模拟含铀废液的除铀方法与效果

受天然铀矿物形成条件的启发,通过改变含铀废液的物理化学条件,即能在含铀废液中形成较稳定沥青铀矿或者其他沉淀物,实现除铀目的。这种除铀方法被定义为沥青铀矿结晶法。在不同的物理化学条件下采用此方法处理了含铀废液,其结果表明,升高温度、降低Eh,除铀速度加快,除铀效率提高,其中,在物理化学条件为T=85℃、pH=3、Eh=+61.1 mV时,铀元素以沥青铀矿的形式从溶液中析出,除铀率高达99.6%,效果良好。     

Ca-Fe基磁性纳米复合材料对水体中磷的结晶回收

人类活动导致大量的不可再生的磷资源流失到水环境中造成水体富营养化,磷的结晶回收对废水治理、地表水管理和可持续发展具有重要意义。采用微波-冷却-回流和超声的方法制备Ca-Fe 基磁性纳米复合材料(CaCO₃-Fe₃O₄),通过批量吸附实验法系统探究了体系pH、接触时间、磷的初始浓度、共存离子等因素对复合材料去除水体中磷的影响规律。结果表明,CaCO₃-Fe₃O₄纳米磁性复合材料在pH=3.0~6.0内对磷表现出良好的去除效果,对磷的最大去除容量为189.21 mg·g⁻¹。复合材料对水体中的磷主要通过吸附-结晶耦合机制去除,在高浓度含磷废水中,磷以CaHPO₄·2H₂O的形式被回收。综合考虑磁分离的简易性、磷的去除容量和环境友好性,所制备的Ca-Fe基磁性复合材料在磷资源回收领域具有潜在的应用价值。     

基于氧化还原-分步沉淀法的酸性矿山废水处理效果

为降低韶关市大宝山酸性矿山废水(AMD)的处理成本,采用氧化还原-分步沉淀法对矿山废水进行处理。结果表明：将石灰石分多次投入经过还原处理的废水中,在反应时间为45 min、转速为250 r·min⁻¹、废水pH为5时,可从AMD中回收高品质石膏;继续用NaOH溶液调节废水pH至5.5,控制曝气量为4 mg·L⁻¹,曝气时间为45 min,通过氧化沉淀法和铁氧体法可分步回收废水中的Fe^2+/3+,再向废水中加入NaOH溶液,调节废水pH至9.5,可沉淀回收废水中的Zn²⁺、Cu²⁺;经过该工艺处理后,废水中各金属离子均低于国家污水综合排放标准(GB 8978-1996);该工艺处理1 t废水,可回收石膏5.4 kg(纯度85.72%),铁渣1.53 kg(w(Fe)=35.4%)、锌铜渣1.4 kg(w(Zn)=10.89%、w(Cu)=0.1%);废水中Fe^2+/3+、Zn²⁺、Cu²⁺回收率分别为84.3%、71.2%、46.2%,废水处理的药剂成本为4.1元·t⁻¹,废水产生可回收资源产品收入为3.8 元·t⁻¹。该工艺可从AMD中回收高品质石膏并分步回收废水中的金属,有效降低废水的处理成本,回收废水中的资源,实现环保与经济效益双赢的目标,并为AMD资源化处理提供理论指导。     

流化床结晶软化高硬度地下水及其晶体生长动力学

采用流化床结晶软化的方法对北京市城区某地下水进行软化处理,研究考察了软化药剂投加量、诱晶颗粒粒径、诱晶颗粒填料高度、入水流速、碳酸钙过饱和度等参数对水质硬度去除的影响。研究发现,当药剂投加量为220 mg·L-1时,出水钙硬度去除率可达90%以上,总硬度去除率达到60%,出水总硬度可达300 mg·L-1左右。使用石英砂颗粒作为诱晶材料,粒径为0.21~0.43 mm。当诱晶材料填料高度为40 cm,入水流速控制在40~70 m·h-1时,均可得到较好的出水水质。优化反应参数,可控制处理后的出水总硬度在300 mg·L-1左右,即去除235 mg·L-1的暂时硬度,煮沸的水不再浑浊,无水垢生成,并且出水pH可控制在8.5以下。此外,探究了多相流化过程中诱晶颗粒的线性增长速率以及床层增长速率与过饱和度、颗粒粒径、入水流速的关系,通过计算得到晶体线性增长速率相关表达式。     

不锈钢电极对重金属污染土壤的强化电动修复及电极腐蚀结晶现象与机制

电极腐蚀和盐分结晶是制约土壤电动修复技术工程化应用的重要难题.本研究选择不锈钢作为电极,采用去离子水(DW)、柠檬酸(CA)和聚天冬氨酸(PASP)作为电解液,对Pb、Cu污染土壤进行强化电动修复,考察了重金属去除作用及影响因素,探讨了电极腐蚀和盐分结晶现象与机制.结果表明,在电场作用下,土壤中的Ca会迁向阴极在碱性条件下形成CaCO_3和Ca(OH)_2晶体,降低了电极的导电性;PASP对不锈钢电极有明显的缓蚀作用,CA和PASP都能明显地破坏CaCO_3晶体的形成,但无法对Ca(OH)_2晶体形成有效的破坏;CA和PASP都能促进土壤中Pb的去除,但PASP对Cu去除强化作用不明显,而CA对Cu的去除强化作用非常显著;不锈钢配合不同的缓蚀剂、增强剂联合使用,可以作为电动修复技术工程化应用的电极选择.     

晶化条件对SAPO分子筛合成及性能的影响

用水热晶化法合成SAPO分子筛 ,通过XRD分析表明 ,在原料及合成物料配比不变的条件下 ,采用不同的晶化时间和晶化温度可以合成出纯的SAPO 5分子筛、纯的SAPO 34分子筛以及SAPO 5和SAPO 34的混合物。以不同的SAPO分子筛为载体的催化剂在NO选择性还原为N2 反应中的催化性能也不同 ,并且耐湿热稳定性也不同。     

PA6/煤系高岭土复合材料的制备与性能

用不同硅烷类偶联剂和钛酸酯偶联剂处理煤系高岭土,研究了煤系高岭土活化指数的变化,制备了PA6／煤系高岭土复合材料,研究了材料的力学性能和结晶行为。结果表明：在PA6中填充用偶联剂处理的煤系高岭土,可起到增强作用,其中钛酸脂偶联剂NDZ101效果较好,其合适用量为1％,经偶联剂处理的煤系高岭土比未处理的煤系高岭土具有更好的增强效果;煤系高岭土使尼龙6的结晶温度升高,结晶速度加快。     

页岩气压裂返排液的分析与双效MVR处理

对西南地区某页岩气田压裂返排液进行了分析,在此基础上采用双效机械蒸汽再压缩(MVR)系统对其进行处理,建立了完整的计算模型,并对影响系统的主要参数进行了探讨。压裂返排液分析结果表明:蒸发浓缩液黏度与相同浓度氯化钠溶液的黏度相近,可排除因有机物富集导致其在蒸发器内壁附着而影响传热系数及堵塞蒸发器的可能。模型计算结果表明:进料含盐率由2%增至6%时,压缩机比功耗与压缩机进气量的降幅均小于4.0%,两效蒸发器面积分别减小约4.3%和18.5%;传热温差由4℃升至8℃时,压缩机比功耗增加约51.0%,两效蒸发器面积均减小约49.6%;在系统安全运行的前提下,提高蒸发温度可降低系统能耗。     

Crystallization behavior of predominantly syndiotactic poly(β-hydroxybutyrate)

Predominantly syndiotactic poly(-hydroxybutyrate), syn-PHB, of variable syndioregularity (syndyad fractions 0.59, 0.62, 0.64, and 0.71) and molecular weight was prepared by the dibutyltin dimethoxide catalyzed ring opening of racemic-butyrolactone (BL). The crystallization behavior of the syn-PHB polymers was investigated by DSC and X-ray diffraction analyses. DSC of films after melting and annealing showed at least one, and often two distinct melting transitions occuring over a broad (often 40°C) temperature range. These results indicate that syn-PHB chain segments of variable syndioregularity form crystalline regions with very different thermodynamic stabilities. Maximum degrees of crystallinity for melt annealed 0.64- and 0.71-syn-PHB was observed at an annealing temperature (T _c ) of 30°C. AtT _c values at 45°C and higher, crystallization of relatively lower syndioregular chain segments was apparently excluded to variable degrees dependent onT _c and sample syndiotactic dyad content. After crystallization of syn-PHB samples at elevated temperatures, ambient temperature annealing resulted in an observed lower temperature melting transition at 50°C. This result showed little to no dependence on syn-PHB syndio-regularity andT _c . Both solution precipitated 0.62-syn-PHB and 0.71-syn-PHB have WAXS patterns with poorly resolved crystalline reflections superimposed on amorphous haloes indicating low levels of crystallinity (17% and 25%, respectively) and poorly formed crystals. Isothermal crystallization monitored by DSC showed that the syn- and natural origin PHB showed fastest crystallization rates at temperatures between 50°C and 70°C and 60°C and 90°C, respectively. From the dependence of the higher melting transition onT _c it was determined that the equilibrium melting temperatures for 0.62-syn-PHB (M _n =83,700 g/mol) and a 0.64-syn-PHB (M _n =11,900 g/mol) were 157 and 154°C, respectively. An Avrami analysis of syn-PHB yielded results similar to that found for natural origin PHB indicating that crystal growth occurs by a two-dimensional mechanism.Guest Editor: Dr. Graham Swift, Rohm & Haas.     

晶析辅助化学沉淀法的研究

在用化学沉淀法处理高浓度氨氮废水的基础上,引入晶析辅助化学沉淀法的思路,即将晶种投加到反应器中,然后从氨氮去除率、生成晶体的粒型、粒径三个方面分析不同晶种对生成晶体的影响,并对生成的磷酸铵镁晶体进行X光衍射分析。得出结论：投加晶种有利于提高氨氮的去除率,但不会明显提高生成晶体的粒径。