高浓盐水Na2SO4和NaCl结晶盐的冷法分离研究

以NaCl和Na₂SO₄高浓盐水为原料，考察冷却结晶和冷冻浓缩过程对Na₂SO₄和NaCl结晶盐的分离。通过考察不同结晶温度下结晶盐的冷却结晶析出过程，可以得到纯度较高的Na₂SO₄结晶盐，说明可以采用冷却结晶方式，利用溶解度随温度变化差异分离Na₂SO₄。通过对冷冻浓缩过程的研究，表明当温度低于-9.9℃时，剩余浓缩液中主要为NaCl，对应NaCl结晶盐纯度可达到95%。通过深度浓缩NaCl浓盐水，可将NaCl浓缩至～27 wt%的浓度，产水中NaCl浓度不大于1 wt%，可经进一步处理后回用。因此，通过结合冷却结晶和冷冻浓缩过程，可以实现Na₂SO₄和NaCl结晶盐的冷法分离。     

活化过硫酸盐处理费托合成水的研究

以费托合成水为研究对象，考察其在过硫酸盐热、碱活化体系中的COD脱除率变化情况，对影响降解反应过程的因素包括过硫酸钠投加量、反应温度、初始pH以及反应时间进行考察，并建立了COD脱除率与各影响因素的数学模型；为了进一步对反应过程进行研究，确定了反应体系中的活性物质为硫酸根自由基和羟基自由基。结果表明，过硫酸钠投加量为150 g/L，反应初始pH为2.34，反应温度70℃的反应速率常数是反应温度为40℃时的2.08倍，影响活化过硫酸钠处理费托合成水的COD脱除率的因素排序：反应时间>反应温度>初始pH>过硫酸钠投加量。回归方程中，初始pH与反应时间交互作用极为显著，最优实验条件为：过硫酸钠投加量173.25 g/L，反应温度70℃，初始pH为11.20，反应6 h,COD的脱除率为67.65%。     

臭氧微气泡/紫外光处理费托合成水的研究

利用臭氧微气泡/紫外光处理费托合成水，研究臭氧微气泡/紫外光对小分子氧化物脱除过程的影响。首先获得了微气泡的最优粒径分布，再分别对费托合成水及其主要单一组分的水溶液进行氧化处理，并对臭氧微气泡/紫外光体系的氧化效果进行表观动力学分析。结果表明，微气泡可增强气液传质，提高臭氧氧化处理效率，COD降解率随微气泡直径减小呈现先增大后减小的趋势，最佳气泡中位径为25.20μm；在不同紫外光强、氧化体系、反应温度下，臭氧微气泡/紫外光体系氧化费托合成水的COD脱除率均符合准一级反应动力学规律，光强越强、温度越高，反应速率越快；相比单一体系，O₃+UV耦合体系氧化反应速率最快，费托合成水氧化反应活化能为4.088 kJ/mol。在氧化过程中，甲醇转化成甲酸，乙醇转化成乙酸，乙酸转化成甲酸，丙酸转化成乙酸和甲酸。紫外灯功率为1 kW时的设备能耗效率最优，处理时间为2 h时，能耗为58.3 W·h/g。     

超声/臭氧协同处理煤气化废水污染物

煤气化废水含有机污染物，可生化性极差。分别从超声功率、超声频率和O₃进气量考察了对废水中臭氧浓度的影响，确定O₃浓度最优条件；进一步对比超声和O₃协同处理煤气化废水各主要水质指标的变化，从结果看，超声/臭氧协同作用对煤气化废水进行氧化，多种污染物都可以降解，COD、氨氮、总硬度等指标均有效降低；通过自由基淬灭试验和EPR试验确定羟基自由基的存在，并建立动力学方程。结果表明：超声可增强臭氧传质，在一定范围内增加O₃在水中的浓度；US、O₃、US+O₃均可产生羟基自由基，US+O₃可增大量羟基自由基产率，超声/臭氧协同作用有助于提高污染物降解效率，且可提高废水可生化性，超声/臭氧作用1 h后的B/C值提高到了0.40;超声/臭氧处理对有机物降解符合二级反应动力学，对氨氮符合一级动力学反应，从脱除率增强因子计算结果，也说明超声和O₃耦合对有机物和氨氮降解具有增强作用。