污泥焚烧灰中磷在超临界CO_(2)水热液中迁移转化

基于超临界CO_(2)水热液具有强酸性,且传质性能好,易于分离回收和可调控等优点,提出了超临界CO_(2)水热液浸出污泥焚烧灰(incinerated sewage sludge ash, ISSA)中磷的新方法.研究了ISSA中磷在超临界CO_(2)水热液中的迁移转化行为.考察了ISSA中磷形态及其矿物相,研究了压力、反应时间和液固比对ISSA中磷迁移转化的影响,并分析了超临界CO_(2)优秀的传质效果、反应中碳酸盐的生成以及ISSA表面反应位点的增加对ISSA中磷迁移转化速率的影响.结果表明:ISSA中磷含量高,且以非磷灰石无机磷(NAIP)为主;在压力为8.7 MPa、反应时间为60 min、液固比为20 mL/g的超临界CO_(2)水热液中,ISSA中磷的浸出率可达67.5%.该方法可替代目前酸碱顺序提取中的酸浸出工艺,在大幅缩短磷浸出时间的同时,提高了磷的浸出率,并彻底避免了重金属的浸出.该研究能够为绿色高效磷回收技术的开发提供理论依据和数据支持.

臭氧及臭氧-双氧水处理高盐高有机物水热液对比

以焚烧飞灰与污泥协同水热产生的水热液作为研究对象,分别采用臭氧、臭氧-双氧水对其进行处理,对比研究不同处理条件对水热液的处理效果,分析高含盐量对臭氧、臭氧-双氧水处理水热液的影响。结果表明:与单独臭氧处理相比,臭氧-双氧水处理可显著降低水热液中有机污染物的UV254、3D荧光峰值;臭氧-双氧水协同处理促进了化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)和氨氮(NH 4-N)的去除效果,去除率分别提高了15.69%和10.09%。水热液的色度由2000倍显著降低到800倍。水热液相中较高的含盐量一定程度上抑制了臭氧对有机物的降解,双氧水的加入缓解了盐离子的抑制效应。

废白土热解残渣强化炼化剩余污泥水热液厌氧产能

水热处理可以改善剩余污泥的脱水性能,提高减量化效果,副产的水热液含有高浓度有机物,可通过厌氧消化来回收能源。针对炼化剩余污泥水热液厌氧消化甲烷产率低的问题,并基于“以废治废”理念,开展了利用含油废白土热解残渣强化水热液厌氧消化产能的实验研究。结果表明,热解残渣(400 mg/L)可明显促进水解功能,CHO和CHNO类大分子有机物(分子质量>450 u)被有效降解;产酸性能被强化,挥发性脂肪酸(VFA)产率提高100%,质量浓度达到683 mg/L;厌氧消化的甲烷产率得以提升,每克COD的甲烷产量最高可达270 mL,较空白组提高了54%,伴随回收氢气137 mL/g。含油废白土热解残渣具有多孔结构,可为微生物附着提供位点,因此富集了Clostridium、Syntrophorhabdus等水解酸化细菌和Methanosaeta、Methanobacterium、Methanospirillum等产甲烷古菌。同时,其含有的金属元素可促进功能酶合成,并促进种间电子传递,使古菌可直接接收细菌产生的电子及H+并还原CO_(2)产生甲烷,从而提高了甲烷产率。该研究结果可为炼化固废资源化利用和能量回收提供一定理论参考。

秸秆水热碳化液修饰二氧化钛去除农村生活污水尾水中抗生素的动力学特征研究

为探究秸秆水热碳化液修饰二氧化钛纳米球(SHCS&TiO_(2))去除抗生素的动力学特征,以实际农村生活污水尾水为目标处理水体,以磺胺嘧啶和红霉素为典型目标污染物,采用时间梯度实验研究和动力学模拟进行分析。结果表明:1)SHCS&TiO_(2)去除两种抗生素的动力学特征有明显差异。去除磺胺嘧啶反应主要发生在前10 min,去除速率为2.11~2.37 mg/(L·min),最终去除率为72.6%~89.5%。去除红霉素反应主要发生在0~20、120~240 min,去除速率分别为1.65~2.34、0.32~0.42 mg/(L·min),最终去除率达到100.0%。2)Behnajady-Modirshahla-Ghanbary反应动力学模型模拟结果最佳。3)去除机制是吸附和催化共同作用,且催化起主要作用。

液相循环水热法污泥减量及资源化利用

为攻克目前污泥水热产物价值相对较低、水热液过剩等问题,提出将水热液作为水热介质多次循环利用的工艺方案。通过分析污泥中氮、磷及有机质等重要资源在水热固、液相中的转化及分配规律,探究水热液循环利用在提高污泥水热产物价值、节约水资源方面的可行性和潜在优势。结果表明:水热液循环利用促进液相产物中氮、磷成分积累,在250℃水热条件下,3次循环后液相氨氮质量浓度高达17000 mg/L,液相总磷质量浓度为200 mg/L,分别是一次水热结果的4倍和5倍,显著提升水热液的资源回收效率;水热液循环利用促进水热固相的成炭过程,有助于提高污泥水热炭化产物的利用价值。通过调控水热反应强度、增加水热液循环次数,可实现水热产物价值最大化,同时提升水资源利用效率。研究结果可为水热法实现市政污泥高效减量化、资源化利用提供理论和技术支撑。

不同形貌Co3O4的水热-微乳液法制备及其电化学性能

以四元微乳液(水/十六烷基三甲基溴化铵/环己烷/正戊醇)为介质,在100℃水热环境下成功地合成了具有蒲公英状、剑麻状以及捆绑式结构的前驱化合物,经300℃焙烧可得结构保持的Co3O4.X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)测试表明,所得样品为立方尖晶石结构,同时水热反应时间对材料的形貌有很大的影响.循环伏安和恒电流充放电等电化学测试均表明,水热反应6h、经热处理后得到Co3O4具有较好的电化学电容行为,单电极比电容可达340F·g-1.

高效液相色谱法测定油茶籽壳水热碳化液中的3种糠醛类物质

采用高效液相色谱法同时测定油茶籽壳水热碳化液中的5-羟甲基糠醛、糠醛和5-甲基糠醛的含量。油茶籽壳水热碳化液经Thermo ODS色谱柱分离,以甲醇-水混合液作为流动相进行梯度洗脱,采用二极管阵列检测器,检测波长为285 nm。3种糠醛类物质的质量浓度在一定范围内与其峰面积呈线性关系,5-羟甲基糠醛、糠醛和5-甲基糠醛的检出限(3S/N)分别为0.02,0.005,0.02 mg·L^(-1),测定下限(10S/N)分别为0.04,0.02,0.05 mg·L^(-1)。加标回收率分别在74.9%~101%,94.5%~109%和98.6%~112%之间,测定值的相对标准偏差小于10%。

大型海藻和微藻的水热碳化产物特性比较分析

水热碳化(HTC)是一种将高含水率生物质高效转化为燃料的新兴资源化技术,但至今尚未见大型海藻与微藻的HTC产物比较.以海带(Laminaria sp.)、浒苔(Ulva prolifera)作为大型海藻的代表,小球藻(Chlorella sp.)作为微藻的代表,考察其水热炭和水热液的特性.结果显示:海带基水热炭、浒苔基水热炭和小球藻基水热炭的高位热值分别为18.4,18.8和25.5 MJ/kg,3种水热炭均可作为燃料使用.3种水热液包含大量的有机物,相比于大型海藻,小球藻水热液(HL-C)的化学需氧量(COD)、总氮含量、挥发性脂肪酸(VFAs)含量和pH更高,而海带水热液(HL-L)和浒苔水热液(HL-U)的成分相似.HL-L、HL-U和HL-C的甲烷产率分别为171.4,153.2和191.3 mL/g(以COD计),HL-C中高的VFAs含量可能导致其较高的甲烷产率.可见,HTC是大型海藻和微藻资源化的一种快速、高效策略,且其中微藻小球藻HTC产物的燃料特性更佳.

水热-微乳液法制备β-Ni(OH)_2及其电化学性能研究

采用水热-微乳液法、在表面活性剂十二烷基硫酸钠[CH3(CH2)10CH2OSO3Na]作用下合成了β-Ni(OH)2,采用X-射线衍射(XRD)、投射电静(TEM)、恒电流放电测试对样品形貌及电化学性能进行了表征和测试。研究结果表明,当表面活性剂SDS的浓度为0.04 mol/L时所合成的β-Ni(OH)2具有胡须状微球结构,且具有最好的电化学行为。

老挝色贡省格伦县巴列金矿地质特征及成因浅析

文章通过对老挝色贡省格伦县巴列金矿地质特征进行系统分析,了解了研究区内地层、构造、蚀变带的分布及与矿(化)体的关系,通过对施工工程系统编录并取样分析,重新对矿体进行了圈连,共圈定矿体2条,矿化体4条。在此基础上认为该金矿成因为后期低温气水热液在构造带中充填、蚀变形成的构造蚀变岩型金矿床.

钴蓝色料的超低温合成及性能研究

为了响应国家节能减排的政策号召,解决钴蓝色料合成温度较高的问题,本文采用微乳液-水热-共沉淀法(MHC)在400℃成功合成钴蓝色料,并系统地研究了煅烧温度对钴蓝色料的性能的影响。实验结果表明:煅烧温度为300℃时,色料开始出现钴铝尖晶石相;煅烧温度为400℃时,即可合成纯的尖晶石相的钴蓝色料,色度值为L^*=22.26,a^*=-2.03,b*=7.29,呈墨绿色。在透明釉中加入6wt.%400℃合成的钴蓝色料得到的颜色釉的色度值为L^*=21.21,a^*=22.91,b^*=-41.27,呈深蓝色,展现出了较强的呈色能力。

涂料废渣水热减量及其产物特性

采用水热技术处理涂料废渣,考察了水热温度、反应时间、含水率和投碱量对涂料废渣减量及其产物特性的影响,并用SEM、元素分析对涂料废渣进行表征。实验结果表明:随着水热温度的升高及时间的延长,涂料废渣减量效果及水热液中COD、TN浓度不断增加,固体产物的热值也随之增加,而含水率对涂料废渣减量的影响不大;随着碱投加量的增加,涂料废渣减量效果和水热液中COD、TN浓度逐渐提高,固体产物的热值呈不规则变化。水热温度220℃、水热时间4 h、含水率77.5%、投碱量0.17 g(NaOH,投加量以每克干物质(DS)计)为涂料废渣减量的最佳反应条件。在最优条件下,总减量率和干重减量率分别为79.1%和52.1%,含水率为47.2%。水热固体产物热值较高,可以作燃料为其他工艺提供热能。

阳极氧化法制备TiO_2膜在模拟深海热液区的耐腐蚀性能

以恒压阳极氧化方法在钛基体上制备TiO_2氧化膜,使用水热釜模拟深海热液区的条件研究其耐腐蚀性能。采用XRD、SEM、接触角测定仪对氧化膜以及腐蚀试样产物进行晶型、表面结构、化学成分和亲疏水性能测定,使用动电位扫描方法对其进行极化曲线测试。结果表明,钛试样和阳极氧化钛试样在模拟深海环境条件下,经过腐蚀反应在表面都生成了一层非致密的TiO_2膜,对基体并不能起到保护作用,而阳极氧化生成的致密TiO_2膜对基体能够起到很好的保护作用。经腐蚀后钛试样表面有TiH_2相的形成,腐蚀电位负移0.45 V。而阳极氧化钛试样表面没有TiH_2相的形成,且腐蚀电位负移较小,表现出良好的耐腐蚀性能。