添加磁性纳米粒子制备气体分离功能炭膜

以聚酰胺酸为炭膜前驱体,分别以Fe_3O_4、γ-Fe_2O_3、Zn_(0.5)Ni_(0.5)Fe_2O_4以及二茂铁为掺杂物,经高温热解制备了4种Fe系物质掺杂的气体分离功能炭膜,对所制备的功能炭膜微结构及磁性能进行了表征.结果表明,各掺杂物在热解炭化过程中发生了物相结构的变化,其中Fe_3O_4和Zn_(0.5)Ni_(0.5)Fe_2O_4纳米粒子对前驱体起到了催化石墨化的作用.气体渗透测试结果表明,各掺杂物所制备的功能炭膜以分子筛分机理为主导进行气体分离,且气体渗透性能都有了显著的提高,特别是小分子气体H2渗透性最大提高了近48倍,Fe3O4掺杂所制备的功能炭膜,其H_2、CO_2、O_2、N_2和CH_4等单组分气体的渗透系数分别达到了12 194、3 433、1 175、136和74 Barters[1Barter=1×10~(-10)cm~3(STP)·cm/cm~2·s·cmHg].经FeO_4、γ-Fe_2O_3和Zn_(0.5)Ni_(0.5)Fe_2O_4掺杂制备的功能炭膜更是提高了H_2/CO_2的分离选择性.     

混凝沉淀-微电解-Fenton氧化处理颜料废水的研究

对某颜料企业高浓度洗涤废水进行了混凝沉淀、微电解-Fenton氧化的处理研究。结果表明,在pH=12,PAC投加量为250 mg/L时,COD、LAS、SS去除率分别为47.8%、47%、52%。微电解-Fenton氧化的最佳条件为:铸铁粉投加量为0.3 g/L,微电解反应时间为1 h,双氧水投加量为10 mL/L,Fenton氧化时间为3 h。研究发现将混凝沉淀置于微电解-Fenton氧化前可提高处理效率,COD、LAS总去除率分别高达77.9%、98%。     

Fe/C杂化炭膜的制备及其气体分离性能

将二茂铁作为有机添加剂引入炭膜前驱体聚酰亚胺,经高温热解制备了Fe/C杂化炭膜。考察了二茂铁的添加量对杂化炭膜气体渗透性能的影响。采用热重、红外、X射线衍射和透射电镜等分析方法对所制备的杂化炭膜进行了表征。结果表明,在前驱体中添加二茂铁能显著提高炭膜的气体渗透性能,随着添加量的增加,膜的气体渗透系数明显增加而分离系数则减小,当二茂铁添加量为15%时,对H₂、O₂、N₂、CO₂、CH₄等纯气体的渗透系数分别为2806、1039、266、31、8 barrer,对O₂/N₂、CO₂/N₂、CO₂/CH₄的分离系数分别为8.6、33.5、129.5。Fe/C杂化炭膜是基于“分子筛分”机理分离气体分子。     

铁碳微电解-生物膜法-高级氧化新型组合工艺处理印染废水的降解迁移规律

采用铁碳微电解-生物膜法-高级氧化工艺处理实际印染废水。为了研究该组合工艺的降解特性,应用GC-MS分析了该工艺处理印染废水的有机物降解过程。结果表明,铁碳微电解提升了印染废水的可生化性,胺类有机物种类和质量分数升高,芳香族有机物种类和质量分数下降;生物膜法对胺类有机物有较好的去除效果,对芳香族有机物去除效果较差;高级氧化工艺能够氧化大部分芳香族有机物,对胺类和有机卤化物效果甚微;该组合工艺对污染物的降解具有良好的效果,出水符合DB 32/1072—2007的限值要求。     

管状复合炭膜的制备及气体分离性能

以商用PMDA-0DA型聚酰胺酸为涂膜液,采用浸渍涂膜法制备管状复合炭膜,考察支撑体的孔径尺寸、涂膜液浓度以及加入添加剂对所制备复合炭膜的气体分离性能的影响;并利用热重分析及扫描电镜考察所制备炭膜的热分解行为和复合效果.结果表明,与混煤支撑体相比,烟煤支撑体所制备的管状复合炭膜表现出更好的气体分离性能;随着涂膜液浓度的增加,气体的渗透速率呈先下降后上升的趋势,选择性则先增大后减小;添加表面活性剂不仅改善了涂膜液与支撑体表面的复合效果,减少了涂膜次数,同时提高了炭膜的气体渗透能力;在最佳制膜工艺条件下,H2、O2、CO2、N2的渗透速率分别为176.3×10-10、16.97×10-10、15.57×10-10、1.79×10-10mol/(m2·s·Pa),H2/N2、O2/N2、CO2/N2的选择性为100.7,10,9.34.     

Fe_3O_4掺杂制备气体分离功能炭膜

采用共混法在聚酰亚胺前驱体中引入Fe3O4纳米粒子,经高温热解炭化制备了杂化功能炭膜.采用XRD、TEM和VSM等分析方法对所制备的功能炭膜进行表征,并探讨了Fe3O4纳米粒子的掺杂量及炭化终温对功能炭膜气体分离性能的影响.结果表明,Fe3O4纳米粒子在热解炭化过程中发生了物相形态的改变,并对前驱体起到了催化石墨化的作用,使功能炭膜具有类石墨片层和乱层炭的两种炭结构形态,同时具有磁性.气体渗透实验表明,掺杂Fe3O4纳米粒子使所制备的功能炭膜具有"分子筛分"的分离特征,提高了炭膜的气体渗透性能,特别是对小分子气体H2的渗透性提高了61倍,H2/CO2的分离选择性也明显得到改善.Fe3O4的掺杂量和炭化终温对炭膜的气体分离性能有显著影响.Fe3O4添加量为20wt%的功能炭膜对H2、CO2、O2、N2和CH4等纯气体的渗透系数分别为15476、4385、1565、193和114Barrers[1Barrer=1×10-10cm3(STP).cm/(cm2.s.cmHg)].     

预处理+UASB+A/O+混凝沉淀处理颜料废水

某颜料企业废水采用分类收集、分质处理,在生化进水前端采用碱解吹脱、混凝沉淀、铁碳微电解及Fenton氧化等一系列物化处理工段,预处理出水与低浓废水混合采用UASB+A/O+混凝沉淀的处理工艺。运行实践表明,综合废水COD、LAS、SS去除率均达到90%以上。该工艺具有处理效果稳定、经济可行的特点,出水水质符合园区污水厂接管标准。