微波法制备污泥活性炭及其脱色性能的研究

本研究以污水厂剩余污泥为原料采用微波-物理法制备活性炭,研究了微波加热工艺对活性炭吸附性能的影响。结果表明：对活性炭碘吸附值影响最大的是微波功率,其次是辐照时间,最后是污泥的粒径,最佳的微波处理条件为：微波功率为500W,辐照时间为2min,污泥的粒长为0．9mm;所制得的污泥活性炭用于处理染料废水,其最佳脱色率优于商品活性炭。     

微波辐射对愈创木酚降解的影响

研究将微波辐射用于降解愈创木酚(G-M).通过微波场下的升温行为对比试验得出,活性炭水溶液的升温速率明显高于纯水.通过实验对比了活性炭存在与空白条件下对G-M的降解效果,结果表明单独微波辐射几乎不能降解G-M.考察了G-M初始浓度、微波加热时间、微波辐射强度、活性炭用量对处理效果的影响.基于单因素实验结果,安排正交实验,确定其最优工艺条件.在最佳工艺条件下,处理后的G-M水溶液吸光度为0.312,G-M的去除率可稳定在97.2%左右.     

微波法制备软锰矿-污泥基活性炭的工艺条件及吸附性能研究

以城市污水厂污泥为原料,软锰矿为催化剂,氯化锌为活化剂,通过微波活化工艺制备污泥活性炭。研究了软锰矿添加量、微波功率、微波辐照时间和氯化锌浓度等对活性炭亚甲基蓝吸附值的影响,确定了适宜的制备污泥活性炭的工艺条件：软锰矿添加量为0．4％、微波活化处理功率500W、活化时间5min、氯化锌浓度40％,在此条件下所得污泥活性炭MSAC-1的亚甲基蓝吸附值最高可以达到92．2mg／g,利用该活性炭处理活性艳红X-3B染料废水,脱色率最高可达95％。     

活性炭吸附微波辐射噁草酮生产废水的研究

在Fenton法的基础上,引入微波辐射技术,采用活性炭与Fenton试剂共同处理噁草酮生产废水,考察了活性炭用量、微波辐射时间、微波功率对处理效果的影响。在100mL水样中,最佳处理条件为活性炭2g、在微波功率为700W条件下辐射时间12min,噁草酮生产废水中的COD去除率达到85%。通过对比实验表明,微波辐射氧化有明显的优越性,且不会对环境造成二次污染。     

微波加热对活性炭表面性质的影响

采用了微波加热技术，在不同功率和加热时间下对BN-09颗粒炭进行改性，研究了改性前后活性炭的表面基团变化。结果表明，经微波加热处理后，活性炭表面酸性基团分解，同时碱性特征增强。微波功率越大，加热时间越长，氧含量减少越多，活性炭的碱性特征也越强。     

微波诱导活性炭纤维氧化处理亚甲基蓝废水

以活性炭纤维为催化剂,采用微波诱导氧化工艺处理亚甲基蓝废水,考察了活性炭纤维用量、微波辐射时间、溶液浓度、pH值、盐含量、过氧化氢加入量等因素对处理效果的影响。结果表明,0.05 g活性炭纤维与400 mg/L 25 mL废水混合,在微波功率1 000 W,辐射时间120 s的条件下,亚甲基蓝的去除率达到98.2%,pH、盐和过氧化氢加入量对处理效果有不同的影响。微波诱导氧化、活性炭纤维吸附、单独微波辐射和沸水浴加热四种不同工艺的对比实验表明,微波诱导氧化工艺具有明显的优越性,不会对环境造成二次污染,机理是通过吸附和高温氧化协同作用。氧化动力学过程符合一级反应规律。活性炭纤维催化活性随着使用时间增加而减弱,连续使用29 min,催化能力几乎消失。     

污水厂污泥制备水处理活性炭的工艺参数研究

针对污水厂中污泥处置不当可能造成对环境二次污染的问题,提出将污泥资源化制备成活性炭的思路。在分析污泥处理技术现状的基础上,采用微波辐照法制备活性炭,并对微波辐照功率、微波辐照时间、活化剂类型以及污泥与活化剂比例四个工艺参数进行对比研究,最终得出污泥制备活性的最佳工艺参数组合。     

褐煤与棕榈壳微波共热解特性实验研究

在微波加热方式下,采用自行设计的两段式石英反应器考察热解温度和吸波剂的添加对褐煤与棕榈壳共热解特性的影响,利用气相色谱-质谱联用仪和气相色谱仪分别对焦油和热解气体进行分析.结果表明:在褐煤与棕榈壳共热解过程中二者存在明显的协同作用,挥发分产率有明显增加.利用活性炭做吸波剂时,焦油产物有一定的轻质化,且轻气体产物中产生较高含量的CO和H_2.在600℃下,活性炭做吸波剂时,CO和H_2在轻气体中的总产率达到91.98%(体积分数).     

微波辅助Fenton处理含酚炼油废水的试验研究

采用微波辅助Fenton工艺处理某炼油厂含苯酚废水,通过实验研究了敏化剂种类、微波功率、微波辐射时间等因素对苯酚去除效果的影响,确定了微波辅助Fenton试剂催化氧化处理高浓度苯酚废水的最佳工艺条件.对于2 000 mg/L的苯酚废水,Fe2+用量为1 600 mg/L,H2O2投加质量分数为0.3％,活性炭投加量为10g/L,微波功率为13.2 W,微波辐射时间5 min时,苯酚去除率可达到80％以上,明显优于单独活性炭微波和单独Fenton试剂氧化的处理效果.     

微波辐射对染料废水处理的研究

为有效处理酸性染料废水,采用在吸附催化剂的存在下微波辐射技术处理废水。实验以活性炭为催化剂在微波辐射条件下处理酸性大红溶液,选定辐射功率、时间、活性炭用量3因素进行正交实验,得出微波辐射功率的大小对废水处理效果的影响最为显著。又通过单因素实验确定活性炭用量和辐射时间。最佳处理条件为功率800W、活性炭投加质量2.0g、辐射时间6min,在此条件下对酸性大红溶液的处理效果最为理想,去除率96%~98%。     

煤催化微波热解技术及其碳基吸波催化剂研究进展

微波技术与煤热解技术结合而成的煤微波热解技术可高效地治理传统煤热解技术中环境污染高和资源利用效率低的难题,为低变质煤的清洁高效利用和分级提质利用提供了新的思路。煤催化微波热解技术能有效改善热解升温特性和产物分布,从而受到较多学者的关注。本文从低变质煤催化微波热解技术发展历程着手,概述了国内外煤催化微波热解研究技术进展,通过加入Fe、Co、Ni和Cu等金属化合物或焦炭、活性炭等碳材料作为吸波剂,能显著增强煤对微波的吸收能力,提高热解升温速率、产物收率及产物质量,而有些金属化合物在微波热解反应中不仅起到吸波作用,还具有催化作用。碳基吸波催化剂作为一种性能优越的煤微波热解催化剂,具有优越的电磁和吸波性能、较好的催化性能和高经济性等优点,本文在煤催化微波热解技术研究现状的基础上,对碳基吸波催化剂进行了较为详细地分析,概述了碳基吸波催化剂的碳基体和催化活性组分的研究进展,对比了3种常见碳基吸波催化剂制备方法的优劣势。最后,总结了碳基吸波催化剂在研发过程中存在的难题,并展望了低变质煤催化微波热解技术的应用前景。     

废旧聚丙烯/活性炭微波共裂解制取可燃裂解气与轻质裂解油

为实现对废旧塑料的资源化利用,本文采用微波裂解法,以废弃聚丙烯（PP）为裂解原料、颗粒状活性炭为吸波材料通过微波共裂解制取可燃裂解气与轻质裂解油。实验研究了不添加催化剂时微波功率对裂解所得裂解气、裂解油和固体碳的影响,以及添加不同种类金属氧化物作为辅助催化剂时对裂解产物的影响,并详细研究了MgO、ZnO的添加量和功率对产物的影响。研究发现,不添加催化剂时裂解气的产率可达40%,其中H₂、CH₄约占气体总体积的40%,裂解油的产率为40%左右,固体碳的产率为15%左右。裂解油中烷烃、烯烃和单环芳烃三者的总含量可达90%以上,裂解油的相对密度介于0.7~0.8之间,属于轻质裂解油;添加不同金属氧化物后部分金属氧化物可加深PP的裂化程度,其中MgO可显著提高CH₄的含量,ZnO可显著提高H₂的含量,且金属氧化物可进一步提高裂解油中单环芳烃的含量;结合响应面分析PP的最佳裂解条件为：加入MgO后功率范围在660~720W,催化剂量在0.6~1g;加入ZnO后功率范围在680~740W,催化剂量在0.4~1g。     

Study on preparation and desulfurization characteristics of biomass activated carbon by microwave heating CO2 activation method

Taking soybean straw rich in nitrogen-containing functional groups as the raw material precursor, combined with the special advantages of microwave heating, microwave heating technology is applied to the pyrolysis and activation process of soybean straw. The pyrolysis solid product is used as the activation raw material, and CO₂ is used as the activator to study the preparation of activated carbon, in order to prepare the biomass activated carbon with high desulfurization performance. First, the optimal activation level was obtained by orthogonal experimental design and range analysis. Then, the effects of microwave power, CO₂ flow rate and activation time on the yield, pore structure and desulfurization performance of activated carbon were investigated by single factor experiment. The optimal activation conditions were selected by comparative analysis: microwave power 900 W, CO₂ flow rate 0.10 L/min, activation time 20 min. Under these conditions, the yield of activated carbon is 76.3%(mass), the SO₂ adsorbance quantity is 112.56 mg/g, specific surface area is 466.28 m²/g. Compared with pyrolytic carbon, activated carbon has larger specific surface area and more abundant pores and significantly improved desulfurization performance.     

微波加热CO2活化法制备生物质活性炭及其脱硫性能研究

以富含含氮官能团的大豆秸秆为原料前体,结合微波加热的特殊优势,将微波加热技术应用于大豆秸秆热解和活化工艺。以热解固体产物为活化原料,以CO₂为活化剂进行活性炭制备研究,以期制备出高脱硫性能的生物质活性炭。首先通过正交实验设计及极差分析得出最优活化水平,再通过单因素实验法考察微波功率、CO₂流量和活化时间对活性炭产率、孔隙结构以及脱硫性能的影响。对比分析选出最佳活化条件为微波功率900 W,CO₂流量0.10 L/min,活化时间20 min。在此条件下活性炭产率为76.3%（质量）,SO₂饱和吸附容量为112.56 mg/g,比表面积为466.28 m²/g。相比热解炭,活性炭的比表面积更大,孔隙更加丰富,脱硫性能显著提高。     

微波-活性炭催化法处理亮绿溶液的研究

以亮绿为研究对象，研究在活性炭存在和通入空气的条件下，微波辐射处理染料废水的可行性及其影响处理过程的因素和影响规律。结果表明：1．微波可加速亮绿裂解和被氧化的速度；2．增加微波辐射电压、处理时间和活性炭用量，均能提高该法处理亮绿溶液的脱色率；3．微波辐射—活性炭吸附催化法处理亮绿溶液(废水)有较好的可行性，在1：14的固液比下，微波辐射30min，可达到98．69％的脱色率。     

微波辐射-KOH活化兰炭粉制备活性炭

研究了以兰炭粉为原料,KOH为活化剂,采用微波辐射法制备活性炭的可行性。探讨了微波功率、碱炭质量比和活化时间对活性炭吸附性能的影响。同时采用美国ASAP-2020吸附仪测定了所制备活性炭的N2吸附脱附等温线和孔径分布,采用红外光谱分析了样品的表面官能团。结果表明:微波功率为700 W,碱炭质量比为3,活化时间为15 min工艺条件下制得的活性炭碘吸附值为694.5 mg/g,比表面积为513.62 m2/g,总孔容为0.510 3 cm3/g,平均孔径为3.973 8 nm,该活性炭为中孔型。以兰炭粉为原料,传统加热和微波加热制备的活性炭红外光谱图其峰形基本一致,只是峰强不同。     

微波辐射-吸附催化法处理孔雀石绿染料废水的研究

采用微波辐射-活性炭吸附催化法,研究其处理孔雀石绿染料废水的可行性及其影响处理过程的因素和规律。结果表明:微波辐射-吸附催化法对孔雀石绿染料废水具有较好的处理效果,当孔雀石绿染料废水的质量浓度为250 mg/L,活性炭的投加量为36 g/L,辐射电压为165 V,辐射时间为20 min时,脱色率可达83%;增加活性炭用量、处理时间和染料废水浓度均能提高微波-吸附催化法处理孔雀石绿染料废水的脱色率;微波辐射可加快活性炭吸附催化孔雀石绿的速率,具有加速孔雀石绿裂解和氧化速率的作用。     

微波加热化学活化法制备活性炭的优化工艺研究

研究了微波加热条件下碳酸钾活化制备活性炭的工艺流程。以碳酸钾为活化剂,微波为热源,采用正交试验,研究了浸渍时间、活化剂浓度、微波功率、微波加热时间对活性炭产品性能碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、得率的影响规律,得到了最佳工艺条件,即微波功率600 W、微波加热时间6 min、碳酸钾浓度0.20 g/mL、浸渍时间24 h。制得活性炭的碘吸附值可达1189.68 mg/g、亚甲基蓝吸附值190 mL/g、得率29.48%,在该工艺条件下,制备的活性炭试样比表面积为1186.10 m²/g,总孔容积0.624 cm³/g,微孔容积0.407 cm³/g,吸附性能较国家标准有所提高。     

微波诱导催化氧化剩余污泥的研究

以活性炭为催化剂,对微波诱导氧化剩余污泥过程中污泥性质的变化进行了研究.结果表明,在微波辐照功率为800 W、微波辐照时间为60 s、SS的活性炭投加量为0.3 g·g~(-1)时,污泥溶解率达到28.9%,同单独微波处理污泥相比,污泥溶解率增大10%.在此操作条件下,更多的微生物胞外聚合物分解、胞内物质释放到液相中,使污泥上清液中溶解性有机物含量明显增加.污泥破解后,磷释放到溶液中,使TP的质量浓度增加了1.4倍.在微波辐照活性炭产生的高温及氧化剂作用下,部分有机氮被矿化,NH4_4~+-N的质量浓度由7.9增至14.2 mg·L~(-1).