污泥热解产物与可回收热值分布规律研究

[目的]研究污泥热解产物及其可回收热值的分布规律。[方法]采用固定床试验系统,研究了热解温度对污泥热解产物特性的影响,着重分析了热解温度对气体产物组成、热值以及热解液热值的影响,以及污泥热解产物质量分布与热量分布随温度的变化规律。[结果]热解温度越高,气体产物的产率越高,且抑制了热解液的生成。在450~850℃下恒温热解时,650~850℃下CH4产量稳定。随着热解温度升高,CO和H2析出量显著增加,单位质量污泥产生气体热值增加。随着温度升高,热解液热值先增加后降低,在550~650℃下热解时达最大值。气液产物总热值在650~850℃下热解时最高,850℃下热解时气体热值所占比例达69.5%。[结论]该研究为污泥高效热解能源化技术的实现提供了理论依据。     

无患子活性炭的制备以及对苯酚吸附的研究

[目的]研究无患子活性炭制备的最佳工艺及其对苯酚的吸附。[方法]以H3PO4为活化剂制备无患子残渣活性炭,通过正交试验对制备工艺进行优化,探讨浸渍比、活化温度、活化时间对活性炭亚甲基蓝和碘吸附值的影响。利用N2吸脱附试验、SEM,对活性炭的结构与性能进行表征。选取了投炭量、苯酚溶液pH、苯酚初始浓度、吸附温度为单因素,探讨其对苯酚吸附的影响。[结果]浸渍比为1∶1、活化温度为500℃、活化时间为60 min时,制备的活性炭对亚基蓝的吸附值为82 mg/g、碘吸附值为773 mg/g、BET比表面为738m2/g、总孔容达0.669 2 cm3/g、平均孔径为3.625 7 nm。活性炭在中性条件下对苯酚吸附效果最佳;低温有利于吸附,但温度的影响不大。[结论]所制备的活性炭具有良好的苯酚吸附效果。     

污水处理厂污泥制备活性炭的研究

[目的]研究影响污泥活性炭性能的因素。[方法]以污水处理厂未消化脱水污泥为原料,采用氯化锌炭化活化法制备了污泥活性炭,选取氯化锌浓度、活化温度、活化时间、液固比为影响因素,以碘值和亚甲基蓝作为评价指标,通过正交实验确定了活性炭的最佳制备条件;分析了各影响因素对活性炭性能的影响程度。[结果]若以碘吸附值作为评价指标,最佳水平组合为活化剂浓度3mol／L、活化温度450℃、活化时间30min、液固比为1．5：1,污泥活性炭碘值为358．68mg／g;若以亚甲基蓝吸附值作为评价指标,最佳水平组合为活化剂浓度4mol／L、活化温度550℃、活化时间90min、液固比为1．5：1,污泥活性炭亚甲基蓝吸附值为45．9mg／g。[结论]各影响因素对活性炭性能的影响为：活化温度〉活化时间〉活化剂浓度〉液固比。通过电镜分析活性炭孔结构,污泥活性炭以过渡孔为主。     

改性稻壳去除低浓度氨氮的研究

[目的]研究改性稻壳去除废水中低浓度氨氮。[方法]采用单因素试验确定制备改性稻壳吸附剂的条件,得出该吸附剂对氨氮处理的最佳条件。[结果]以10.0%H2O2作为改性剂,温度100℃、时间30min为稻壳改性的最佳条件;吸附时间120min,吸附温度23℃,pH值8.6,稻壳与水的质量体积比3.0g/30ml时的吸附效果好;同时,改性后的稻壳结构和化学键都发生了变化。[结论]改性稻壳可作为一种低浓度氨氮废水的吸附处理剂,具有一定的利用价值。     

纯蒙脱石吸附Zn~（2＋）的研究

[目的]探索纯蒙脱石处理含锌废水的因素与效果。[方法]从蒙脱石提纯入手,进行纯蒙脱石处理含锌废水的试验研究,探讨纯蒙脱石对含锌废水处理效果的影响因素,确定纯蒙脱石去除水中Zn2＋的工艺条件,并研究纯蒙脱石对Zn2＋的吸附等温曲线。[结果]纯蒙脱石对含锌废水处理效果主要受振荡速度、吸附时间、溶液pH值和投加量等因素影响。温度为30℃时纯蒙脱石对Zn2＋的吸附等温曲线更符合Langmuir方程和BET方程,相关系数均为0.986 9,最大吸附容量39.00 mg/g。在该试验条件下,纯蒙脱石对水中Zn2＋（20ml,Zn2＋浓度均为50 mg/L）达到最佳去除效果时的工艺条件为：振荡速度150 r/min,吸附时间60 min,溶液pH值6.10,此条件下Zn2＋去除率达到85.3%。[结论]该研究为应用蒙脱石开发污水处理新材料提供了科学依据。     

农业秸秆制备活性炭及其性能研究

[目的]研究农业秸秆活性炭的最佳制备工艺及吸附性能。[方法]以秸秆为原料,在不同的操作条件下制备活性炭产品,并测定相应的活性炭产率及亚甲基蓝吸附值,分析研究了化学活化法制备秸秆活性炭工艺过程中的活化温度、活化时间、固液比、炭化时间等因素对活性炭的产率、亚甲基蓝吸附值的影响。[结果]用化学法制备秸秆活性炭的较佳工艺参数:以KOH/ZnCl2为活化剂,ZnCl2浓度为5 mol/L,KOH浓度为5 mol/L,KOH∶ZnCl2为1∶1,活化时间为1 h,固液比为1 g/4 ml,活化温度为20℃,热解温度为550℃,90℃为洗涤最佳温度。脱色率和亚基蓝吸附值均随活性炭投加时间的延长而增加。[结论]秸秆活性炭制备工艺经济、可行,具有广阔的应用前景。     

超声波法提取黄芩中总黄酮的研究

[目的]筛选提取总黄酮的最佳条件。[方法]黄芩粉碎后,经过不同处理,研究不同因素对萃取液吸光度的影响。[结果]以60%乙醇作萃取剂的提取效率最高,浸泡时间越长,吸光度值越小。超声处理30min时,萃取液在各波长下的吸光度值均最高。吸光度值随料液比值增大而增大。从30～50℃时,黄芩萃取液的吸光度值均随温度升高而增大,但当温度升高至60℃时,吸光度值已无太大变化,甚至出现下降。二次萃取的吸光度值仅相当于一次萃取的10%。超声波萃取法优于索氏提取法。[结论]超声萃取黄芩中总黄酮的最佳提取条件是:萃取剂为60%的乙醇水溶液,料液比1∶50(g/ml),50℃萃取30min。     

乳酸介质中麦草浆纤维素的降解及其结构的变化

[目的]为利用纤维素制备热塑性高分子材料提供依据。[方法]在一定温度下,将预处理后的原料（干燥麦草浆）浸入一定量的乳酸中,搅拌一定时间后干燥至恒重,研究温度、时间对纤维素聚合度和碘吸附值的影响,并分析麦草浆纤维素在乳酸介质中化学结构的变化。[结果]温度高于30℃时,纤维素开始降解,且温度越高,纤维素降解越剧烈。温度和搅拌时间对纤维素聚合度和碘吸附值的影响较大,而乳酸用量对其影响较小。红外谱图和X-衍射图谱分析结果表明,60℃之前,麦草浆在乳酸介质中主要发生物理溶胀和少量的降解;超过70℃后,麦草浆除发生降解外,还可能伴随着化学反应,但纤维素的晶型未发生改变。[结论]该研究为纤维素在乳酸介质中的改性提供了资料。     

不同温度热解残余生物质半焦对磷的吸附

[目的]研究生物质热解制备生物油的残余半焦对水中磷的吸附性能。[方法]研究了不同温度（550、650和750℃）热解半焦吸附磷的动力学和等温线,分别采用准一级、准二级和颗粒内扩散3种模型及Langmuir、Freundlich等温吸附方程对实验数据进行拟合。[结果]结果表明准二级动力学模型能较好描述磷在半焦表面的吸附行为,平衡吸附量和吸附速率随着热解温度的升高而增加。此外,等温吸附过程能较好地用Freundlich吸附等温线方程描述,表明磷在半焦表面的吸附受多种机制影响。3种温度下热解所得半焦对磷的吸附活化能分别为10.86、11.27和10.95kJ/mol,说明该吸附过程主要为物理吸附。[结论]生物质热解半焦对水中磷具有良好的吸附去除效果。     

植酸海泡石复合重金属吸附剂对Cd~(2+)的吸附研究

[目的]探讨植酸海泡石复合重金属吸附剂对Cd2+的最佳吸附条件。[方法]以植酸与海泡石为原料,制备出植酸海泡石复合重金属吸附剂对Cd2+进行吸附,分析吸附剂用量、pH、温度、Cd2+浓度、吸附平衡时间等因素对吸附剂吸附性能的影响。[结果]植酸海泡石复合重金属吸附剂吸附Cd2+的最佳条件为:吸附剂用量为18 g/L,温度为30℃,pH=3.8,Cd2+浓度为48 mg/L,吸附时间60 min。[结论]该研究为含镉废水的处理提供了科学依据。     

超声协助活性炭去除水中锑的研究

[目的]探讨在超声波作用下活性炭对锑的处理效果.[方法]利用超声波协助活性炭处理废水中的锑,研究超声温度、超声时间、吸附温度、吸附时间、pH及活性炭投加量等因素对含锑废水处理效果的影响.以火焰原子吸收光谱法测定锑含量.[结果]在超声温度为40℃,超声时间为20 min,吸附时间为60 min,pH =2,活性炭与锑的比值为1 mg Sb/g活性炭时,锑的去除率可达95.86％.[结论]超声波对活性炭处理废水中的锑离子有明显的促进作用.     

FeCl3对污泥中温厌氧消化的影响

[目的]探究投加FeC13对污泥中温厌氧消化的影响.[方法]以青岛市某污水处理厂浓缩污泥为研究对象,进行污泥连续中温厌氧消化试验,考察了不同FeC13投加量下,污泥厌氧消化系统的沼气产量、组分、热值以及沼气中H2S含量等参数.[结果]当FeC13投加浓度为150 mg/L时,产气量比未投加FeC13时提高34.8％,所产沼气中CH4含量提高10.7％,CO2含量降低6.0％.但是对H2S产生而言,投加FeCl3能显著降低其在沼气中的含量,当FeC13投加浓度达120 mg/L以上时,H2S含量可降至零.[结论]投加FeCl3对污泥厌氧消化有促进作用,随着FeC13投加量的增加,沼气产量亦逐渐增大,沼气中CH4组分含量缓慢上升,CO2略有下降,热值呈升高趋势.     

糠醛渣炭化学法制备活性炭及其灰分的去除

[目的]探索糠醛渣炭化学法制备活性炭的最佳工艺条件,同时找到有效的灰分去除方法。[方法]以糠醛渣炭为原料,采用磷酸活化的方法制备活性炭,并采用合适的方法去除活性炭的灰分。[结果]通过正交试验确定了磷酸活化的最佳条件为:浸渍比1∶4,活化液质量分数60%,活化温度500℃,活化时间60 min。用12%的氢氟酸溶液除灰分,80℃环境下搅拌12 h(在通风橱中反应),测得的灰分含量为9.53%,亚甲蓝吸附值178.3 mg/g,碘吸附值899.1 mg/g。[结论]糠醛渣炭是制备活性炭的优良原料,用其制备活性炭可解决糠醛渣炭的堆积污染问题,还可避免资源浪费。     

基于工业分析指标的秸秆生物炭热值预测

为了有效的预测秸秆生物炭热值,选取棉花、小麦、玉米、油菜和水稻5种农作物秸秆,经过粉碎、干燥后进行炭化处理后,获得175个秸秆生物炭试验样品,并按相关标准测定其热值及灰分、挥发分和固定碳含量。在分析炭化工艺、工业组成与高位热值相关性的基础上,采用回归方法建立基于工业组成的秸秆生物炭热值的预测模型。分析结果表明,对比不同炭化条件下制备的秸秆炭样品的热化工特性,炭化温度对热值影响最明显,保温时间与升温速率对热值影响小。通过方差分析检验,基于工业分析组成建立的秸秆热值曲线拟合方程都是显著的,其中基于灰分、灰分和挥发分、挥发分和固定碳、灰分和固定碳的秸秆热值曲线拟合方程达到了较好的预测精度。     

腊梅花茶窨制的花香吸附动力学特征(英文)

[目的]研究腊梅花窨制的花香茶的吸附动力学特征,以增加香气和提高产品的质量。[方法]吸附实验在密闭容器中进行,研究了香花(腊梅花)、茶坯接触时间、水分含量和温度对茶的窨制工艺的影响。[结果]腊梅花窨制的最佳湿度和温度分别为4%和10℃。[结论]花香茶的制作过程符合拟一级速率方程,并且全过程的吸附动力学数据能够很好地拟合二级速率方程。     

热解温度对制备不同类型秸秆生物炭及其吸附去除Cu2+的影响

[目的]探讨热解温度对制备不同类型秸秆生物炭及其吸附去除Cu~(2+)的影响。[方法]以玉米、水稻、芝麻3类秸秆为原料于400~700℃热解炭化制备生物炭,探讨热解温度对秸秆生物炭的结构官能团、比表面积、孔径分布等结构及理化性质的影响,并评价生物炭对Cu~(2+)的吸附性能。[结果]生物炭的pH和比表面积随热解温度的升高而逐渐增大,而产率却逐渐稳定,其中热解温度的变化对水稻和芝麻秸秆生物炭的影响更为明显;此外,生物炭对Cu~(2+)的吸附效率与生物炭的种类和热解温度有关,升高热解温度有利于提高生物炭对Cu~(2+)的吸附去除率,且水稻和芝麻秸秆生物炭的吸附效率明显高于玉米秸秆生物炭,其中700℃下热解所制备的水稻和芝麻秸秆生物炭对Cu~(2+)的去除率可达100%。[结论]该研究可为控制农业环境污染提供科学依据。     

木薯渣生产菌体蛋白的研究

[目的]研究利用固态发酵技术生产菌体蛋白的适宜菌种及条件。[方法]以木薯渣为主要原料,选用霉菌单菌种、酵母菌单菌种及二者混菌种为供试菌种,通过固态发酵生产菌体蛋白,并以混合菌为菌种进行4因素正交试验。[结果]混菌种发酵所得蛋白含量高于单菌种;在混菌发酵培养基中添加无机氮源,产物中蛋白含量显著提高;正交试验表明,各因素对生产菌体蛋白影响顺序为:发酵温度>接种比例>培养基含水量>发酵时间;最佳发酵条件组合为:温度30℃,时间5 d,培养基含水量60%,酵母菌和霉菌接种比2∶1,其蛋白质含量可达15.68%,较原料有明显的提高。[结论]木薯渣混菌固态发酵后蛋白质含量明显增高,作为饲料有较高的应用价值。     

普通和高温预处理下污泥蚯蚓堆肥的技术研究

[目的]采用直接和经高温预处理2种方式进行污泥蚯蚓堆肥,考察温度、含水率随堆肥时间的变化规律,比较2种方式的异同。[方法]通过加入不同物料(稻壳、锯末、磷矿粉、粉煤灰、菜叶、果皮)改变污泥蚯蚓的有机质配比,观察pH、有机质含量和电导率的变化。[结果]蚯蚓堆肥处理城市污泥的最适宜温度是20℃左右;蚯蚓堆肥过程中的含水率控制在55%~70%;蚯蚓堆肥原料有机质含量控制在40%~60%;采用半腐烂的菜叶和果皮调节pH,使蚯蚓和微生物在中性和偏碱性条件下生活;经高温堆肥一次发酵预处理后的蚯蚓堆肥污泥电导率始终呈下降趋势,直接蚯蚓堆肥污泥电导率呈先上升后下降。[结论]普通和高温预处理下污泥蚯蚓堆肥可行,堆肥影响因素变化各异。