废水中聚丙烯酰胺在H-Beta分子筛上的吸附特性

将H-Beta用于处理含聚丙烯酰胺(PAM)的驱油废水,研究了PAM在H-Beta上的吸附动力学和热力学特征,并考察了吸附条件对吸附效果的影响.结果表明,吸附过程遵循准二级动力学模型;在低PAM初始浓度(100 mg·L-1)时,吸附表观活化能40 k J·mol-1,说明H-Beta对PAM的吸附以化学吸附为主;在高PAM初始浓度(200和500 mg·L-1)时,吸附活化能降低,吸附向物理吸附转变.吸附等温线在低平衡浓度区符合Langmuir模型,25、40和50℃时的单层饱和吸附量分别达到70.2、76.9和90.9 mg·g-1;在高平衡浓度区符合Freundlich模型,表现为多层吸附.吸附主要来自氢键作用,为自发的吸热过程.p H为2~4,吸附剂用量为5 g·L-1时,具有更优的吸附效果.真实废水中油和盐类的存在对PAM在H-Beta上的吸附未产生不利影响.     

Co(Ⅱ)在磁性埃洛石上的吸附行为研究

采用化学共沉淀法成功制备了磁性埃洛石,运用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)等手段详细表征了改性前后埃洛石的结构和形态,并采用静态批量平衡法对Co(Ⅱ)在磁性埃洛石上的吸附行为和机理进行探究,考察了料液比、平衡时间、p H值和温度等因素对吸附的影响.实验结果表明:温度为50℃时,Co(Ⅱ)在磁性埃洛石上的最大吸附容量为17.5mg·g-1.p H7.5时,随着p H增加,吸附量增大;当p H=7.5时,吸附量达到最大;以后即使p H增大,吸附量也不会明显变化.动力学过程符合准二级动力学方程;热力学过程符合Langmuir吸附等温线;升高温度利于Co(Ⅱ)在磁性埃洛石上吸附.     

絮凝动力学的现状与研究方法进展

在絮凝动力学的发展中先后提出了Smoluchowski理论、Camp-Stein理论和微涡旋理论,但迄今尚存在若干不足,特别是还不能全面揭示湍流絮凝的致因,也未能得到符合实际的湍流絮凝速度方程,严重影响了水处理絮凝工艺与设备的设计及放大.近年来,粒子图像速度场仪(PIV)和计算流体力学(CFD)的发展为深入研究絮凝动力学提供了新的手段和方法,有望使湍流絮凝动力学得到进一步发展.     

磷酸二氢钠去除铀的效果与机理

通过静态实验,研究了不同反应时间、p H值、初始铀浓度、磷酸二氢钠用量、温度等因素对磷酸二氢钠去除溶液中铀的效果的影响,并结合红外光谱、扫描电镜和热重分析等测试结果,探讨了磷酸二氢钠去除铀的机理.结果表明,一定质量的磷酸二氢钠对铀的去除量随着铀初始浓度的增大而增大,随着温度的升高而减小;在p H值为5,磷酸二氢钠用量为2.0 mg时,磷酸二氢钠去除铀的效果最好,铀的去除率高达99%以上;反应在120 min基本达到平衡.红外光谱分析说明磷酸二氢钠主要是通过磷酸二氢根与UO2+2发生络合反应去除溶液中的铀,扫描电镜分析显示反应生产了矿物晶体,热重分析可知该矿物晶体具有很好的热稳定性.     

UV/Fe(Ⅲ)-富马酸盐体系对印染废水中橙黄Ⅱ的降解效果

为研究Fe(Ⅲ)-富马酸盐体系对染料废水的降解效果,在紫外光照射下进行Fe(Ⅲ)-富马酸盐体系中橙黄Ⅱ的光氧化反应试验,考察溶液中初始c〔Fe(Ⅲ)〕、ρ(橙黄Ⅱ)和c(富马酸钠)及溶液p H对橙黄Ⅱ去除率的影响.结果表明,当溶液p H为3~7时,Fe(Ⅲ)-富马酸盐体系对橙黄Ⅱ的去除率随着溶液p H的减小而增大.当溶液中c〔Fe(Ⅲ)〕为25μmol/L、ρ(橙黄Ⅱ)为25mg/L、c(富马酸钠)为250μmol/L、p H为3时、光照反应50 min后橙黄Ⅱ的去除率接近于100%,TOC去除率接近60%.橙黄Ⅱ的去除率随溶液中初始c〔Fe(Ⅲ)〕的增加而逐渐升高,而初始c(富马酸钠)的变化对橙黄Ⅱ的去除率影响不显著.动力学分析表明,橙黄Ⅱ光降解过程符合准一级动力学方程.试验采用荧光法验证了体系反应过程中·OH的产生,有助于对橙黄Ⅱ降解机理的进一步研究.     

燃煤固硫剂的燃烧特性及动力学研究

以太原烟煤为研究对象,考察电石渣、赤泥单独作主固硫剂时固硫率的差异,结果表明,电石渣较赤泥好。并以电石渣为主固硫剂,比较4种单一助剂对固硫效果的影响,其中添加助剂C为8%时固硫效率提高的幅度最大,高达15%。以电石渣、电石渣+赤泥复配为主固硫剂,添加正交试验所确定的最佳助剂配比,均不同程度的提高了固硫效率,固硫率分别为73.77%、64.87%。最后利用热重分析仪考察了不同固硫剂对固硫效果的影响,重点从煤样的燃烧特性和动力学参数进行研究。研究结果表明:添加不同主固硫剂和助剂的煤样其热重曲线的趋势走向与原煤基本一致。添加固硫剂后着火点并没有太大的变化,燃烧过程均变为两段燃烧,且第二段燃烧均在较高温度下,燃烬温度较高,燃烬时间明显延长。从动力学角度分析,在低温区域内,不管掺入何种固硫剂其活化能均比原煤低温段的活化能明显降低,说明固硫剂的加入使反应向着有利的方向进行。     

低电压电解模拟高砷地下水中As(Ⅲ)的转化研究

建立阴阳极混合和阴阳极隔离的电解池研究模拟高砷地下水中As(Ⅲ)在低电压条件下的转化与去除规律。在混合电解池与分离体系阳极池中,在施加电压为0.1~0.8 V时,水体中的As(Ⅲ)均能转化As(Ⅴ),并得到有效去除。As(Ⅲ)浓度变化动力学符合指数式衰减方程。在As(Ⅲ)转化速率与As(Ⅲ)浓度和电压之间建立数学模型:电压一定时,As(Ⅲ)的转化速率与其浓度成正比;浓度一定时,As(Ⅲ)的转化速率与电压成指数式增长关系。混合体系As(Ⅲ)的转化速率与砷去除速率均高于分离体系,原因是盐桥增大了分离体系的电阻。能耗分析表明,研究的电压范围内,电压越低,As(Ⅲ)转化与去除所消耗的能量越小,混合体系消耗的能量小于分离体系。     

纳米Fe-C合金去除染料废水中酸性橙Ⅱ的初步研究

本文研究了碳包纳米铁对酸性橙Ⅱ的吸附。研究结果表明,在酸性橙Ⅱ初始浓度40 mg/L,碳包铁浓度1.5 g/L,转速240 r/min,p H为6.2,温度30℃的优化条件下,吸附120 min后,酸性橙Ⅱ的去除率达到90.0%,吸附量达到了24.2 mg/g;吸附前后碳包纳米铁的XRD谱图未发生明显的变化,吸附后溶液中酸性Ⅱ的UV-vis特征吸收峰几乎消失了;碳包纳米铁对酸性橙Ⅱ的吸附过程符合Langmuir吸附等温线,吸附动力学符合伪二级动力学模型。     

环境作用动力学基础及应用

目的优化原有的环境作用动力学理论模型。方法在原有环境作用动力学理论模型的基础上,提出环境适应性、环境响应性、变化重复性等3个概念,修改蠕变动力学理论模型的假设2。结果形成了由8个定义、2个假设组成的更加完善的环境作用动力学理论模型。结论新的环境作用动力学理论模型涵盖了蠕变动力学理论模型和原有的环境作用动力学理论模型,应用范围得到大大扩展。     

预处理方法对香蒲厌氧发酵联产H_2-CH_4效能的影响

通过厌氧发酵动力学分析、还原糖及其他代谢产物变化情况,结合香蒲微观结构解析,系统研究酸(HCl)、碱(NaOH)、酶(纤维素酶R-10)3种预处理对水生植物厌氧发酵联产H2-CH4的影响.结果表明:香蒲分别经酸、碱、酶3种预处理后,厌氧发酵联产累积H2、CH4产量及含量均显著提高,c(HCl)、c(NaOH)均为1.0 mol/L,w(纤维素酶R-10)(以底物计)为10 mg/g时,预处理最佳.其中1.0 mol/L NaOH预处理香蒲效果最佳,φ(H2)(H2含量)达30.09%,累积产H2量(以香蒲干质量计)达11.39 mL/g;φ(CH4)(CH4含量)最高达67.48%,累积产CH4量(以香蒲干质量计)达41.87 mL/g;还原糖利用率达50.87%,sCOD(溶解性化学需氧量)利用率达66.17%.纤维素酶预处理后香蒲产CH4能力显著提高,产CH4阶段φ(CH4)最高为71.39%,累积产CH4量达46.32 mL/g,还原糖利用率达72.10%.扫描电镜微观结构分析表明,碱预处理对香蒲纤维素结构破坏程度最大,可有效增加香蒲与微生物接触面积,有利于厌氧发酵联产H2-CH4工艺的快速启动和稳定运行.