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.     

酶催化氧化法处理水中的己烯雌酚

研究用辣根过氧化物酶(HRP)催化氧化法处理水中己烯雌酚(DES)的适宜工艺反应条件。试验考察了反应温度、p H和反应物反应计量比等对DES去除率的影响。结果显示,在p H4.5、25℃、[HRP]0/[DES]0为1.000 U/μmol和MH2 O2∶MDES(反应摩尔比)为1∶2的反应条件下,反应3 h,DES去除率可达到92.08%。研究表明,HRP催化H2O2氧化DES反应的适宜条件是:p H4.5左右,温度25℃左右,[HRP]0/[DES]0为1.000 U/μmol,MH2 O2:MDES宜大于0.5;过量H2O2抑制HRP催化活性;DES起始浓度越高,其去除速率越大;以底物DES去除速率表示的最大反应速率Vmax和米氏常数Km分别为74.63 mmol/(L·h)和46.75 mmol/L。     

Cu-Zn/ZSM-5催化剂催化湿式氧化H-酸

以萘系染料中间体中具有代表性的H-酸(1-氨基-8-萘酚-3,6-二磺酸,分子式为C10H9O7S2N)的水溶液为研究对象,分别采用以等体积浸渍法制备的不同负载量的Cu-Zn/ZSM-5催化剂、以共沉淀法制得的Cu-Zn-Al催化剂对H-酸水溶液进行湿空气催化氧化降解。研究结果表明:对于处理H-酸水溶液,Cu-Zn/ZSM-5系列催化剂的COD去除率更高,这主要是由于催化活性中心在分子筛上获得了更优的分散性;最佳的CuO负载量为3.41%,ZnO负载量为1.16%,此时H-酸COD去除率为88.18%。     

室温常压湿式催化氧化催化剂及废水脱臭研究

炼油焦化废水中主要的恶臭物质为硫化物,本文用沉淀-浸渍法制备了湿式氧化催化剂Fe2O3-CeO2-TiO2/γ-Al2O3,并在室温常压下对模拟焦化废水进行了催化氧化脱臭处理。研究表明,适宜组成的Fe2O3-CeO2-TiO2/γ-Al2O3催化剂,具有较好的室温常压湿式催化氧化去除废水中硫化物的能力,Fe2O3、CeO2和TiO2等组分的适宜组成分别为3.5 wt%、1.6wt%和8.3 wt%。在废水pH为9～10、催化剂用量3 wt%、空气流量0.6 L.min-1/100 mL废水、反应时间90 min条件下,模拟焦化废水的硫化物转化率可达90%以上。废水的臭气强度可下降一级。     

苯胺铝-三乙胺盐酸盐/三氯化铝离子液体催化烷基化制备2,6-二异丙基苯胺的研究

[目的]优化苯胺铝和[Et3NH]Cl/AlCl3离子液体催化苯胺与丙烯烷基化反应条件。[方法]考察了催化剂的组成和用量、苯胺/催化剂摩尔比、反应温度、反应压力以及反应时间等因素对反应结果的影响。[结果]反应的较优条件为:n(Al)∶n(AlCl3)∶n(Et3HCl)=3∶1∶1,n(苯胺)/n(催化剂)=15∶1,反应温度为305～315℃,反应压力为4.0～8.0 MPa,苯胺转化率大于90%,2,6-二异丙基苯胺选择性大于50%。[结论]与铝-三氯化铝混合催化剂相比,离子液体催化剂在较低反应温度和反应压力下均能有效提高烷基化反应的转化率和选择性。     

Fe、N掺杂活性炭负载TiO2光催化降解酸性橙Ⅱ的研究

【目的】研究掺杂的活性炭负载型TiO2(TiO2/AC)光催化剂,在紫外光作用下对酸性橙Ⅱ(AO7)的去除效果,以寻求一种在有机废水处理中催化活性较高且易回收的光催化剂。【方法】用硝酸铁和尿素分别作Fe源和N源,以活性炭(AC)为载体,采用溶胶-凝胶和浸渍-焙烘相结合的方法,制备出Fe、N单独掺杂及Fe-N共掺杂TiO2/AC光催化剂,分析其对AO7的去除效果。【结果】单独掺杂制备的TiO2/AC催化剂对AO7的去除率随着掺Fe量(n(Fe)∶n(Ti))和掺N量(n(N)∶n(Ti))的增加先升高后降低,当n(Fe)∶n(Ti)和n(N)∶n(Ti)分别为0.1%和3.2%时,AO7的去除效果较佳。Fe-N共掺杂制备的TiO2/AC催化剂中,Fe、N和Ti的物质的量比为0.2%∶4.8%∶1时,催化剂具有较好的催化性能,经过3h的光催化反应,AO7的去除率可达到90.5%。【结论】Fe-N共掺杂对TiO2/AC的催化性能具有协同作用,其催化能力明显优于Fe、N单独掺杂样品。     

微波辐射催化合成己酸乙酯

对比研究了常规加热浓硫酸催化法与微波辐射对甲苯磺酸催化法合成己酸乙酯的效果.结果表明:微波辐射条件下,以活性炭担载对甲苯磺酸作催化剂,5A型分子筛作脱水剂合成己酸乙酯,酸∶醇=1∶4(摩尔比),催化剂用量0.6 g,微波功率800 w,辐射时间4 min,己酸乙酯的产率可达89.66%,反应速度是常规反应的48倍.微波辐照合成己酸乙酯是一种高效合成方法.     

TiO2/沸石光催化剂的制备及其光催化性能研究

为了制备催化性能优良的负载型TiO2光催化剂,以沸石为载体,采用正交设计法优化了浸渍法制TiO2/沸石光催化剂的工艺参数,以其对硫酸铵溶液中的氨氮降解率为考察指标,对其催化性能进行了研究。结果表明,制备TiO2/沸石光催化剂的最佳工艺条件为:m(TiO2)∶m(沸石)∶m(硅酸钠)=0.7∶10∶15,老化时间24 h,焙烧温度为400℃,焙烧时间1 h。TiO2/沸石光催化剂最佳投放量为1.5 g/L,在紫外光照射下反应4 h,对废水的氨氮去除率可达98.92%。可见,采用优化浸渍法制备的TiO2/沸石光催化剂的光催化性能优良。     

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。     

Cu-Ce-O/γ-Al_2O_3催化剂的制备及CWPO法处理酸性大红-3R废水

以γ-Al2O3为载体,采用分层浸渍法制备Cu-Ce-O/γ-Al2O3催化剂,将其用于常温常压条件下催化湿式过氧化氢氧化法(Catalytic Wet Hydrogen Peroxide Oxidation,CWPO)降解质量浓度为1 000 mg/L的酸性大红-3R染料废水,并探讨催化剂制备过程中Ce(NO3)3溶液浓度、Cu(NO3)2溶液浓度、吸附次数、焙烧温度和时间、升温速率等因素对催化剂活性的影响。结果表明,Cu-Ce-O/γ-Al2O3催化剂最佳制备工艺为0.2mol/L Ce(NO3)3溶液浸渍吸附2次、450℃下焙烧4 h预处理、1.0 mol/L Cu(NO3)2溶液浸渍吸附1次、550℃下焙烧3 h、升温速率为8℃/min;处理工艺为常压、反应温度30℃、进水pH3.0、双氧水投加量0.18mol/L、催化剂用量0.18 mol/L、反应3 h,可使酸性大红-3R的降解率达到98.16%,铜流失量控制在2.76mg/L以下。     

非均相Fenton试剂降解苯酚废水的条件优化

[目的]研究非均相Fenton试剂降解苯酚废水的最优条件。[方法]以活性炭作为载体,制备非均相的Fenton试剂(载铁活性炭与H2O2构成),通过催化剂投加量、pH、反应时间、H2O2∶Fe3+4个因素在5个水平下的正交试验,探讨了降解模拟苯酚废水的最优条件。[结果]催化剂投加量为25 mg/L、pH为4、反应时间为80 min、H2O2∶Fe3+为11.1∶5时,模拟废水中苯酚的去除率较高,达到97.7%。[结论]该研究为实际的苯酚废水处理提供了理论依据。     

UV协同Fenton试剂氧化法处理水中1,4对苯二酚及其动力学研究

[目的]研究UV/Fenton法降解水中1,4对苯二酚的最佳工艺条件及其动力学。[方法]采用UV/Fenton法处理1,4对苯二酚模拟废水,考察了nH2O2∶nFe2+、反应时间、H2O2用量、初始pH、紫外光强对1,4对苯二酚降解效果的影响,并初步探讨了1,4对苯二酚的降解动力学规律。[结果]UV/Fenton法降解1,4对苯二酚的最佳工艺条件:nH2O2∶nFe2+为5∶1,反应时间为60 min,H2O2投加量为3.5ml/L,初始pH为3,紫外光强度为500 W。在此条件下,浓度为1 000 mg/L的1,4对苯二酚的COD和浓度去除率分别可达93.19%和87.75%。UV辐射和Fenton氧化对1,4对苯二酚的降解具有协同效应。UV/Fenton法对1,4对苯二酚的降解符合准一级反应动力学方程,其表观速率常数为0.005 1 min-1。[结论]该研究为1,4对苯二酚污染治理提供了新途径。     

食品废水培养枯草芽孢杆菌产絮凝剂及固定化吸附Cu~（2＋）研究

[目的]利用食品废水培养枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）AS1-296产絮凝剂吸附Cu2＋。[方法]以味精废水和啤酒废水作为替代培养基培养枯草芽孢杆菌AS1-296制备含γ-聚谷氨酸的絮凝剂,通过正交试验确定其最佳培养条件,对枯草芽孢杆菌产的絮凝剂进行了明胶-戊二醛交联固定处理,并对Cu2＋进行吸附和解析研究。[结果]培养枯草芽孢杆菌AS1-296产絮凝剂的最佳条件为：pH为7,培养时间为48 h,啤酒废水与味精废水的体积比为15。红外光谱分析结果显示,絮凝剂主要由γ-聚谷氨酸和多糖组成。固定后的絮凝剂最佳Cu2＋吸附条件为：最佳吸附pH为5,絮凝剂投加量为0.6 g,温度为40℃,Cu2＋初始浓度为30 mg/200 ml,最大Cu2＋吸附容量为4.1 mg/g。最佳Cu2＋解析条件为：pH为2,最大解析率为81%。[结论]利用味精废水和啤酒废水作为主要原料,使培养枯草芽孢杆菌AS1-296产絮凝剂更具有经济和实用价值,真正实现了＂以废治污＂。 更多还原     

低碳氮比污水中氨氮降解动力学研究

低碳氮比废水给氨氮的无害化处理带来困难,脱氮所面临的主要问题是如何以最低的代价提高其总氮去除率,试验通过驯化低碳比的活性污泥,驯化后活性污泥处理人工配制生活污水,探讨了基质降解动力学方程。结果表明:相同C/N比的污水,氨氮浓度的增加,去除率逐渐减少,氨氮浓度为26.3 mg/L时,仅运行4 h,氨氮的去除率就达到了99.5%,当氨氮浓度增加到106.7 mg/L时,运行7 h氨氮去除率仅为46.9%,但经过一个运行周期(12 h),氨氮去除率最终达到95%以上,氨氮降解过程符合Monod一级动力学方程SeS0=e-KXt;拟合曲线的相关指数R为-0.943 3~-0.983 2。保持氨氮浓度不变,提高有机物浓度,使其C∶N比的控制在2∶1、4∶1、6∶1、8∶1、10∶1,可以看出随着有机物浓度的增加,氨氮的降解速率逐渐加快,当C∶N增加到8∶1后,再加大有机物的浓度,对氨氮的降解速率基本没有影响。     

1种新的对甲氧基苯甲醛的合成方法

[目的]研究1种新的对甲氧基苯甲醛的合成方法。[方法]选用选择性好、对环境无害的过碳酸钠作氧化剂,通过对催化剂的筛选,筛选出对甲基苯甲醚液相选择氧化的Co-Cu-Br催化体系,考察了添加不同离子对催化对甲基苯甲醚氧化合成对甲氧基苯甲醛的影响。[结果]Co（Ac）2-Cu（Ac）2-KBr复合体系具有较好的催化效果,在HAc溶剂,常压,65℃,n（Co）∶n（Cu）∶n（Br）=5∶1∶1,n（底物）∶n（Co＋Cu＋Br）=100∶1的条件下,转化率可达46.10%,生成对甲氧基苯甲醛的选择性为69.50%。相同的试验条件下,在反应体系中添加适量的Zr4＋或Hf^4＋,对甲基苯甲醚转化率可达60%左右,对甲氧基苯甲醛选择性为60%左右。同时添加Zr^4＋和Hf^4＋,当CZr^4＋=0.0320 mol/L,CHf^4＋=0.0880 mol/L时,底物转化率和醛选择性均约为70%。[结论]该方法是一种利于环保、节能,操作简单、安全的合成方法,具有较高的工业价值。     

酸水解竹加工剩余物制还原糖的研究

[目的]实现竹加工剩余物的高效利用,研究其酸水解工艺。[方法]通过单因素试验研究了酸水解竹粉的影响因素。以总还原糖产量为指标,通过分析得出稀硫酸水解竹粉生产还原糖的最优反应条件。[结果]单因素试验结果表明：料液比为1∶5～1∶7时,还原糖得率随浓酸体积的增加而增加;料液比为1∶5和1∶8时,还原糖得率分别为44.0%和41.6%;第1次水解温度为60℃时,还原糖得率最高,为65.3%;当硫酸浓度为15%～30%时,还原糖得率变化很小;还原糖得率随着水解时间的延长而降低;第2次水解时间为1.0h时,还原糖得率最高,为66.3%。正交试验结果表明：第1次水解温度的影响最大,其次为第2次水解时间,竹粉/浓硫酸比的影响最小;最佳反应条件为：竹粉与浓酸比（W/V）为1∶6,第1次水解温度为50℃,第2次水解温度为100℃,稀硫酸浓度为20%,水解时间为1h。[结论]该研究为竹加工剩余物的开发利用提供了参考。     

筇竹组培快繁技术

以筇竹种胚为外植体,MS为基本培养基,通过无菌体系的建立、丛芽诱导增殖、生根培养研究其组培技术,筛选移栽介质。结果表明:在组培无菌条件下,采用体积分数0.5%甲醛(12 h)→体积分数75%酒精(15 min)→体积分数0.1%升汞(8 min)的处理效果较为理想,筇竹种胚污染率为3.33%,萌芽率为86.21%,成活率为83.33%;筛选出MS+2.0 mg·L^-16-BA+0.2 mg·L^-1NAA适合筇竹种胚的丛芽诱导;1/2MS+0.3 mg·L^-1NAA+1.0 mg·L^-1KT+1.0 mg·L^-16-BA适合筇竹分化丛芽增殖;1/2MS+0.3 mg·L^-16-BA+2.0mg·L^-1NAA+0.1 mg·L^-1IBA适合筇竹的生根培养;m(河沙)∶m(珍珠岩)∶m(腐殖土)=1∶1∶2的基质为最佳移栽质量配比。     

园林废弃物堆肥和牛粪有机肥用于金盏菊育苗的研究

在添加珍珠岩和蛭石体积比(各占育苗基质10%)不变的条件下,以泥炭作金盏菊育苗基质主要材料为对照(T0),将园林废弃物堆肥和牛粪有机肥用于金盏菊育苗,并且按照V(园林废弃物堆肥)∶V(牛粪有机肥)=4∶0(T1)、3∶1(T2)、2∶2(T3)、1∶3(T4)和0∶4(T5)配制育苗基质,以期筛选出适合金盏菊的新型育苗基质,达到减少或完全替代泥炭的目的,增加园林废弃物堆肥在花卉无土栽培领域中的应用。采用室内实验指标测定和温室育苗试验相结合的方式,通过对6种育苗基质的容重、总孔隙度、持水孔隙、通气孔隙、pH值、电导率(EC值)、全N、速效P和速效K等9个指标的测定与分析,探讨了不同育苗基质理化性质的差异及其对金盏菊出苗的影响。通过为期15d的金盏菊育苗试验,得出不同处理育苗基质对金盏菊出苗率的促进作用由大到小依次为T1>T3>T2>T4>T5>T0。园林废弃物堆肥和牛粪有机肥可替代泥炭可作为金盏菊的育苗基质,其中T1处理(10%珍珠岩+10%蛭石+80%园林废弃物堆肥)最有利于金盏菊的出苗,出苗率可达81.7%;其次是T3处理(10%珍珠岩+10%蛭石+40%园林废弃物堆肥+40%牛粪有机肥)的出苗率达73.3%。     

氮?磷?钾肥对伊犁地区甜菜产量的影响

[目的]寻求适合伊犁地区甜菜适宜的肥料用量及比例。[方法]从伊犁地区甜菜肥料高效利用角度出发,设置了氮、磷、钾3因素4水平试验,根据获得的产量对氮、磷、钾肥料效应进行模拟,研究适宜的肥料用量及比例。[结果]甜菜产量与氮、磷、钾施用量的三元二次效应方程为y=3 319.323 7+297.974 9N-8.429 7P-8.860 2K-6.940 5N_2-2.628 9P2-1.159 8K2-3.060 1NP-2.987 5NK+10.100 5PK。肥料实际用量为N 250.23 kg/hm~2,P_2O_5138.15 kg/hm2、K_2O 165.73 kg/hm2,3要素比例为1∶0.55∶0.66时,获得最佳产量87.38 t/hm2;氮肥肥料贡献率为35.65%,磷肥肥料贡献率为12.04%,钾肥肥料贡献率为10.50%,限制甜菜产量提高的养分限制因子从大到小依次为氮、磷、钾。[结论]伊犁地区甜菜生产中氮、磷、钾适宜的施用比例为1∶0.55∶0.66。