酸浸法提取煤矸石中Al2O3的研究

煤矸石是主要的煤系固体废物,其中Al2O3质量分数约占35％左右.以某煤矿的煤矸石为原料,通过单因素实验比较盐酸和硫酸对Al2O3的浸取率,研究各因素对Al2O3浸取率的影响,确定浸取煤矸石中Al2O3的最佳酸浸介质为硫酸.利用正交实验确定酸浸取的最佳条件为:液固比(酸溶液体积与煤矸石样品质量比)15 mL/g、硫酸摩尔浓度3 mol/L、浸取时间120min、助样比(助溶剂与煤矸石样品质量比)0.20,在此条件下硫酸对煤矸石中A12O3的浸取率可达79.6％.     

利用滩涂污灌土壤制备吸附剂

研究了滩涂污灌土壤吸附剂的制备方法。通过正交实验,比较了氯化锌、磷酸、氢氧化钾、盐酸几种活化剂在不同秸秆加入量、活化剂浓度、活化时间、活化温度的情况下制备的吸附剂,对水中邻硝基甲苯的吸附效果影响。实验结果表明,选择盐酸活化法制备吸附剂,在秸秆加入量为15%,经2 mol/L的盐酸按液固比为1∶1浸泡处理滩涂污灌土壤后,用氮气做保护气在400℃的条件下碳化1 h,制备的土壤吸附剂对水中邻硝基甲苯的吸附效率可以达到90%以上。     

聚硅酸锌铝的制备及其性能研究

以硅酸钠、硫酸锌、硫酸铝为原料，通过共聚法制备了无机高分子絮凝剂聚硅酸锌铝（PSZAS），研究了Na₂SiO₃的摩尔浓度、活化时间、Al/Si、Zn/Si 配比及絮凝剂的投加量对絮凝效果的影响，用X-射线衍射（XRD）和电子扫描电镜（SEM）对该絮凝剂的结构及形貌进行了表征。结果表明：当硅酸钠的浓度为0.4 mol/L，硅酸活化时间为2 h，Si∶Al∶Zn=1∶1∶1.5，絮凝剂投加量为20 mL/L废水时，絮凝剂的电中和能力和吸附架桥能力最强，絮凝剂对含H-酸染料模拟废水的絮凝效果最好。     

烟草下脚料发酵制取乙醇

通过单因素实验考察了硫酸浓度、固液比和水解时间对硫酸水解的影响。结果显示最优条件为：硫酸浓度为50%（w/w）,固液比为10%（w/v）,时间为100 min。烟草下脚料在最佳硫酸水解条件下,经5倍稀释,中和pH值至5～6。取经过滤后的水解液（FH）用酿酒酵母（Sacchharomyces cerevisiae）发酵产生乙醇,最大的乙醇浓度和乙醇产量分别为1.09g/L和54.5 g/kg。未过滤水解液（UFH,包括水解残渣）加入纤维素酶（70 U/100 mL）和酿酒酵母（Sacchharomyces cerevisiae）进行发酵,最大的乙醇浓度和乙醇产量分别为1.23 g/L和61.5 g/kg。     

含锰废渣的氧化-活化再生回用工艺

为实现紫苏醛生产过程中二氧化锰（氧化剂）的循环利用,采用一种新型的氧化-活化工艺再生得到活性二氧化锰,即以紫苏醇合成紫苏醛过程中产生的含锰废渣为原料,首先采用氯酸钠氧化含锰废渣得到初级二氧化锰,然后使用高锰酸钾对初级二氧化锰进一步活化得到活性二氧化锰。实验表明,制取初级二氧化锰的最佳工艺条件为：反应时间为4h,反应温度为90～95℃,硫酸摩尔浓度为1.5 mol/L,氯酸钠加量为理论量的130%。制取活性二氧化锰的合适条件为：反应温度在60℃时,反应时间为1.5 h;反应温度在50℃时,反应时间为2.5 h。采用氧化-活化法再生的活性二氧化锰氧化紫苏醇,紫苏醛的产率可达52.8%,与使用电解二氧化锰氧化得到的紫苏醛的产率53.1%相当,而使用初级二氧化锰,紫苏醛的产率仅为14.9%。     

生物质活性炭的制备及其染料废水中的应用

以城市污水厂活性污泥为原料,用3 mol/L ZnCl2溶液活化,通入水蒸气作活化气制备活性炭吸附剂.实验结果表明,温度为600℃条件下,活化时间为1 h,制得的活性炭其碘吸附值为374.10 mg/g,比表面积为381.62 m2/g,孔容积为0.25 cm3/g,微孔容积为0.11cm3/g.并进一步将生物质活性炭应用于染料废水的处理,考察了吸附时间、活性炭投加量和pH对色度及TOC的脱除效果的影响.室温下,酸性大红GR染料废水初始浓度为300 mg/L,污泥活性炭的最佳投加量为2%(质量分数),吸附15min,废水色度脱除率可达99.6%,TOC去除率可达99.7%,利用等温吸附实验作吸附等温线,吸附等温线可以用Freundlich或Langmuir方程描述.     

电镀锌泥饼的酸浸条件对锌浸出率的影响

研究了含锌泥饼的浸出条件。试验结果表明，适宜的酸浸条件：浸取液终点pH值为5左右；液固化（3：1）－（4：1）；分段加酸时间为2h；搅拌速度为100－200r/min，在上述条件下用硫酸溶液进行常温浸取，锌浸出率可达98％，铁浸出率小于1％。     

污水污泥裂解及其性能的研究

以碘吸附值为裂解残渣吸附性能的指标，通过单因素实验和正交实验，确定了制备裂解残渣的最佳工艺条件，并对残渣的表面元素组成、孔结构组成、晶相组成和吸附性能等性质进行了表征。结果显示：以浓度均为5 mol/L的ZnCl₂和H₂SO₄作活化剂、复配比2∶1、活化温度600℃、活化时间1 h、固液比1∶2.5，制得的裂解残渣酸洗后碘值平均值可达892.8 mg/g；用制备的裂解残渣对苯酚废水进行处理，室温下振荡5 min，苯酚去除率即可达到87.9%，且符合Langmuir吸附等温线方程和Freundlich吸附等温线方程。     

合成聚硅酸硼镁硫酸铁的正交实验研究

研究了用硅酸钠、硼砂、硫酸镁和硫酸铁为原料，制备聚硅酸硼镁硫酸铁（PSBMFS）混凝剂的方法及合成条件。通过正交实验，考查了硅酸活化pH值、缩聚反应时间和陈化时间等合成条件；同时考察了B/Si摩尔比、Mg/Si摩尔比和Fe/Si摩尔比等影响因素。结果表明：PSBMFS具有良好的混凝性能和脱色效果，能有效去除印染废水中的色度和COD，2种污染因子的去除率分别可达95.9%和67.9%。     

污泥焚烧残渣制备水处理药剂研究

利用污泥焚烧残渣制备水处理药剂,这方面还未见报道.某市污水处理厂污泥焚烧残渣是以Fe2O3和CaSO4为主的无机矿物质,选用以盐酸为主、硫酸为辅的混酸体系(H 摩尔浓度在7 moL/L以上,每千克残渣用H 为21～25 mol,浓硫酸与浓盐酸体积比是7%～13%).研究结果表明,在反应温度为110～120℃、反应时间在2.5 h、液固比大于2.0 mL/g的情况下,1 kg污泥焚烧残渣能制备得到酸度较小、含铁量略大于28 g/L的水处理药剂10 L,该药剂能应用于该市污水处理厂的生化处理出水.