聚合物改性粉煤灰制备多孔复合材料及其性能研究

制备了高掺量粉煤灰为基质的聚乙烯醇/纤维素复合多孔材料。该复合材料制备过程简单易行,不需高温高压。通过XRF、XRD、FT-IR、SEM以及压汞法对该粉煤灰复合材料进行了表征和结构分析,探索了原料混合比例、干燥温度对样品结构和性能的影响。研究发现:聚乙烯醇可以有效提高该复合材料的无侧限抗压强度,纤维素可有效改善材料的孔隙结构;材料的孔隙主要来自水分蒸发过程中的气泡聚合,在外部不加压的条件下制备样品,需控制干燥温度对样品内部孔隙结构的影响。当粉煤灰含量为80%,聚乙烯醇含量为10%,纤维素含量为10%时,复合材料具有较好的孔隙率、孔隙结构、抗压强度和吸水性及保水性。有一定强度的以粉煤灰为基质的亲水性材料也适合作为吸附材料或滤料,未来可以进一步通过改善材料内部结构,以及活化功能性官能团以提高材料的综合性能,为粉煤灰的综合利用拓展途径。     

含铝铁硅固废制备PSAF混凝剂RSM优化与结构表征

研究了以粉煤灰和氧化铁皮为原料制备聚硅酸铝铁混凝剂的影响因素及产品微观结构和形貌,选取碱化度、nAl：nFe、聚合温度、反应时间对透光率进行4因素3水平响应面实验.得出制备优化方案：碱化度为0.5,nAl：nFe为1.38,聚合温度为39.2℃,反应时间为1.36h,透光率预测值达90.24%,验证试验均值相对误差1.20%,表明RSM优化模型可靠.结合产品表征测试,XRD分析主要物相为氯化钠,大范围衍射驼峰预示着浸出液聚合形成了新的无定形物;FT-IR测试表明聚硅酸与Al³⁺、Fe³⁺之间存在较多金属-OH等非离子键络合态;TEM测试结果显示产品为高聚集度和枝化度的网状结构;TG分析表明产品在400℃以前失去结合水和羟基,700℃左右产品主要化学键断裂,对应DSC图中均出现较强吸热峰,产品具有较好的稳定性.     

利用马铃薯淀粉废水处理沉淀物制备高吸水性树脂的研究

利用凹凸棒和膨润土混合黏土处理马铃薯淀粉废水,COD去除率可达52.8%,然后以马铃薯淀粉废水处理沉淀物为主要原料,采用水溶液聚合法合成高吸水性树脂,研究了中和度、沉淀物量、交联剂量、引发剂量等因素对吸水性树脂吸水倍率的影响。实验结果表明:当中和度50%、处理沉淀物8 g、交联剂0.015 g、引发剂0.15 g时,吸蒸馏水倍率可达793 g/g,吸自来水倍率可达227 g/g。     

聚合铝水解聚合形态分布的影响因素研究

聚合铝的水解聚合形态有Ala、Alb、Alc,其中最佳絮凝形态Alb的含量是衡量聚合铝絮凝活性的主要指标。采用一次加碱法制备聚合铝时,水解聚合形态分布的主要影响因素依次为碱化度,加热温度,氯化铝浓度,碱浓度。实验确定的优化工艺条件为碱化度2.2,加热温度72℃,氯化铝浓度0.5mol/L,碱浓度0.7～1.0mol/L。检测结果表明在优化工艺条件下,制备的聚合铝中Alb含量为80.26%。应用实验表明在同等加药量的条件下,高Alb含量聚合铝对生活污水絮凝效果明显优于工业聚合铝和氯化铝     

改性粉煤灰处理氨氮废水实验研究

采用H2SO4和HCl改性粉煤灰,在酸改性基础上用2mol/L NaOH进行改性。对比了原状粉煤灰,酸改性粉煤灰和酸加碱改性粉煤灰分别处理氨氮废水的效果。研究了pH值、粉煤灰投加量、反应时间对处理效果的影响。对于100mg/L氨氮废水最佳处理工艺：粉煤灰投加量2g,pH 11左右,搅拌时间60 min,静置1h,其氨氮去除率可达84%。     

聚合铝水解聚合形态分布的影响因素研究

聚合铝的水解聚合形态有Ala、Alb、Alc，其中最佳絮凝形态Alb的含量是衡量聚合铝絮凝活性的主要指标。采用一次加碱法制备聚合铝时，水解聚合形态分布的主要影响因素依次为：碱化度，加热温度，氯化铝浓度，碱浓度。实验确定的优化工艺条件为：碱化度2．2，加热温度72℃，氯化铝浓度0．5mol／L，碱浓度0．7～1．0mol／L。检测结果表明：在优化工艺条件下，制备的聚合铝中Alb含量为80．26％。应用实验表明：在同等加药量的条件下，高Alb含量聚合铝对生活污水絮凝效果明显优于工业聚合铝和氯化铝。     

响应面优化制备粉煤灰基PASC混凝剂性能与表征

研究了以粉煤灰为原料制备聚硅氯化铝（PASC）混凝剂的影响因素、产品性能和微观结构.选取A（碱化度）、B（n（Si）：n（Al））、C（聚合温度）和D（反应时间）对混凝高岭土模拟废水后透光率进行四因素三水平响应面实验.最终优化方案为：A为1.18,B为5.64,C为47.40℃,D为2.48h,透光率预测值达86.58%,验证试验均值相对误差仅为0.18%,模型相关系数为0.9984,表明RSM优化模型可靠.混凝剂性能随投加量增加而不断增加,最终趋于稳定;随废水pH值增大呈现先增大后减小的趋势.XRD分析PASC主要物相为氯化钠,非晶态衍射峰形成预示着浸出液和聚硅酸加碱聚合形成了新的无定形物;FT-IR测试表明聚硅酸与Al³⁺及其水解产物间络合形成了金属-OH等非离子键;SEM显示产品为高聚集度和枝化度的空间网状结构.     

改性粉煤灰处理含酚废水

本文摸索了改性粉煤灰处理含酚废水的实验工艺条件,确定了反应条件、反应时间和反应温度.     

粉煤灰基催化臭氧处理亚甲基蓝催化剂的制备

以粉煤灰作为载体,用等体积浸渍法负载NiO,CuO,Fe2O3等不同的活性组分,制备出不同单组分和双组分的催化剂,从中选择出最佳的催化剂为NiO/粉煤灰。通过正交试验确定制备NiO/粉煤灰催化剂的最佳条件为:负载量为1wt%,浸渍时间为15 h,煅烧温度为300℃,煅烧时间为2 h。将NiO/粉煤灰催化剂投加到臭氧氧化处理亚甲基蓝模拟废水体系中,处理效果有显著的提高,去除率由单独臭氧处理的88.04%提高到99.12%。     

Mn-Ce@FA催化剂处理催化湿式氧化医药废水应用

该研究制备了粉煤灰基Mn-Ce@FA催化剂,利用现代分析手段对材料的矿物相、微观形貌与成分、官能团组成等进行分析,将其应用到催化湿式氧化处理医药废水,研究催化剂量、反应温度、反应时间等对其处理效果的影响,并采用动力学方程对其反应过程进行拟合。结果表明:合成材料具有较大的比表面积,Mn和Ce元素被成功负载在粉煤灰载体材料上,该材料具有较好的热稳定性。湿式氧化对医药废水去除效果有限,Mn-Ce@FA催化剂的加入可显著提高污染物去除效率。随着催化剂量增加、反应温度提高与反应时间延长,催化湿式氧化对医药废水TOC与COD去除率逐渐提高。与二级动力学方程拟合结果相比,一级动力学方程对2个体系处理医药废水的结果拟合程度较高。     

超细粉煤灰对甲基橙的吸附性能和机理研究

以粉煤灰为原料,通过球磨制得超细粉煤灰,研究了其对水中偶氮染料甲基橙的吸附性能和机理。结果表明,在25℃,pH值为2,投加量为0.7g,反应时间为120min时,粉煤灰对甲基橙的去除率为79.4%,超细粉煤灰对甲基橙的去除率可达93.8%。随温度升高,吸附量降低,证明该吸附为放热过程,并计算不同温度下各热力学参数△G,△H和△S。对实验数据运用相关数学模型拟合,显示等温吸附平衡符合Freundlich吸附等温式,吸附过程动力学更适合二级吸附动力学模型。     

PDAC改性粉煤灰处理印染废水的试验研究

采用高分子絮凝剂聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDAC）和粉煤灰为原料,利用水溶液吸附的方法合成改性粉煤灰,并应用于印染废水的处理。通过正交试验和单因素影响试验,考察了改性的最佳工艺参数。结果表明,在吸附反应时间2h,反应温度40℃,改性荆PDAC浓度50g／L,pH值3．4的最佳条件下,改性粉煤灰对废水色度和COD的去除效果最好。     

粉煤灰改性试验及应用

以粉煤灰为原料,进行了粉煤灰的改性工艺研究.通过测定三种方法改性的粉煤灰中氧化铁和氧化铝的浸出率及对酚去除率的比较来确定改性方法.考察改性粉煤灰用量、搅拌时间、静置时问三个因素对酚去除率的影响,粉煤灰用量为10g/L,搅拌时间为45min,静置时间为55min时效果最好.     

垃圾焚烧飞灰熔融过程重金属的迁移特性实验

对垃圾焚烧飞灰的熔融处理过程中重金属的迁移特性进行了实验研究.在自行设计的实验台上研究熔融温度、时间、气氛、冷却方式等条件对几种重金属固化特性的影响.结果表明,熔融可以固化大部分重金属,同时飞灰中重金属在熔融过程中的固化特性因种类不同呈现显著差异,Cd、Pb属于易挥发金属,而Ni、Cr和Zn不易挥发;飞灰成分、温度、气氛和冷却方式对各种重金属的影响程度各不相同.     

粉煤灰对含铬废水的吸附研究

通过静态吸附实验,研究原状粉煤灰与粉煤灰滤料对Cr(Ⅵ)的吸附效果的影响,并通过正交实验进行实验结果对比。实验确定粉煤灰滤料的吸附平衡时间为90 min,在pH为3的条件下适于进行吸附实验;同时,粉煤灰滤料的吸附性能优于原状粉煤灰,六价铬溶液的初始浓度、滤料的投加量以及温度的改变对吸附性能具有显著影响,且粉煤灰滤料吸附时所受影响更为明显。     

脱硝副产物硫酸氢铵在飞灰表面沉积与演化特性

空预器堵塞常来源于脱硝副产物硫酸氢铵（ABS）与飞灰的共沉积,通过模拟空预器内温度场,探究ABS与飞灰共存条件下的沉积与演化特性,以期为空预器堵塞防治提供指导.飞灰对烟气中生成的ABS存在捕集和吸附作用,提高了ABS沉积速率与初始生成温度.在100 μL/L SO₃与50 μL/L NH₃条件下,ABS的初始沉积温度在240~270℃之间.高温段反应篮内无明显的ABS液滴存在,飞灰存在结块现象;低温段反应篮壁面出现少量小液滴,飞灰呈现大颗粒状.ABS沉积将导致飞灰颗粒的积聚和粘附,并在飞灰表面转化为分解温度较高的各种硫酸盐类物质.与低温段硫酸滴在飞灰上演化形成的硫酸盐相比,ABS转化形成的硫酸盐具有较低的相对分解温度.     

粉煤灰对苯酚废水的吸附研究

在静态条件下研究了粉煤灰对苯酚的吸附性能,结果表明:平均粒径29.06μm,孔隙率64.0686%,在吸附时间50min,粉煤灰用量120 g/L,pH=7.45条件下,对75 mL浓度为30 mg/L的苯酚模拟废水,吸附效果最好,可达82.4%。粉煤灰吸附苯酚机理复杂,偏向于单分子层吸附的Langmuir吸附等温线模式:q=0.042Ce/(1+0.095Ce),吸附反应为一级反应,速率方程为lnC=-0.0096t+3.3097(C0=30 mg/L)。     

粉煤灰合成沸石同步脱氨除磷特性的研究

利用粉煤灰合成沸石,研究其在同步去除氮、磷方面的特性.合成沸石对氨氮和磷酸盐的吸附净化均随时间增加而变化,但均在24h后基本达到平衡.随合成沸石投加量的增加,同步去除污水中氮磷的效果越好,但在投加量为8 g·L^-1以上时去除率的增加明显放慢.在pH为7～9时氨氮去除率最高(约60%),超过此pH范围时去除率降低.在pH 7～9范围磷去除率达最低(约为85%),超过此pH范围时去除率增加(最高达到近100%).合成沸石对氨氮的吸附为放热反应,对磷的吸附为吸热反应.不同阳离子饱和的合成沸石对氨氮的吸附顺序依次为:Al>Mg>Ca>Na>Fe,对磷的吸附顺序则为:Al>Fe>Ca>Mg>Na.合成沸石的氨氮吸附机理为阳离子交换作用,对磷的去除除化学沉淀作用外尚有吸附机制.