羟基磷灰石微球的制备及废水除氟性能评价

以壳聚糖为模板,通过反向乳液聚合制备得到羟基磷灰石微球（CTS-HAP）,在利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、能谱（EDS）、红外光谱（FT-IR）对改性和吸附前后微球进行微观分析基础上,测定其在氟化钠溶液中的平衡吸附量为17.8 mg/g（吸附pH=4）,微球对氟离子吸附符合多层分子吸附模型——Freundlich模型。针对氟离子质量浓度为2 789.2 mg/L、pH为1.7的酸性高含氟废水,设计二阶段除氟。初步除氟阶段氢氧化钙用量为10 864 mg/L,剩余氟离子质量浓度为200.6 mg/L,去除率为92.81%;深度除氟采用CTS-HAP微球吸附法,CTS-HAP微球用量为24 g/L,去除率为95.2%,满足处理后废水氟离子浓度要求。     

胶原纤维负载锆(Ⅳ)吸附剂的制备及其吸附水中氟离子的研究

以胶原纤维为基质负载Zr(Ⅳ)制备新型吸附剂(ZrCF),考察了Zr4+浓度对制备吸附材料的影响,并探讨了该纤维材料对高氟地下水中氟离子的富集作用和对舍氟废水深度处理的吸附作用.结果表明:制备ZrCF适宜的Zr4+浓度是6.67mmol/g,适宜的吸附pH值范围是4.0～9.0,0.05 g的吸附剂对于氟离子质量浓度为...     

纳米TiO_2对氟离子吸附性能研究

采用低温水解法制备纳米TiO2,研究了纳米TiO2吸附剂对氟离子的吸附行为,考察了硫酸钛浓度、纳米TiO2投加量、pH值和接触时间对吸附氟离子的影响。结果表明,硫酸钛浓度为0.20 mol/L时得到的纳米TiO2对氟离子吸附效果最好;纳米TiO2的吸附量随溶液pH值的升高而下降,当pH值为4.0时最大吸附量为28.8 mg/g;100 min内纳米TiO2对氟离子的吸附率可以达到78.5%;吸附动力学研究表明,纳米TiO2对氟离子的吸附动力学可以用准二级动力学方程来描述,吸附过程符合Langmuir等温吸附模型。     

连续进水模式下电容去离子技术除氟研究

采用连续进水模式电容去离子技术(CDI)进行除氟研究,探讨了原水质量浓度、电压、流速、pH、共存离子、离子交换膜对除氟的影响,通过动力学分析探讨了其去除机理,并考察了电极的再生性能。结果表明,在原水质量浓度为50 mg/L、电压为1.5 V、流速为7 mL/min的条件下,电极吸附量可以达到3.17 mg/g。原水质量浓度越高、电压越大,电极的吸附量就越高。撤去电压电极即可高效再生,5次循环后,电极吸附能力可保持86%。离子交换膜可有效减弱pH波动,提高电极再生性能,但吸附量降低。连续进水模式下CDI除氟过程遵循准一级动力学模型,吸附速率与剩余电容成正比。     

方沸石岩对含氟水的除氟研究

对于100mL起始质量浓度3.00mg/L的含氟水,方沸石球较佳的水处理工艺条件为:用量1.5g,搅拌后静置48h,直径3mm.对于起始质量浓度3.00mg/L的含氟水,方沸石球一次水处理后氟离子质量浓度低于国家标准.对于起始质量浓度3.00～10.00mg/L的含氟水,经方沸石球几次水处理后氟离子质量浓度也低于国家标准.方沸石球对氟离子吸附等温线符合Langmuir吸附等温式,为:qe=0.243ce/1 0.433ce;吸附速度符合斑厄姆公式,为:dq/dt=4.482×10-3(qe-q)/t0.176.用过的方沸石球再生处理后活性基本恢复,多次再生后除氟效果有所下降.     

改性生物质炭对水中氟离子的吸附研究

采用浸渍法将铁离子、铝离子负载于生物质炭上制备改性生物质炭,对其进行SEM表征及碘吸附值的测定,将其用于水中氟离子的静态及动态吸附,考察了负载离子浓度、溶液pH、干扰阴离子、吸附剂床层质量、废水流速等因素对改性生物质炭吸附效果的影响。实验结果表明：铁离子浓度0.1 mol/L、铝离子浓度0.3 mol/L条件下制备的改性生物质炭对氟离子的去除率最高可达99.8%,且该改性生物质炭具有较好的再生性能,一次再生率达98.6%,五次再生率可达61.9%;动态吸附条件下,吸附剂质量8 g,废水流速8 mL/min时,氟离子去除效果最好。     

基于氟铝配位的离子交换法对氟的吸附研究

以D403树脂为吸附剂,采用氟铝配位离子交换的思路对氟化钠废水进行处理。静态吸附实验结果表明,D403树脂吸附氟铝配合物的最优pH为2.2～6.6。当平衡氟离子浓度为202 mg/L时,树脂对氟的吸附容量达到40.0 mg/g。动态吸附实验结果表明,当废水氟离子浓度为90 mg/L时,树脂对氟的吸附容量达到7.7 mg/g,出水氟离子浓度稳定低于6 mg/L,满足GB31573—2015 《无机化学工业污染物排放标准》的要求。     

水化氯铝酸钙去除水中氟及其动力学研究

采用聚合氯化铝和电石渣合成水化氯铝酸钙,用于处理低浓度的含氟水。探讨了吸附时间、溶液初始pH值、吸附剂加入量、初始氟离子浓度及竞争阴离子等因素对氟离子吸附效果的影响。研究表明,100 mL初始氟离子浓度为27.25 mg/L的溶液中加入水化氯铝酸钙1.5 g/L、pH=3,在常温条件下水浴振荡(160 r/min)吸附90 min,其处理后浓度可满足国家《无机化学工业污染物排放标准》(GB 31573—2015)6 mg/L的直接排放标准。水化氯铝酸钙对氟的吸附过程符合准二级动力学模型,并且颗粒内扩散模型表明,水化氯铝酸钙吸附氟离子是一个以化学吸附为主的复杂过程。     

壳聚糖/羟基磷灰石复合材料对氟离子吸附研究

以壳聚糖作为载体,引入羟基磷灰石构成可以吸附氟离子的复合材料,该材料制备简单且原料绿色环保,价廉易得。其对氟离子有很好的吸附作用,具有潜在的应用价值。本文首先考察了吸附时间、氟初始浓度和溶液pH等因素对吸附的影响,并热力学和动力学对吸附过程进行了分析。接考查了外界阴离子对改材料氟离子吸附的影响,最后利用红外光谱对材料吸附氟离子前后进行表征。结果表明:吸附在50 min时即达到平衡,pH为6时获得最佳吸附容量。吸附动力学表明吸附过程为二级吸附机制,吸附等温过程符合Langmuir过程,该吸附过程为自发、吸热和熵增过程;红外光谱表明,羟基不但没有减小,反而在强度上有了增加,这表明氟离子被吸附后形成更强的氢键,从而导致更强的羟基峰。     

改性亚氨基膦酸树脂的制备与除氟性能研究

以亚氨基膦酸树脂为骨架,经浸渍螯合吸附锆,构建了以锆为中心离子的配体交换材料,具有吸附除氟性能。结果表明,在含氟5~40 mg/L的溶液中,除氟剂对氟（F-）吸附去除率可达99.23%;在起始浓度为10~2 000 mg/L的含氟溶液中,树脂对氟的饱和吸附量为34.36 mg F-/g;水中常见共存离子对树脂吸附除氟无影响,表现出该种材料对氟吸附的高度选择性。     

菖蒲人工湿地对煤矿废水中镉的处理研究

研究了分别以泥土+河沙与泥土+炭渣2种基质构建的菖莆人工湿地对煤矿废水中镉的去除率,并探讨了流量对镉去除率的影响。结果表明:用泥土+河沙基质构建的菖蒲人工湿地对镉的去除率最高可达100%,最低也为86.23%。以泥土+炭渣为基质构建的菖蒲人工湿地对镉的去除率最高能达到99.63%,但当废水流量增大到15 L/d时,系统对镉的去除率仅为66.11%。因此,菖莆(泥土+河沙)人工湿地系统比菖莆(泥土+炭渣)人工湿地系统对煤矿废水中镉的净化能力强。     

乳状液膜分离富集氟离子的应用研究

乳状液膜在分离富集溶液中的微量物质方面获得广泛的应用,本文研究了其对溶液中氟离子的分离富集效果,确定了制备稳定乳状液膜的条件：乳化剂（T-154）∶膜增强剂（液体石蜡）∶溶剂（煤油）=3∶2∶95（体积比）,内水相为3%的Al2(SO4)3溶液,油内比为1∶0.6;讨论了分离富集条件,包括乳水比、溶液pH值、搅拌速度和富集时间等因素;应用于环境水样中氟离子的测定,加标回收率为96%～103%,相对标准偏差RSD（n=6）为2.0%～4.8%,结果令人满意。指出该方法操作简单、成本低、效率高,可用于分离富集废水中的氟离子。     

由铵盐制备高纯氟化钡的工艺研究

以氟化铵和氯化钡为原料,采用沉淀法制备了氟化钡。反应温度为25 ℃,反应时间为60 min,氯化钡初始质量分数为10%,氟化铵与氯化钡物质的量比为2.2,m(洗水)∶m(滤饼)=10∶1,可制备出纯度达99%以上的氟化钡。XRD谱图表明,样品氟化钡的所有衍射峰均与标准立方相氟化钡吻合,属立方晶系。该工艺流程简单,经济效益好。     

干燥和浸水环境下基于无损检测方法的镁水泥砼最佳配合比研究

针对西部盐湖地区耐腐蚀混凝土的需求和结合当地实际情况,设计了在干燥环境下与浸水环境下,通过对相对动弹性模量、相对质量、综合评价参数及扫描电子显微镜试验的研究来判断镁水泥混凝土的性能.通过研究发现:采用无损检测试验方法进行为期一年的试验后发现,镁水泥混凝土的6种配合比中性能最好的配合比是配合比2,而它所用材料的比例为:水∶MgO∶MgCl2∶石子∶砂子∶磷肥∶减水剂=1∶2.87∶1.09∶8.57∶4.61∶0.07∶0.12.     

相转移催化合成2,4-二硝基氟苯的研究

以2,4-二硝基氯苯为原料,采用相转移催化合成了2,4-二硝基氟苯。考察了不同摩尔比、温度、反应时间、相转移催化剂、氟化钾的干燥方式、水量对反应的影响。结果表明,四甲基氯化铵为最优催化剂,通过喷雾干燥的KF活性最高,反应体系的水分控制在0.2%为最佳,在投料比为n(2,4-二硝基氯苯)∶n(KF)∶n(催化剂)=1∶1.1∶0.01,回流状态下反应6h,氟代产物的收率为95.1%。     

垃圾填埋场天然土壤衬垫改性的对比研究

为了提高垃圾填埋场天然土壤的抗渗性,同时不对地下水造成污染,选择往土壤中添加具有一定吸附性的膨润土、沸石和硅粉。在垃圾填埋场天然土壤中分别添加不同比例的膨润土、沸石和硅粉,击实后进行变水头渗透试验,得出如下结论：膨润土改性土样的最佳配比为8%（质量分数）,其在标准温度下的渗透系数为5.85×10^-8 cm/s;沸石改性土样的最佳配比为2%（质量分数）,其在标准温度下的渗透系数为8.97×10^-9  cm/s;硅粉改性土样的最佳配比为2%（质量分数）,其在标准温度下的渗透系数为1.52×10^-7 cm/s。根据国家规定的标准,压实的硅粉改性土样可以作为垃圾填埋场的保护层,压实的膨润土和沸石改性土样可以作为垃圾填埋场的防渗衬层。     

机制砂-石屑复合细集料对不同强度等级混凝土性能的影响

为了合理利用机制砂、石屑组成的复合砂,从而缓解天然河砂的不足,通过采用级配合成计算的方法快速确定两者之间的最佳搭配比例,以获得满足国家规范II区中砂技术指标要求的复合砂。分别研究了不同掺配比例的复合砂对C30~C50强度等级混凝土工作性、力学性能及耐久性能的影响。结果表明,不同组合比例的复合砂对混凝土性能具有不同程度的改善作用,当机制砂与石屑二者的比例为6c∶4(质量比)时,各强度等级混凝土综合性能最优。     

氟化铵与硫酸钙制备氟化钙的试验研究

研究了以氟化铵和硫酸钙为原料,生产氟化钙联产硫酸铵的工艺,通过正交试验研究了反应最优条件,确定了最佳反应条件:氟化铵与硫酸钙物质的量为1.15∶1,反应时间为2.5 h,搅拌速度为100 r/min,氟化铵质量分数度为10%,反应温度为80℃。     

机制砂砂浆最佳石粉掺量的研究

石粉作为机制砂制备过程中衍生的副产物,不仅能够提高浆体的和易性和密实度,还能提高砂浆的后期强度.通过研究不同砂灰比、水灰比条件下石粉掺量对机制砂砂浆工作性能和力学性能的影响,确定不同条件下石粉的最佳掺量.结果表明:综合考虑砂浆的工作性能和力学性能,砂灰比在1∶1、2∶1和3∶1时,石粉最佳掺量分别为5％、10％和15％...     

氟化铵溶解含氟硅渣制备氟硅酸铵的实验研究

以氟化铵溶液和含氟硅渣为原料,通过化学溶解的方式,制备氟硅酸铵产品。考察了反应温度、反应时间、氟化铵溶液浓度和物料配比（氟化铵与二氧化硅的物质的量比）等不同工艺条件对氟硅酸铵收率、二氧化硅转化率的影响。实验结果表明：反应温度为93 ℃、反应时间为60 min、氟化铵溶液质量分数为20%~30%、物料配比为6∶1.1、反应体系搅拌速度为200~300 r/min时,氟硅酸铵的收率和氟化铵的转化率可控制在90%以上。