盐析凝胶-电催化氧化法处理水射流磨料生产废水试验研究

采用盐析凝胶法对废水中的PVA加以回收,并对盐析凝胶后废水进行Fenton处理。考察了Na₂SO₄、Na₂B₄O₇·10H₂O投加量、pH、温度、反应时间等因素对PVA回收效果的影响;同时研究了电催化氧化氧化过程中反应时间、槽电压、初始pH、极板间距、通气量等因素的作用效果。结果表明,盐析凝胶-Fenton氧化法可以有效的回收废水中的聚乙烯醇,并能高效的降解废水中的有机物。在最佳条件下,即室温,pH为4.0,投加Na₂SO₄15 g/L,Na₂B₄O₇·10H₂O 2.5 g/L,反应60 min,废水中PVA回收率可达88.78%;在此基础上,电催化氧化进一步处理使得废水中的PVA降至123.61 mg/L,COD降至1143.93 mg/L,后续需做进一步处理。     

O3/H2O2催化氧化技术深度处理工业园区印染废水

为了获得一种高效低成本处理印染废水的工艺,采用O₃催化氧化、O₃/H₂O₂催化氧化两组氧化体系处理工业园区印染废水并对比处理效果和成本投入,考察反应时间、H₂O₂投加量、O₃气体流量和O₃气体浓度对工业园区印染废水处理效果的影响。结果表明：采用O₃/H₂O₂催化氧化处理工艺,在进水流量为1.2 m³/h、回流量为2.5 m³/h、O₃气体流量为1.0 m³/h、O₃进气浓度为16 g/m³、反应时间为60 min的运行条件下,COD由42.03 mg/L降至30.23 mg/L,去除率为28.08%;UV₂₅₄由0.497 cm^-1降至0.315 cm^-1     

硼/Fe0/H2O2体系对高盐废水中有机污染物的去除

传统Fenton氧化法对高盐废水中有机污染物的处理效果不理想。为提高高盐废水中有机污染物的处理效果，在传统Fenton法基础上选用廉价、安全易得的Fe⁰代替Fe²⁺参与反应，并创新性地加入硼(B)作为还原剂，以促进Fenton体系对高盐废水中有机污染物(柠檬黄)的降解。结果表明，B/Fe⁰/H₂O₂体系对高盐废水中柠檬黄有着很好的去除效果，在盐(Na₂SO₄)浓度为0.2 mol/L、反应60 min时，柠檬黄的最终降解率达到100%,B、Fe⁰以及H₂O₂的最佳投加量分别为0.2 g/L、0.02 g/L和1 mmol/L。B/Fe⁰/H₂O₂体系对盐(Na₂SO₄)浓度在0～0.4 mol/L的废水都有着很好的柠檬黄降解率，且在废水中含有其他不同阴离子组合时...     

复合过氧化物消毒剂的制备及应用

由无水Na₂SO₄、50%H₂O₂、NaCl制得高活性氧含量4Na₂SO₄·2H₂O₂·NaCl(SPS),与过一硫酸氢钾复合盐(PMPS)进行复配,通过杀菌试验得出复合物的最小杀菌浓度。SPS的制备条件：25 mL双氧水、4 g氯化钠和32 g无水硫酸钠在15℃反应1 h,抽滤、干燥,得到的产品中过氧化氢含量均在9.76%左右,其热分解温度高达183℃,母液连续3次使用,均能制得合格产品。杀菌试验表明,当SPS与PMPS以1∶1质量比复配时,杀菌用量最小,且低于单独使用SPS的用量,表明PMPS能与SPS协同杀菌来增强SPS的杀菌能力。     

高质高效利用硫酸钠资源的分析和探讨

随着我国工业用水循环利用率的提高,通过分盐结晶装置实现了废水近零排放,同时副产出大量工业Na₂SO₄,如何高质高效利用Na₂SO₄是工业水系统面临的问题。本文介绍了Na₂SO₄制纯碱的固相法工艺、湿法工艺及其工业化现状;分析了传统转炉法Na₂SO₄制Na₂S的缺点和流态化技术的革新情况,认为气相流态化还原Na₂SO₄是转炉法生产Na₂S的革新方向;结合冶金和石化行业的流态化技术应用,阐述了气相还原Na₂SO₄制Na₂S的研究进展,探讨了气相流态化还原Na₂SO₄的全流程工艺;提出气相流态化还原Na₂SO₄制Na₂S是Na₂SO     

不同高级氧化技术降解邻苯二甲酸二甲酯的对比研究

以邻苯二甲酸二甲酯(DMP)为目标污染物,研究了3种高级氧化技术(O₃氧化、UV/H₂O₂、Fenton法)对水中DMP的去除效果,采用单因素研究法考察DMP降解的影响因素,采用响应面分析法优化以寻得每种工艺的最佳工艺条件,并对3种处理技术的最佳去除效果及经济成本进行了对比分析。结果表明,对初始浓度为50 mg/L的DMP, O₃氧化法反应的最佳条件为：O₃浓度15 mg/L、pH值9;UV/H₂O₂反应的最佳条件为：UV功率300 W、H₂O₂投加量为180 mg/L、pH值为5;Fenton法最佳条件为Fe₂SO₄浓度60 mg/L,pH值为3,H₂O₂投加量为180 mg/L。响应面优化分析得出3种高级氧化技术对DMP的降解效果依次为：UV/H₂O₂>...     

四元相变材料的制备及改性研究

为探究与制备更加适用于太阳能储能应用的四元相变材料,以Na₂HPO₄·12H₂O为主储热剂,Na₂SO₄·10H₂O,Na₂CO₃·10H₂O,Na₂S₂O₃·5H₂O与CH₃COONa·3H₂O为辅储热剂,在四种辅储热剂中任取三种与主储热剂按照设计的配比进行混合,制备四元相变储能材料,并选取纳米TiO₂,ZnO,Al₂O₃以及Na₂SiO₃和Na₂B₄O₇·10H₂O作为成核剂分别对其进行改性,通过步冷曲线、DSC、SEM、IR、XRD对样品进行数据分析。结果表明,Na₂HPO₄·12H₂O/Na₂CO₃·10H₂O/Na₂SO₄·10H₂O/Na₂S₂O₃·5H₂O为四元PCMs的最佳组合,其最佳配比(质量分数)分别为60%、10%、20%、10%(60/10/20/10)。在多种成核剂中掺加氧化锌的效果最好,当掺量10%(质量分数)时,四元PCMs的过冷度由3.0 ℃降低到0.2 ℃,相变焓由95.11 J/g升至472.39 J/g,相变温度区间从15.44~39.90 ℃改变至50.79~129.64 ℃,且无相分离。     

钒铬还原渣酸浸液中钒铬初步分离工艺

钒铬还原渣是钠化提钒过程的典型危险固体废弃物,其资源化利用需求迫切。中国科学院过程工程研究所提出钒铬还原渣硫酸酸解-钒铬初步分离-铬/钒/铁络合深度分离技术路线,并在攀钢集团建成万吨级示范工程。本文重点考察钒铬还原渣酸解液中钒铬初步分离原理及工艺,研究了H₂O₂和Na₂S₂O₈两种氧化剂对沉钒效果的影响,并通过实验确定了最佳工艺条件。结果表明：以H₂O₂为氧化剂时,H₂O₂与钒摩尔比为0.75、氧化温度为60℃、初始溶液pH为2.0、氧化时间为60min、水解温度为95℃、水解时间为2.5h的条件下可得到84.2%的沉钒率;以Na₂S₂O₈为氧化剂时,Na₂S₂O₈与钒摩尔比为0.65、氧化温度为90℃、氧化时间为45min、沉钒初始溶液pH为2.5、沉钒温度为90℃、沉钒时间为2.5h的条件下可获得93.1%的沉钒率。过硫酸钠氧化过程温和,沉钒率高,铬损失小,更适合工业推广应用。采用SEM获得了沉淀产物的微观形貌,煅烧后得到V₂O₅产品,采用XRF获得了产品组成,通过X射线衍射确定得到的V₂O₅产品为正交晶型。     

混凝-O3/H2O2氧化联合工艺处理工业塑料生产废水的研究

针对塑料生产废水成分复杂、色度高等特点,采用混凝-O₃/H₂O₂氧化联合工艺处理,工业塑料废水混凝沉淀分离后,在温度25℃、pH 7、双氧水0.6 mL/L、臭氧(O₃)浓度17.28 mg/L条件下氧化反应30 min,出水COD_Cr为20.49 mg/L,满足工业塑料废水的排放要求,为塑料制造业生产废水降解提供了新的技术手段。     

H2O2改性稻杆作为Pb2+吸附剂的工艺优化

H₂O₂改性稻杆作为Pb²⁺吸附剂,具有改性工艺环保、简单、成本低,以及对Pb²⁺吸附率高等特点,是一种优良的改性剂。优化改性工艺,制备优良吸附性能的H₂O₂改性稻杆具有较强的实用价值。详细探讨了改性工艺的影响因素如pH值、H₂O₂用量、Fe²⁺/H₂O₂物质的量之比、改性温度、改性时间、稻杆颗粒度和稻杆用量等对改性效果的影响,在单因素实验的基础上,通过正交实验和对比实验对改性工艺进行了进一步优化。得出最适宜的改性工艺为：在100 mL的溶液中,不加FeSO₄的情况下,稻杆用量为3 g,改性pH值为8,H₂O₂用量为稻秆用量的30%,稻杆颗粒度为40目,改性温度为20℃,改性时间为4 h。用2 g H₂O₂改性稻秆处理100 mL 200 mg/L的Pb²⁺废水时,对Pb²⁺的吸附率为94.45%,吸附容量为9.445 mg/g,表明H₂O₂改性稻秆具有优良的吸附性能。     

采用响应面法降低湿法氧化脱硫中Na2S2O3生成量

Na₂S₂O₃是湿法脱硫过程外排废液中最主要的副盐,降低Na₂S₂O₃的生成量对绿色生产具有重要意义。首先采用Plackett-Burman实验筛选出影响Na₂S₂O₃生成量的关键因素,即pH、单质硫浓度、温度。在此基础上运用响应曲面法,以Na₂S₂O₃生成量为目标函数,进行三因素三水平的优化设计分析。研究结果表明,pH对Na₂S₂O₃的影响最大,其次是温度和单质硫浓度,因子间交互作用的影响很小。得到最优的操作条件为pH 8.25,单质硫浓度0.47 g/L,温度31.80℃,PDS浓度90 mg/L,氧硫比1.2 mmol/mmol,此时Na₂S₂O₃生成量为1.838 mmol/L。从Na₂S₂O₃反应动力学和多硫离子的平衡反应两方面对各因素的影响规律进行了解释。最后对实际生产过程进行分析,发现实验得出的pH过低,不利于吸收过程的稳定,现有单质硫熔融分离方法不利于降低脱硫液中的单质硫含量,加速了副盐的生成等问题,对此提出了改进意见,并取得了显著效果。     

H2SO4改性TiO2光催化处理钻井废水

通过H₂SO₄改性制备了TiO₂光催化剂,采用XRD和激光粒度仪进行表征,研究了H₂SO₄浸泡浓度、光照时间、pH和氧化剂H₂O₂用量对钻井废水进行光催化处理的影响。结果表明,H₂SO₄改性并未改变TiO₂晶体结构,在钻井废水水样pH=6、H₂SO₄改性TiO₂用量15 g·L^-1、光照时间30 min和氧化剂H₂O₂用量1.0 mL条件下,钻井废水的COD值降为2 mg·L^-1,符合国家污水排放标准。     

燃煤锅炉烟气中Na2SO4生成的化学动力学研究

准东煤燃烧过程中Na₂SO₄的形成会造成锅炉受热面沾污、尾部SCR催化剂失活等问题。烟气中Na₂SO₄形成及转化规律的研究对于预测和控制燃煤烟气中Na₂SO₄的形成有重要意义。发展了烟气中Na/Cl/S/O/H化学动力学模型,研究了烟气中Na₂SO₄的生成过程及转化机理,考察了含氧量、温度、SO₂浓度、H₂O浓度等因素对Na₂SO₄生成的影响。动力学计算结果表明,模型预测结果与实验数据吻合较好,验证了模型的准确性。烟气中的高氧气含量有利于Na₂SO₄的生成。高温加快化学反应的同时,抑制了Na₂SO₄的生成。SO₂和H₂O的影响效果受温度影响较大。反应路径分析表明,Na₂SO₄的生成路径有两个：一是依赖于SO₂直接氧化（NaCl→NaSO₃Cl→NaHSO₄→Na₂SO₄）,二是依赖于SO₂间接氧化（NaCl→NaO₂→NaSO₄→NaHSO₄→Na₂SO₄）。敏感性分析结果表明,Na₂SO₄的生成主要对系统中生成或消耗自由基的反应更为敏感。     

甲基咪唑盐酸盐/草酸型低共熔溶剂的制备及其在模拟油中氧化脱硫中的应用

通过简单加热并搅拌甲基咪唑盐酸盐和草酸的混合物合成了甲基咪唑盐酸盐/草酸（[HMIM]Cl/H₂C₂O₄）型酸性低共熔溶剂,以[HMIM]Cl/H₂C₂O₄为萃取剂和催化剂、H₂O₂为氧化剂催化氧化法脱除模拟油中的二苯并噻吩,考察不同的脱硫体系、反应温度、催化剂加入量、氧硫比、模拟油中含硫化合物类型对脱硫率的影响。实验表明,在反应温度为40℃、模拟油量为5 ml、[HMIM]Cl/H₂C₂O₄加入量为1.25 ml、O/S 12、反应时间为140 min的最佳反应条件下二苯并噻吩的脱除率可以达到92.2%。动力学分析表明,该氧化脱硫体系符合一级反应动力学方程。循环使用7次后催化剂的活性没有明显降低。     

二氧化硅负载磷钨酸催化合成丁醛乙二醇缩醛

本文以二氧化硅负载磷钨酸(H₃PW₁₂O₄₀/SiO₂)为催化剂,丁醛和乙二醇为原料合成丁醛乙二醇缩醛,探讨了H₃PW₁₂O₄₀/SiO₂/SiO₂对缩醛反应的催化活性,研究了醛醇物质的量比、催化剂用量、反应时间等因素对产物收率的影响。实验结果表明:H₃PW₁₂O₄₀/SiO₂/SiO₂是合成丁醛乙二醇缩醛的良好催化剂。在固定丁醛用量为0.2mol的情况下,n（丁醛）:n（乙二醇）=1:1.4,催化剂的用量占反应物料总质量的1%,环已烷用量为4mL,反应时间为45min的条件下,产品收率可达77.6%。     

臭氧光催化氧化工艺处理工业废水的对比研究

在pH=3、H₂O₂与硝基酚类化合物物质的量比为3∶1、Fe(Ⅲ)与硝基酚类化合物物质的量比为0.1∶1的条件下，以特征污染物硝基酚类化合物的降解率及TOC去除率为评价指标，对比了UV/O₃、UV/O₃/H₂O₂、UV/O₃/Fe(Ⅲ)3种臭氧光催化氧化工艺处理DDNP生产废水的效果。实验结果表明，反应时间1 h时经3种工艺处理后的DDNP生产废水出水的色度和TOC均可达到《兵器工业水污染物排放标准火工药剂》(GB 14470.2—2002)排放标准；UV/O₃体系中H₂O₂或Fe(Ⅲ)的加入对硝基酚类化合物的降解影响不大，而对TOC去除率具有明显的提升。实验条件下UV/O₃/Fe(Ⅲ)工艺的处理效果最优，反应时间1 h时其出水无色，TOC去除率为96%,m(BOD₅)/m(COD)由0.06提升到0.46，且出水硝基酚类化合...     

不同尺寸反应器内H2O2热分解氧化NO特性与氧化产物分析

采用实验方法研究了不同尺寸滴管炉反应器内H₂O₂热分解氧化NO特性。对比了不同H₂O₂蒸发条件对NO氧化率的影响规律。分析了气体温度、H₂O₂溶液浓度、H₂O₂：NO摩尔比、NO初始浓度及气体流量对NO氧化率的影响。检测了氧化产物并分析了产物的生成路径。结果表明：H₂O₂的快速蒸发是其热分解氧化NO的前提。减小H₂O₂液滴尺寸或液膜厚度可加速H₂O₂蒸发与分解,提高NO氧化率,扩宽NO氧化的温度范围。保证蒸发速率可削弱H₂O₂浓度对NO氧化率的影响。当H₂O₂：NO < 10时,NO氧化率随H₂O₂：NO的增加而增加;当H₂O₂：NO>10时,NO氧化率几乎不随H₂O₂：NO变化。H₂O₂热分解对于较高浓度的NO具有更高的氧化效率。H₂O₂热分解氧化NO的主要产物为NO₂。HO₂·直接将NO氧化为NO₂,·OH则先将NO转化为HONO,然后进一步氧化为NO₂。     

微电解-芬顿组合工艺去除冶炼废水中的有机物

以出水COD_Cr值为指标,运用铁碳微电解-芬顿氧化组合工艺处理有色金属冶炼废水,考察不同因素对组合工艺处理效果的影响。结果表明,组合工艺的最佳运行参数为：废水初始pH为2.5,曝气量为4 L/min,曝气时间为1.5 h,活性炭投加量为7.5 g/L,活性炭循环次数为4次;芬顿氧化pH为4～5,H₂O₂投加量为5 mL/L,反应温度为40℃,反应时间为3 h。在组合工艺最佳运行条件下,废水COD_Cr值从原来的2 200 mg/L左右降至200 mg/L以下,COD_Cr去除率高于90%,达到企业要求和污水接管标准。     

基于UV/H2O2技术的化学镀镍废水处理方法

本文研究基于UV/H₂O₂技术的化学镀镍废水处理方法。准备试剂与仪器,利用自制反应器处理化学镀镍废水。基于UV/H₂O₂技术改变废水中有机物结构,取5组水样置于搅拌机中,加入计量的Fe SO₄溶液加以搅拌,测定COD值和滤液中的Ni²⁺的含量。经实验结果与分析,p H值为5时的去除效果最佳,反应时间到90min时,基本反应完全,反应后的COD浓度为90.5mg/L,经过滤测得滤液中Ni²⁺含量为0.3 9m g/L,符合废水排放的规定标准,证明本文方法具有有效性。     

Fe2O3-CuO/ZSM-5催化剂催化低浓度瓦斯制甲醇

采用催化氧化的方法,将煤矿抽采瓦斯制成高价值的化学品或液体燃料甲醇是其综合利用的一个发展方向。寻找对瓦斯转化具有较好的催化效果,且能替代贵金属催化剂的普通催化剂是瓦斯催化氧化制甲醇的研究重点。本文以硝酸铁、硝酸铜和ZSM-5分子筛为原料,采用离子交换法制备了Fe₂O₃/ZSM-5、CuO/ZSM-5和Fe₂O₃-CuO/ZSM-5催化剂,并在乙酸溶剂中考察了3种催化剂催化低浓度瓦斯部分氧化合成甲醇的性能。结果表明,Fe₂O₃/ZSM-5、CuO/ZSM-5和Fe₂O₃-CuO/ZSM-5对瓦斯部分氧化制甲醇反应均有催化活性,但Fe₂O₃-CuO/ZSM-5的催化效果最明显,且Fe、Cu负载量对催化剂的催化活性影响较为显著,Fe和Cu的最佳理论负载量分别为4.21%和3.22%。在Fe₂O₃-CuO/ZSM-5(x_Fe=4.21%,x_Cu=3.22%)添加量为0.1g、乙酸溶剂用量30mL的条件下,Fe₂O₃-CuO/ZSM-5催化甲烷体积分数为20%配制瓦斯制甲醇的最佳反应条件为初始反应压力4.0MPa、反应温度200℃、反应时间3h。