硫酸盐型厌氧氨氧化研究与应用进展

硫酸盐型厌氧氨氧化(S-Anammox)是一种在厌氧条件下同步去除NH_(4)^(+)和SO_(4)^(2-)的新型生物处理工艺,为废水同步脱氮除硫提供了新思路,但是其氮硫转化机制、功能微生物与影响因素等研究仍有不足。综述了S-Anammox相关反应方程式、潜在功能微生物与功能基因、影响因素,分析了S-Anammox工艺的应用场景,提出了不同的组合工艺。建议进一步深化氮硫转化机制的研究,揭示功能微生物、反应条件与调控原理,为S-Anammox工程化应用提供理论与技术支持。

改性电炉钛渣酸解法制备沸腾氯化炉料新工艺研究

以改性电炉钛渣为原料,采用硫酸浸出-氟化氢铵浸出-盐酸浸出三段联合新工艺制备满足沸腾氯化要求的炉料,从热力学和浸出行为两方面对沸腾氯化炉料新工艺进行研究。研究结果表明:硫酸浸出可分解黑钛石相,并生成Ti OSO_(4),经水洗后TiOSO_(4)进入到滤液中。在酸矿比为1.7,熟化温度为250℃、熟化时间为2 h的条件下,Al、Ca、Mg、Si和Fe的浸出率分别为84.90%、26.90%、82.70%、12.03%和89.13%,Ti O_(2)品位和回收率为72.58%和42.41%。钙镁硅酸盐可以被氟化氢铵分解并生成CaMg_(2)Al_(2)F_(12)沉淀。在NH_(4)HF_(2)质量分数为15%、液固比为10:1、浸出时间为2 h、浸出温度为25℃的条件下,Al、Ca、Mg、 Si和Fe的浸出率分别为29.21%、 2.25%、 2.32%、 98.01%和26.74%, Ti O_(2)品位和回收率分别为82.31%和89.60%。氟化氢铵浸出渣中的钙镁氟化盐可以被盐酸浸出分解。在盐酸质量分数为15%、液固比为10:1、酸浸温度为25℃、酸浸时间为4 h的条件下,Al、Ca、Mg、Si和Fe的浸出率分别为91.24%、93.15%、92.89%、1.29%和70.12%,获得最终产品二氧化钛品位超过94.36%,杂质氧化钙和氧化镁质量分数分别为0.32%和0.14%的沸腾氯化炉料。

阳离子表面活性剂对冷轧钢在H_(2)SO_(4)中的缓蚀作用

采用失重法、动电位极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)、溶液表面张力测试、接触角测试以及扫描电子显微镜(SEM)探究了阳离子表面活性剂十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)在0.5 mol/L H_(2)SO_(4)溶液中对冷轧钢的缓蚀作用.研究结果表明:OTAC具有良好的缓蚀效果,缓蚀率随OTAC浓度的增加而增大,但随温度的升高而减小,20℃时100 mg/L OTAC的缓蚀率可达87.1%.OTAC在钢表面的吸附符合Langmuir等温式,吸附方式为物理吸附和化学吸附.冷轧钢在0.5 mol·L^(-1)H_(2)SO_(4)溶液中的腐蚀速率与温度的变化关系符合Arrhenius方程和过渡态理论方程,随着OTAC浓度的增加,表观活化能(E_(a))、表观活化焓(△H_(a))、表观活化熵(△S_(a))以及指前因子(A)先增大后趋于平缓.动电位极化曲线结果表明OTAC是混合抑制型缓蚀剂.Nyquist图谱主要由高频区的容抗弧组成,随OTAC浓度的增加,容抗弧半径有规律地增大,电荷转移电阻增大.OTAC溶液表面张力随浓度的增加先急剧减小后趋于平缓,0.5 mol·L^(-1)H_(2)SO_(4)溶液中OTAC的临界胶束浓度(CMC)约为20 mg·L^(-1).OTAC的加入使得钢片表面的疏水性增强.冷轧钢表面的SEM微观形貌进一步证实了OTAC能有效减缓H_(2)SO_(4)介质对钢表面的腐蚀.

硫化黑染色棉织物的储存防脆整理

针对经硫化黑染料染色棉织物在储存过程中产生的脆损现象,试验使用壳聚糖季铵盐对硫化黑染色织物进行防脆整理,并测试了织物的强力、抗氧化性能、耐摩擦色牢度和抗皱性能。结果表明:织物经壳聚糖季铵盐整理后,老化强力损失仅为5.3%,好于壳寡糖和尿素整理织物的防脆损效果,且折皱回复角得到提高,织物耐摩擦色牢度性能不受影响。

HPF法焦化脱硫废液中硫氰酸铵去除研究

HPF法焦化脱硫废液含有大量硫氰酸铵、硫代硫酸铵和硫酸铵,对其进行提盐所得硫氰酸铵等产品盐存在纯度不高、市场容量有限、产品大量堆积等问题。采用硫酸溶液去除脱硫废液中硫氰酸铵,并将其转化为硫酸铵,可在实现脱硫废液有效处理的同时回收硫酸铵。本文针对硫酸溶液去除硫氰酸铵反应,考察了反应过程中硫酸浓度、反应温度对硫氰酸铵去除率的影响,利用X射线光电子能谱技术对反应产物的晶型和组成成分进行了分析,并对实际焦化脱硫废液的处理效果进行了研究。结果表明:随着反应温度的升高和硫酸浓度的增大,硫氰酸铵去除率逐渐增大。反应温度为100℃,硫酸浓度为50%时,反应0.5min就可实现硫氰酸铵的100%去除,反应后产物为硫酸铵。此外,使用硫酸溶液可有效去除焦化脱硫废液中硫氰酸铵,实现脱硫废液的资源化利用。在反应温度100℃、硫酸质量分数为50%下,反应20min时脱硫废液中硫氰酸铵去除率达到97.9%。

从含钒石油焦中回收钒镍

为回收含钒石油焦中的钒,采用“焙烧—球磨—硫酸熟化—水浸—水解沉钒—中和除铁铝—中和沉镍”工艺处理含钒石油焦,实现钒、镍的梯次回收。单因素条件试验结果表明:在优化后条件下,钒、镍的浸出率分别可达到93.11%、68.71%。针对沉钒渣,采用“碱溶—铵盐沉钒”工艺制备偏钒酸铵(AMV),可获得纯度大于98%的偏钒酸铵,钒总回收率为91.2%。采用两级中和工艺处理沉钒后溶液制备粗制碳酸镍,所得粗制碳酸镍含镍为19.61%,镍总回收率为64.7%。

活性炭的表面修饰对其吸附全氟辛酸性能的影响

本文用浓硫酸、过硫酸铵和3-氯-2-羟基丙基三甲氯化铵对活性炭进行了表面修饰。通过吸附动力学实验,并借助SEM和BET表征手段研究了改性剂的种类和用量对活性炭的织构和吸附全氟辛酸性能的影响。结果表明,用硫酸改性,固液比为1:5(g/mL)时,对PFOA的去除率最高,去除率为71.3%;用过硫酸铵改性,固液比为1:5(g/mL)时,对PFOA的去除率最高,去除率为71.7%;用3-氯-2-羟基丙基三甲基氯化铵改性,固液比为1:20(g/mL)时,PFOA的去除率最高,去除率为71.6%。本研究不但拓宽了活性炭吸附的应用范围,也为全氟辛酸的污染控制和治理提供了新途径。

WSA湿法制酸装置尾气氨法脱硫实践

介绍了氨法脱硫的工艺原理和工艺流程,详述了主要设备、工序、运行情况及注意事项,为解决运行中硫铵晶浆液腐蚀、冲刷设备和管道的问题,对设备和管道材质进行了优化,投用后装置运行稳定,尾气SO2和酸雾达标排放,对WSA湿法制酸装置尾气氨法脱硫设计和运行具有指导意义。

预加氢装置常见问题分析及解决措施

针对连续重整装置预加氢单元精制油硫含量偏高的现象,从原料组分、反应深度、汽提塔运行状况等方面进行了分析。结合实际案例,得出精制油硫含量偏高的原因为汽提塔回流过大,导致部分溶解有硫化氢的轻组分进入塔底。此外,分别对预加氢反应系统和汽提塔塔顶系统常见的腐蚀问题提出了相应的防护措施。

SASD-A体系构建及进水不同S/N对脱氮工艺的影响机制

为了解决低碳或无机类工业废水中硝酸盐和氨氮含量高且难去除的问题,本实验采用厌氧反应器,接种普通厌氧颗粒污泥,以Na2S2O3为电子供体,通过逐渐提升进水NO_(3)^(-)-N浓度的方式快速启动硫自养短程反硝化过程(SASD),然后,在此基础上加载附着厌氧氨氧化(Anammox)菌的填料,控制温度为(30±1)℃,经过147天的运行,构建了硫自养短程反硝化与厌氧氨氧化耦合工艺(SASD-A)。阐明了SASD和Anammox之间的相互作用和脱氮贡献率,探究了进水不同S/N (S2O32-:NO_(3)^(-)-N)浓度比值对(SASD-A)体系脱氮效能的影响机制及微生物种群响应特性。结果表明:不同进水S/N比对SASD-A工艺脱氮性能影响明显,当进水S/N比为3/1时,NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N和TN的去除率分别为91.49%、90.81%和91.44%。不同S/N对SASD-A耦合体系中功能菌属的相对丰度有着直接的关系,与脱氮功能相关的主要优势菌属有Limnobacter (2.85%~4.71%),Denitratisoma (1.01%~1.99%),Candidatus_Brocadia (2.28%~18.81%),norank_f_Bacteroidetes_vadin HA17 (6.68%~10.81%),norank_f_PHOS-HE36(6.93%~11.47%)等。批次实验表明,在SASD-A体系中,硫氧化菌以还原性Na2S2O3为电子供体,将其转化为S0和硫酸盐,同时将水体中硝酸盐还原为亚硝酸盐,产生的亚硝酸盐和氨氮在有厌氧氨氧化菌的作用下发生反应,生成气态氮,厌氧氨氧化在脱氮过程中占主导地位。

废钒触媒酸性铵盐沉钒工艺回收五氧化二钒的研究

硫酸生产过程中产生的废钒触媒,采用酸性铵盐沉钒工艺处理,工艺条件易于掌握,所消耗材料品种少,设备腐蚀性小,钒的回收率较高,技术经济指标合理。回收的五氧化二钒产品符合国家产品质量标准的要求,而且生产成本低可获得较好的经济效益。生产过程中产生的固体残渣制成水淬渣,作为水泥配料外售,气体和液体废弃物可以进行回收利用,整个生产过程不会对环境产生污染,同时降低危险固废储存过程潜在风险,环境效益显著。

硫酸盐还原厌氧氨氧化机理及其微生物研究进展

硫酸盐还原厌氧氨氧化(SRAO)是一种在厌氧条件下将氨氮氧化与硫酸盐还原耦合在一起的微生物过程,能够同时实现脱氮除硫且无需额外的电子受体,在废水处理领域备受关注。本文综述了SRAO的反应机理、SRAO功能微生物及其与其他微生物之间的相互作用,分析了目前SRAO研究中存在的不足,指出今后可以从生物信息学和分子生物学等角度,深入探讨SRAO体系中功能微生物之间的相互作用、揭示SRAO体系内N和S的循环途径、解析SRAO体系的内部机理,为SRAO工艺改进和工业应用提供理论支持。

自养厌氧硫酸盐还原/氨氧化反应器启动特性

引言 化工、味精、制药等工业生产过程中排放出大量含有NH＋4、SO2-4废水。如何高效稳定地处理这类废水,已对废水处理技术提出了极大挑战。生物处理一直被认为是废水处理领域最为经济有效的处理方式。

锑掺杂对钒钛系催化剂低温脱硝活性的影响

用浸渍法制备Sb-V_2O_5-TiO_2催化剂,在质量分数3%V_2O_5-TiO_2催化剂基础上,研究锑的负载量、焙烧温度对催化剂活性的影响。结果表明,锑的负载量为11%(质量分数),500℃焙烧的催化剂具有最佳的SCR活性,在进口浓度为0.07%NO_x、O_2体积分数5%、空速27 000 h^(-1)的条件下,170℃时脱硝活性可达92%。对催化剂进行H_2-TPR表征,发现锑修饰后的催化剂氧化能力增强,使催化剂效率上升。通过XPS和NH_3-TPD表征测试,催化剂表面的锑主要以五价的形式存在且随着锑负载量的增加催化剂表面酸性增强。考察SO_2和H_2O对催化剂的影响发现,加锑催化剂具有一定的抗硫抗水性能。通过FT-IR、TG、孔隙结构测试表明,锑的加入可以有效地抑制硫酸铵盐在催化剂表面的聚集,从而延长催化剂的寿命。

从黄铜矿酸浸渣中回收硫磺的工艺研究

对黄铜矿酸浸渣中硫磺回收工艺进行研究,分析了浸取温度、反应时间、液固比、热分解温度、热分解时间等因素对硫磺回收率的影响.实验结果表明,在(NH4)2S浓度为2.0mol/L、溶硫温度30℃、反应时间60min、液固比8∶1、热分解温度90℃、时间90min的条件下,采用硫化铵法回收硫磺,溶硫率达到96%左右,热分解提硫率达到94%以上.

基于硫酸铵+硫酸混合助剂的石煤焙烧─酸浸提钒

为了了解含钒石煤焙烧过程助剂硫酸铵+浓硫酸对焙烧—酸浸提钒效果的影响,以四川广元某V2O5含量为0.82%的含钒石煤试样为研究对象(33.03%的钒赋存在有机质中,59.45%的钒赋存在硅酸盐矿物中),在混合助剂硫酸铵与浓硫酸的物质的量之比为1∶1的情况下,考察了焙烧温度、混合助剂添加量、试样的粒度和浸出温度对钒提取率的影响。结果表明,在添加硫酸铵+浓硫酸助剂的情况下,250℃焙烧导致试样中的云母相消失,伴随着硫酸铁铵、硬石膏新相的生成;焙烧温度上升到400℃,硫酸铁铵的衍射峰强度达到最强;继续提高焙烧温度至500℃,硫酸铁铵的衍射峰强度减弱;在320℃的焙烧熟料中有新相硫酸铝铵生成,至350℃处于增强阶段,至400℃硫酸铝铵相又全部消失。细度为-120目的试样按SO2-4与Al2O3+Fe2O3的物质的量之比3.5添加硫酸铵+浓硫酸,350℃下的焙烧熟料在90℃下进行硫酸酸浸,钒浸出率可达95.67%。

火电厂烟气脱硫新方法—NADS氨-肥法

NADS 氨-肥法是一种新的以氨为脱硫剂的烟气脱硫技术，属于回收法，可生产高浓度硫酸、硫铵、磷铵或硝铵和硫酸钾化肥。本文介绍该方法的 10 万m3／h （标况下）烟气量，相当于 25 MW 机组中型试验的结果，并对大型机组的可行性进行分析，对氨-肥法在我国的应用前景和大型示范机组的关键技术进行讨论。

硫酸根促进的纯硅MCM-41催化假性紫罗兰酮环化合成紫罗兰酮的性能

分别采用硫酸和硫酸铵溶液作为促进剂,对MCM-41进行表面硫酸根促进,并在不同温度下焙烧制得一系列硫酸根促进的纯硅MCM-41样品SM和ASM.采用氮吸附-脱附、吸附氨的程序升温脱附(NH3-TPD)、热重分析(TG-DTG)、元素分析和红外光谱(FT-IR)等表征方法对两类样品的介孔结构、硫酸根促进过程和表面酸性进行了考察,并通过环化合成紫罗兰酮这一典型的液体酸催化反应评价其催化活性.结果表明,经450℃焙烧的样品(SM-450和ASM-450)中促进剂完全分解,不存在作为原始促进剂或分解中间产物的游离硫酸分子,硫酸根以双齿螯合配位结构存在于SiO2表面.原位吡啶吸附红外光谱显示ASM-450表面同时存在L酸和B酸中心,NH3-TPD测试结果表明其酸强度较弱.SM-450和ASM-450具有与商品化氢型酸性树脂Amberlyst-15相当的催化性能,其催化作用来源于一般被认为不具备酸活性的SO24-/SiO2表面螯合结构.在较低反应温度下,ASM-450具有优于Amberlyst-15的催化性能,并在循环使用5次后仍保持较高的催化活性.

酸碱不同电解质对碳纤维阳极氧化表面处理的研究

以碳酸氢铵和硫酸为电解质,采用阳极氧化表面处理法对聚丙烯腈(PAN)基碳纤维进行表面处理,对表面处理时间进行了对比研究,获取了S-酸和S-碱2个系列样品,经研究发现,碳纤维在碳酸氢铵电解质中处理时间80s时,同在硫酸电解质中处理时间为5s所取得到的拉伸强度、层间剪切强度基本相当。通过对样品的微观表面、表面官能团的分析,发现2种电解质在PAN基碳纤维表面发生的氧化反应不同,S-酸系列样品表面官能团多生成羟基和醚基,S-碱系列样品表面团多生成羰基。

不同工艺条件下耐硫甲烷化催化剂的反应活性研究

考察了钼基耐硫甲烷化催化剂在不同反应温度下的催化活性,结果表明反应温度在560℃附近时甲烷化活性最高。在此温度下研究了空速、原料气中H2S、H2O、CO2、CH4、H2/CO等浓度对反应活性的影响,结果表明,原料气中H2S含量的增加有利于提高催化剂的甲烷化反应活性;H2O的加入促进了水煤气变换反应的进行但抑制了甲烷化反应,因此CO转化率虽没有下降但甲烷化效率却有所降低;添加CH4对甲烷化反应没有明显影响,而添加CO2则明显抑制了甲烷的生成。结合催化剂表征结果进一步对各因素的影响机理进行了分析,这为耐硫甲烷化工艺条件优化及催化剂设计提供了重要依据。