Shell powder as a novel bio-filler for thermal insulation coatings

The feasibility of employing shell powder as a novel bio-filler to prepare fluorocarbon coating is demonstrated.According to the relevant Chinese standards, the thermal and mechanical properties of the shell powder-filled fluorocarbon coating were evaluated, and compared with those filled by commercial calcium carbonate. All the shell powder-filled coatings can meet the requirements stated in the relevant standards, and with decreasing the particle size of the shell powders, the performance of the thermal insulation coating is enhanced. The coating(SC3) filled by shell powders with an average particle size of 2.81 μm possesses a better thermal insulation performance than the coating(CC) filled by commercial calcium carbonate. The coating SC3 has comparable adhesive force and washing resistance with the coating CC, and in the washing resistance test, after 2000 cycles, the coating SC3 was still able to cover totally their substrates. This work demonstrates a high value-added disposal method for the aquacultural wastes.

天然橡胶有机纳米复合材料的研究现状

综述了有机生物纳米填料、混合纳米填料与天然橡胶(NR)的复合材料的制备方法,以及各类有机纳米材料及其改性对NR拉伸性能、热稳定性和导电性等补强的研究现状。所述有机纳米填料与聚合物基体之间良好的相容性及界面作用能够使NR的性能得到明显改善。经功能化改性后的有机纳米填料可更好与NR基体产生相互作用,给NR的性能带来更优异的补强效果,而混合纳米填料可赋予复合材料更为多样的功能性。同时探讨了NR纳米复合材料在未来的应用发展前景,开发出多种功能化的有机纳米填料及使用混合纳米填料制备性能多样的NR纳米复合材料是该领域未来的研究重点。

玄武岩纤维-木纤维复合碱式硫酸镁水泥性能的改性机理

以碱式硫酸镁水泥(BMSC)为基质,以生物基循环木纤维(RWF)为轻质填料,并掺入玄武岩纤维(BF)为增强改性材料,开发出一种轻质高强、高韧性的碱式硫酸镁复合材料。从RWF填料和不同体积占比、不同长度的BF纤维出发,讨论其对改性后BMSC复合材料的流动性、分散系数(纤维)、密度、抗压强度和抗折强度的影响;通过SEM、EDS、XRD微观表征分析对复合材料微观结构的形成进行研究。结果表明:RWF的加入虽然显著降低了BMSC的材料密度,但RWF与BF结合形成复合纤维体系能明显提升BMSC复合材料的力学性能,尤其是抗折强度,较未添加RWF和BF的原生BMSC材料提升比例最高达80%以上;通过微观表征分析发现,RWF在BMSC中拥有良好的界面黏结性能,RWF与BF的共同存在使BMSC材料形成镁水泥基质-循环木纤维-玄武岩纤维体系,提升了复合材料的强度;采用基于图像识别技术的半定量化方法对碱式硫酸镁水泥5·1·7相晶体的发展程度进行辅助量化分析,为材料制备过程中BMSC产品性能的控制提供可能。

一种固定化生物填料的制备及应用

采用固定化技术,以聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)联合构筑凝胶骨架,引入活性炭(AC)、CaCO_(3)和复合菌粉制备一种固定化生物填料(BM填料),对添加到BM填料中的AC进行粒径优化;以乙苯作为目标污染物,考察装填该填料的生物滴滤塔(BTF)对其去除效果。结果表明:当添加的AC为100目时,BM填料的比表面积达到57.46 m^(2)/g,机械强度最高,对乙苯的去除效果最好。理化性质分析表明,该填料内部为致密的三维网状结构,具有较好的亲水性与吸附性,表面存在大量—OH、—COO-等亲水基团,相同条件下对乙苯吸附量是聚氨酯海绵填料(PU填料)的2.9倍。同时该填料具有较好耐酸性,在pH降至1时依然保持高降解活性。装填BM填料的BTF可在6 d内完成挂膜;经过7 d停滞,去除率5 d可以恢复至100%;在进气乙苯浓度为800~900 mg/m^(3),停留时间(EBRT)为33 s时,仍可将乙苯完全去除。相较于PU填料,以BM为填料的BTF性能更优。

表面改性对澳洲坚果壳/天然橡胶复合材料结构与性能的影响

以天然橡胶(NR)为基体、澳洲坚果壳粉(MNS)为填料,通过双辊开炼制备了澳洲坚果壳粉/天然橡胶(NR/MNS)复合材料,采用红外光谱、热重分析仪、扫描电镜、差热分析仪,万能试验机等表征了MNS及其与NR复合材料的结构和性能,讨论了不同表面改性对MNS/NR复合材料结构与性能的影响。结果表明,硅烷改性改善了MNS与NR之间的相互作用,NR/MNS复合材料的定伸应力、撕裂强度增加;表面改性对NR/MNS复合材料热性能影响不大。

MBBR工艺在难降解污水处理的应用研究

研究了使用MBBR的城市污水处理工艺的早期开发、已确立的应用和最新进展。概述了MBBR技术早期发展的主要驱动因素,以及MBBR工艺的原理及处理流程,分析了MBBR工艺的优势。介绍了常用生物载体的类型和特点,以及生物膜的形成和胞外聚合物(EPS)的作用。此外,还调查了MBBR工艺在处理生活污水、工业废水、河流治理及污水厂提标改造中的应用。紧凑的占地面积和高性能的碳和氮去除能力使MBBR成为小型分散设施或现有设施升级改造的重要选择。

生物填料的制备及其对聚丙烯复合材料性能影响的研究

以废弃贻贝壳为原料,经去除角质层、粉碎、研磨、剪切乳化得到生物填料,然后对聚丙烯(PP)进行充填.研究分析了生物填料的物相组成、微观形貌、热稳定性和对其PP充填力学性能的影响.实验结果表明,制备的生物填料主要成分为文石碳酸钙,成片状,粒径大小约为40～500 nm,有机物含量约为2.04wt%,热稳定性良好.生物填料(YBCC)对PP具有增强效果.当填充比例为3wt%时,PP/(YBCC)复合材料屈服强度比PP提高了约11.1%;对PP亦具有异相成核的作用,可诱导形成β晶.利用废弃物贻贝壳为原料生产的生物填料填充PP可降低材料成本,提高力学性能和结晶性能,具有广阔的应用前景.

河蚌壳生物填料的制备及其表面特性

为资源化利用废弃河蚌壳,以其为原料,经去除角质层、分离珍珠层,得到棱柱层。然后机械研磨得到生物填料(HBLZC),并对其物相组成、表面元素组成、微观形貌、热稳定性及其亲水、亲油性等表面特性进行分析表征。研究结果表明:制备的生物填料成分为文石型碳酸钙,成柱状、长条状,有机物质量分数约为2.20%,热稳定性良好。表面元素Ca,C,O和N平均摩尔分数分别为12.10%,33.63%,51.35%和2.93%,其中有机物中C,O和N元素实际摩尔分数分别为54.49%,38.09%和7.42%。HBLZC粉体具有亲水、亲油的双亲性,对正庚烷浸润,对水的接触角约为32°。利用河蚌壳棱柱层为原料生产的生物填料在水性涂料和树脂中具有良好的应用前景。

机械力化学法制备河蚌珍珠层生物填料及其表面特性研究

以废弃河蚌壳为原料,经去除角质层、分离棱柱层,得到珍珠层。采用机械力化学法研磨得到生物填料(HBZZC),对其物相组成、微观形貌、热稳定性及其亲水、亲油性等表面特性进行了分析表征。实验结果表明制备的生物填料主要成分为文石碳酸钙,成片状,粒径大小约为40～1000nm,有机物含量约为4.34%,热稳定性良好。表面元素平均原子分数为Ca(8.71%),C(45.17%),O(43.79%),N(2.33%),其中有机物中各元素实际原子分数为C(64.59%),O(31.28%),N(4.13%)。HBZZC粉体具有亲水、亲油双亲性,对正庚烷浸润,对水的接触角约为24.5°。利用河蚌壳为原料生产的生物填料在水性涂料和树脂中具有良好的应用前景。

HOBAF工艺处理石化废水生产性试验研究

应用水解酸化-好氧生物处理和曝气生物滤池联用的HOBAF石化废水处理技术,通过生产性试验研究表明,HOBAF工艺具有处理效率高,出水水质好的优点.在整个试验期间系统出水的COD、BOD5、氨氮、油、酚和硫化物都低于《污水综合排放标准》(GB8978—1996)中的一级排放标准,并达到《城市污水再生利用-城市杂用水水质》(GB/T18920—2002)中的城市绿化标准.

生物过滤技术在大气污染控制中的应用前景

对近年国内外生物过滤技术(生物滤器、生物滴滤器) 处理废气的使用范围、操作的基本原理和目前的应用情况作了综 述,并且预测了今后的发展方向。

一种陶粒生物填料及制备研究

介绍了一种以粉煤灰和活性污泥为主要原料制备的陶粒生物填料及其制备方法.通过材料配比及烧结温度试验、烧结时间试验、性能测定,得出粉煤灰、活性污泥、黏土最佳比例为50∶40∶10,最佳烧结温度1 150℃,最佳烧结时间25 min.烧结陶粒生物载体粒径为3 mm.在此条件下制得的陶粒生物载体平均吸水率为27%,平均抗压强度为1.23MPa,颗粒密度为1.19 g/cm3,易于形成流化状态,能满足污水处理填料性能要求.

掺入CES膨胀型阻燃涂料的试验研究

研究蛋壳(CES)废料作为环保生物填料的膨胀型阻燃涂料的性能。将聚磷酸铵II、季戊四醇和三聚氰胺与阻燃填料和丙烯酸树脂黏合剂混合,制成膨胀型阻燃涂料,进行火焰表面扩散试验、火焰蔓延试验、热重分析试验、粘结强度试验等测试涂料的防火性能。结果表明,试件B、C、D、E在火焰下暴露时均未显示出火焰表面扩散。在涂料B、E中添加质量分数为5.0%、2.5%的蛋壳生物填料,由于炭化而改善了防火性能。试件D、E的总火焰传播指数分别为4.5、5.0,显示出优良的阻燃性能。防火涂料具有良好的耐水性、热稳定性和粘结强度,具有良好的防火性能。

生物膜-膜生物反应器废水处理技术进展

介绍了一种新型的废水处理器—生物膜-膜生物反应器(BMBR),并综述了其技术进展、优点和缺点,比较了几种常见的生物膜膜生物反应器。生物膜膜生物反应器中微生物主要以附着方式生长于填料上,可以延缓膜的污染;反应器中填料的移动可对膜表面进行有效清洗,减轻膜污染;同时该类反应器具有较高的有机物的去除率、脱氮除磷效率,抗冲击负荷能力强。生物膜膜生物反应器是一种具有很好应用前景的废水处理技术。

水力负荷对SDC填料DNBF脱氮效果的影响研究

以SDC型生物膜载体作为反硝化生物滤池(DNBF)的填料,研究不同水力负荷下DNBF的脱氮效果。结果表明:小试时改变水力负荷对反应器脱氮效果的影响较显著。综合考虑滤池对硝态氮、亚硝态氮、总氮的去除效果及水力停留时间,确定其最佳水力负荷为0.015 m^3/(m^2·h),此时DNBF出水硝态氮平均为0.56 mg/L(平均去除率为96.94%)。

曝气量对生物陶粒MBBR处理效能的影响

利用生物陶粒作为悬浮填料移动床反应器(MBBR)的填料处理南方城镇低浓度生活污水,通过试验考察了曝气量对生物陶粒悬浮填料移动床反应器(BCMBBR)去除有机物及脱氮效果的影响,并对在不同曝气量下BCMBBR载体生物膜量及悬浮污泥浓度进行了初步研究。试验结果表明:曝气量是影响BCMBBR处理效率的关键因素。当曝气量为7.7 L/h时,反应器DO的质量浓度约为3.0 mg/L,CODCr、NH3-N、TN的去除率分别达到86.1%、83.8%、61.6%,曝气量过高或过低均会对处理效率产生不同程度的影响。

4种生物栅对水体含氮污染物治理效果

在20%~80%填充率和5~20 h水力停留时间HRT条件下,以4种生物栅为载体进行江苏宜兴澄渎内河中试点河段水体凯氏氮（KN）和总氮（TN）净化试验,结果表明：在不同HRT和填充率下,4种生物栅对KN都有明显去除,且1#、2#、4#生物栅对KN去除与填充率无明显相关性,3#生物栅在20%~80%填充率下对KN去除呈现出对应增加.对于TN,相同HRT和填充率条件下,2#生物栅处理效果最优、1#生物栅和4#生物栅处理效果次之、3#生物栅处理效果最劣.除3#生物栅,其他生物栅填充率与TN净化效果呈正相关,生物栅填充率在0%~60%时,反应槽内生物密度从1.1 g/L上升到3.4 g/L,进而水体TN去除随着填充率增加而迅速增加,而填充率在60%~80%时,生物密度从3.4 g/L增加到4.5 g/L,但水流流穿生物栅阻力增加,致使部分水体难以与内部生物栅直接接触而不能充分发挥生物栅实际功效.在最大填充率80%时的净化效果与填充率60%的净化效果无明显差异（p〈0.05）.因此,选用生物栅填充率60%可达到水体KN和TN控制和削减目的.

一种新型曝气生物滤池填料的研究

以硅藻土、沸石粉、可膨胀石墨为原料,制备出一种用于曝气生物滤池新型复合生物填料。硅藻土、沸石粉、磷酸、去离子水、氢氧化铝与可膨胀石墨的质量配比为1∶0.54∶1.70∶1.15∶2.69∶0.008。将自制的复合生物填料和市售粉煤灰填料进行对比研究,主要考察两种填料的堆积密度、在曝气生物滤池中挂膜效果及对化学需氧量(COD)降低率和悬浮物(SS)去除率的影响。结果表明:新型填料堆积密度为0.641 g/cm3,市售陶粒填料的堆积密度为0.716 g/cm3。在室温下,溶解氧质量浓度为4~5 mg/L,pH值为7~8的条件下进行挂膜试验,自制的新型复合生物填料的挂膜时间为15 d,市售粉煤灰填料的挂膜时间为18 d;在水力停留时间(HRT)为1.2 h时,新型复合生物填料对COD的最大降低率为59.21%,对SS的最大去除率为92.18%;市售陶粒填料对COD的最大降低率为56.33%,对SS的最大去除率为86.47%。

低含量污染物下悬浮填料移动床耐冲击负荷试验研究

利用生物陶粒作为悬浮填料移动床(MBBR)的填料处理南方城镇低含量污染物生活污水,考察了水力负荷、有机负荷对反应器运行性能的影响,进一步探究系统运行边界条件。结果表明,生物陶粒MBBR最高可承受0.9m3.m-2.h-1的水力负荷,COD、NH4+-N、TN去除率分别为64.71%、58.12%、37.54%;HRT为6 h条件下,系统可承受低于1.0 kg.m-.3d-1的有机负荷冲击,出水COD和NH4+-N、TN的质量浓度均可达到GB 18918-2002一级标准。

影响循环移动载体生物膜反应器性能的因素分

对循环移动载体生物膜反应器进行了研究。通过改变循环移动载体膜生物反应器的结构尺寸,研究了反应器内氧转移系数的变化。研究结果认为在反应器的升、降流区面积之比为2/3,挡板上方液面高度和底隙高度均为250mm,填料的填充比为50%时,氧转移效率最高。