微纳米气泡复合高级氧化技术降解污染物研究进展

介绍了难降解有机废水在水处理方面的特点,以及高级氧化技术降解有机污染物的机理,叙述了微纳米气泡的定义、特性和常见的产生方式,分析了各种常见的微纳米气泡复合高级氧化技术的应用,重点介绍了臭氧微纳米气泡技术和光催化微纳米气泡技术,总结了微纳米气泡复合高级氧化技术各种常见的实验装置及其应用.得出微纳米气泡作为一种新型的高级氧...     

Fenton试剂·OH生成率的影响因素研究

提高Fenton试剂在废水处理中的氧化功效,关键在于提高体系中·OH的生成率.本文采用邻二氮菲-Fe(Ⅱ)光度法间接测定·OH,研究了Fenton试剂中·OH表观生成率的主要影响因素:Fe2+的浓度、H2O2的浓度、pH值及反应时间,并结合实际应用,考察了工业废水中常见无机离子对·OH生成率的影响,从而为Fenton试剂法更好地应用于废水处理提供了技术依据.     

微纳气泡技术及在农业种植与养殖方面的应用

微纳米气泡具有很多独特的性质,如超长寿命、表面带电、比表面积大和传质效率高等。由于这些独特性质,微纳米气泡在诸多领域表现出巨大的应用前景,如水处理、农业、清洗、生物医药、土壤改良等。文中重点介绍了微纳米气泡在农业、水产养殖业中的应用。首先,介绍了微纳米气泡的定义和特性;其次,对微纳米气泡在农业养殖方面的应用进行了简要综述,如微纳米气泡改性材料可以提高水中溶氧量,进而提高鱼类存活率,可以促进动植物的生长发育和植物种子发芽。最后,重点介绍了研究团队应用微纳米气泡技术于水稻种植,并从其对土壤改良、水质提升、水稻产量和品质的提升方面进行了综述,发现微纳米气泡技术及利用其配置的微生物活菌制剂可以有效改善土壤的微生物菌群,修复养殖尾水,提升水稻的固氮能力,从而提高水稻的产量和品质,但相应的机理需要进一步研究。     

微/纳米气泡技术在金属表面脱脂处理中的应用研究

介绍了微/纳米气泡技术的发展历史和应用范围,并将微/纳米气泡应用于清洗领域中的脱脂试验中。试验结果表明,微/纳米气泡技术在脱脂试验中的使用,可以减少甚至不用脱脂剂,在清洗行业中是一种节能环保新技术。     

气浮工艺中微纳米气泡应用特性与检测技术研究

总结了不同文献中气泡尺寸的定义,根据其特性进行分类。概述了气浮工艺中微纳米气泡的应用特性,介绍了微气泡粒径分布和表面电荷对气浮工艺的影响。围绕微纳米气泡的尺寸分布、上升速度、气含率、Zeta电位等特性参数,总结了微纳米气泡的各种表征检测技术,同时概述了微纳米气泡在气浮技术中的应用现状及前景,并对其发展应用进行展望。     

微纳米气泡控制膜污染研究进展

膜污染是阻碍膜分离技术大规模推广应用的主要问题之一,膜污染控制技术一直都是膜科学领域的研究热点。其中,基于气液两相流的膜污染防控技术已经得到了诸多研究和广泛应用。微纳米气泡因其不同于普通大气泡的独特物理化学性质,近年来在各个领域被广泛关注,而微纳米气泡控制膜污染的研究也日益活跃。文中综述了气液两相流控制膜污染技术的相关研究成果,重点总结了微纳米气泡在微滤、超滤、反渗透、膜蒸馏等膜分离过程中控制膜污染的效果及机理的研究进展,分析了应用微纳米气泡技术的关键科学问题,展望了微纳米气泡在膜污染控制领域内今后的研究方向。     

微纳米气泡技术在渔业水产行业的研究进展及应用综述

微纳米气泡技术是当前国内外的前沿科技,也是研究的热点。该文详细介绍了微纳米气泡在悬浮物的吸附去除、有机物的强化分解及促进生物活性等方面的最新研究进展与应用现状。综述了微纳米气泡发生装置的各种原理和结构,并对其应用进展进行了分析和探讨,特别介绍了在渔业水产相关领域的研究应用情况。指出了微纳米气泡技术目前面临的主要问题及对渔业研究领域的启示,以期为微纳米气泡在水产养殖、捕捞、加工等领域的理论研究和技术应用提供参考。     

螺旋藻及螺旋藻多糖体外清除活性氧及抗氧化作用研究

利用Fenton反应、光照核黄素产生活性自由基·OH、·O-2,以分光光度法研究了螺旋藻及螺旋藻多糖体外清除·OH、·O-2的作用.通过FeSO4诱导脂质过氧化模型、硫代巴比妥酸分光光度法研究了螺旋藻及螺旋藻多糖抗脂质过氧化及对·OH引起的DNA氧化损伤的保护作用.结果表明,螺旋藻及螺旋藻多糖能有效清除·OH、·O-2自由基,对脂质过氧化及DNA的·OH氧化损伤有显著抑制作用.     

微纳米气泡特性及在环境污染控制中的应用

微纳米气泡具有与普通气泡不同的突出特性,近年来在环境污染控制领域中的应用日益受到关注。本文详细介绍了微纳米气泡在强化传质、界面电位以及可释放自由基等方面的技术特性,重点评述了微纳米气泡技术在悬浮物的吸附去除、难降解有机污染物的强化分解与生物净化功能的促进等方面的最新研究进展与应用现状,分析了微纳米气泡技术在环境污染治理中的技术优势与应用前景,并指出目前微纳米气泡技术的研究方向应侧重于如何实现有效脱氮、如何优化与其它强氧化条件的协同条件、如何开发出适用的环境污染修复新技术,以及如何开发出低成本、低能耗、性能优越、适于推广的实用型纳米气泡发生装置等。     

纳米TiO2多孔微球对模拟染料废水的光催化脱色

采用纳米TiO2多孔微球光催化氧化处理模拟染料废水,研究了溶液pH值、纳米TiO2用量、光照时间、离心时间等因素对脱色率的影响,并探讨了脱色机理。结果表明。在染料浓度为65mg·L^-1、溶液pH值为2、纳米TiO2用量为7OOmg·L^-1、光照时间为2h、离心时间为15min时的脱色率最高,脱色效果最好。为纳米TiO2多孔微球在废水处理中的应用提供了理论基础。     

双阳极氧化与日光/派生过硫酸盐氧化复合降解刚果红

阳极氧化体系中引入了过硫酸盐的自动生成机制。文中主要研究了Ti/Ru-Ir氧化物涂层电极和Pt双阳极体系中过硫酸盐的生成与刚果红的降解规律。实验证明,在阳极区过硫酸盐的生成与刚果红的降解之间存在竞争关系,Ti/Ru-Ir氧化物涂层阳极有利于刚果红的降解,Pt阳极有利于过硫酸盐的生成;刚果红的降解速率与Ti/Ru-Ir氧化物涂层阳极电流密度、SO2-4浓度呈正比,与pH呈反比;过硫酸盐的产量与电流密度、SO2-4浓度、pH密切相关,其中电流密度的影响最大,只有当Pt阳极电流密度高于Ti/Ru-Ir氧化物涂层阳极电流密度200倍以上时,SO2-4才可有效转化成S2O2-8。电解体系中生成的过硫酸盐在模拟日光照射下可对有机物进一步降解。文中还研究了日光/过硫酸盐法的降解机理。     

花瓣状纳米氢氧化镁及氧化镁的微波辅助合成

在微波辅助下,以硫酸镁、NH₃•H₂O-NH₄Cl缓冲溶液为原料,通过均相沉淀反应制备了纳米氢氧化镁,经煅烧又得到了纳米氧化镁。采用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）、热重分析（TG）等分别对纳米氢氧化镁和氧化镁的结构、形貌及热稳定性进行了分析测试。结果表明,纳米氢氧化镁的结晶性能较好,其形貌为由厚度约40 nm的纳米片团聚而成的花瓣状;纳米氧化镁亦保持了氢氧化镁花瓣状形貌。并对微波辅助下纳米氢氧化镁形成的可能机理进行了初步探讨。     

纳米片状Co_3O_4的制备及其电容性能的探索

以CoCl2溶液和NaOH溶液为原料,通过两者混合反应得到Co（OH）2沉淀,再将沉淀灼烧制得直径约为100nm的Co3O4纳米颗粒。用X射线衍射、透射电子显微镜等对所制备的样品进行表征。结果表明：用所得纳米片状C030。制成电极,经过充放电测试可以发现电流密度为0．2mA·cm^-2时,电容量约100mA·h／g。     

湿法磷酸浸出强化及有机质去除研究

在湿法磷酸浸出过程中由于部分有机物碳化不彻底，使产品磷酸呈现黑色。本文提出了一种新型的催化氧化湿法磷酸净化技术，即在湿法磷酸浸出过程中引入氧化剂（H₂O₂）及催化剂（MnO₂），基于转化过程中形成的·\mathrm{O}\mathrm{H}和\mathrm{H}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}·等过氧化物实现对有机物的去除与浸出过程的强化。重点考察不同反应条件对湿法磷酸浸出率及有机质去除的影响。结果表明，浸出时间为40 min、反应温度为80℃、H₂O₂用量为0.08 ml/g、催化剂与磷矿的质量比为0.04时，磷矿浸出率可达96.9%；同时测定得到的TOC去除率达到79%。分析机理可得，H₂O₂会与溶液中的H₃PO₄形成H₃PO₄·H₂O₂过氧化物，MnO₂与之发生类Fenton反应，产生大量·\mathrm{O}\mathrm{H}，进而将黑色有机物充分氧化为CO₂和H₂O，打破有机物对磷矿颗粒表面的“包裹”，促进磷酸的浸出和有机物的去除。     

Research on leaching rate enhancement and organic matter removal in wet-process phosphoric acid

In the process of wet-process phosphoric acid leaching, the product phosphoric acid appears black due to the incomplete carbonization of some organic matter. A novel type of catalytic oxidation wet-process phosphoric acid purification technology was proposed in this work. During the leaching process, the oxidant (H₂O₂) and catalyst (MnO₂) was added to form the peroxides such as ·OH and HO₂· in the transformation process, which can enhance the removal rate of organic matter and strengthen the leaching rate of phosphate rock. The different reaction conditions that affected the leaching rate of wet-phosphoric acid and the removal of organic matter were investigated. The results indicated that 96.9% of phosphate rock were leached under the optimum conditions of H₂O₂ dosage 0.08 ml/g, MnO₂/P mass ratio of 0.04, 80℃ and for 40 min. At the same time, the TOC remove rate reached 79%. The analysis mechanism showed that H₂O₂ will form H₃PO₄ · H₂O₂ peroxide with H₃PO₄ in the solution, and MnO₂ will react with it like Fenton to generate a large amount of ·OH, and then fully oxidized the black organic matter into CO₂ and H₂O. Organic matter “wrapped” on the surface of the phosphate rock is broken by ·OH, which promoted the leaching of phosphoric acid and enhanced the removal of organic matter.     

电化学高级氧化对HEDP的降解效能研究

羟基亚乙基二膦酸（HEDP）是典型的有机膦缓蚀阻垢剂,广泛存在于工业水处理系统中,其常规生物降解率低于5%,已成为工业废水处理回用和外排的制约因素。为此,探索了电化学高级氧化法对HEDP的降解效能,考察了电流密度、Na₂SO₄浓度、pH、温度及溶液流速等关键参数对HEDP降解率的影响;利用电子自旋共振测试,自由基猝灭方法和HEDP降解动力学探讨了HEDP的降解机制。结果表明,电流密度为30 mA/cm²,电解质Na₂SO₄浓度为0.1 mol/L,pH=11,温度为30℃,溶液流速为500 ml/min时HEDP降解率最高,90 min内可达99.7%;研究采用的电化学高级氧化体系产生羟基自由基（·OH）和硫酸根自由基（SO{}_{\mathrm{4}}^{-}·）,仅·OH可以降解HEDP,·OH与HEDP的反应速率常数k_•OH,HEDP=（4.28±0.24）×10⁸ L/（mol·s）。     

电化学高级氧化对HEDP的降解效能研究

羟基亚乙基二膦酸（HEDP）是典型的有机膦缓蚀阻垢剂,广泛存在于工业水处理系统中,其常规生物降解率低于5%,已成为工业废水处理回用和外排的制约因素。为此,探索了电化学高级氧化法对HEDP的降解效能,考察了电流密度、Na₂SO₄浓度、pH、温度及溶液流速等关键参数对HEDP降解率的影响;利用电子自旋共振测试,自由基猝灭方法和HEDP降解动力学探讨了HEDP的降解机制。结果表明,电流密度为30 mA/cm²,电解质Na₂SO₄浓度为0.1 mol/L,pH=11,温度为30℃,溶液流速为500 ml/min时HEDP降解率最高,90 min内可达99.7%;研究采用的电化学高级氧化体系产生羟基自由基（·OH）和硫酸根自由基（SO{}_{\mathrm{4}}^{-}·）,仅·OH可以降解HEDP,·OH与HEDP的反应速率常数k_•OH,HEDP=（4.28±0.24）×10⁸ L/（mol·s）。     

稻草纤维碱萃取物对碱式硫酸镁水泥性能的影响

主要研究了稻草纤维碱处理液对碱式硫酸镁水泥凝结时间、流动度和强度的影响,同时利用XRD对水泥水化产物的物相组成进行了分析.研究结果显示,稻草纤维中的萃取物对水泥浆体有缓凝作用,并使得水泥浆体的流动度降低,早期强度也较低.由于纤维萃取物阻止了水泥浆体中MgO水解生成[Mg(OH)(H2O)x]+,抑制了早期水化产物中5Mg(OH)2· MgSO4· 7H2O(5· 1· 7)相的形成,因而早期强度发展缓慢.与溶剂为水的碱式硫酸镁水泥相比,碱处理过程中NaOH溶液加速了水泥的正常凝结,降低了水泥浆体的流动性,并对强度的发展有抑制作用.NaOH与MgSO4反应生成Mg(OH)2,使得水泥浆体中Mg2+减少,Mg(OH)2含量增加,导致水泥强度有所降低.     

电化学预氧化技术在油田污水处理中研究与应用

油田产出液污水处理是注水生产的关键所在,通过水质分析,该水质主要表现为矿化度高、铁含量高、CO2含量及PH值低的特点,水质极不稳定,腐蚀性很强。电化学水处理技术利用污水高矿化度,电解产生·OH、O、H2O2、Cl2（ClO-）等强氧化性物质,杀灭细菌,氧化Fe2＋、S2-离子成为Fe3＋和S单质并沉淀去除,实现水质稳定,平均腐蚀速率降低到0.031 mm/a,并结合油田生产实际设计的用于电化学预氧化技术处理污水的新工艺流程,现场试验取得满意效果,在跟踪研究中实现了良性循环。所在用的电化学预氧化技术机理和设计的新工艺流程为油田企业提供了一定的借鉴作用。     

臭氧催化氧化降解煤化工高盐废水有机物的机理

研究了臭氧催化氧化降解煤化工高盐废水有机物的机理。实验采集了国内典型煤化工企业高盐废水,明确了水中盐离子的组成及含量;制备高盐性臭氧催化剂,研究了不同活性组分对臭氧催化氧化效率的影响,确定了最佳的臭氧催化剂;对臭氧催化剂开展表征分析,明确催化剂表观形貌、元素组成及负载情况;最后采用甲酸模拟水样,研究臭氧催化氧化作用方式、臭氧衰减率变化、羟基自由基（·OH）变化、H₂O₂变化及超氧自由基（·O₂^-）变化,明确臭氧催化氧化作用机理及反应历程。结果表明：煤化工高盐废水阳离子主要为钠离子,其次是钾离子、钙离子、镁离子;阴离子主要为氯离子、硫酸根,其次是硝酸根离子;通过研究不同活性组分对臭氧催化氧化效率确定最佳催化剂为SiO₂/Al₂O₃-Fe₂O₃。对催化剂开展表征分析发现：催化剂载体为硅铝复合氧化物,铁作为活性组分均匀负载于载体上。臭氧催化氧化降解机理研究发现：臭氧催化氧化过程遵从羟基自由基作用机理,O₃通过衰减产生羟基自由基,而催化剂的加入促进了·OH生成;反应过程中产生的H₂O₂量与·?OH有关,·?OH越多,H₂O₂产生量越多,但·O₂^-的产生与·OH没关系。