弱酸性蓝AS 染料排放的废盐制碳基吸附剂及利用

将染料弱酸性蓝AS(AS)生产排放的含盐废水喷雾干燥后制成废盐,再将其有机污染物煅烧制备成类活性炭吸附剂(LAC),用于AS染料生产过程中产生的洗涤废水的吸附脱色净化,同时回收粗盐NaCl可循环用于AS工业生产的盐析过程。对LAC进行吸附过程动力学、热力学研究,并研究AS染料废水溶液初始浓度、温度及pH对吸附性能的影响。在40 mg/L的AS染料废水中,温度为318 K的条件下,平衡吸附量为29.22 mg/g。在酸性及温度较高时吸附能力较强。Langmuir等温线方程能更好拟合吸附实验结果。另外,采用一锅混合法,添加四水合乙酸镁对LAC进行改性,改性后的吸附剂LACMg0.75比表面积较LAC提升了近5倍,饱和吸附量能够达到550.02 mg/g,较LAC提升了接近20倍。

工业固废CO_(2)矿化协同减污降碳关键技术进展

针对工业过程CO_(2)和固废排放的问题,减污降碳刻不容缓。CO_(2)矿化技术在封存CO_(2)的同时固废得到资源化利用,受到广泛关注。论述了不同工业固废作为CO_(2)矿化原料的利用情况,对比分析了不同矿化工艺优缺点及CO_(2)矿化机理,总结了不同CO_(2)矿化工艺研究现状和工业化应用情况。研究发现,目前针对固废CO_(2)矿化缺乏机制性解释,无法有效控制金属离子的浸取过程和矿化过程中气液固传质的效率,同时矿化形成的碳酸盐产品存在粒径大、易团聚、功能单一等问题。未来需进一步研究浸渍过程中表面溶剂扩散等控制浸取速率和程度的机制;深入研究碳酸盐成核结晶动力学机制及碳酸盐晶体形貌、粒度调控方法;构建煤基固废浸取、矿化溶质气-液-固传输模型,进行工艺参数优化和过程强化并确定放大规律;进一步加强CO_(2)矿化利用技术全生命周期和经济评价;最后,需加大CO_(2)矿化利用技术的中试、示范技术集成和成套工艺建设,为规模化减污降碳技术的工业化发展奠定技术支撑。

锂电池回收产出的碳酸锂制备单水氢氧化锂工艺分析与探讨

锂元素的回收是电池回收工艺中的关键步骤,目前一般采用湿法浸出技术将有价元素从锂电池黑粉中转移到溶液中,然后经过除杂净化得到精制的硫酸锂溶液,加入碳酸钠制备成工业级碳酸锂或者碳酸锂粗品,再经精制除杂得到碳酸锂产品返回电池生产过程。随着氢氧化锂市场需求的提高,如何将碳酸锂经济高效地转化为氢氧化锂也成为重要环节。针对电池回收产生的工业级碳酸锂转化为氢氧化锂的工艺过程,详细分析了不同工艺路线的原料选择、工艺过程、产品及副产品产出以及能源消耗等关键因素,通过对比不同工艺路线的优劣势,总结出不同企业状态适用的工艺路线,旨在为优化生产流程、提高回收产业链附加值提供有价值的参考。研究结果将有助于指导电池回收企业在选择氢氧化锂生产工艺时作出决策,同时也为盐湖提锂和矿石提锂产生的碳酸锂生产氢氧化锂提供借鉴。

催化裂解法处理多晶硅行业中的氯硅烷高沸物

使用有机胺类催化剂催化裂解多晶硅生产过程中副产的氯硅烷高沸物,考察了反应温度以及催化剂种类对高沸物催化裂解反应的影响并对反应机理进行了分析。结果表明,以N,N-二甲基苯胺为催化剂,反应温度130~135℃,反应时间1.5 h,催化剂用量8%时,单硅烷产物的收率可达79.99%。

剩余污泥厌氧消化抑制产甲烷代谢研究进展

首先阐述了抑制污泥厌氧产甲烷代谢的环境因素,主要是初始溶解氧、有机负荷、温度及pH。归纳了污泥厌氧消化产甲烷的内源抑制因素腐殖酸、氨氮及盐度,腐殖酸可通过竞争产甲烷菌的电子及影响相关酶的活性来抑制产甲烷,氨氮主要依靠影响产甲烷菌活性抑制产甲烷,盐度不仅影响产甲烷活性,而且也影响胞内有机基质释放。阐明了两种常用专性和非专性的外源抑制剂的作用机理。归纳了抑制污泥厌氧产甲烷的研究进展,以期为污泥产酸资源化利用提供理论参考。

微塑料对重金属Cr(Ⅵ)和Pb(Ⅱ)的吸附特征研究

通过氧化-紫外老化的实验室模拟老化法对原始微塑料进行老化,研究原始和老化聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)和聚乳酸(PLA)微塑料在水溶液中对Cr(Ⅵ)、Pb(Ⅱ)的吸附特征。SEM、BET、XRD、XPS和FTIR结果表明,氧化-紫外老化法增加微塑料表面粗糙度、孔隙体积和含氧官能团。动力学和等温线吸附实验结果表明,原始微塑料和老化微塑料对Cr(Ⅵ)和Pb(Ⅱ)的吸附分别以单层的物理吸附和多层的化学吸附为主。微塑料对重金属Cr(Ⅵ)和Pb(Ⅱ)的吸附能力和吸附特点与微塑料种类有关。可生物降解微塑料PLA对Cr(Ⅵ)和Pb(Ⅱ)均表现出较强的吸附能力。

改善剩余污泥厌氧消化产甲烷性能的新策略:导电材料介导微生物种间直接电子传递

综述了近年来关于碳基和铁基导电材料促进DIET产甲烷的研究进展,归纳了直接种间电子传递的机制,总结了碳基和铁基导电材料的结构特征、电子传递机理和强化剩余污泥厌氧产甲烷效果。指出了当前研究存在的不足,并对未来的研究方向做出了展望。

含铬废水和污泥中铬的处理研究进展

随着“绿色发展”观念的持续推进,传统制革行业因其生产工艺中产生的污染而逐渐受到冲击。制革鞣制过程所产生铬鞣废水及其处理后所产生的污泥,若得不到有效处理和利用,不仅会对环境和人的身体健康产生危害,还会造成铬资源的大量浪费,经济、高效的铬处理与利用技术的开发已迫在眉睫。基于此,分别对制革过程产生的含铬废水及其沉淀过程产生的污泥中铬的处理方法进行了介绍,如循环利用法、电絮凝法、生物沥滤法和超临界水氧化法等,并对含铬废水和污泥中铬的处理回收方法的发展进行了总结和展望,旨在为我国皮革行业的绿色化发展提供一种新的思路。

有机胺改性树脂基球形活性炭对二氧化碳的吸附行为

以球形结构的固废离子交换树脂为原料,经CO_(2)活化、酸洗处理制得具有较高比表面积和较大中孔孔容的树脂基球形活性炭(HRSAC),然后在其表面负载聚乙烯亚胺(PEI)制得吸附材料PEI-HRSAC。系统考察了PEI负载量和吸附温度对CO_(2)吸附性能的影响,结果表明,在活化温度为950℃、活化时间为1 h的最佳活化工艺条件下,所制得的树脂基球形活性炭经酸洗处理后其比表面积为1365 m^(2)/g,中孔孔容为2.04 cm^(3)/g,中孔孔径主要分布在10~40 nm;PEI-HRSAC吸附材料对CO_(2)的吸附性能随吸附温度和PEI负载量的升高先增大后减小;当PEI负载量为65%、吸附温度为75℃时,PEI-HRSAC吸附材料对CO_(2)的吸附量最高,约为4.09 mmol/g,在经过4次循环吸/脱附后吸附量仍保持在较高水平(3.66 mmol/g)。

ZSM-22分子筛合成及其正十二烷烃临氢异构化性能:模板剂和动态晶化的影响

以二乙胺(DEA)或1,6-己二胺(DAH)为模板剂,分别在静态或动态条件下合成具有不同形貌和聚集状态的ZSM-22分子筛,采用XRD、SEM、EDS、TEM、NH3-TPD及N2吸附/脱附表征手段对其进行表征分析。并负载Pt在Al2O3上和ZSM-22机械混合制备双功能催化剂,考察其正十二烷的临氢异构化反应性能。结果表明,模板剂和动态晶化会改变ZSM-22分子筛的形貌及聚集状态,并且会影响其酸性、比表面积和临氢异构活性。其中,以二乙胺为模板剂,静态晶化72h合成的ZSM-22具有最优的催化性能,在310℃反应温度下,正十二烷异构化转化率为66%时,异构十二烷的选择性达到90%。但是,模板剂及动态晶化条件对单支链异构体的产物分布影响较小,异构体产物以支链靠近端位的2-甲基十一烷为主,且随着反应温度升高,2-甲基异构体选择性明显降低。

电石渣改性制备高效CO_(2)复合吸收剂

电石渣是典型的高钙工业固体废弃物,具有优异的CO_(2)吸收性能,但是在钙循环中纯电石渣的反应活性和CO_(2)吸收性能会随着循环次数的增加而降低。本文以电石渣为钙源,以MgO和ZnO为掺杂剂合成高效稳定的钙镁锌复合吸收剂,在固定床反应器中探究了合成工艺条件及掺杂量对复合吸收剂CO_(2)吸收性能的影响,以及循环吸收过程中吸收剂内部结构的变化。结果表明,利用干物理混合法合成的吸收剂比湿混合法具有更丰富的孔隙结构,Mg和Zn元素在电石渣表面分散均匀,有效改善了电石渣的抗烧结性能和反应活性,改性后的复合吸收剂在循环过程中具有更高的CO_(2)吸收性能,且20次循环后,干物理混合法合成的复合吸收剂CO_(2)吸收量仍可达0.42 g/g。

双氧水吸附净化工艺中失活树脂的失活机制及再生方法研究

为解决现有双氧水生产工艺中甲醇再生树脂不完全而导致树脂更换频率高的问题,通过借助高分辨液质联用、热重分析、傅里叶红外光谱、X线光电子能谱等表征手段分析了双氧水再生工艺中树脂吸附双氧水前后含有的有机杂质及无法完全再生脱附出来的杂质;选用了不同的再生剂对失活树脂进行再生,并通过傅里叶红外变换光谱对再生后树脂进行了表征分析,NaOH溶液处理后失活树脂中属于2甲基环己基醋酸酯的红外特征峰已经完全消失;然后配制了不同浓度的NaOH溶液对失活树脂的再生进行了条件优化,N 2吸脱附测试结果表明,当碱液浓度为0.25 mol/L时,失活树脂的比表面积恢复为575 m^(2)/g,高于甲醇再生后的失活树脂的412 m^(2)/g,其再生效果要优于甲醇再生。

FeCo/Hβ分子筛催化N_(2)O低温分解的性能研究

以过渡金属､稀土金属､碱土金属､主族金属等为活性组分,REY､USY､ZSM-5､Hβ､4A､NaX､NaY以及SAPO-34等分子筛为载体,采用等体积浸渍法制备了负载型低温脱硝催化剂。通过XRD､BET､H_(2)-TPR等对催化剂理化性质进行表征,探究了其催化N_(2)O直接低温分解的性能。结果表明,负载Fe-Co双组分的Hβ分子筛催化性能最佳,相应负载量分别为12%和6%,最佳焙烧温度为430℃。Fe_(12)Co_(6)/Hβ具有较高的活性､热稳定性及良好的工业应用前景。

混合二元羧酸分离研究进展

在工业生产己二酸过程中会副产丁二酸和戊二酸。丁二酸、戊二酸、己二酸均为重要的化工生产原料,将这三种酸统称为混合二元羧酸(DBA)。寻找合适的方法将其进行分离将会产生可观的经济效益和社会效益。综述了DBA的应用及分离方法,并对DBA的分离研究进行了展望。

抗生素去除与二氧化碳固定耦合的微藻包埋技术研究

为了解决抗生素污染日益严峻和二氧化碳过量排放的问题,本研究以蛋白核小球藻为原料,海藻酸钠为固定剂,氯化钙为交联剂,制备蛋白核小球藻藻珠并将其用于抗生素去除与二氧化碳固定耦合。研究结果表明:当海藻酸钠为2%(质量分数,下同)和氯化钙为3%时,藻珠成球速度、机械强度和抗崩解性最佳。5%(体积分数,下同)和10%的二氧化碳显著促进了蛋白核小球藻的生长并增强了其对头孢拉定的处理能力,反应24 h后头孢拉定去除率分别为84.89%和84.31%,二氧化碳的吸收率分别为72.25%和71.71%。相比于二氧化碳5%和10%条件,二氧化碳20%条件下蛋白核小球藻对抗生素的处理和二氧化碳的吸收率均显著降低。二氧化碳5%和10%条件下的碳代谢相关酶1,5-二磷酸核酮糖羧化酶活性显著升高,能够使微藻细胞固定更多的二氧化碳。二氧化碳10%条件下的碳酸酐酶活性显著升高,能够催化更多的碳酸氢钠转变为二氧化碳,从而被微藻细胞吸收利用。

CCUS技术及镁基功能材料在其中的应用

综述了碳捕集、利用与存储(CCUS)技术的研究进展,特别是分析了MgO、Mg/Al水滑石等镁基功能材料在CO_(2)捕集和碳资源转化中的应用研究。讨论了不同类型的镁基材料所具有的不同理化性质和特征结构以及其在不同的应用领域展现出理想的应用效果,介绍了研究者在镁基材料上面的改性修饰工作,总结展望了CCUS技术和镁基功能材料未来的发展趋势。

VOC废气生物法净化工艺微生物气溶胶排放特征及暴露风险研究进展

概述了生物反应器的微生物气溶胶排放特征,分析了微生物气溶胶的产生机理,以及微生物生长条件、气体成分、气体流速与进气负荷等多项因素对生物气溶胶排放的影响。介绍了微生物气溶胶环境下的暴露风险和不同的控制措施作为减少微生物气溶胶排放的潜在解决方案。旨在让更多人认识到控制微生物气溶胶排放的重要性,让生物技术处理VOCs更加环保。

垃圾焚烧飞灰特性及其重金属固化/稳定化研究进展

通过对比分析飞灰重金属固化/稳定化技术发现,化学药剂稳定法在处理飞灰方面操作简单、能耗低,容易实现飞灰规模化处置,但也存在化学药剂价格昂贵的问题。若利用化学添加药剂协同机械化学法固化稳定飞灰重金属,在机械力作用下能与重金属化合物发生反应,可生成难溶性重金属化合物以达到稳定重金属的效果,处置过程能耗低、添加剂量少并且能同时稳定多种重金属,有望规模化实现飞灰的无害化及后续的资源化利用。处置后飞灰重金属的浸出风险易受环境因素影响,不同浸出阶段控制机制也不同,常用的环境风险指数法(RAC)在计算处置后飞灰环境风险时只考虑弱酸提取态占比情况可能会导致评估结果的差异,为准确预测处置后飞灰环境风险,多种评价方法结合评估处置后飞灰环境风险或许更能体现评估结果的准确性。研发高效经济的化学添加剂协同机械化学法固化稳定飞灰重金属,是实现飞灰无害化的重中之重,并且飞灰环境风险评估体系也有待进一步修缮。

纤维基离子液多酸催化剂的合成及其超深快速脱硫性能研究

采用浸渍法将Keggin型P-Mo-W多金属氧酸盐(POM)与双离子液体结合在醋酸纤维素(CA)上,获得一种用于萃取氧化脱硫(EODS)的成型催化材料,采用响应面设计实验,探究温度、催化剂质量、氧硫比以及多酸负载量对脱硫的影响。研究表明,最佳脱硫反应条件为:模拟柴油25 mL,催化剂0.16 g,温度63℃,氧硫比4.8,多酸负载量1.08,反应2 h,可将模拟燃油中99.2%的DBT脱除。

市政污泥热解残渣中磷回收及鸟粪石合成研究

针对污泥残渣的资源化应用开展了磷资源回收实验研究,系统分析了酸种类和不同浸出条件对污泥残渣中磷浸出率的影响,同时考察了pH、n(Mg)∶n(N)∶n(P)对含磷溶液合成鸟粪石的影响。实验结果表明,污泥残渣在液固比为20 mL/g、盐酸浓度0.4 mol/L、浸出时间4 h条件下,磷浸出率可达96.9%。通过阳离子交换树脂净化后的磷净化液在pH=10、n(Mg)∶n(N)∶n(P)=1.2∶1.2∶1的条件下结晶率可达98.1%,且获得的鸟粪石晶体中重金属含量均满足《有机无机复混肥料》(GB/T 18877—2020)标准限值。综上,通过磷提取、净化和结晶后可最终将污泥残渣中79%的磷进行回收。