倒置A^(2)/O+A生化法+膜法+磁混凝法污水处理工程实例

采用“倒置A^(2)/O+A生化法+膜法+磁混凝物化法”组合工艺处理污水,分析了工艺特点,并详述了主要构筑物及设备参数。该组合工艺处理效果优良,除磷脱氮效果好,出水COD、TP、NH_(3)-N、TN月均值分别为28、0.2、0.3、6.06mg/L,达到了DB32/1072—2018《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》其他区域污染物排放标准,其中COD、TP和NH_(3)-N三个指标达到了GB3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类水排放标准。

纤维素在LiCl/DMAc中溶解的研究进展

介绍了纤维素的结构与特性,详细阐述了氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺(LiCl/DMAc)溶剂体系的溶解机理,综述了国内外关于纤维素在LiCl/DMAc溶剂体系中溶解方面的研究现状以及相关应用领域;总结了现阶段LiCl/DMAc溶剂体系所面临的问题,并对其未来发展作出展望。

两性聚合物P(AM-AA-AN)-g-TETA的合成及脱色性能研究

单体丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、丙烯腈(AN)在水溶液中无规共聚,然后以三乙烯四胺(TETA)和氯化铵作为改性剂,制备了两性聚合物P(AM-AA-AN)-g-TETA脱色剂。通过红外光谱(FT-IR)和凝胶渗透色谱(GPC)对两性聚合物的官能团结构和分子量及分布进行了表征。以活性红和活性黄为模拟染料,对两性聚合物的投料量、水pH以及氯化钠浓度对脱色效果的影响进行了研究。所制备的两性聚合物的投料量在200 mg/L时,脱色率就能达到80%以上;在中性及酸性条件下脱色效果较好,碱性条件脱色效果降低;随着氯化钠浓度的提高,脱色效果有降低的趋势。本研究合成的与市售的脱色剂相比,对活性黄的脱色效果明显提高,具有一定的应用前景。

SnS_(2)/C_(3)N_(5)光催化剂的制备及其对亚甲基蓝的光催化降解

通过溶剂蒸发法制备了二硫化锡/富氮氮化碳(SnS_(2)/C_(3)N_(5))光催化剂,采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-visDRS)、荧光光谱(PL)等方法对光催化剂的物相晶型、特征基团、光谱吸收、光电子-空穴重组分离和电化学性质进行表征与分析,研究了模拟太阳光下SnS_(2)/C_(3)N_(5)光催化降解亚甲基蓝(MB)的活性和稳定性。结果表明:模拟太阳光照射60min,MB的降解率达到96.6%,SnS_(2)/C_(3)N_(5)循环使用10次后MB的降解率仍大于95.0%,SnS_(2)/C_(3)N_(5)表现出优异的光催化活性和稳定性,归因于SnS_(2)和C_(3)N_(5)之间异质结的构建使光电子-空穴得到有效的分离,电荷传质阻力降低。高活性的超氧自由基(·O_(2)^(-))和空穴(h+)通过进攻MB分子将其降解为小分子无机物。基于能带结构和电位数据提出了SnS_(2)/C_(3)N_(5)光催化降解MB的Z型机理。

活性炭/TiO_(2)/C_(3)N_(5)复合材料的制备及对罗丹明B的光催化降解

采用水热法制备了活性炭/二氧化钛/富氮氮化碳(AC/TiO_(2)/C_(3)N_(5))复合材料,通过XRD、TEM、XPS、UV-visDRS和PL等手段对复合材料的物相晶型、形貌晶格结构、元素组成、光谱响应和光电子-空穴复合率等进行表征,研究了复合材料对罗丹明B(RhB)光催化降解性能,通过活性基团捕获、能带结构和电位计算提出了复合材料电荷转移机制和光催化机理。结果表明:可见光照射90 min,AC/TiO_(2)/C_(3)N_(5)复合材料对RhB的降解率为95.27%,高于AC/TiO_(2)和C_(3)N_(5),表现出良好的光催化性能,循环使用5次后RhB降解率仍高于94%。高效稳定的光催化得益于异质结的构建,有效促进了光电子-空穴的分离,拓宽了光谱吸收范围,Z型电荷转移机制保留了高活性的光电子和空穴,O_(2)和H_(2)O分别被还原和氧化为超氧自由基和羟基自由基,参与光催化降解RhB反应。

盐浓度对再生丝素蛋白纤维降解性能的影响分析

降解性是再生丝素蛋白材料在组织工程支架材料中应用的重要性能之一,为了探究再生丝素蛋白纤维的可控降解性能,讨论了丝素溶解体系中盐浓度对再生丝素蛋白纤维降解性能的影响。结果表明:当CaCl_(2)质量分数为6%时,再生丝素蛋白纤维表面光滑、结构致密,在降解过程中表现出相对稳定的性质,降解25 d后,纤维表面只出现少许裂痕,降解率为3.8%,断裂强度下降了22.7%;当CaCl_(2)质量分数为2%和10%时,25 d后的降解率分别为9.4%和16.5%,断裂强度分别下降了43.2%和75.4%,纤维的可纺性变差,降解过程中纤维性能不稳定。在实际应用中可以通过调节溶解体系中盐的浓度来调控再生丝素蛋白纤维的降解性能。

印染工厂废水处理技术的成本效益分析

印染工厂有效的废水处理有助于减轻对环境的影响,关乎企业的经济效益和社会责任。通过收集相关的工业数据,应用净现值(NPV)、内部收益率(IRR)和回收期(PBP)等经济评估模型,深入分析物理处理、化学处理、生物处理及先进氧化技术等多种废水处理技术的成本与效益。探讨这些技术在印染工厂中的实际应用,以期为企业提供科学的决策支持,推动行业向环境友好型方向发展迈进,旨在为印染行业提供经济效益与环境保护之间的平衡策略,为相关政策制定和技术选择提供理论和数据支持。

聚乙烯醇/ZIF-8复合膜的制备及吸附性能

通过溶液流延法制备了聚乙烯醇/ZIF-8复合膜,采用SEM、FT-IR、XRD、TGA、BET等对聚乙烯醇/ZIF-8复合膜进行表征,并探究了复合膜的水稳定性、机械性能,以及对刚果红(CR)的吸附性能。结果表明:聚乙烯醇与ZIF-8材料复合后能改善聚乙烯醇的热稳定性,增加膜表面粗糙度;吸附过程以化学吸附为主,通过内部扩散控制吸附速率,符合准二级吸附动力学模型和Langmuir吸附曲线;ZIF-8质量分数为10%时制备的聚乙烯醇/ZIF-8复合膜,在温度20℃、刚果红溶液质量浓度95 mg/L时,对刚果红的最大吸附量达159.63 mg/g,使用4次后仍能保持93%的吸附效率。

罗布麻秆中纤维素提取及其气凝胶的制备

为实现罗布麻秆的高附加值利用,以罗布麻秆为原料,选用硝酸/乙醇法提取纤维素,通过单因素试验和正交试验优化的提取工艺为:温度85℃、时间1.5 h和固液比1∶25,提取的纤维素纯度可达98.61%。采用TEMPO氧化与超声处理相结合,制备纳米纤维素;再以其为骨架,加入聚乙烯醇和钠基蒙脱土制备纤维素复合气凝胶(NMPC)。结果表明:与纤维素气凝胶(PC)相比,NMPC对亚甲基蓝(MB)的吸附量最高达265.84 mg/g。当应变为60%时,NMPC的应力是PC的2倍。钠基蒙脱土的加入改善了气凝胶的结构,不仅提高了气凝胶的吸附性能,还提升了其压缩力学性能。

罗布麻杆提取木质素的气凝胶性能

选择氯化胆碱(ChCl)与乳酸(LA)合成低共熔溶剂(DES)来提取罗布麻秸秆中的木质素,并将提取的木质素(DL)与聚乙烯醇(PVA)共混,以四硼酸钠为交联剂,通过冷冻干燥技术制备了气凝胶A-PBDL。试验结果表明:DES提取木质素最佳工艺为:n(ChCl)∶n(LA)=1∶9,120℃提取9 h;红外图谱分析得知木质素中含有对羟基苯丙烷、创愈木基和紫丁香基三种结构,平均粒径为3.601μm。研究了气凝胶制备中木质素添加量、PVA浓度和四硼酸钠浓度对气凝胶孔隙率和强力的影响,发现掺杂少量木质素可显著提高气凝胶的力学性能及孔隙率,并增强其热稳定性。

印染废水处理用MOFs基光催化分离膜的制备及改性

MOFs基光催化分离膜综合了膜分离和光催化技术的优点,能够高效处理染料废水,降低膜污染,在印染废水处理领域中具有独特优势。介绍了MOFs光催化材料的类型和特点,概述了MOFs基光催化分离膜的制备方法,包括相转化法、界面聚合法、真空过滤法、静电纺丝法和原位生长法等,重点分析了光催化分离膜的改性方法,包括配体修饰、贵金属沉积、助催化剂修饰、固定聚氧金属酸盐和构筑异质结等。指出了MOsF基光催化分离膜目前实际应用中面临的主要问题和未来的研究方向。

聚酯织物碱减量和染色废水中纤维微塑料的赋存特征

合成纤维纺织品释放的微塑料是海洋中初级微塑料的主要来源,其中聚酯纤维是最常见的纤维微塑料之一。为了解聚酯织物染色加工环节纤维微塑料的排放特征,分析了聚酯印染加工企业的碱减量和染色环节废水的消解条件、纤维微塑料的丰度、形态及尺寸。结果表明,当双氧水质量分数为30%、消解温度为60℃时可对碱减量和染色环节的废水进行消解处理,且不影响聚酯纤维微塑料。两个环节废水中纤维微塑料的平均尺寸分别为557.3和671.9μm,主要分布在0~800μm,符合聚酯纤维微塑料的特征。碱减量和染色环节的废水中纤维微塑料的丰度分别为1200和360个/L,表明前处理环节烧碱刻蚀会产生大量纤维微塑料。碱减量和染色环节废水微塑料的污染负荷指数分别为2.2和1.2,其污染风险分别属于重度污染和中度污染。

再生角蛋白凝胶对纺织退浆废水中浆料分子的吸附性能

为实现废弃角蛋白纤维资源的高值化循环利用,在采用“还原预处理-甲酸”溶解法获取角蛋白多肽并引入α-硫辛酸进行化学改性基础上,制备再生凝胶材料用于纺织退浆废水中浆料分子的吸附处理。借助扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱等测试技术对角蛋白凝胶的结构和性能进行表征。针对聚乙烯醇(PVA)和淀粉2种浆料,探究凝胶对不同浆料分子的吸附规律及机制。结果表明:角蛋白凝胶具有均匀的三维孔隙结构,其化学组成和官能团结构与原纤维基本一致,且结晶程度较高;该凝胶对溶液体系中PVA分子的吸附量和去除率分别为16.278 mg/g和30.013%,对淀粉浆料则可达到133.234 mg/g和28.868%;此外,吸附动力学和热力学研究显示,角蛋白凝胶对2种浆料的吸附规律均符合准二级动力学模型,其中对PVA分子主要为物理吸附作用,而对淀粉则可能存在化学吸附效果。

PCN/FeOOH协同光催化/芬顿材料的制备及其催化降解性能

利用煅烧法和尿素/乙醇溶液协同介导法制备了磷掺杂g-C_(3)N_(4)纳米片(PCN)和αFeOOH复合的协同光催化/芬顿体系PCN/FeOOH,以罗丹明B(RhB)为污染物,研究其光催化降解性能。结果表明,复合催化剂的光催化性能与单一的PCN或FeOOH相比显著提高,分别为单独PCN光催化和单独FeOOH芬顿体系的2.99倍和3.59倍。在催化剂质量浓度为0.8 g/L,过氧化氢物质的量浓度为20 mmol/L,300 W氙灯下降解90 min,pH为3的条件下,对质量浓度为5mg/L的RhB降解率可以达到98.5%,降解过程符合一级动力学模型。

角蛋白凝胶新型制备技术及对重金属离子吸附性能研究

毛纺产业每年会产生大量废弃纤维及废旧制品,这些资源若无法有效处理将会造成资源浪费及环境污染等诸多问题。提取羊毛纤维中富含的角蛋白并制备为再生凝胶材料,是实现废弃资源高值化循环利用的重要途径之一。但由于羊毛复杂的化学结构及加工技术的不足,现有研究中角蛋白凝胶普遍存在制备率低或机械性能差等缺陷,难以实现产业化生产。基于此,对羊毛角蛋白的提取技术和凝胶制备方法进行了探究,并将制得的凝胶用于重金属离子吸附研究。实验中利用“还原预处理-甲酸法”提取角蛋白多肽,对还原预处理的工艺进行了优化。研究结果表明还原预处理工艺最优条件为TCEP质量分数100 g/L,浴比1∶10,处理时间2 h,处理温度80℃。经该工艺预处理后,纤维在甲酸中的溶解率可高达70%。随后,利用“透析-冷冻法”制得孔隙结构较均匀的角蛋白凝胶并将其用于铜离子和锌离子的吸附性能研究。结果显示在特定条件下,凝胶材料对两种重金属离子的吸附量和去除率均可达到0.06 mg/g以及40%左右,具有一定的研究和开发价值。

气浮法分离废旧涤棉混合纤维的关键技术

研究了“重力浮选+多级气浮”物理法在分离废旧涤棉混合纤维中的应用。在250mL 30%氯化钙溶液中,加入0.375g涤棉混合纤维,利用涤棉纤维与溶液的密度差,结合甲基异丁基甲醇(MIBC)起泡剂产生的气泡,可以实现一定的涤棉分离效果。结果表明,“重力浮选+多级气浮”的分离方法可以逐级分离出更多的棉纤维,四级气浮后底层样品的棉纤维占比可达到90.1%,但分离效果随分离级数的增加而减弱,其中二级气浮的单次分离效果最佳。

原位还原法制备纳米银/废旧蚕丝及其对直接染料的催化降解

以废旧蚕丝为载体,使用原位还原法制备纳米银/废旧蚕丝(Ag/SF),讨论工艺条件对纳米银粒子的制备及负载的影响。以硼氢化钠为还原剂,直接蓝15和直接橙26为目标降解物,探讨不同还原剂浓度条件下Ag/SF的催化降解性能。结果表明:单独使用硼氢化钠无法实现对直接蓝15和直接橙26的有效降解,Ag/SF的催化效率随反应温度和还原剂浓度的升高而上升,直接蓝15和直接橙26的降解率分别为59.70%和82.59%。

回收涤纶制备多孔碳材料及其吸附性能

为促进废旧纺织品回收再利用,以回收涤纶为原料,用化学活化法制备多孔碳材料,并探究其对活性染料的吸附性能。结果表明,在900℃,涤纶与活化剂KOH质量比为1∶3,反应时间为2 h条件下制备的碳材料吸附性能最佳,碘吸附值(A)达到2228.9 mg/g,亚甲基蓝吸附量(Qe)为220.5 mg/g,碳材料比表面积为987.434 m2/g,孔体积为0.9409 cm^(3)/g。碳材料对活性染料的吸附符合伪二级动力学方程;活性橙X-GN(小分子)染料扩散更快,在较低初始浓度时,符合Langmuir吸附模型,当初始浓度较高时,符合Freundlich吸附模型;活性蓝M-2GE(大分子)染料以Freundlich吸附模型为主。

废旧棉制备再生纤维素气凝胶实现盐晶收集及高效海水淡化

从回收再利用废旧棉布出发,结合边缘结晶效应,制备了集太阳能蒸发与盐收集于一体的气凝胶蒸发器。以碳纳米管为光热材料,通过对气凝胶的亲疏水区域复合以及形状设计,实现了边缘结晶。研究了蒸发器的水传输行为、区域化温度差异以及不同浓度的盐溶液对蒸发速率的影响,并在3.5%NaCl溶液中实现了1.93 kg/(m^(2)·h)的蒸发速率、高达91.5%的蒸发效率以及高达99.5%的离子去除率。

预氧化法制备棉花秸秆活性炭去除印染废水中的铬(Ⅵ)

以新疆南疆棉花秸秆为原料,采用H_(2)SO_(4)预氧化和KOH活化制备活性炭,其Langmuir比表面积达到1 580.94 cm^(2)/g。采用静态吸附试验研究活性炭对印染废水中铬(Ⅵ)的吸附性能。结果表明:p H为2,Cr(Ⅵ)的初始质量浓度为0.5 mg/L,活性炭投加量为0.1 g,吸附时间为150 min时,Cr(Ⅵ)的吸附量为28 mg/g。Langmuir吸附等温线能更好地描述棉花秸秆活性炭吸附Cr(Ⅵ)的过程,R^(2)为0.988 24,说明棉花秸秆活性炭的表面Cr(Ⅵ)主要以单分子层形态吸附。活性炭对铬(Ⅵ)的吸附符合准二级动力学模型,R^(2)为0.950 25。