磁分离技术在水处理中的研究与应用进展

磁分离技术具有分离速率快、效率高、无二次污染、占地少、投资低、操作方便等优点,在水处理领域得到了越来越多的研究和应用,特别是随着超导高梯度磁分离技术以及磁分离器设计的进一步发展,其在水处理领域极具潜能.因此,本文通过文献调研,分析和总结了目前主要磁分离技术(例如,磁场直接应用、磁絮凝-磁分离、磁吸附-磁分离、磁催化-磁分离及磁分离耦合技术)在水处理领域的研究进展,介绍了近年来磁分离技术在国内水处理行业中的研究与实际工程应用推广现状,分析了磁分离技术应用于水处理领域的优势和当前应用中存在的限制,并对其未来发展方向进行了展望.虽然磁分离技术目前已经成为水处理领域一项广泛应用的分离技术,但在机理研究、特异性磁种制备、磁体技术与磁分离器设计、磁分离工艺优化及实际的工程应用推广上仍存在一定的滞后,需要进一步的开展研究工作.     

Distribution and mode of occurrence of uranium in bottom ash derived from high-germanium coals

The radioactivity of uranium in radioactive coal bottom ash(CBA) may be a potential danger to the ambient environment and human health. Concerning the limited research on the distribution and mode of occurrence of uranium in CBA, we herein report our investigations into this topic using a number of techniques including a five-step Tessier sequential extraction, hydrogen fluoride(HF) leaching, Siroquant(Rietveld) quantification, magnetic separation, and electron probe microanalysis(EPMA). The Tessier sequential extraction showed that the uranium in the residual and Fe–Mn oxide fractions was dominant(59.1%and 34.9%, respectively). The former was mainly incorporated into aluminosilicates,retained with glass and cristobalite, whereas the latter was especially enriched in the magnetic fraction, of which about 50% was present with magnetite(Fe_3O_4) and the rest in other iron oxides. In addition, the uranium in the magnetic fraction was 2.6 times that in the non-magnetic fraction. The experimental findings in this work may be important for establishing an effective strategy to reduce radioactivity from CBA for the protection of our local environment.     

离子风和磁场作用下分布指数对线板式ESP中PM_(2.5)捕集效率的影响

为了分析分布指数对线板式静电除尘器(ESP)中PM2.5捕集性能的影响,给出了基于电磁场、流场和颗粒动力场的数学模型,数值模拟了PM2.5分级效率、综合效率分别与分布指数的变化关系,比较了有无离子风和磁场作用时PM2.5的捕集性能。结果表明:数值模型与D-A公式相比具有较高的计算精度;离子风和外加磁场均能提升PM2.5的捕集性能,且捕集效率均随着分布指数的增大而逐步降低,为进一步提升ESP捕集性能提供技术参考。     

一种高效回收水环境中汞的方法

高效合成了3种新型芳酰胺类萃取剂(编号为1、2、3),利用原子吸收和原子荧光手段,研究了它们对水环境中Pb~(~(2+))、Fe~(2+)、Hg~(2+)、Cd~(~(2+))、Zn~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)这8种金属离子的液-液萃取性能,并横向比较了这类萃取剂结构中配位基数目对萃取性能的影响。结果发现,这3种萃取剂对Hg~(2+)较其他金属离子均具有较高的萃取率和分离因子,其中萃取剂1可将Hg~(2+)从这8种金属离子中完全分离出来;三聚体2能从Hg~(2+)、Cd~(~(2+))、Zn~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)这6种金属离子中完全分离出Hg~(2+);除Fe~(2+)外,二聚体3能从其余7种金属离子中完全分离出Hg~(2+)。这3种萃取剂的萃取能力随配位基数目增加而增强,但未呈现出正比关系,并对可能原因进行了初步分析。这类新型萃取剂的选择性能,在高效回收水环境中的汞离子方面具有潜在应用价值。     

燃煤电厂湿法脱硫废水零排放处理技术进展

湿法脱硫技术广泛应用于燃煤电厂烟气脱硫中。在运行中会产生含有高盐和重金属的脱硫废水,目前脱硫废水主要采用化学沉淀法处理,但该工艺存在药剂投加量大、污泥产生量多、以及部分指标达标困难等缺点。而且化学沉淀法处理后的出水含盐量高,直接排放容易引起二次污染。因此,脱硫废水的零排放处理引起越来越多的重视。在对已有相关文献和相关报道进行了全面分析和总结的基础上,重点介绍了脱硫废水零排放处理技术分类、原理和研究应用现状。最后,对脱硫废水零排放处理技术的研究和发展方向进行展望。     

一种新型污水净化器设计与试验研究

利用磁絮凝技术和磁场发生原理,设计开发了一种新型污水净化器,以亥姆霍兹线圈为思路,提出5对圆形线圈组构的技术方案,实现了由1 n T到1 000μT磁感应强度的连续可调。通过单因素试验和正交试验,确定最佳操作参数,研究了磁场对絮凝效果的影响。并采用该净化器处理城市溢流污水,试验结果表明,磁种和磁场的加入可以提高净化器的净水效果。     

多铵复合盐分离工艺热工优化研究

多铵复合盐分离方法是利用纯物理的方法对焦炉煤气进行处理并分离出相应的盐类,在冷却结晶的过程中,从提高物料终冷温度的角度,对该方法进行相应的节能分析。一方面可以为当前生产提供节能改造依据,另一方面可以为该方法在大规模生产中的应用提供理论依据。     

干法煤粉磁选脱硫的试验研究

本工作首次在国内完成了干法煤粉磁选脱硫的试验,探讨了脱硫机理,简述了磁法脱硫的工艺及高梯度磁分离器(HGMS)装置。试验结果表明:最佳梯度磁场强度为0.65—0.75T,最佳煤粉颗粒度在100目—120目,脱硫率最高达70％左右,费用估计为7.5元/t煤左右。     

混合二元酸中戊二酸的分离提纯

采用溶剂溶解和气泡结晶的方法从混合二元酸中分离、提纯戊二酸。考察了溶解温度、溶剂用量和结晶过程对戊二酸纯度和收率的影响 ,并确定了分离与提纯的最佳工艺条件。分离过程 :溶解温度 5 5℃、溶剂与二元酸用量比 30mL∶10g ;提纯过程 :结晶气速 5× 10 -6～ 8× 10 -6m3 /s、降温速率 1/ 3℃ /min、降温终点 2 0℃、结晶保温时间 2 0min、升温速率 1/ 2℃ /min、发汗终温 6 5℃、发汗保留时间 10min。在最佳工艺条件下分离、提纯得到的戊二酸纯度为 99 36 % ,戊二酸的回收率为 70 16 %。