铁铝复合吸附剂去除水中痕量磷效能及机理

考察了铁铝复合吸附剂去除水中痕量磷的效能,并采用粒度分析、Zeta电位测定及能谱分析等手段对其吸附除磷机理进行探讨.结果表明,该吸附剂具有高效吸附除磷效能,明显优于同等条件下Fe_2O_3和活性氧化铝(γ-Al_2O_3),初始ρ(PO_4~(3-)-P)=0.3 mg/L时,其吸附容量比Fe_2O_3和γ-Al_2O_3分别提高了近1.5倍和2.5倍.该吸附剂具备超细粉体的特征,比表面积达184.45 m~2/g,是Fe_2O_3的9.15倍.Al元素的嵌入、制备过程中.研磨粉碎导致的晶格错位及微晶化是其对磷高效吸附的一个主要原因.其0电荷点为6.2,水处理过程中.在吸附剂表面同时存在非特性吸附和强特性吸附是其对磷高效吸附的另一个主要原因.     

碱性发酵液投加率对A2 O脱氮除磷效果的影响

为解决城市污水处理厂进水碳源不足、生物脱氮除磷效果较差及剩余污泥产量较大的问题,采用不断提高碱性发酵液投加率的方式,考察了碱性发酵液对A~2O系统脱氮除磷效果的影响.研究结果表明:随着碱性发酵液投加率的不断增加,A~2O系统进水pH值不断增大,COD和NH_4~+-N去除率基本不变,而TN和PO_4~(3-)-P的去除率略微下降.外碳源全部由发酵液提供后,系统COD、NH_4~+-N、TN和PO_4~(3-)-P的去除率分别为87.00%、98.86%、79.73%和80.92%,NH_4~+-N、TN和PO_4~(3-)-P的去除量较单独投加乙酸钠时分别提高24.93%、19.05%和86.08%.     

晶化温度对铁铝复合吸附剂除磷效能影响

考察了不同晶化温度下制备的铁铝复合吸附剂去除PO_4~(3-)-P的性能以及pH值和共存干扰离子CO_3~(2-)对其吸附去除PO_4~(3-)-P性能的影响.结果表明,晶化温度对铁铝复合吸附剂去除PO_4~(3-)-P的性能有显著影响,较低晶化温度下制备的铁铝复合吸附剂去除PO_4~(3-)-P效果明显优于高温制备的吸附剂;晶化温度的升高使晶体本身结构发生变化,导致比表面积降低,是其吸附性能下降的主要原因;较低晶化温度下制备的铁铝复合吸附剂去除PO_4~(3-)P的性能受pH值影响较小,对水质适应性强;共存离子CO_3~(2-)-对铁铝复合吸附剂去除PO_4~(3-)P的性能具有强抑制作用,应用中应该尽量避免这种负面干扰作用的存在.     

CaO-SiO2-Fe2O3-Al2O3渣系对高磷铁水脱磷行为的影响

以w(P)=0.48%的高磷铁水为研究对象,采用高温热态实验研究1 400℃时CaO-SiO_2-Al_2O_3-Fe_2O_3渣系的脱磷行为,分析碱度、渣中Fe_2O_3与Al_2O_3含量对CaO-SiO_2-Al_2O_3-Fe_2O_3渣系脱磷的影响。结果表明:随着碱度逐渐增大,渣系脱磷率呈先逐渐增大后略有降低的变化趋势,主要是由于自由O~(2-)和Ca~(2+)的引入促进了磷氧络离子PO_4~(3-)及Ca~(2+)-PO_4~(3-)弱离子对的进一步生成;随着Fe_2O_3含量的增加,渣系脱磷率逐渐升高,渣中的Fe_2O_3加速了氧化钙的熔化速度,同时使渣系的氧化性提高,进而使渣系脱磷能力提高;w(Al_2O_3)=1%～3%时,渣系脱磷率维持在77%左右,进一步增大渣中Al_2O_3含量,渣系脱磷率逐渐下降,主要原因在于Al_2O_3改变了渣中液相比例,进而影响了脱磷反应物与产物在渣-金间的传质过程。     

复合无机FMA吸附剂处理含磷废水的研究

研究了复合无机FMA吸附剂的制备及其对含磷废水的吸附处理过程,结果表明,吸附剂的吸附容量大于17mg/g,磷的去除率在99％以上,对吸附了PO_4~(3-)的吸附剂,可用Na_2CO_3+NaOH洗脱,洗脱率可达100％。     

Na3-xLixV2(PO4)3正极材料的制备与电化学性能研究

通过溶胶-凝胶法合成了锂离子掺杂的磷酸钒钠(Na_(3-x)Li_xV_2(PO_4)_3)正极材料,探究了不同锂离子掺杂量对材料组成、结构及电化学性能的影响和离子传输机理。研究结果表明,锂离子的引入并不改变Na_3V_2(PO_4)_3的主晶相,但是会造成晶胞体积的减小。锂离子通过激活Na_3V_2(PO_4)_3中的Na(1)位点来提高电化学性能。具有蜂窝状结构的Na_(2.96)Li_(0.04)V_2(PO_4)_3具有较好的电化学性能,在30 C下首次放电比容量达到104.9 mAh·g~(-1),经过350次循环后其放电比容量为77.52 mAh·g~(-1);库伦效率接近100%;其钠离子的扩散系数为2.02×10~(-13) cm~2·s~(-1)。     

影响γ-Al_2O_3负载纳米级SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸催化活性的因素的研究

考察了焙烧温度、硫酸浓度对自制的γ-Al_2O_3负载纳米级SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸的酸强度、比表面积的影响;用不同条件下制得的γ-Al_2O_3负载纳米级SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸催化乙酸和正丁醇酯化反应,检测乙酸转化率;讨论了影响γ-Al_2O_3负载纳米级SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸催化活性的因素,为批量制备提供参考.     

Fe(OH)_3或Fe_2O_3多孔微球的制备及对含磷废水的处理

以开发新型高效除磷吸附剂为目的,利用Fe(OH)_3或Fe_2O_3多孔微球作为吸附剂对模拟含磷废水进行吸附除磷实验,研究Fe_3O_4与Fe(OH)3或Fe_2O_3的质量比、铁盐浓度、焙烧温度、吸附剂用量、pH、吸附时间、磷的初始质量浓度、温度等因素对HPO_4~(2-)吸附效果的影响.结果表明:在吸附剂用量为0. 8 g/L,pH为3,磷的初始质量浓度为2 mg/L,吸附时间为150 min时,除磷效果最好,磷去除率达98%以上; Langmuir等温方程能更好地描述吸附剂对HPO_4~(2-)的吸附平衡,最大吸附量为9. 49 mg/g,且随着温度的升高最大单层吸附容量也随着升高,表明此反应为吸热反应.     

V/β-分子筛和V/γ-Al2O3催化剂上丙烷氧化脱氢制丙烯

利用浸渍法制备不同载体的钒基催化剂(V/β,V/γ-Al_2O_3),并考察该催化剂在丙烷氧化脱氢制丙烯反应中的活性.利用X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)、N_2吸附-脱附(BET)和原位红外光谱对催化剂进行表征.结果表明,β分子筛和γ-Al_2O_3具有大的比表面积,孔径分布窄,使V能够以高分散、孤立态的V物种存在.原位红外光谱结果表明,丙烯在8V/β-分子筛(8V/γ-Al_2O_3)和8V4Mg/β-分子筛(8V4Mg/γ-Al_2O_3)催化剂上吸附后,C—H键上的H与催化剂活性中心的晶格氧发生了作用形成H—O键,随着温度升高出现C—O键,C—O键将进一步氧化生成COx,且8V4Mg/β-分子筛(8V4Mg/γ-Al_2O_3)催化剂上出现C—O键的温度比8V/β-分子筛(8V/γ-Al_2O_3)催化剂上高,说明Mg有利于丙烯的选择性.500℃反应时,8V4Mg/β分子筛具有很好的催化活性,丙烯的选择性达71.9%,丙烷的转化率达16.7%.     

A~2/O+MBBR系统的快速启动及反硝化除磷特性

针对A~2/O+移动床生物膜反应器(A~2/O+MBBR)双污泥系统,以低碳氮比(C/N)生活污水为处理对象,考察启动过程的污泥特性和反硝化除磷特性,基于脱氮除磷的代谢机理建立系统的快速启动策略。研究结果表明:启动过程历时21 d完成,污泥结构稳定且具有较好的污泥沉降性和生物活性;平均重量污泥浓度从1 189 mg/L增加到1 760 mg/L,SVI值在95 m L/g MLSS以下,反硝化聚磷菌(DNPAOs)占聚磷菌(PAOs)的百分比从接种污泥时的10.87%增加到25.46%。启动过程,COD的去除效果基本稳定,A~2/O反应器可实现碳源的高效利用;硝化过程为反硝化除磷提供电子受体,TN的高效去除需要建立在NH+4-N氧化完全的基础上;PO_4~(3-)-P的去除特性与NO_3~--N的变化密切相关,除了缺氧区的同步脱氮除磷,好氧吸磷对稳定PO_4~(3-)-P出水浓度发挥着重要作用。在平均进水碳氮比为3.44的运行条件下,A~2/O+MBBR系统可实现有机物、氮、磷等污染物的同步高效去除,稳定运行阶段出水COD、NH_4~+-N、TN和PO_4~(3-)-P浓度分别为38.5、1.15、14.2、0.15 mg/L,COD、TN和PO_4~(3-)-P去除率分别为82.23%,74.72%和96.80%。DO、pH和ORP等实时控制参数的变化规律与脱氮除磷存在定量关系,稳定运行阶段厌氧区ORP为-398~-336 m V,反硝化过程pH值增幅0.55,ORP增加到-300~-175 m V,硝化过程pH值降低0.37。ORP、pH值可以直观地反映反硝化过程,pH值能够灵敏地反映硝化进程,实时控制参数的联合调控有利于促进系统的快速启动和稳定运行。     

苯乙烯和四氯化碳合成肉桂酸

通过浸渍法制备了CuCl/γ-Al₂O₃ 和CuO/γ-Al₂O₃ 催化剂。在CuCl/γ-Al₂O₃ 和CuO/γ-Al₂O₃ 分别与吡啶组成的催化体系中, 苯乙烯和四氯化碳发生加成反应, 生成1,3 , 3, 3-四氯丙基苯(I)。当CuCl/γ-Al₂O₃ 和CuO/γ-Al₂O₃ 最佳活化温度分别为650 ℃和750 ℃, CuCl 和CuO 的负载质量分数分别为20.0 %和10 .0%时,1, 3, 3 , 3-四氯丙基苯(I)的收率分别为62.8%和70.3%。在对甲苯磺酸-硫酸、FeCl₃·6H₂O、Fe₂(SO₄)₃·7H₂O、ZnCl₂ 和硫酸锌等酸性催化剂存在的情况下, 1, 3 , 3, 3 -四氯丙基苯(I)在醋酸溶液中水解生成肉桂酸(II), 收率分别为87.0 %、48.0%、84 .4%、77 .4%和87 .1%。1, 3 , 3, 3 -四氯丙基苯(I)和肉桂酸(II)的纯度为96 .0%～ 99.0 %。     

预氧化对滦河天津段高藻期藻类的控制效果

目的 为了提高天津高藻期滦河水藻类的去除效果，保证水厂出水的安全性．方法通过小试静态实验模拟常规混凝沉淀工艺的处理效果和高锰酸盐复合药剂（PPC）、氯（Cl2）、氯氨（NH2Cl）和臭氧（O3）预氧化除藻和除有机物效果进行了研究．结果结果表明，PPC在预氧化除藻、除有机物以及助凝中均表现了良好的性能，30mg／L的Al2（SO4）3混凝条件下2mg／LPPC即可有效提高藻类和有机物去除效果，O3次之．PPC和O3预氧化可以明显提高混凝除藻效果，投量为2mg／L和4mg／L时比单纯混凝时藻类最高去除率分别提高了55％和35％，而Cl2和NH2Cl预氧化除藻效果较差，而且基本没有助凝效果．结论单纯的混凝除藻在经济上并不理想，而在FeCl扑聚合铝、Al2（SO4）3三种混凝剂和高锰酸盐复合药剂（PPC）、氯（Cl2）、氯氨（NH2Cl）和臭氧（O3）中，Al2（SO4）3作为混凝剂与预氧化剂PPC联用能够实现对滦河水天津段的藻类具有良好的控制效果和对有机物的有效控制．     

湿法磷酸脱氟研究

本文用二次回归正交组合设计法,对用硫酸钠从湿法磷酸中脱氟生成氟硅酸钠过程中,MgO、Al_2O_3和Fe_1O_3等杂质及Na_2O对脱氟率的影响进行了研究.通过方差分析,得出数学模型.用文献数据和粗磷酸脱氟的实测数据对此模型进行了检验,脱氟率的计算值与实测值相对误差小于10％。用放置较长时间的湿法磷酸脱氟,可获得结晶粗大、便于过滤、洗涤的滤饼。用5％Na_2SO_4溶液充分洗涤后,所得氟硅酸钠符合二级品要求.     

SO_4~(2-)-TiO_2/γ-Al_2O_3固体超强酸催化剂上的缩醛(酮)反应

通过浸渍法制备了SO42--TiO2/γ-Al2O3新型固体超强酸催化剂,以苯甲醛和乙二醇为原料合成了苯甲醛乙二醇缩醛。考察了催化剂的焙烧温度、带水剂的种类和体积、TiO2的质量分数、苯甲醛与乙二醇的摩尔比、催化剂的质量和回流时间对反应的影响以及催化剂稳定性对反应的影响。结果表明,在焙烧温度为500℃,甲苯为带水剂,甲苯体积为20 mL,TiO2的质量分数为10%,苯甲醛与乙二醇的摩尔比为1∶1.2,催化剂的质量为1.1 g,回流时间为1.5 h的反应条件下,苯甲醛乙二醇缩醛的收率可达96.1%,产品的纯度为99.6%。SO42--TiO2/γ-Al2O3新型固体超强酸催化剂在其它缩醛(酮)的合成中也具有良好的催化活性。     

蠕虫状介孔γ-Al2O3的合成与表征

为了制备高比表面积的多孔γ-Al_2O_3,采用醇-水热法合成了虫孔状介孔面心立方晶体结构的γ-Al_2O_3片状粒子,并利用X-射线衍射、N_2吸附-脱附、扫描电镜、透射电镜和选区电子衍射等技术表征了所得氧化铝粒子的物理性质.实验结果表明,以异丁醇铝为铝源,正丙醇水溶液作溶剂,月桂酸作模板剂(异丁醇铝与月桂酸的质量比为4:1)的醇-水热合成法可制备出具有较好结晶度和虫孔状介孔γ-Al_2O_3粒子,经600℃灼烧后所得样品的比表面积高达306m~2/g,其平均孔径为5nm.     

制浆造纸中段废水的混凝处理

研究了硫酸铝、三氯化铁和聚合氯化铝3种混凝剂对制浆中段废水的处理效果.实验表明:硫酸铝、三氯化铁和聚合氯化铝的最佳混凝pH值范围为6.03~6.35,此时3种混凝剂的最佳投药量分别为300、350、250 mg/L.在最佳pH和投药量条件下,硫酸铝对该制浆中段废水CODC r、浊度、色度的去除率分别为90.8%、96.2%、90%;三氯化铁分别为90.1%、98.0%、87.5%;聚合氯化铝分别为85.4%、97.9%、93.8%.硫酸铝是处理该中段废水的最佳混凝剂.     

几种絮凝剂的絮凝效果研究

对比聚合氯化铝（PAC）、三氯化铁和硫酸铝3种常用的絮凝剂在不同水质条件下的凝聚除浊作用及电泳特征，并对这3种絮凝剂的絮凝原理进行详细分析．最终得到结论为PAC对浊度去除率最好，三氯化铁次之，硫酸铝最差．     

γ-Al_2O_3担载的NaCl催化剂表面酸碱性质的研究

使用热重-差热（TG-DTA）等手段研究了碱金属硝酸盐在γ-A12O3载体上的分解过程及不同分解过程阶段样品中Na^＋和A1^3＋离子存在的状态，阐明了γ-A12O3担载的氯化钠催化剂表面碱性形成的机制，还采用微量吸附量热法研究了样品表面碱性随分解温度、碱金属盐担载量递变规律。     

改性活性炭对2,4,6-三氯酚的吸附

比较研究了5种活性炭(GACO、GACH、GACF、GACF1M1、GACF1M3)对2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)的去除效果,发现GACF1M3有最佳的TCP吸附能力;5种活性炭对TCP的吸附容量分别为160、178、207、194和238 mg/g.着重研究了GACF1M3对TCP的吸附过程.随着TCP初始浓度的增加,TCP的吸附量也相应增加;温度的改变,会影响TCP的去除率,温度从30℃增加到45℃时,相同条件下的TCP的去除率稍有下降;活性炭的投加量对TCP的去除也有较明显的影响,投加量从10 mg到500 mg,TCP的去除效果明显增强.微酸性的Ph值,有利于GACF1M3吸附TCP.在反应动力学的研究中,拟二级反应动力学能较好的模拟反应过程.通过扫描电镜及X射线衍射实验,观察GACF1M3的表面形貌并确定表面负载金属化合物的主要成分为Fe_3O_4、Mn_3O_4、FeO_xMnO_((1-x)).