不同掺杂方式制备V-N-TiO_2的光催化性能研究

以钛酸丁酯为钛源、二乙醇胺为氮源、偏钒酸铵为钒源,用溶胶-凝胶法,以不同掺杂方式合成V-N-TiO2。通过紫外可见漫反射吸收光谱(UV-VIS)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜图片(SEM),对不同掺杂方式制备的V-N-TiO2进行结构表征;以苯酚为污染物,考察其光催化活性。结果表明,采用将氮源和钒源引入钛源体系的掺杂方式制备的V-N-TiO2具有最佳的光催化活性,在紫外光下照射100min,对苯酚的降解率可达98.63%,在模拟太阳光照射300min后,对苯酚的降解率可达91.83%。

钒-氮共掺杂TiO_2光催化降解苯酚试验研究

采用溶胶-凝胶法制备了钒-氮共掺杂TiO2光催化剂,对苯酚溶液进行了光催化降解试验研究,考察了在模拟太阳光条件下,pH、曝气量、苯酚溶液初始和催化剂投加量对钒-氮共掺杂TiO2光催化剂降解苯酚溶液的影响。结果表明,在试验条件下,以800 W氙灯为光源,反应溶液pH=6,曝气体积流量75 mL/min,苯酚溶液初始质量浓度小于80mg/L,催化剂投加量1.5 g/L时,苯酚溶液降解率最高;钒-氮共掺杂TiO2光催化剂重复使用7次后,对苯酚的光催化活性没有明显下降,具有良好的重复使用性。可为钒-氮共掺杂TiO2的应用推广提供依据。

溶胶-凝胶法制备氮掺杂TiO_2的制备条件优化

以二乙醇胺为氮源,乙酸为抑制剂,乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备了氮掺杂TiO_2。以苯酚为污染物,在模拟太阳光(氙灯)下,考察了氮掺杂TiO_2制备过程中水用量、乙酸用量、乙醇用量、二乙醇胺用量、陈化温度、煅烧温度和煅烧时间7个因素对氮掺杂TiO_2光催化活性的影响,并采用正交实验优化了氮掺杂TiO_2的制备条件。实验结果表明,煅烧温度对氮掺杂TiO_2的光催化活性具有非常显著的影响;最优的制备条件为:n(钛酸四丁酯):n(水):n(乙酸):n(乙醇):n(二乙醇胺)=1:462:17 3:3:0.4(n(钛酸四丁酯)=0.015 mol),陈化温度为45℃,煅烧温度为400℃,煅烧时间为4 h。在此条件下制备的氮掺杂TiO_2对苯酚光催化反应3 h,其降解率达到75.13%,是未掺杂氮TiO_2的1.7倍。

膜集成技术深度处理石化行业排放水回用于生产的研究

采用膜集成技术对石化行业排放水深度处理后回用于生产进行了研究,确定了系统的工艺条件,考察了系统对排放水的深度处理情况,对有机物、悬浮颗粒等去除率平均达95%以上,对盐的脱除率达到设计要求,产水水质完全达到冷却水水质标准要求.系统长期运行稳定,经化学清洗,产水量基本保持恒定.

叠片式微孔膜过滤器的研制

介绍了叠片式过滤器的结构、性能特点、应用范围和开发前景 .叠片式过滤器由不锈钢或塑料空心圆盘做骨架 ,将片状滤材堆叠堆安装组成 .具有耐高温、低阻力、耐压强度高、反冲性能好、运行费用低等特点 ,在压缩空气过滤。

连续微滤深度处理炼化废水的应用研究

对影响连续微滤膜技术深度处理炼化废水效果的几个因素,如操作压力、进水温度、进水流速等进行了研究。并且研究了连续微滤膜污染的清洗效果。将传统工艺处理后的出水进行连续微滤深度处理,可使连续微滤出水的SDI15<3.0,浊度<0.5 NTU,CODCr<55 mg/L,该水可以作为工艺用水回用,同时可作为反渗透系统的进水,用反渗透做进一步的处理。

钒-氮共掺杂TiO_2的合成、表征及光催化性能

以偏钒酸铵作为钒源、二乙醇胺作为氮源,采用溶胶-凝胶法合成了钒-氮共掺杂TiO2.通过XRD、UV-Vis、TEM、XPS、BET等表征手段,对光催化剂的晶体结构及形貌、紫外可见光响应特性、比表面积、表面元素及存在形式进行分析,探讨钒氮共掺杂TiO2的影响机制.以苯酚为污染物,评价其在紫外光及可见光下的光催化活性.结果显示,所合成的光催化剂均为锐钛矿,钒氮共掺杂能够增大其比表面积,并使光吸收范围拓展至可见光区,N以O—Ti—N、Ti—O—N结构存在于钒氮共掺杂TiO2中,V以V5+的形式存在,钒-氮共掺杂TiO2在紫外光下对苯酚降解速率是TiO2的3.18倍,在可见光下对苯酚的降解速率为TiO2的2.56倍,重复使用7次后,钒-氮共掺杂TiO2对苯酚的降解率仍可以达到99%以上.

海绵铁生物填料对生化处理效果的影响

通过加入不同量海绵铁载体填料的SBR反应器与普通活性污泥SBR反应器处理生活污水效果的比较,考察了海绵铁用作生物处理载体填料的可行性。试验表明,海绵铁生物载体填料可以大大提高反应器的处理效果,特别是脱氮除磷的效果,且处理效果与海绵铁载体的投加量密切相关。当海绵铁加量为67g/L时COD的去除率最高,为100g/L时TN的去除率最高,海绵铁加量越大,除磷的效果越好。海绵铁生物载体填料具有广阔的开发研究前景。

混凝沉淀法处理马铃薯淀粉废水的应用研究

采用混凝沉淀法对马铃薯淀粉废水进行了试验及工程应用研究。结果表明,混凝剂种类、投加量、投加方式、pH及沉降时间对处理效果都起着重要作用。在pH为10左右,PAC投加量为5000mg·L-1,PAM投加量为3.2mg·L-1时,沉降30min,废水COD去除率达58.14%;浊度去除率可达91.97%;SS去除率达91.11%。用混凝沉淀法处理马铃薯淀粉废水可减轻后续生化处理系统的负担,在蛋白回收生产工艺中应用,可提高蛋白的回收率。

MIBR／纳滤组合工艺用于再生水回用工程

以生活污水为对象,采用膜固定化微生物反应器(M IBR)/纳滤组合工艺进行再生水回用处理,出水水质达到《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)中"农村小型集中式供水和分散式供水部分水质指标及限制"标准。该组合工艺流程简单、投资省、出水水质好、自动化程度高,为严重缺水地区(尤其是铁路沿线站点)解决洗衣、洗浴等用水提供了新思路。

膜分离技术在番茄汁浓缩工艺中的应用

膜分离技术由于具有结构简单、操作容易、无需加热、能耗低、速度快等特点,使其正广泛地应用于食品工业领域.介绍了膜分离原理及特点,并对管式反渗透、离心分离与卷式反渗透、陶瓷微滤与卷式反渗透、直接渗透浓缩四种类型的膜分离技术的优缺点及其在番茄酱加工工艺中的应用和发展方向作了概述,以期为改进膜分离技术在番茄汁浓缩工艺中的应用找到新的途径.

多功能复合抛物面太阳能光催化反应器研制

通过草酸铁钾化学光量计曝光试验对其光学性能进行测定,光子采集效率因子Φef为0.75,反应器具有良好的光学性能;以苯酚作为目标污染物,以表观量子产率表征光催化反应效率,P25和自制V-N-Ti O2表观量子产率分别为0.0091、0.0079,具有良好的光催化反应效率;进行全天候运行实验,能实现悬浮态、流化床和固定床3种光催化反应形态,完全降解20 mg/L苯酚,日处理量达0.96 t。

钒-氮共掺杂TiO_2/凹凸棒复合光催化材料表征及光催化性能研究

用溶胶-凝胶法制备了钒-氮共掺杂TiO2/凹凸棒复合光催化材料,采用TEM、XRD、BET及UV-Vis漫反射吸收光谱对其性能进行了表征。在模拟太阳光条件下,以亚甲基蓝溶液为目标降解物,对复合光催化材料光催化性能进行评价,复合光催化材料投入到亚甲基蓝溶液中饱和吸附,在40mg/L的亚甲基蓝溶液中,复合光催化材料投加量为1g/L,在800W氙灯下反应6h后,对亚甲基蓝的降解率为84%;重复反应4次,光催化降解变化不大;静置40min后,完成沉降,实现回收。

膜分离技术回收干酪素生产废水酪蛋白的中试研究

采用卷式超滤膜对干酪素生产废水进行了回收酪蛋白的中试实验,研究了卷式超滤膜在回收工艺中的温度、压力、流速、浓度与膜通量和酪蛋白截留率之间的关系。实验证明,卷式超滤膜对干酪素生产废水中的蛋白质的截留率大于90%,单位面积的透水量大于平板式超滤膜,清洗效果好。

膜技术回收马铃薯淀粉废水中蛋白质的中试研究

采用超滤膜对马铃薯淀粉废水进行了回收蛋白质的中试实验,研究了超滤膜在回收工艺中的温度、压力、流速、浓度与通量之间的关系,同时也研究了超滤膜在回收工艺中的温度、压力、流速、浓度与蛋白质截留率之间的关系。结果表明,超滤膜对马铃薯淀粉生产废水中的蛋白质的截留率大于90%,COD的截留率大于50%,清洗效果好。

膜分离法净化硫氰酸钠

采用膜分离一步法去除硫氰酸钠溶液中的有机杂质、硫酸根及含铁杂质。结果表明,当硫氰酸钠进料速度为7.0～10.0L/min,压力为2.0MPa,温度约为25℃时,采用膜分离工艺对于硫氰酸钠溶液中的杂质具有较高的去除率,而对硫氰酸钠基本无截留;膜分离对硫氰酸钠中的总杂质、硫酸根和含铁杂质的去除率约为80%,97%,60%。

表面活性剂对钒-氮共掺杂TiO_2的结构及光催化性能的影响

采用不同类型的表面活性剂改性钒-氮(V-N)共掺杂TiO2光催化剂,采用X射线衍射(XRD)、BET比表面积分析、透射电子显微镜(TEM)、激光粒度分析等多种表征手段,探讨了不同表面活性剂对V-N共掺杂TiO2的晶相结构、形貌、比表面积、孔径分布、团聚指数以及光催化活性的影响。结果表明,使用的几种不同类型的表面活性剂能有效改善V-N共掺杂TiO2的团聚情况,而非离子表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对V-N共掺杂TiO2团聚的改善能力比离子型表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基苯磺酸钠(DBS))小;使用的几种表面活性剂均能提高V-N共掺杂TiO2的光催化活性,而阳离子表面活性剂(CTAB)改性使得V-N共掺杂TiO2降解苯酚的性能得以显著提高。

流动相光催化反应器对苯酚的降解特性研究

对流动相体系中光催化降解苯酚的反应特性进行实验研究．采用流动相光催化反应装置，以苯酚作为目标污染物，TiO2（Degussa—P25）作为光催化剂，针对吸附、光解、光源强度、曝气量、苯酚初始浓度和催化剂投加量等对降解苯酚溶液的影响进行了研究，并进行了动力学分析，建立了相应的苯酚光催化降解动力学经验方程．实验结果表明，苯酚在流动相光催化反应器中，吸附和光解对悬浮态TiO2催化剂降解苯酚的影响微弱；循环流量为0．5～0．6L／min时光催化降解苯酚效果最好；苯酚初始浓度在10～60mg／L之间时，苯酚的降解遵循表观一级反应动力学规律，表观反应速率常数K—Ksum（0．0006I＋0．0047），其中Ksum=16．783[1／C0]＋0．0556．

窖水中主要无机离子对光催化灭除大肠杆菌(E.coli)的影响研究

采用自主开发的N-TiO_2作为光催化剂,在流动相光催化反应装置中,对窖水中所含Ca^(2+)、Cl^-、CO_3^(2-)、HCO_3^-、SO_4^(2-)等主要无机离子对光催化剂灭除E.coli的影响,以及复配模拟窖水和实际窖水对光催化灭除E.coli的影响进行了实验研究,并分析了其影响机理。实验结果表明:Ca^(2+)、HCO_3^-对光催化灭除E.coli有抑制作用,CO_3^(2-)对光催化灭除E.coli有明显的促进作用,而SO_4^(2-)、Cl^-对光催化灭除E.coli无影响。在对实际窖水进行光催化灭除E.coli菌落总数的实验中,经60min反应,窖水中菌落总数和总大肠菌群均为零,达到国家饮用水卫生标准,说明自主开发的NTiO_2光催化剂在农村窖水深度处理灭除E.coli效果好,可推广应用。

钒—氮共掺杂TiO_2光催化剂的合成优化

采用溶胶—凝胶法合成了钒—氮共掺杂TiO2光催化剂,通过在模拟太阳光下降解苯酚测定其光催化活性.考察了钒源用量、水解温度、陈化温度、陈化时间等因素对钒—氮共掺杂TiO2光催化降解苯酚性能的影响.结果显示,最优条件下合成出的钒—氮共掺杂TiO2在模拟太阳光下催化反应4h,对浓度为60mg/L的苯酚的降解率达到91.83%.