老龄垃圾渗滤液混凝-催化臭氧氧化工艺研究

制备了载有Fe、Mn、Co、Pd、Cu金属氧化物的活性炭纤维(M/ACF)催化剂,用于老龄垃圾渗滤液催化臭氧氧化反应.渗滤液预先混凝.实验结果表明:混凝后,COD去除率为41%,臭氧投加量为1.26 g·L-1时,催化臭氧氧化能够显著提高渗滤液的BOD5/COD比值,从0.15提高到0.5左右,COD去除率达到69.5%.在410 nm处吸光度去除率达到90.1%,色度得到很好去除.UV254去除率达到65.9%.超滤结果表明,催化臭氧氧化之后,分子量小于1 kDa的物质所占COD的百分比从35%升高到81%.5种催化剂中Fe/ACF的效果最好.M/ACF催化剂作用的机理包括两种途径:催化臭氧氧化分解产生了高活性自由基和催化剂吸附有机物形成表面环状螯合物,形成较强的亲核部位,提高臭氧反应能力.     

纳米二氧化钛负载不同金属化合物催化合成龙脑的研究

[目的]研究新催化剂催化α-蒎烯酯化-皂化合成龙脑,提高传统催化剂合成龙脑的产率和质量。[方法]采用TiO2对硅钨酸、氧化镧、硫酸铜进行负载作为催化剂,在不同条件下用于传统方法催化合成龙脑,考查催化剂催化最优反应条件。用FT-IR和SEM对催化剂表面和结构进行表征,对硅钨酸/TiO2和硫酸铜/TiO2作为催化剂在最优条件下催化得到产品的组成进行GC检测分析。[结果]25%负载量的硅钨酸/TiO2、15%负载量的氧化镧/TiO2、30%负载量的硫酸铜/TiO2在反应时间分别为6、5、6h,反应温度为80℃时效果最好,α-蒎烯转化率分别达到86.32%、37.45%、87.14%,龙脑产品产率分别达到38.36%、14.83%、44.31%。以硅钨酸/TiO2为催化剂在最优条件下合成龙脑产品中正龙脑相对含量为50%,正龙脑含量/异龙脑含量为1.41。以硫酸铜/TiO2为催化剂在最优条件下合成龙脑产品中正龙脑相对含量为53.85%,正龙脑含量/异龙脑含量为2.38。[结论]硫酸铜/TiO2催化剂相比传统催化剂对龙脑产率和质量有更好的效果。     

水葫芦净化沼液效果的研究

用相同生物量的水葫芦净化不同浓度的沼液,结果发现水葫芦对初始COD为760 mg/L的沼液净化效果最好,COD、BOD5、NH4 -N去除率分别为75.21%~85.79%、91.10%、76.66%~98.83%,当沼液初始COD为860 mg/L时,沼液各理化指标的去除率均有所下降。水葫芦净化5 d即可达到预期净化效果,NH4 -N和COD去除率为75%~85%,延长时间去除效果增加不明显。     

垂直流-水平流复合人工湿地处理系统净化效果影响因素的研究

就垂直流-水平流复合人工湿地系统对化粪池出水净化效果的影响因素进行了研究.结果表明,水力停留时间（Hydraulic retention time,HRT）分别为2和3 d时,复合系统对COD和BOD5的去除率最大.在HRT为3 d的前提下,复合系统对COD、BOD5、NH3-N的去除率与COD、BOD5、NH3-N负荷之间呈抛物线关系.3个复合系统中,VH1对COD和NH3-N的去除效果明显,达最大去除率时COD负荷为25.40 g/（m^2·d）、NH3-N负荷为14.82g/（m^2·d）,当BOD5负荷分别达13.75 g/（m^2·d）时,其对BOD5的去除率也达到最大;复合系统对COD、BOD5的去除率与气温之间呈抛物线关系,VH1对COD的去除效果明显,当气温为23.5℃时对COD的去除率最大,而当气温为21.1℃时,对BOD5的去除率最高;复合系统对NH3-N的去除率与气温之间呈正相关关系.     

水解酸化-改良UASB最佳运行参数研究

研究水解酸化-改良UASB组合工艺处理玉米酒精废水的工艺参数,为酒精生产行业的废水处理工艺提供参考。以目前最具代表性的水解酸化-改良UASB组合工艺处理玉米酒精废水,确定其最佳运行参数。结果表明,单因素最佳条件为:水解酸化进水pH 5.5～7.0,进水量15 L/h,COD去除率可达45%,NH3-N浓度增大;当进水pH为6.0,改良UASB反应器水力停留时间24 h,改良UASB反应器上升流速0.4 m/h时,出水COD稳定在450 mg/L左右,平均去除率为81.82%,水解酸化-改良UASB对COD的平均去除率为87.52%,最高可以达到92.72%。总之,酒精生产行业的废水处理工艺采用该工艺参数出水水质好,利于后续单元处理。     

酸改性硅藻土预处理垃圾渗滤液中COD研究

该研究对硅藻土进行酸改性,并用来预处理垃圾渗滤液。研究得出2 mol/L硫酸为最佳酸改性剂,酸改性硅藻土预处理垃圾渗滤液的最佳投加量为6 g/L,最佳pH为4.5,最佳搅拌时间为25 min,此时对垃圾渗滤液COD的去除率为33.1%,去除效果较为理想,具有一定的经济可行性。     

TiO_2负载钡铁氧体光催化剂降解亚甲基蓝光催化性能研究

[目的]为TiO2光催化剂的工业应用提供依据。[方法]以亚甲基蓝染料为模型染料,研究了TiO2/钡铁氧体磁性催化剂在紫外光照射下的光催化活性。[结果]随着钡铁氧体负载量的增加,TiO2/钡铁氧体磁性催化剂的催化效率也有提高。负载量为20%时,催化降解效率达到最大。随着亚甲基蓝初始浓度的增加,催化剂的催化降解效率也有提高,但当溶液浓度大于10mg/L时,效率大大降低。光催化剂的催化活性随使用次数的增加而降低。第5次使用时,5h后的降解率仍保持在90%左右。[结论]负载量为20%的TiO2复合钡铁氧体型光催化剂、使用量为1.5g/L时,催化降解亚甲基蓝的效率可以达到97.8%。     

混凝-TiO_2光催化氧化联合处理垃圾渗滤液的研究

研究了混凝-Ti O2光催化氧化联合工艺处理垃圾渗滤液的效果,探讨了处理的最佳工艺条件和处理效果;考察了PAC用量、搅拌强度、搅拌时间、催化剂用量、紫外灯功率、反应时间对垃圾渗滤液中COD和铵态氮去除率的影响。结果表明,PAC用量为1.0 g/L、搅拌速度为150 r/min、搅拌时间为15 min、Ti O2用量为0.3 g/L、紫外灯功率为25 W、催化氧化反应时间120 min时,COD和氨氮的去除率最好;经过混凝-Ti O2光催化氧化组合工艺处理后,COD和氨氮的去除率分别可达98.36%、89.96%。     

降低混合型造纸法再造烟叶中TSNAs的技术研究

[目的]降低混合型造纸法再造烟叶中TSNAs的释放量。[方法]研究分析不同吸附材料对烟草萃取液及再造烟叶卷烟烟气中TSNAs的吸附效果。[结果]在烟草萃取液中,活性炭对TSNAs的吸附作用优于分子筛,活性炭S35对TSNAs的去除率为84.84%,MCM-41对TSNAs的去除率为48.92%,ZSM-5对TNSAs的去除率最差,仅为6.67%,但其对TSNAs中的NNK具有选择性吸附作用,去除率高达91.60%。通过进一步对再造烟叶卷烟烟气进行试验验证上述结果,活性炭S35对卷烟烟气中TSNAs的去除率为70.20%,MCM-41对TSNAs的去除率为46.74%,ZSM-5对TSNAs的去除率仅为5.57%,ZSM-5对烟气TSNAs中的NNK没有明显的选择吸附作用,去除率为15.64%。[结论]在烟草萃取液中添加吸附材料的方式来降低混合型再造烟叶中TSNAs含量,是一种简易、高效的去除卷烟中TSNAs的方法。     

催化湿式二氧化氯氧化法处理高浓度有机农药废水的研究

通过浸渍法制备了4类主活性组分的负载型催化剂,用于二氧化氯催化湿式氧化(CWCDO)法处理有机农药废水的研究,并确定了催化湿式氧化的条件。结果表明:4元组合MnO2-CuO-CeO2-V2O(5 24∶1∶1∶)催化剂性能较好;当反应在常温常压下,维持pH值为3～5,反应时间为30 min时,COD的去除率大于85%,色度去除率大于90%。     

树脂负载Fe(Ⅲ)/Cu(Ⅱ)非均相光Fenton体系降解罗丹明B模拟废水研究

采用浸渍法制备负载有Fe(Ⅲ)/Cu(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)和Cu(Ⅱ)的阳离子交换树脂(R)催化剂,在H_2O_2和节能灯照射条件下降解罗丹明B(Rh B)模拟印染废水。在H_2O_2浓度为20 mmol/L、曝气、30℃和光照条件下,0.05 g/L Fe(Ⅲ)/Cu(Ⅱ)/R催化剂在29 h内将20 mg/L的Rh B溶液降解完全,30 h后COD去除率为73.7%,且Fe(Ⅲ)/Cu(Ⅱ)/R催化剂具有最大的反应速率。Fe(Ⅲ)/Cu(Ⅱ)/R催化剂的稳定试验和重复试验表明,该催化剂在78 h光催化反应后,溶液中含有的Fe(Ⅲ)和Cu(Ⅱ)浓度分别为0.5和0.2 mg/L,且在连续使用6次后仍具有较高的催化效率。Fe(Ⅲ)/Cu(Ⅱ)/R催化剂对Rh B的较高催化性能主要归因于铁、铜离子间的协同作用及光照的共同作用。     

水体pH对化学混凝除COD的影响研究

[目的]研究水体pH对化学混凝除COD的影响。[方法]以新配制的COD标准溶液为研究对象,选取PAC、PAFC、PA胯和PFS4种絮凝剂,考察pH对化学混凝除COD的影响。[结果]PAC、PAFC、PA砖的最佳絮凝pH为6iCOD的去除率分别达到28．8％、28．8％和27．3％;PFS的最佳絮凝pH为9,COD去除率达到40．7％。[结论]该研究可为水体COD的化学混凝去除提供参考。     

球磨法合成钒基催化剂及其催化生物质制备甲酸

分别采用无溶剂机械球磨法和浸渍法合成了V/ZSM-5固体催化剂,通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)、N2物理吸附和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)等手段表征了催化剂的物相、表面形貌、V的价态、比表面积以及V的含量。结果表明,两种方法合成的催化剂中V元素的负载量接近(约为1.7%)。相比于传统浸渍法,本研究提出的球磨法无需任何溶剂,时间短(1 h),其合成的催化剂颗粒较小,比表面积更大(367.0 m^2·g^-1 vs 223.9 m^2·g^-1),且球磨法得到的催化剂V的价态较高,相同催化条件下球磨法合成的催化剂性能优于浸渍法合成的催化剂(45%vs 35%)。系统研究了不同实验因素对催化反应的影响规律,在温度180℃、水为溶剂、催化剂与底物质量比为1∶2、氧气3 MPa、反应时间30 min时,葡萄糖转化产甲酸的产率最高,达到45%。此外,在该球磨法合成的催化剂作用下,多种生物质基碳水化合物均能用来制备甲酸。本研究为金属负载型催化剂的设计合成提供了另一种途径,简单、高效、易操作且环境友好,对于木质纤维素类农林废弃物向高附加值化学品的转化具有重要意义。     

分子筛改性催化乳酸丁酯制备农药中间体丙烯酸酯的合成研究

[目的]在改性分子筛的作用下,研究了以乳酸丁酯为原料催化制备农药中间体丙烯酸酯的工艺。[方法]考察了K、Ca、La等金属离子改性的NaX、NaY、ZSM-6、ZSM-8等沸石分子筛对乳酸丁酯脱水制备丙烯酸酯的影响。[结果]K/ZSM-6改性分子筛对该脱水过程具有较高的选择性和转化率。最佳反应温度为380℃,空速为3h-1,甲醇与乳酸丁酯的摩尔比为2.0,转化率达到100%,丙烯酸及其酯的总选择性达到了64.3%。     

三维电极-电Fenton法处理偶氮染料模拟废水研究

采用负载型活性炭作为填充电极的三维电极-电Fenton法处理甲基橙模拟废水,考察了模拟废水中COD(化学需氧量)和色度去除的影响因素及处理效果。初步探讨了甲基橙降解的机理。结果表明:所制备的几种负载型粒子电极都显示了一定的催化活性,其中负载锰氧化物的粒子电极对模拟废水的降解效果最好。通过单因素试验,确定了最佳试验条件为电压12 V、初始pH值7、Fe2+投加量0.8 mmol/L。在此条件下电解3 h,COD和色度去除率分别为84%和96%。紫外-可见吸收光谱分析结果显示,三维电极-电Fenton法对模拟废水的COD和色度具有很好的降解效果。     

微生物絮凝法处理六硝基茋废水

[目的]研究微生物絮凝法处理含六硝基芪废水的效果及可行性。[方法]从六硝基芪生产废水排放口污泥中驯化筛选得到高效微生物絮凝荆产生菌,对其絮凝活性、COD去除率及其影响因素进行研究。[结果]水样pH、絮凝助剂CaCl2投加量、絮凝剂投加量均对废水COD去除率有较明显的影响。当六硝基芪废水pH为8．0,絮凝助剂CaCl2溶液投加量为5．0ml／L,微生物絮凝剂投加量为2．0ml／L时,废水的COD去除率可达69．6％。[结论]采用微生物絮凝法处理六硝基芪生产废水是可行的。     

MgFe类水滑石法强化混凝深度处理猪场尾水及混凝污泥特性研究

为了深度处理经二级生化处理后的猪场尾水,采用Mg Fe类水滑石法强化混凝猪场尾水。考察了不同pH值、Mg与Fe摩尔配比[n(Mg∶Fe)]等混凝条件对猪场尾水常规指标以及其中微量重金属[Zn~(2+)、Cu~(2+)、Cr(Ⅵ)]和兽用抗生素(磺胺甲基异恶脞,SMX)等去除效果的影响,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和傅立叶转换红外(FTIR)等技术对混凝污泥特性进行分析,制备了催化材料,进行了混凝污泥资源化利用初探。结果表明:当猪场尾水初始pH6.5时,TP、浊度和Cr(Ⅵ)去除率分别在95%、80%和35%以上。当初始pH值进一步调节至大于8.0时,MgFe类水滑石对Zn~(2+)和Cu~(2+)去除率可达85%以上,对SMX去除率在75%以上;Mg与Fe摩尔配比对各水质指标去除效果影响不大。混凝污泥主要形成的矿物相有类水滑石与磷酸铁矿物。通过煅烧混凝污泥制备高级氧化催化剂,发现在相同过硫酸氢钾(PMS)投加量的条件下,700℃限氧热解混凝污泥制得的催化剂比同条件下利用人工合成MgFe类水滑石制得的催化剂具有更高的催化活性。研究结果可为养猪处理废水与混凝污泥资源化利用研究提供支持。     

柠檬酸废水厌氧处理工艺优化研究

[目的]得到更高的COD去除率以指导柠檬酸工业废水的处理。[方法]研究了柠檬酸废水厌氧处理过程中主要可控因素酸化时间、厌氧水力停留时间以及厌氧进水COD浓度对COD去除率的影响,并用响应面法进行了COD去除率优化。[结果]酸化时间与其他2个因素基本没有交互作用,厌氧停留时间和厌氧进水COD浓度对COD去除率有显著影响,而且有交互作用。优化的最佳工艺条件为酸化时间1.53 h,厌氧水力停留时间3.52 h,厌氧进水COD浓度2 698 mg/L,预测最大COD去除率为93.31%,验证试验实际测得去除率为93.23%。[结论]用响应面法优化柠檬酸废水厌氧处理过程,可得到较好的优化结果。     

微波法制备玉米穗轴活性炭及其应用研究

以微波为热源，以NaOH为活化剂采用化学活化法制备玉米穗轴活性炭，结果表明，微波功率462W、NaOH浓度15％、液固比3．5：1、辐照时间5min时活性炭的碘值为1095．45mg／g，平均产率为20．32％。应用其处理废水的结果显示，对COD为229．33mg／L废水投加7．5％活性炭时，经70min吸附后对COD的去除率为78．28％，接近商品活性炭对COD的去除率（83．14％），但其具有来源广泛、价格低廉的特点，可以预见还是具有市场竞争力的。