火电厂脱硫废水资源化回用处理工艺研究

为解决现阶段脱硫废水回用及零排放工艺投资成本、运行费用高的问题,根据脱硫废水水质特点,提出超滤-纳滤-反渗透-电解制氯的脱硫废水资源化回用工艺,并通过中试对工艺中的核心系统超滤、纳滤系统进行可行性研究。结果表明,超滤-纳滤系统可有效将脱硫废水中1价离子、2价离子进行分离,1价离子进入纳滤产水,2价离子截留在纳滤浓水中,超滤出水浊度、SDI分别0.5 NTU、3,纳滤1价离子透过率在20%~30%,2价离子SO_4~(2-)、Mg~(2+)、Ca~(2+)透过率分别0.2%、2.5%、9%。纳滤产水浓缩后电解制氯,纳滤浓水直接回至脱硫塔,实现脱硫废水的资源化利用以及零排放。     

燃煤电厂脱硫废水综合利用处理工艺实验研究

为了综合利用燃煤电厂的脱硫废水并使之达到低成本零排放的目标,针对其水质差、含盐量高的特点,提出了预处理-微滤-反渗透-电解制氯组合处理工艺,并进行了软化、膜浓缩和电解制氯全工艺过程实验研究。结果表明:Na OH+Na_2CO_3联合软化工艺对Ca~(2+)、Mg~(2+)等硬度离子的去除效果明显;微滤系统在SS的质量分数3%的工况下运行最为稳定,产水浊度平均为0.22 NTU、膜污染指数SDI为3.6;反渗透系统在回收率为70%工况下达到最大程度浓缩减量并保持稳定运行,产出的浓、淡水的盐质量浓度分别为114.6、0.4 g/L;Ti/IrO_2-RuO_2涂层电极的制氯性能较好,电流密度为100 m A/cm~2时,其平均电流效率、直流电耗和强化寿命时间分别为60%、4.5 W·h/g和93 h,满足工业应用要求。     

脱硫废水资源化处理高磷废水研究

以高磷废水为处理对象,提出了脱硫废水资源化除磷方案。考察了Mg~(2+)浓度、pH、脱硫废水与高磷废水混合体积分数(FPR)和初始磷浓度对除磷效果的影响,结果表明,升高pH有利于除磷,Mg~(2+)浓度对除磷效果的影响不大;初始磷浓度越大,脱硫废水除磷效率越高;当初始钙磷比(物质的量比)大于2.0,pH≥10时,磷去除率可维持在95%以上,出水磷质量浓度小于0.5 mg/L。XRD、SEM结果表明,中性条件下,沉淀物主要为CaHPO_4·2H_2O;碱性条件下,沉淀物主要为Ca_3(PO_4)_2·n H_2O,Mg~(2+)会掺入晶体相,形成白磷钙石。     

燃煤电厂脱硫废水零排放中试试验研究

燃煤电厂脱硫废水受到电厂燃料、脱硫剂和工艺补充水水质等因素影响，水质波动大、成分复杂，主要表现为钙镁离子浓度高、悬浮物含量大、氯离子浓度高、腐蚀性强等特点，这成为了电厂实现脱硫废水零排放的关键制约因素。通过“两级软化+管式微滤膜(TMF)+电渗析(ED)+反渗透(RO)”工艺中试试验的研究，结果表明，该工艺可满足现行的脱硫废水零排放要求，完全可作为燃煤电厂脱硫废水的零排放处理工艺。     

离子色谱法测定钙镁片中钙、镁离子的含量

采用离子色谱法进行了钙镁片中Ca~(2+)和Mg~(2+)的含量测定,过程为:先采用盐酸将样品溶解之后,采用阳离子交换色谱柱分离,用阳离子抑制器,分别进行精密度试验,重复性试验,加样回收率试验,系统适用性试验,最后结果检测。实验结果表明Ca~(2+)和Mg~(2+)的质量浓度处于2~18mg·L~(-1)和0.4~9mg·L~(-1)之间时,具有标准的线性关系,其相关系数都接近于1;Ca~(2+)和Mg~(2+)的检出浓度为0.003mg·L~(-1)和0.015mg·L~(-1),其定量浓度为0.004mg·L~(-1)和0.002mg·L~(-1),回收率也均接近100%;实验测的5批样品中Ca~(2+)的含量分别为13.5%、14.8%、15.0%、16.3%、10.6%,Mg~(2+)的含量分别为5.2%、3.8%、4.5%、6.0%、3.9%。     

熔盐中杂质离子对玻璃离子交换的影响

本文研究了化学增强玻璃用KNO_3熔盐中常遇到的杂质离子Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)对离子交换的影响。实验结果表明,三种离子中Ca~(2+)的影响最大,虽然含量很少,也会强烈削弱增强效应。Mg~(2+)的影响逊于Ca~(2+)。而Na~+比上述二价离子的浓度大几倍到十几倍,才明显地削弱增强效应。     

锌离子对磷酸铵镁沉淀法回收镁效率影响的研究

以模拟含镁废水为对象,研究了Zn~(2+)浓度及pH对磷酸铵镁沉淀法回收镁效率的影响,并对在不同锌离子浓度、不同pH的条件下所得产物及其产率进行分析比较。实验结果表明,在锌离子、镁离子共存的条件下采用磷酸铵镁沉淀法回收镁,当溶液的pH一定时,随着锌离子浓度的增加,回收镁的效率降低,Zn~(2+)的存在使得生成磷酸铵镁沉淀的反应受到抑制从而影响回收镁效率;在Zn~(2+)浓度一定的条件下,回收镁的效率随着pH的增加先升高后降低,当pH为9.0时回收镁的效率最高。     

选择性电渗析处理火电厂脱硫废水

设计并开发得到了选择性电渗析系统,用于火电厂脱硫废水的浓缩处理。考察了浓缩过程中的离子迁移规律、能耗、电流效率和结垢情况,研究了浓水循环液和淡水循环液水质及水量对选择性电渗析效果的影响。结果表明,以恒电压模式(15.0 V)批次处理 Cl^-浓度为 4 743～9 092 mg/L 的火电厂脱硫废水,Cl^-和重金属离子在浓水侧富集,但 SO₄^2-不会发生大量迁移,选择性系数 S^Cl_SO4保持在-1.05 ～ -0.96 范围内,电流效率可达 0.70 以上,平均能耗为1.39 kWh/kg(以 Cl^-质量计),淡水循环液和浓水循环液的水质及水量对选择性电渗析效果几乎没有影响。应用该技术连续 96小时处理火电厂高硬度脱硫废水,不会发生电渗析系统结垢,有潜力成为一种高效低成本的脱硫废水减量技术方案。     

纳滤和电渗析对浓海水一二价离子的分离性能

采用纳滤及一价选择性离子交换膜电渗析2种方法对模拟浓海水进行分离浓缩,探索一、二价离子(Na~+/Mg~(2+),Cl~-/SO_4~(2-))的分离效果.实验表明,DL2540膜对二价离子的截留性能优于NF270膜,在2.1 MPa压力、浓侧流量为300 L/h的条件下,对Mg~(2+)和SO_4~(2-)的截留率分别达98.1%和80.5%,分离因子为2.5和40.0.一价离子选择性电渗析膜对阴离子Cl~-和SO_4~(2-)的分离效果明显好于阳离子Na~+和Mg~(2+),Na+回收率为90%时,选择性迁移比分别为18.4和2.9.纳滤和选择性电渗析对一、二价离子都有较好的分离效果,电渗析离子分离的同时可实现浓缩,而纳滤对一价离子几乎无浓缩效果.     

镁离子强化UV/PMS体系降解染料的探究

用酸性橙7(AO7)模拟染料废水,探究了Mg~(2+)对UV/PMS体系降解染料废水的强化作用,及其影响因素和主要氧化物种。实验结果表明,Mg~(2+)的加入会显著增强UV/PMS体系的氧化能力。底物浓度与AO7的降解效果成负相关;PMS投量、Mg~(2+)投量和紫外灯功率与AO7的降解效果成正相关;pH的升高对该体系起到一定的抑制作用。Mg~(2+)/UV/PMS体系主要氧化物种是硫酸根自由基(SO4·-)和少量羟基自由基(·OH)。     

杂质对磷酸脲收率和质量的影响

分析湿法磷酸中存在的SO_4~(2-)、SiF_6~(2-)、Fe~(3+)、Al~(3+)和Mg~(2+)等杂质离子对磷酸脲的收率和产品质量的影响。实验结果表明,SiF_6~(2-)离子浓度高有利于提高产品收率,SO_4~(2-)、Fe~(3+)、Al~(3+)和Mg~(2+)等会降低磷酸脲的收率,但都对产品质量有不同程度的影响。     

聚丙烯腈基改性功能纤维选择性吸附饮用水中Cu2+研究

将聚乙烯亚胺(PEI)接枝到聚丙烯腈(PAN)纤维上制备了氨基螯合纤维(PAN-PEI纤维),在初始pH值为7.2、铜离子(Cu~(2+))浓度为3.00 mg/L条件下,分别研究了PAN-PEI纤维吸附混合溶液及饮用水中Cu~(2+)时对钙离子(Ca~(2+))和镁离子(Mg~(2+))的选择性。结果表明:在混合溶液中Cu~(2+)初始浓度不变的情况下,随着Ca~(2+)和Mg~(2+)初始浓度的增加,PAN-PEI纤维吸附Cu~(2+)时对Ca~(2+)和Mg~(2+)的吸附选择系数降低,但仍具有很好的吸附选择性;在饮用水中Cu~(2+),Ca~(2+),Mg~(2+)浓度分别为0.011,42.42,11.17 mg/L的情况下,将Cu~(2+)浓度加标至3.00 mg/L,采用PAN-PEI纤维处理饮用水,纤维吸附Cu~(2+)时对Ca~(2+)和Mg~(2+)的吸附选择系数分别为2 808和1 647,处理后饮用水中Cu~(2+)浓度为0.17 mg/L,Cu~(2+)去除率为94.33%,Ca~(2+)和Mg~(2+)仅分别损失了0.59%和0.98%;采用PAN-PEI纤维处理Cu~(2+)含量超标饮用水,吸附Cu~(2+)时对Ca~(2+)和Mg~(2+)具有很好的选择性。     

镁离子对烟气脱硫浆液起泡的影响研究

吸收塔浆液溢流在我国火力发电厂广泛使用的石灰石—石膏湿法脱硫技术中十分常见,这会导致脱硫效率降低、石膏品质下降,并且严重影响脱硫系统的稳定运行。本文以马鞍山当涂火力发电厂为研究对象,采集了吸收塔浆液、石灰石浆液、工艺水、废水,研究探讨了镁离子对烟气脱硫浆液起泡的影响。     

催化剂V_2O_5中微量镁的测定

提出一种简便光度法测定催化剂V_2O_5中的微量镁。用氮邻-碘苯酰-甲苯基羟胺(简称IOBOTHA)、乙二胺(EN)、EGTA掩蔽V~(5+)、Fe~(3+)、Al~(3+)、Ca~(2+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)、Ni~(2+)、Co~(2+)、∑RE~(3+)、Pd~(2+)等,然后以偶氮氯膦Ⅲ(CPAⅢ)与Mg~(2+)进行显色反应,Mg~(2+)在0～1μg/ml范围内,符合朗伯-比尔定律,摩尔吸光系数为ε_(670)=2×10~(4) L·mol~(-1)·cm~(-1)。大量钒和其他元素均不干扰测定微量镁,解决了大量钒离子存在下测定微量镁的难题。     

水体中常见离子对Fe_3O_4/H_2O_2降解孔雀石绿的影响

磁性纳米Fe_3O_4作为类Fenton催化剂,能够有效催化H_2O_2降解孔雀石绿(MG)废水。而实际染料废水中常含有多种无机离子和有机物,选取五种典型离子(SO42-、Cl-、Ca~(2+)、Mg~(2+)和腐植酸),探讨不同浓度离子对Fe_3O_4/H_2O_2降解MG的影响,并对反应前后Fe_3O_4的晶体结构进行分析。结果表明:腐植酸对Fe_3O_4/H_2O_2降解MG具有促进作用;Cl-和SO42-在不同程度上抑制了该催化降解反应;Ca~(2+)和Mg~(2+)对MG的降解没有明显影响;Fe_3O_4的晶体结构没有因为上述典型离子的加入而发生改变。     

氯碱盐水磷酸除钙镁工艺探讨

介绍了电解装置磷酸除钙镁工艺流程。通过采用磷酸除去一次盐水中的Ca~(2+)、Mg~(2+),达到较好的盐水精制效果;同时,延长了二次盐水树脂塔的再生周期,减少了树脂塔再生产生的大量废水,降低了能耗,从而降低了生产成本。     

适应水质波动性的燃煤电厂脱硫废水软化工艺研究

根据燃煤电厂高镁型脱硫废水的水质特点,针对目前软化工艺存在的运行问题,提出三级加药"离子平衡"方案。结果表明,脱硫废水中的n(Mg2+)∶n(SO_4~(2-))调节至1∶1时,与未进行水质调节的现有化学软化法相比,石灰乳Ca(OH)_2的利用率从81%提高到94%,后续Na_2CO_3的加药量减少72%。该方案对多种水质均有明显的成本优势,并进一步提出2座均化池的组合设计,便于实际应用在工程项目中。     

燃煤机组脱硫双塔及相关系统颗粒物脱除特征

为了探究装配双级脱硫塔的燃煤机组对颗粒物脱除特性的问题,通过低压撞击器颗粒物取样系统对西安某300MW机组双级串联湿法脱硫塔及相关污染物控制设备进出口颗粒物现场采样,并搭建滤膜取样系统,收集脱硫塔进出口处的颗粒物进行水溶性离子分析。结果表明:双级脱硫塔对PM_(10)的总脱除效率为60.3%,PM_1的质量浓度未出现逆增长现象,脱硫出口处PM_(10)水溶性离子中SO_4~(2-)、Cl~-、Mg~(2+)含量增加;选择性催化还原装置会使得PM_1的质量浓度增加24.7%;静电除尘器对PM_(2.5-10)、PM_(1-2.5)、PM_1的脱除效率分别为98.6%、98.3%、95.7%;湿式静电除尘器对各级颗粒物脱除效率均达到60%以上。70%负荷下,该机组排放的PM_(10)质量浓度为2.89 mg×m~(-3),排放因子为0.049 kg×t~(-1)。     

钠离子对煤成浆性影响的研究

北方的自来水中含有一定量的高价金属阳离子:Ca~(2+)、Mg~(2+)、Fe~(3+),这些金属阳离子的存在会增加煤制浆的黏度,也会增加水煤浆的稳定性。煤制浆经常会加入碳酸钠等一些碳酸盐类,而Na_2CO_3的加入与这些离子会发生沉淀作用。本文通过碳酸钠与其它水煤浆成浆添加剂进行复配实验和对比实验得出:Na_2CO_3的加入与Ca~(2+)、Mg~(2+)、Fe~(3+)离子发生了沉淀作用,由于没有了这些高价金属离子的作用,使硬水变为软水,水煤浆的黏度值变低,同时稳定性也变差;但随着Na_2CO_3的进一步加入,水中的金属离子己完全沉淀,此时由于过量的Na+的存在,使得Na+的作用占主导,这样随着Na+浓度的增加,水煤浆的黏度值又会增加,稳定性也得到了改善。     

分步沉淀法去除稀土废水中钙镁的研究

稀土酸法冶炼过程中会产生含有Ca~(~(2+))、Mg~(2+)的硫铵废水,为了减少结垢对蒸发或膜法处理工艺的影响,采用分步沉淀法去除钙镁,即在废水中先后加入草酸和磷酸盐,分别得到草酸钙和磷酸铵镁沉淀,研究了pH、沉淀剂投加量、陈化时间及晶种加入量对钙镁去除效果的影响。结果表明,除钙阶段的最佳反应条件为:晶种(草酸钙)加入量为1.5‰,pH=7.5,n(H_2C_2O_4):n(Ca~(2+))=1.2:1,搅拌陈化2 h,Ca~(2+)去除率达到92.2%,此时的Mg~(2+)浓度几乎没有变化;对除钙后废水进行MAP法除镁处理的最佳反应条件为:pH=7.5,n(NH_4H_2PO_4):n(Mg~(2+))=0.9:1,搅拌陈化2 h,Ca~(2+)去除率达到81.8%,Mg~(2+)去除率达到98.1%;X衍射结果表明沉淀物分别为较为纯净的CaC_2O_4和MgNH_4PO_4·6H_2O。