基于硅藻土悬浮填料制备及其对有机废水吸附研究

本试验采用硅藻土为主要原料制备填料,以期制备的填料达到可悬浮且性质优良,可以作为MBBR反应器中的生物载体,提高脱氮除磷效果。同时考察制备条件和吸附条件对填料性能的影响,找到制备硅藻土悬浮填料的最佳条件和配比,通过扫描电子显微镜观察填料表面及内部结构,以及填料静态吸附过程中的等温吸附方程进行拟合。结果表明,950℃下膨润土和碳粉含量分别为30%和10%时,制备的硅藻土填料性能优良,对COD、NH3-N和TP的吸附去除率分别可达23.96%、63.33%和95.77%,比表面积可达280 m2/g,具备比表面积大孔隙均匀等特点,可以吸附废水中的有机物质。

基于MEMS叠层微结构的SO2毒气传感器

利用多孔上电极叠层微结构，以真空镀膜技术形成气敏膜，采用MEMS微加工技术研制了气体传感器。依据等效电路和工艺边界条件，通过电导公式推导出传感器的输出电导提高了10^3倍，解决了有机半导体的信号采集问题。通过SEM微观形貌，确认蒸发电流100～120A、蒸发时间8～12s为电极成膜最佳条件；气敏膜表面呈现二次化学反应融合的200nm左右“米粒状”活性颗粒状态，均匀一致，孔隙有序。测试结果表明：比例系数为0．15～0．35的硫酸掺杂CuPcxPANI1-x对SO2有最佳的灵敏度；考虑到减少H2S气体干扰，选择CuPc0.35PANI0.65为气敏材料，在加热电压VH为1～2．5V时提高了传感器的灵敏度特性和响应恢复特性，响应时间为30s；传感器输出特性为单对数线性关系，检测范围为0～200×10^-6；经6个月的稳定性考核，其输出阻抗漂移≤±5％，灵敏度漂移≤10％。

牺牲阳极和外加电流联合保护法在长输管道中的应用研究

目的针对传统阴极保护在长输管道方面存在的不足,研发出新型牺牲阳极和外加电流联合阴极保护埋地管道的装置及方法。方法通过牺牲阳极和外加电流单独的优化实验,找到最佳的牺牲阳极材料及规格和外加电流的电压,制备优良的准固态电解质,给装置提供稳定的运行环境,搭建出联合保护装置,将其应用在埋地管道中,实现有效的保护。结果牺牲阳极实验部分,通过对管道保护效果的对比,选择出最佳条件为5cm×5cm的镁材料,其管道的腐蚀速率为2.936×10^–3mg/(min.cm^3),阳极的消耗速率为0.135×10^–3mg/(min.cm^3),所产生的电流最大可达0.113A,稳定时电流趋于0.07A。外加电流实验部分,通过对管道保护效果的对比,选择出最佳条件为1V的电源电压,其管道的腐蚀速率为2.150×10^–3mg/(min.cm^3),并且其电能的消耗最少。准固态电解质实验部分,通过对溶剂、溶质、凝胶剂和金属电解质的优化,制备出电导率稳定在5.83mS/cm左右、挥发度小于0.2%、显碱性的准固态电解质。在最佳条件下搭建出联合保护装置,通过与单独的传统阴极保护法对比,镁阳极消耗量为1.875g,阳极消耗速率为0.123×10^–3mg/(min.cm^3),消耗速率下降了10%,管道的腐蚀速率为0.82×10^–3mg/(min.cm^3),下降了62%左右,并且可以有效地减少防护过程中的电能消耗。结论牺牲阳极和外加电流联合保护法在埋地管线中可以达到有效的保护,相比牺牲阳极和外加电流单独实验的保护指标,有明显的提升。

厌氧颗粒污泥中产甲烷菌的研究进展

产甲烷菌在厌氧生物处理方法中起到决定性作用。本文介绍了产甲烷菌在厌氧生物处理技术中的主要作用及提取和鉴定的方法,综述了营养元素和微量元素、温度、pH值、其他菌体对产甲烷菌活性的影响。在此基础上提出了展望。

湿法烟气脱硫废水处理研究进展

湿法烟气脱硫工艺是现阶段世界范围内应用最广泛的脱硫工艺,该工艺不可避免地会产生一定量废水。介绍了脱硫废水的产生原因及危害,对脱硫废水处理工艺的研究现状和不足进行了阐述,并结合水质特点综述了脱硫废水中各污染物的处理方法。在此基础上对脱硫废水中氯离子、硫酸根、COD及硒的处理方法提出了展望。

微量元素对养猪废水厌氧发酵产沼气的影响

为了提高养猪废水厌氧发酵的反应效率提高其产气量,分别在产酸相33℃,产甲烷相36℃考察浓度为10mg/L的铁、钴、镍以及三者的混合及搅拌静置两种条件对养猪废水厌氧发酵的影响,记录产气量、p H值变化以及COD值变化。发现同时添加三种微量元素对产酸相明显有抑制作用。但是同时加入产气速率最快,产气量提高了61.70%,累积产气量为158 m L。同时COD和NH3-N的去除率最大,分别是92%和94.4%。搅拌可以加速产酸相的反应,静置利于产甲烷相的产气。

厌氧颗粒污泥研究进展

探究厌氧颗粒污泥形成的机理,总结介绍国内外厌氧颗粒污泥形成模型,并对厌氧颗粒污泥的培养条件、影响因素以及对培养好的颗粒污泥如何保存进行了分析总结。在此基础上提出展望。

粉煤灰在烟气处理中的研究进展

我国电量连年增加,燃煤电厂排放的粉煤灰也随之增加,其造成的环境问题日益严重。由于粉煤灰的利用量比排放总量少得多,开发利用粉煤灰的新领域成为研究热点。本文分析了粉煤灰的组成和形貌,说明了目前的主要应用途径,综述了粉煤灰作为吸附剂对烟气中SO2、CO2、Hg的去除。并重点阐述了SCR脱硝催化剂的现状,粉煤灰负载过渡金属作为低温SCR脱硝催化剂对NOx的去除效果以及催化剂的制备方法。许多研究证明粉煤灰对SO2、CO2、Hg、NOx有很好的的去除效果。粉煤灰在烟气处理方面良好的应用前景,使得以废治污成为粉煤灰今后的发展方向。

牺牲阳极防腐材料的研究进展

综述了阴极保护工程中铝基、锌基、镁基、复合阳极等牺牲阳极材料的化学组成和性能特点,介绍了杂质元素对牺牲阳极的危害。分析了合金元素对阳极材料性能的改善情况及各种阳极材料的适用环境和应用,为阴极保护工程和新型联合保护装置在牺牲阳极材料选择方面提供参考依据,并对新型牺牲阳极材料的发展和应用前景进行展望。

酞菁钯-聚苯胺修饰声表面波传感器及含磷毒气的检测

针对含磷毒气快速检测问题，以自制的杂化酞菁钯-聚苯胺为敏感膜材料，设计了一种双信道声表面波（SAW）传感器。阐述了传感器的基本原理，推导出以有机膜作为信道中间介质时，差频输出△f由物理化学吸附两种机制叠加的数学模型．依据声波振荡条件，设计了146±5MHz振荡频率的信号采集电路；以钽酸锂晶体为压电基片，通过MEMS微加工技术形成叉指电极对和加热膜；以真空镀膜工艺将敏感膜材料成膜，修饰在SAW信道中间区域构成SAW传感器．测试结果表明：最优气敏性时的材料配比为PdPc0.35PANI0.65；芯片加热60～80℃可提高性能，响应时间≤30s；输出与测试气体浓度与数学模型一致，为线性变化率-110kHz（mg／m^3）的N型线性关系；抗汽油、CO2等气体干扰；80天稳定性考核，△f≤±0．1kHz，满足实际使用要求．

酸处理聚苯胺-酞菁铜复合有机气敏材料合成及表征(英文)

本文以苯胺为聚苯胺源物质合成聚苯胺(PANI),在氯仿溶液里,通过高氯酸(或硫酸、硝酸)等酸化处理得到酸处理PANI,以甲基苯酚和4-硝基邻苯二腈为苯环源物质合成酞菁铜,将二者聚合形成一种新的复合有机气敏材料CuPcxPANI1-x。采用质谱、红外光谱、紫外可见光谱、差热失重等表征。结果表明:质谱分析酞菁分子碎片分子量为234,验证了产物酞菁分子碎片合成过程的正确性;C-H红外图谱吸收峰1164.48 cm-1,证明得到的产物是目标产物;高氯酸处理5种比例的CuPcxPANI1-x紫外-可见光吸收光谱对比图可知,紫外吸收峰向可见光区漂移30多nm,可见光区的吸收峰向紫外区漂移近150 nm;热失重分析可知,CuPc在400～500℃出现放热带,PANI从300℃开始缓慢失重,CuPc-PANI在550℃才略有失重趋势,表明新物质结合力牢固,该材料可以采用蒸发镀膜工艺形成气敏薄膜。

改性粉煤灰陶粒的制备及其吸附SO_2性能研究

以改性粉煤灰为主要原料,掺杂膨润土、石灰石及水泥,经造粒、烘干、焙烧等工艺制得陶粒。利用扫描电镜(SEM)、比表面和孔径分布测定仪等方法对其表征。考察了陶粒对SO2的吸附性能。结果表明:质量比为改性粉煤灰∶膨润土∶石灰石∶水泥=10∶1∶1∶0.4,在500℃下烧制10 min得到3～4 mm的陶粒,陶粒比表面积为32.8 m2·g-1,陶粒表面粗糙,内部多孔。该陶粒对SO2最大吸附容量为30.939.5 mg·g-1。

提高化工原理实验教学质量的探索与实践

化工原理是一门兼具综合性、设计性和创新性等特点的化工类重要课程,化工原理实验教学又是化工原理课程的重要环节。本文针对化工原理学科的特点,就如何提高学生的独立实验操作能力和实验创新能力,提高化工原理实验教学质量进行了积极的探索与实践。

粉煤灰负载钒氧化物低温SCR催化剂脱硝性能研究

目前,我国电厂普遍采用SCR法高含尘工艺对烟气中的NOx进行脱硝,催化剂存在严重堵塞、中毒等问题,SCR法低含尘工艺越来越引起重视。为了制备SCR法低含尘工艺中的低温SCR脱硝催化剂,本文将钒氧化物负载在粉煤灰和膨润土混合制成的复合材料载体上,制成V2O5/FA-BT催化剂,同时分别用全自动比表面及孔隙度分析仪(Micromeritics Tristar 3 000)和扫描电子显微电镜(SEM)对催化剂的比表面积和表面形貌进行表征。结果表明:不同V2O5负载量的V2O5/FA-BT催化剂在低温下有很好的脱硝效果,其中以V2O5负载量(质量分数)为11%的V2O5/FA-BT脱硝效果最好,当反应温度为130℃时,脱硝率达到89%;对催化剂进行酸改,CH3COOH酸改的催化剂比表面积较大且脱硝效果最好。

环境工程专业实习模式探索

从专业培养特色出发,提出了实习基地遴选原则。编制立体化教材辅助实习。尝试了校内与校外相结合的实习模式,强化实习组织和管理,培养学生自主学习能力,树立学校形象。多年毕业实习实践证明,实习效果良好。

类水滑石与粉煤灰对脱硫废水中Cl^-和SO_4^(2-)的去除性能研究

本研究以火电厂脱硫废水为研究对象,采用类水滑石和粉煤灰对废水进行吸附处理,同时逐步优化吸附条件。结果表明,最佳的吸附条件为粉煤灰/类水滑石(质量比)为2∶1、搅拌时间为10 min、p H值为8、吸附温度为60℃、类水滑石投加量为0.3 g,此时Cl-的去除率为88.89%,SO2-4的去除率为52.36%。

厌氧颗粒污泥的快速培养和特征分析

培养厌氧颗粒污泥的自制反应器进水为养猪废水,进行不同惰性载体对厌氧颗粒污泥形成影响的对比实验。结果表明,添加大孔型阳离子交换树脂的反应器培养时间为39d,COD去除率达到80%,并出现粒径为2.50~3.00mm的大颗粒污泥,产甲烷量为9.75mL CH4·（gVSS·d）-1,与添加聚合铝和粉煤灰的反应器相比,产甲烷菌活性显著强;添加惰性载体与未添加载体反应器相比,培养时间缩短20%~45%,厌氧颗粒污泥活性相差14.00%±0.10%;参考Richards模型进行产甲烷量和反应器培养过程中出水COD建模,发现实验数据和模型数据对比偏差在0.50%±0.01%。

自动追踪太阳能UASB反应器的设计

给出一种由简易追踪支架、基于单片机技术的太阳光自动追踪系统、温度控制系统和改进的升流式厌氧污泥床反应器组成的自动追踪太阳能UASB反应器的设计方案。

吉林市大气污染物浓度分布规律

目的了解吉林市大气污染状况和大气污染物浓度分布规律。方法以吉林市环境保护监测站2001—2005年空气质量自动监测数据为基础,分析吉林市大气中可吸入颗粒物(PM10)、SO2、NO2浓度、降尘(DF)、硫酸盐化速率随每日各时刻、季节、年际,在不同功能区的变化规律。结果冬季和夏季吉林市大气SO2和NO2日浓度变化呈双峰曲线,在7:00—8:00和19:00—21:00出现高值区。大气SO2、NO2、PM10、硫酸盐化速率等冬季污染比较严重,春、秋次之,夏季相对较轻。2001—2005年,SO2、NO2、TSP等浓度的日均值范围分别为0.021～0.045、0.027～0.046、0.300～0.470mg/m3,基本呈逐年下降趋势。空气污染物的浓度依功能区不同而异,工业区的污染状况最严重。结论吉林市大气污染仍属于煤烟型污染,大气污染物的浓度具有明显的时空分布规律。

啤酒废水处理与利用

含高有机污染物啤酒废水的存在,不仅导致环境污染,而且还会减少啤酒生产原材料的利用率。分析了啤酒废水的来源、特点。阐述了啤酒废水处理各种处理技术和利用,以便为进一步探讨效益资源型处理技术提供借鉴。