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。     

超声辐照-活性污泥联合处理焦化废水

选取昆明焦化制气厂的实际焦化废水为处理对象,用水质模型对超声辐照-活性污泥法处理焦化废水中有机物的降解进行了研究.实验结果表明,焦化废水初始浓度、曝气方式和声能密度对焦化废水中COD_Cr的降解效果影响显著.对初始浓度为807mg/L的实际焦化废水,选择空气作为曝气气体,向废水中曝气而不超声时,废水中COD_Cr降解率仅为4.5%;在声能强度为119.4kW/m²条件下,超声时其降解率可达65%;采用超声辐照-活性污泥法联合处理焦化废水COD_Cr,与单独采用活性污泥法相比,废水的COD_Cr降解率可由单独采用活性污泥法的45%提高至81%;经超声波预处理后的废水,加活性污泥后,其耗氧速率有明显的降低,说明经超声波预处理后的焦化废水对生物无毒性.     

稻草的水热碳化研究

利用水热碳化技术,在1 000 mL的反应釜中,考察了反应温度和停留时间对于稻草水热碳化的影响。结果表明,稻草碳化得到的气相产物主要为CO2、液相产物主要为乙酸和葡萄糖。随着反应温度和停留时间的提高,CO2、乙酸的产率以及生物炭(固相产物)的能量密度呈上升趋势,而生物炭的产率则呈现相反的趋势。在低温条件下(200℃左右),可获得较高葡萄糖产率。生物炭的吸水性实验表明,在反应温度为260℃,停留时间为1 h的条件下,生物炭的产率达到稳定。扫描电镜分析结果说明,经过碳化后的稻草整体呈现碎片状态,并伴有大量蜂窝状结构。     

水热炭化废弃生物质的研究进展

针对近年来水热炭化技术在废弃生物质处理及资源化利用方面的研究进展,着重讨论水热炭化技术处理废弃生物质的种类、实施方法、炭化物改性及应用,并分析了当前研究需要解决的问题,展望了水热炭化废弃生物质的研究动向。     

基于腐蚀与盐堵塞问题的超临界水氧化研究进展

超临界水氧化(简称SCWO)以其特有的优点成为了引人注目的有机废水处理方法.在操作过程中,有机物与氧化剂呈现为快速的均相反应,在数分钟内便可完全氧化生成CO2和H20.尽管已建造了工业规模的SCWO装置并用于处理化学废水,但该技术所存在的设备腐蚀以及设备因盐沉积而堵塞的问题制约着该技术的推广应用.为解决上述问题,科技工作者对SCWO工艺进行了改进,并提出了多种新颖的SCWO反应器设计思想.综述了基于解决设备腐蚀与盐堵塞问题的SCWO研究进展,并对相关问题进行了讨论.     

Ag3PO4/Cu-BiVO4 p-n异质结的制备及其增强可见光催化降解四环素性能

利用水热和原位沉淀法将Ag₃PO₄纳米颗粒负载于Cu²⁺掺杂的单斜相BiVO₄微球上成功制备了Ag₃PO₄/Cu-BiVO₄异质结构, 并作为可见光下高效降解四环素(TC)的光催化剂.通过XRD、SEM、TEM、XPS、FTIR、UV-Vis DRS、PL和EIS等手段对样品进行了表征.结果表明, Cu²⁺和Ag₃PO₄纳米颗粒的修饰增加了比表面积和可见光响应性能, 为催化反应提供更多的异质结界面活性点位.铋(Bi)/银(Ag)物质的量比为2:1的Ag₃PO₄/Cu-BiVO₄催化剂在120min内对TC (20mg/L)显示出最高的光催化性能(91.68%), 5次连续循环后降解率保持86.1%, 表现出优异的光催化活性和稳定性.结合捕获实验和电子自旋共振(ESR)光谱证实h⁺和·O₂^-为主要活性物种.光催化活性的增强主要归因于Cu-BiVO₄和Ag₃PO₄间p-n异质结构的形成和Cu²⁺掺杂的能带调控作用, 有效提高了光催化反应过程中载流子的分离和迁移效率.     

Eu掺杂ZnO光催化剂降解垃圾渗滤液实验研究

以醋酸锌(Zn(CH3COO)2)、六水合硝酸铕(Eu(NO3)3·6H2O)、氢氧化钠(Na OH)、聚乙二醇(PEG2000)、柠檬酸为主要原料,采用水热法制备Eu掺杂Zn O复合纳米棒光催化材料粉体。用制备的粉体对城市垃圾渗滤液进行光催化降解实验,研究了反应温度、反应时间、光照条件、掺杂比对其光催化氧化效果的影响,用XRD、TEM、EDS等测试手段对粉体进行了表征。研究结果表明,水热反应温度160℃,时间为6 h,制备的3%Eu掺杂Zn O复合纳米棒的光催化效果较好,在365 nm紫外灯照射下,150 min后垃圾渗滤液的脱色率达40%,COD降解率达62%。     

Using liquid waste streams as the moisture source during the hydrothermal carbonization of municipal solid wastes

Hydrothermal carbonization (HTC) is a thermal conversion process that can be an environmentally beneficial approach for the conversion of municipal solid wastes to value-added products. The influence of using activated sludge and landfill leachate as initial moisture sources during the carbonization of paper, food waste and yard waste over time at 250 °C was evaluated. Results from batch experiments indicate that the use of activated sludge and landfill leachate are acceptable alternative supplemental liquid sources, ultimately imparting minimal impact on carbonization product characteristics and yields. Regression results indicate that the initial carbon content of the feedstock is more influential than any of the characteristics of the initial liquid source and is statistically significant when describing the relationship associated with all evaluated carbonization products. Initial liquid-phase characteristics are only statistically significant when describing the solids energy content and the mass of carbon in the gas-phase. The use of these alternative liquid sources has the potential to greatly increase the sustainability of the carbonization process. A life cycle assessment is required to quantify the benefits associated with using these alternative liquid sources.     

污泥焚烧残渣水热合成NaPl型沸石和水钙沸石的性质研究

本文以污泥焚烧残渣为原料,以传统水热合成方法制得NaPl型沸石和水钙沸石,并对其相关指标进行表征．经x射线衍射、扫描电镜和红外光谱测定表明,制得的产物为无其它杂晶生成的NaPl型沸石和水钙沸石,且具有放射束片状晶体形貌和沸石骨架结构．与原污泥焚烧残渣相比,合成沸石的比表面积和阳离子交换容量提高了47倍、17倍,分别达到...     

镧改性净水污泥水热炭对水体中磷的吸附特性及底泥内源磷的固定

以净水污泥和氯化镧为原料,通过一步水热炭化同时负载镧,制备了镧改性净水污泥水热炭.采用SEM-EDS、 BET、 FTIR、 XRD和XPS对材料进行表征,考察溶液初始pH、吸附时间、吸附等温线和吸附动力学等,研究其对水体磷酸盐的吸附特性.结果表明,制备的材料相比净水污泥原泥,比表面积和孔容孔径有明显提高,磷吸附量大幅提升.吸附过程符合准二级动力学模型,Langmuir模型拟合对磷的最大吸附量达到72.69 mg·g^-1.主要吸附机制为静电引力和配体交换.镧改性净水污泥水热炭添加入底泥,可以有效控制底泥内源磷向上覆水的释放.分析底泥磷形态,水热炭的添加促使底泥中不稳定的NH₄Cl-P、 BD-P和Org-P向非常稳定的HCl-P转变,降低了底泥中潜在活性磷含量,同时也大幅降低了底泥中生物有效磷含量.说明镧改性净水污泥水热炭可以有效吸附去除水体磷酸盐,同时也可作为底泥改良材料,有效稳定底泥内源磷,控制水体磷含量.