Fe3O4掺杂制备气体分离功能炭膜

采用共混法在聚酰亚胺前驱体中引入Fe3O4纳米粒子,经高温热解炭化制备了杂化功能炭膜.采用XRD、TEM和VSM等分析方法对所制备的功能炭膜进行表征,并探讨了Fe3O4纳米粒子的掺杂量及炭化终温对功能炭膜气体分离性能的影响.结果表明,Fe3O4纳米粒子在热解炭化过程中发生了物相形态的改变,并对前驱体起到了催化石墨化的作用,使功能炭膜具有类石墨片层和乱层炭的两种炭结构形态,同时具有磁性.气体渗透实验表明,掺杂Fe3O4纳米粒子使所制备的功能炭膜具有"分子筛分"的分离特征,提高了炭膜的气体渗透性能,特别是对小分子气体H2的渗透性提高了61倍,H2/CO2的分离选择性也明显得到改善.Fe3O4的掺杂量和炭化终温对炭膜的气体分离性能有显著影响.Fe3O4添加量为20wt%的功能炭膜对H2、CO2、O2、N2和CH4等纯气体的渗透系数分别为15476、4385、1565、193和114Barrers[1Barrer=1×10-10cm3(STP).cm/(cm2.s.cmHg)].

酸析—微电解—Fenton试剂氧化联合工艺预处理苯达松废水

采用酸析—微电解—Fenton试剂氧化联合工艺预处理苯达松废水。考察了酸析pH、铸铁粉加入量、微电解时间、双氧水加入量、Fenton试剂氧化时间等因素对废水处理效果的影响。实验结果表明:最佳工艺条件为酸析pH 3.0,铸铁粉加入量1.0 g/L,微电解时间2 h,Fenton试剂氧化时间4 h,双氧水加入量25 m L/L;在最佳工艺条件下处理初始COD为22 500 mg/L、BOD5/COD为0.08、色度为2 500倍的苯达松废水,总COD去除率为96.2%,出水COD为858 mg/L,出水色度为150倍,BOD5/COD为0.38;采用微电解—Fenton试剂氧化联合工艺预处理酸析后的苯达松废水,处理效果远高于单独微电解和单独Fenton试剂氧化工艺。

Fe/C杂化炭膜的制备及其气体分离性能

将二茂铁作为有机添加剂引入炭膜前驱体聚酰亚胺,经高温热解制备了Fe/C杂化炭膜。考察了二茂铁的添加量对杂化炭膜气体渗透性能的影响。采用热重、红外、X射线衍射和透射电镜等分析方法对所制备的杂化炭膜进行了表征。结果表明,在前驱体中添加二茂铁能显著提高炭膜的气体渗透性能,随着添加量的增加,膜的气体渗透系数明显增加而分离系数则减小,当二茂铁添加量为15%时,对H2、O2、N2、CO2、CH4等纯气体的渗透系数分别为2806、1039、266、31、8barrer,对O2/N2、CO2/N2、CO2/CH4的分离系数分别为8.6、33.5、129.5。Fe/C杂化炭膜是基于"分子筛分"机理分离气体分子。

添加磁性纳米粒子制备气体分离功能炭膜

以聚酰胺酸为炭膜前驱体,分别以Fe3O4、γ-Fe2O3、Zn0.5Ni0.5Fe2O4以及二茂铁为掺杂物,经高温热解制备了4种Fe系物质掺杂的气体分离功能炭膜,对所制备的功能炭膜微结构及磁性能进行了表征。结果表明,各掺杂物在热解炭化过程中发生了物相结构的变化,其中Fe3O4和Zn0.5Ni0.5Fe2O4纳米粒子对前驱体起到了催化石墨化的作用。气体渗透测试结果表明,各掺杂物所制备的功能炭膜以分子筛分机理为主导进行气体分离,且气体渗透性能都有了显著的提高,特别是小分子气体H2渗透性最大提高了近48倍,Fe3O4掺杂所制备的功能炭膜,其H2、CO2、O2、N2和CH4等单组分气体的渗透系数分别达到了12194、3433、1175、136和74Barrers[1Barrer=1×10-10cm3(STP).cm/cm2.s.cmHg]。经Fe3O4、γ-Fe2O3和Zn0.5Ni0.5Fe2O4掺杂制备的功能炭膜更是提高了H2/CO2的分离选择性。

含铝酸性农药废水合成聚合硫酸铝混凝剂

采用农药三唑醇生产过程中产生的含铝酸性废水为原料,合成了聚合硫酸铝（PAS）液体混凝剂,并用于厂区污水站好氧池出水的混凝处理。考察了碱化剂用量、聚合温度、聚合时间等合成条件及PAS加入量、混凝pH等混凝条件对混凝效果的影响,并比较了PAS与商售聚合氯化铝（PAC）的混凝效果。实验结果表明：在n（碱化剂）∶n（硫酸铝）为2.1∶1、聚合温度为80℃、聚合时间为60 min的条件下,所得PAS液体混凝剂产品的w（Al2O3）为7.8%-9.0%,盐基度为45%-60%,pH为3.5-4.0,产量为0.75 t/t（以废水计）;在PAS加入量为2.0 mL/L、混凝pH为10.0时,COD和SS的去除率则分别达到14.6%和83.0%;该PAS可替代厂区常规使用的商售PAC,日节约废水处理成本5 922元。

管状复合炭膜的制备及气体分离性能

以商用PMDA-ODA型聚酰胺酸为涂膜液,采用浸渍涂膜法制备管状复合炭膜,考察支撑体的孔径尺寸、涂膜液浓度以及加入添加剂对所制备复合炭膜的气体分离性能的影响;并利用热重分析及扫描电镜考察所制备炭膜的热分解行为和复合效果.结果表明,与混煤支撑体相比,烟煤支撑体所制备的管状复合炭膜表现出更好的气体分离性能;随着涂膜液浓度的增加,气体的渗透速率呈先下降后上升的趋势,选择性则先增大后减小;添加表面活性剂不仅改善了涂膜液与支撑体表面的复合效果,减少了涂膜次数,同时提高了炭膜的气体渗透能力;在最佳制膜工艺条件下,H2、O2、CO2、N2的渗透速率分别为176.3×10-10、16.97×10-10、15.57×10-10、1.79×10-10mol/(m2.s.Pa),H2/N2、O2/N2、CO2/N2的选择性为100.7,10,9.34.

混凝沉淀-微电解-Fenton氧化处理颜料废水的研究

对某颜料企业高浓度洗涤废水进行了混凝沉淀、微电解-Fenton氧化的处理研究。结果表明,在pH=12,PAC投加量为250 mg/L时,COD、LAS、SS去除率分别为47.8%、47%、52%。微电解-Fenton氧化的最佳条件为:铸铁粉投加量为0.3 g/L,微电解反应时间为1 h,双氧水投加量为10 mL/L,Fenton氧化时间为3 h。研究发现将混凝沉淀置于微电解-Fenton氧化前可提高处理效率,COD、LAS总去除率分别高达77.9%、98%。

前置反硝化生物滤池处理化工企业生化尾水

化工企业生化尾水水质复杂、可生化性低,含有稳定的难降解、有毒污染物。前置反硝化生物滤池具有良好的脱氮效果,投资及运行成本低,广泛用于尾水的深度处理。采用该工艺对某化工企业生化尾水进行深度处理,考察了水力停留时间、硝化液回流比及碳氮比等参数对前置反硝化生物滤池工艺处理效果的影响。结果表明,停留时间为6 h、回流比为100%、碳氮比为4时脱氮效果较好,装置运行稳定,出水COD在80 mg/L以下,TN在15 mg/L以下,达到当地排放标准要求(COD≤100 mg/L,TN≤15 mg/L)。

头孢唑肟钠生产废水综合处理

针对江苏某头孢类抗生素药物生产公司新增头孢唑肟钠项目产生废水的具体水质特点,结合现有污水站情况,将生产中产生的46股废水进行分类收集、分质处理。将高浓含磷废水蒸馏出水、二氯甲烷废水汽提出水混合高浓低盐废水进行微电解-Fenton氧化处理,出水混合高盐废水蒸馏出水、低浓废水和其他产品废水预处理出水,进行厌氧-好氧生化处理,生化出水通过臭氧催化氧化进行深度氧化,各项出水指标均达到园区接管标准。

聚糖反应-A2/O-臭氧催化氧化处理聚氨酯废水的研究

针对江西某聚氨酯公司生产废水甲醛含量高,COD和氨氮浓度高,以及可生化性差的特点,设计采用“预处理-生化反应-深度处理”的组合工艺对其进行处理。其中,预处理通过聚糖反应去除废水中的甲醛,并提高废水的可生化性;生化反应采用A2/O工艺,主要去除废水中的COD和氨氮;生化处理出水采用臭氧催化氧化进行深度处理。工程实际运行结果表明,最终处理出水甲醛≤5 mg/L,COD≤500 mg/L,氨氮≤45 mg/L,出水水质达到园区接管标准。

印染废水处理技术的研究动向

阐述了印染废水处理技术提升的迫切性,系统总结了近几年来国内外印染废水处理技术的发展动态,为印染废水达标排放提供可行的解决路径。

利用含铝废盐酸制备聚合氯化铝

以某医药企业产生的含铝废盐酸为原料制备了液体聚合氯化铝(PAC)。确定了适宜的有机物去除方法和碱化剂,考察了碱化剂投加量、废盐酸铝离子含量等合成条件对PAC产品指标的影响,并比较了自制PAC和市售PAC对该企业污水站二沉池出水的混凝效果。实验结果表明:采用活性炭吸附法去除废盐酸中有机物,选择固体CaO作为碱化剂,在活性炭投加量1‰(w)、吸附时间1 h、铝离子含量9.5%(w,以Al2O3计)、CaO投加量80 g/L、反应时间24 h的条件下,制备的液体PAC达到行业标准HG/T 2677—2017《工业聚氯化铝》中的Ⅲ类标准;自制PAC对废水COD和SS的去除率均优于市售PAC,不仅可替代其使用,还可外售产生经济效益。

低碳氮比规模化养猪场废水处理改造工程实例

针对某养猪场养猪废水高NH_4^+-N含量和低碳氮比等特点,采用上流式厌氧污泥床(UASB)+分段进水2级A/O+芬顿氧化+折点氯化除氮组合工艺对原有处理装置进行改造。原处理工艺无针对性,只进行厌氧+好氧生化处理,很难将废水中难降解物质去除,且脱氮除磷效果差,导致出水无法满足GB 8978-1996排放要求。改造后的实际运行结果表明,装置运行稳定,出水COD≤100 mg/L,NH4+-N、TP的质量浓度分别≤15、≤0.5 mg/L,达到GB8978-1996规定的一级排放标准。组合工艺充分利用现有设施,处理效率高、运行能耗低、管理简单方便,可有效保障出水各项指标稳定达标。

铁碳微电解-生物膜法-高级氧化新型组合工艺处理印染废水的降解迁移规律

采用铁碳微电解-生物膜法-高级氧化工艺处理实际印染废水。为了研究该组合工艺的降解特性,应用GC-MS分析了该工艺处理印染废水的有机物降解过程。结果表明,铁碳微电解提升了印染废水的可生化性,胺类有机物种类和质量分数升高,芳香族有机物种类和质量分数下降;生物膜法对胺类有机物有较好的去除效果,对芳香族有机物去除效果较差;高级氧化工艺能够氧化大部分芳香族有机物,对胺类和有机卤化物效果甚微;该组合工艺对污染物的降解具有良好的效果,出水符合DB 32/1072—2007的限值要求。

催化臭氧氧化水中氨氮的研究

采用γ-Al2O3催化臭氧氧化技术对废水中的氨氮降解进行研究,探讨了溶液的pH值、催化剂量、臭氧投加量、无机阴离子对氨氮去除率的影响。在臭氧量50 mg/min、氨氮浓度50 mg/L、初始pH值9、催化剂量100 g/L的实验条件下,氨氮去除率为62.72%。Cl-和SO42-对氨氮去除率没有影响,但是Cl-能提高氨氮转化氮气选择性。叔丁醇抑制实验表明·OH在去除氨氮的过程中发挥主要作用。

γ-Al2O3催化臭氧氧化二沉池废水的研究

采用γ-Al2O3催化臭氧氧化技术对化工园区二沉池废水深度处理进行研究,探讨了催化剂量、催化剂粒径、臭氧量、初始pH对COD去除率影响。在催化剂量80 g/L、催化剂粒径1.5~3.0 mm、臭氧量50.0 mg/L、初始pH值9的条件下,COD去除率达52.9%。γ-Al2O3在处理二沉池废水过程中高效、稳定,适合工程推广应用。

多胺类低共熔溶剂高效捕集低压CO2的研究

以咪唑(Im)和三乙烯四胺(TETA)为原料,采用水浴加热合成低共熔溶剂(DESs),并用其捕集低压CO2实验研究。在优化的条件下,DESs(Im-TETA)对CO2的吸收量为0.63g·g-1。13C NMR谱图分析,发现该类DESs的胺基与CO2发生化学反应,生成氨基甲酸根(RNHCOO-),实现CO2的高效捕集。

非均相催化活化过硫酸盐处理废水的催化剂研究进展

非均相催化活化过硫酸盐高级氧化技术具有广泛的应用前景,本文介绍近年来非均相催化剂的研究现状,从过渡金属催化剂、碳系催化剂、负载型催化剂分别总结最新的研究动态和取得的研究成果,并对非均相催化活化过硫酸盐的未来发展方向进行探讨。

微电解-芬顿-水解酸化-接触厌氧-ABFT-混凝工艺处理甾体类制药废水

采用微电解-芬顿-水解酸化-接触厌氧-ABFT-混凝沉淀工艺处理甾体类制药废水,主要介绍了废水的处理工艺流程、工程设计、调试运行和处理效果。经过该工艺处理后的废水COD、NH3-N、TP及甲苯的去除率,分别为98.53%、95.20%、92.40%、99.58%,出水各项指标满足《化学合成制药工业水污染排放标准》(GB21904-2008)的要求。

“BAF-混凝”工艺处理生化尾水的调试及运行研究

针对化工废水的生化尾水中总氮和总磷浓度较高的特点,采用“BAF-混凝”工艺进行了调试研究。调试运行的实际结果表明,该工艺具备强稳定性,对高总氮、高总磷的生化尾水有较好的去除效果,平均出水总氮、总磷、COD的浓度分别为8.5 mg/L、0.3 mg/L和60 mg/L,达到GB 18918-2002规定的一级B排放标准。“BAF-混凝”工艺可有效的脱氮除磷,同时具备一定的生化作用,总氮、总磷、COD的平均去除率分别为90%、60%和30%。