T42树脂对沉钒废水中氨氮的吸附性能与机理研究

在铵盐沉钒过程中会产生大量的氨氮废水,不经处理直接排放会造成严重的环境污染。分别以T42、D001、001*8、D113为吸附剂,考察其对吹脱后铵盐沉钒废水中氨氮的吸附去除性能。结果表明,T42树脂对氨氮的去除效果最好。以T42树脂为吸附剂去除氨氮,在pH=8、温度为25℃、吸附平衡时间为9 min时,去除效果最佳。T42吸附剂吸附去除氨氮反应过程的焓变为3.38 kJ/mol、熵变为18.90 J/(mol·K),不同温度下吉布斯自由能均为负数,说明T42树脂吸附氨氮为自发进行的吸热反应,升高温度有利于吸附的进行;拟二级动力学模型可以较好地解释吸附过程,吸附过程以化学吸附为主。在沉钒废水流速为9 mL/min,柱高为14 cm,pH=8,沉钒废水体积为321 mL时,经过3级串联处理后,出水氨氮浓度为1.13 mg/L,达到《钒工业污染物排放标准》,T42树脂可有效去除沉钒废水中的残余氨氮。     

钒页岩全湿法绿色提取技术

我国页岩钒行业正面临技术转型与环境协调发展的双重挑战.本文系统研究了钒矿物晶格驰豫释钒行为及钒原子在矿物晶格和溶液环境中的配位转化规律,揭示了含钒矿物表面调整活化增溶、单金属协萃分离、氢还原无铵沉钒等核心机制,在总结多年工程转化经验的基础上,提出了新一代钒页岩全湿法绿色提取技术.结果表明：钒浸出率显著提升至90%以上,硫酸用量降低至180～240 kg/t矿石,钒产品纯度≥99.8%.研究成果解决了我国钒页岩的清洁生产关键问题,对当前行业低碳、清洁、高效生产主流发展和保障我国在这一领域的领先地位起到了积极作用.     

吹脱—离子交换耦合工艺处理页岩提钒高浓度氨氮废水研究

利用吹脱法—离子交换耦合工艺处理钒页岩提钒高浓度氨氮废水,首先考察pH、温度、气液比体积比(L/L)对氨氮去除效果的影响,然后研究离子交换处理过程中废水pH、流速和串联级数对树脂吸附效果的影响,最后考察树脂循环稳定性能。结果表明,吹脱的最佳条件为pH=10.5、温度40℃、气液比3 200,吹脱处理后氨氮浓度为1 999.56mg/L。树脂合适的吸附pH为8,流速为9mL/min,两级串联吸附后氨氮去除率达99%以上。体积浓度18%的硫酸对氨氮的解吸率大于99%,经10次吸附解吸循环后,吸附性能稳定。     

全钒液流电池关键技术进展与发展趋势

能源自古以来就是社会赖以生存、发展的基础,面对全球化石资源消耗所引起的自然环境和天气恶化,全世界开展了低碳战略部署,着力推动可再生绿色能源的持续利用。全钒液流电池储能系统可以解决绿色能源(风能、水能和太阳能等)波动性强、不连续和受环境、天气限制的难题。电解液与电堆是钒电池系统的重要组成部分,两者决定了钒电池容量、功率和稳定性等性能,同时也是钒电池产业成本主要支出口。介绍了国内外钒电池电解液、电堆近年的研究进展、关键技术和商业化应用,讨论了全钒液流电池的发展潜力与后续方向。     

基于模糊认知图的矿业城市生态安全评价与仿真研究——以大冶市为例

矿产资源开发在带动当地经济发展的同时对区域生态安全造成了严重威胁,对矿业城市生态开展安全评价有助于生态环境的科学治理。以典型矿业城市大冶市为例,依据“压力-状态-响应”(PSR)概念框架确定生态安全评价指标体系,构建生态安全因果关系认知图,结合高斯隶属函数和节点中心度概念,对大冶市生态安全进行了评价,结果表明：大冶市生态安全目前处于Ⅱ级(较低)水平,生态安全的主要压力来自矿冶在GDP中所占比重较高,以及矿山开采遗留下来的大量固废和采空区,同时大冶市的空气质量、水环境质量和土壤环境质量不容乐观,生态环境治理任务依然艰巨。     

污泥-稻壳颗粒生物炭对水中阿莫西林的吸附

以给水污泥与稻壳为主要原料,添加适量的聚乙烯醇、磷酸和海泡石,通过真空热解方式制备一种悬浮颗粒吸附材料,并将其用于模拟废水中阿莫西林的去除。通过批量吸附试验考察了吸附剂投加量、溶液pH、污染物初始浓度及吸附时间等参数对吸附效果的影响,通过等温吸附模型和动力学模型研究其吸附行为,并利用BET、XRD、SEM-EDS及FTIR探究吸附机理。结果表明,在阿莫西林初始浓度为40 mg/L、颗粒吸附材料投加量为6 g/L、pH为8、吸附时间为90 min、温度为25℃的条件下,溶液中阿莫西林最大去除率为77.98%。等温吸附曲线和吸附动力学结果表明,该吸附过程与Langmiur等温吸附模型、准二级动力学模型的拟合较好,表明吸附材料对阿莫西林的吸附过程主要为单分子层的化学吸附。微观分析表明,吸附材料主要是通过吸附材料表面的羧基或醛基吸附废水中阿莫西林。     

CTAB改性钒硅分子筛对CO-SCR低温催化脱硝性能的影响

为了提高 NO-CO低温选择性催化还原(SCR)的脱硝性能,寻找新的催化剂成为脱硝领域的重点.采用水热法制备钒硅酸盐AM-6 ,并加入表面活性剂CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)改性,考察CTAB不同添加量对AM-6 形貌、组成结构以及选择性催化还原(SCR)性能的影响.采用 X 射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和 X射线光电子能谱分析(XPS)等对催化剂性能进行表征.结果表明:添加 CTAB 未引入其他杂质元素,当CTAB与 V比例为 1∶4 时,合成的 AM-6(1/4CTAB)形貌更加规整,晶体结构良好,V5+/V4+比例较为均衡,150 ℃时脱硝率达到 81.54%,相比于 AM-6 脱硝活性达到 80%的温度约降低 50 ℃.     

N235支撑液膜分离页岩提钒酸浸液及传质机理

为强化钒与杂质离子的分离,研究以N235为载体的支撑液膜体系从钒页岩酸浸液中直接萃取钒时载体浓度、稀释剂种类、反萃剂种类及浓度、浸出液pH对钒传质过程的影响,以及钒与浸出液中主要杂质离子铁、磷、铝的分离规律。结果表明:当萃取剂的体积浓度10%、煤油为稀释剂、Na₂CO₃作反萃剂且浓度为0.6 mol/L、料液相pH=1.8、传质时间13 h时,钒的萃取率可达92%,同时硅的萃取率为6.1%,磷的萃取率为4.2%,铁、铝等金属离子的萃取率低于2%。采用一级动力学模型计算了传质过程的相关扩散参数。最后为考察支撑液膜的稳定性进行了循环试验,经过9次循环,萃取率仍能达到70%,膜经再生后萃取率为90.1%,仅比新膜的萃取率低1.9%。     

电石渣矿化捕集铝电解烟气中CO2制备碳酸钙

研究了电石渣矿化捕集铝电解烟气中二氧化碳的行为规律。考察了不同反应条件下碳酸钙产品的产率、成分、物相、形貌及粒径分析。结果表明,采用2 mol/L的氯化铵溶液对电石渣溶出预处理,溶出液CaCl2浓度可达0.37 mol/L。利用电石渣溶出液进行脱碳,产品碳酸钙产量随搅拌转速、气体流量及CO2浓度的增加而增加。碳酸钙产品纯度可达98.7%以上;产品中存在球霰型和方解型两种不同晶型的碳酸钙,无杂质峰存在;产品主要为微米球状,粒度D50=14~24 μm。     

碱激发高钙粉煤灰发泡地聚合物的制备及机理

为促进高钙粉煤灰高附加值利用,以粉煤灰为主要原料,采用水玻璃碱激发方式,获得具有优异力学性能的地聚合物,进而以过氧化氢为发泡剂,十二烷基磺酸钠(SDS)为稳泡剂,优化发泡工艺,制备多孔发泡地聚合物,并采用Image-Pro Plus图像软件对发泡截面孔径分布进行分析,利用XRD、FTIR和SEM-EDS对发泡地聚合物微观结构进行表征。结果表明：在液固比为0.50、碱当量为10%(质量分数)、水玻璃模数为1.50、H₂O₂掺量为3%(质量分数)、SDS掺量为0.3%(质量分数)和80℃发泡4 h条件下,标准养护制备的试块28 d抗压强度为1.78 MPa,表观密度为631 kg/m³。发泡地聚合物孔径小且分布均匀,密度较低。聚合产物为少量C-S-H凝胶和大量钙铝钠协同反应产生的N(C)-A-S-H凝胶,保证了发泡地聚合物的机械强度。