组织性能的影响,开发并提升工业应用价值较高的非晶态镍-磷镀层.方法 采用镁硼硅晶膜改性处理技术,在45#钢基材上制备Ni-P化学镀层,通过扫描电子显微镜等设备,检测处理后镀层的微观形貌、组织结构和耐磨耐蚀性能,结合镁硼硅水体活化表征,分析镁硼硅晶膜改性技术对镍-磷镀层的强化机理.结果 相比传统的Ni-P镀层,镁硼硅改性晶膜处理的Ni-P镀层表面平整,分布均匀,表面致密度明显提升,摩擦因数减小了约32％,腐蚀电位正移221 mV,腐蚀电流为原来的1/2,腐蚀质量损失速率明显较低,耐腐蚀性能更为优异.经过镁硼硅改性晶膜处理的水体分子团明显减小,活性提升,这说明经过处理后的水体易于溶解来自复合陶瓷中的硅石和硼素等物质,在Ni-P镀层形成致密的晶膜,提高镀层的综合防护性能.结论 经过镁硼硅晶膜改性处理后,Ni-P镀层表面致密度和耐磨耐蚀性能有了明显的提升,具有更为宽广的工业应用价值.     

掺硼金刚石电极降解模拟焦化废水中的喹啉

采用掺硼金刚石（BDD）电极电化学氧化法降解模拟焦化废水中的喹啉,并通过GC-MS技术分析了喹啉的降解机理及途径。实验结果表明：在常温、初始喹啉质量浓度为50.0 mg/L、电解质Na₂SO₄浓度为0.05 mol/L、模拟废水pH为7、电解时间为2.5 h、电流密度为30 mA/cm²、极板总面积与模拟废水体积的比为160 cm²/cm³的条件下,喹啉降解率接近100%;TOC由初始时的29.43 mg/L降至5.76 mg/L,TOC去除率达80%;COD由初始时的95.25 mg/L降至20.65 mg/L,COD去除率达78%;在降解过程中,首先在喹啉苯环的5位和8位发生羟基化反应,然后苯环发生断裂,形成带有吡啶环的中间产物及羧酸类产物,最后氮杂环开环,生成二氧化碳和水。     

水中硼测定方法比对研究

对姜黄素分光光度法、甲亚胺-H分光光度法和电感耦合等离子体-质谱法测定硼的方法性能进行了比对研究,为硼的测定方法的选择提供了良好的科学依据。     

尿硼浓度预测人体日硼暴露剂量

以辽宁某地硼矿开采和加工厂的硼作业工人以及远离硼矿的背景地区的人群作为研究对象,分析了班后尿液硼浓度与日硼暴露剂量之间的关系.结果表明,班后尿硼浓度与日硼暴露剂量之间存在着显著的对数线性关系,考虑了不同人群类别的影响之后,回归方程的拟合度达到85.9%,由此确立了用班后尿硼浓度预测日硼暴露剂量的预测方程.用此预测方程对本研究2004年的受试者日硼暴露剂量进行预测,并与实测值进行了比较,结果表明平均相对偏差为13.4%,预测值与实测值之间没有显著性的差异.说明用班后尿硼浓度预测日硼暴露剂量是可行的.对2004年所有受试者的日硼暴露剂量预测结果分析表明,硼职业暴露组、社区对照组和背景对照组的日硼暴露剂量平均值分别为36.1、4.13和1.31mg/d.