电石渣-碳酸钠法脱硫废水预处理试验研究

针对燃煤电厂脱硫废水处理难度大、处理费用高的问题,对电石渣-碳酸钠法替代传统石灰-碳酸钠法预处理脱硫废水的可行性与经济性进行了研究.通过加药试验确定了电石渣预处理脱硫废水的最佳反应条件,并分析了反应液中固体颗粒的沉降特性.试验结果表明:电石渣-碳酸钠法对Ca~(2+)、Mg~(2+)去除率可达99%;反应液中固体颗粒平均粒径为25.4μm,与石灰-碳酸钠法相比提高了10μm;固体悬浮物沉降速率提高了3倍.电石渣-碳酸钠法与传统方法的处理效果相当,且直接处理成本降低15.7%,澄清池占地面积减少40%.     

相邻两颗粒在水中沉降的动力学模拟

通过COMSOL Multiphysics有限元模拟软件,建立颗粒沉降模型并采用有限元方法模拟两个微细(d≤74μm)球形颗粒在水中沉降的过程.分析两颗粒的初始间距K、初始取向角θ、颗粒粒径d和颗粒密度ρ对两个微细颗粒沉降过程的影响.结果表明,两个颗粒的相互作用方式可分为4种状态:保持相互远离、先靠近并接近碰撞然后再相互远离、先靠近后远离不发生碰撞及先远离后靠近再远离不发生碰撞.对于微细颗粒,颗粒与颗粒之间难以发生碰撞现象.对于相同的两颗粒,在其他条件不变时,θ越小,两颗粒越有相互远离的趋势.当θ相同时,改变K或同时改变两颗粒d和ρ,并不能改变他们的总体运动趋势,但是单独改变其中一个颗粒的d或ρ,两颗粒的运动状态会发生变化.     

用CFD分析气溶胶重力沉降行为的影响因素

CFD分析是气溶胶迁移的模拟方法之一.利用FLUENT程序中的离散相模型,可以分析包括重力沉降在内的各种气溶胶迁移行为.使用“气溶胶迁移机理试验”作为算例,通过CFD分析,对比了不同条件下试验容器内气溶胶份额的变化情况,得出影响气溶胶重力沉降行为的影响因素为气体速度和颗粒粒径,为“气溶胶迁移机理试验”提供了参考.     

基于非均相体系沥青抽提液中的矿粉清除方法

针对目前常规方法不能有效去除沥青抽提液中矿粉的问题,研究利用非均相物系分离理论对回收液中的矿粉进行沉降分析,推导得出重力沉降和离心沉降的沉降速度及沉降时间的计算模型,根据试验原材料、仪器规格选择计算参数,计算得出矿粉的沉降速度及沉降时间,并通过试验验证了计算模型的准确性;同时调整了计算参数,总结得出了适用于绝大多数基质沥青抽提液的矿粉沉降计算模型。研究结果表明:计算模型具有较高的准确性与可靠度;离心加速度越大,矿粉密度越大,矿粉沉降时间就越短;施加相对离心力不小于24 647N/kg(2 515g)、离心分离时间不少于50min,能够有效地消除沥青抽提液中的矿粉。     

超细颗粒沉降过程数值模拟

从单个颗粒运动轨迹出发,对存在团聚现象的颗粒沉降过程进行分析,建立了一个分析超细颗粒悬浮液沉降过程的数值模型,提出了加速沉降的促进函数ψ,推导出沉降效率数值模型.并用Matlab程序对钛白去离子水体系分离模型进行了计算模拟,得出钛白悬浮液沉降过程有3个阶段:微观力影响与宏观力影响近似平衡的开始阶段,微观力影响占主导的沉降加速阶段,和两者达到新平衡的沉降后期状态.并讨论了颗粒含量和粒径对沉降过程的影响:颗粒含量的降低或是粒径的增大都将使沉降加速阶段时间跨度增加.     

吸附法处理对苯二甲酸精制单元的废水

生产精对苯二甲酸(PTA)时,往往产生大量废水.在初步筛选实验条件的基础上,选择颗粒活性炭(GAC)作为吸附剂处理经过预处理的PTA精制废水.考察了接触时间、pH、GAC用量等因素对废水中有机污染物去除效果的影响.结果表明,吸附平衡时间为2 h,pH在3.0左右对吸附较为有利,吸附等温线符合Frendlich型,GAC的动态吸附容量为63.46 mg/g,可以用20%的NaOH溶液对GAC进行再生,浸泡5 h后的再生率接近90%.     

鸡卵黄免疫球蛋白的嗜硫性色谱一步分离纯化

采用重力沉降法对卵黄液进行脱脂预处理 ,利用嗜硫性色谱 ,实现鸡卵黄免疫球蛋白(IgY)的一步分离纯化 ,蛋白质的回收率高达 91% .鸡卵黄免疫球蛋白IgY经SDS -PAGE检测为电泳纯 ,活性回收率达 70 %以上     

微机沉降粒度仪的实现

颗粒状物质的颗粒粒度作为一种重要的几何参数在科学研究和工业生产中日益得到重视,粒度的重力沉降测试法以其精度较高、重复性好、操作简单的优点得到广泛应用。从仪器的原理、构成以及数据处理方法等方面介绍了一种微机沉降粒度仪的实现,并用玻璃微珠颗粒度标准物质进行测试,得到了满意的结果。     

添加因子对Fhhh菌株降解废水性能影响的研究

在精对苯二甲酸(PTA)石油化工废水中，添加氮、磷、Mn^ 2 3种因子，测定该3种添加因子对Fhhh菌株降解废水效率的影响．结果表明，在6组试验中，TA3组降解CODcr的效率最高．是TA1组的25倍；MnP酶的活性水平最高，是TA1组的1.4倍研究结果为现场试验调控Fhhh菌株降解废水的潜力，提供了重要依据。     

深度学习在实测沉降数据预处理中的应用研究

基于深度学习中的长短期记忆网络LSTM,通过搭建Seq2Seq模型,提出了可对实测沉降数据进行预处理的新方法.Seq2Seq可通过观测大量有效的测点数据来自动学习沉降发展规律,并在训练完成后能对异常测点沉降进行重新计算,可有效避免异常数据对后续沉降预测的干扰.以某机场多个区域的实测沉降数据为背景,通过将Seq2Seq模型重计算出的沉降值与实测值对比,验证了该模型的可靠性.结合超参数与数据集等参数分析,研究了提升模型学习能力的影响因素.研究结果表明:在训练集选取40个测点、测试集选取15个的条件下,模型重计算值与实测值全过程平均误差3 cm.增大训练集与数据特征,且减小训练集与测试集之间的偏差时,模型的精度提升明显,误差缩小到2 cm.     

催化氧化预处理精对苯二甲酸废水

研究了用活性炭催化氧化预处理精对苯二甲酸（PTA）废水的工艺.实验结果表明：活性炭投加量为16g/L,曝气2 h,最佳pH值为4,在此条件下对COD Cr的去除率大于60%,并且活性炭通过碱液再生可重复使用.另外,色谱分析的结果证明：在此过程中,对苯二甲酸、苯甲酸、甲基苯甲酸都有不同程度的降解,对苯二甲酸被部分氧化成苯甲酸,使得处理后的废水可生化性好.     

Fenton氧化与Fe/C微电解预处理头孢菌抗生素废水的实验研究

生产7-ACA(头孢菌抗生素中间体)过程中排出的废水,是一种难生物降解的高浓度有机废水。实验采用Fenton氧化和Fe/C微电解两种方法预处理此类废水,通过正交和单因素实验确定其最佳工艺条件并对比二者的处理效果。结果表明,Fenton氧化法对COD去除率为46.1%,处理后废水的ρ(BOD)/ρ(COD)提升至0.36,反应时间为1h;Fe/C微电解法对COD去除率为44.7%,处理后废水的ρ(BOD)/ρ(COD)提升至0.43,反应时间为1.5h。     

纳滤-反渗透技术用于高盐废水中NaCl的回收

为了实现高盐废水中NaCl的回收,采用纳滤-反渗透双膜串级组合工艺,处理NaCl和Na₂SO₄的混合模拟废水,考察了浓度配比、操作压力、流速及温度等工艺参数对膜分离效果的影响,并确定出了最佳工艺参数.实验结果表明:在最佳工艺参数下,经纳滤和反渗透分离后的反渗透浓缩液中,[NaCl]/[Na₂SO₄]≥41.45,可实现NaCl和Na₂SO₄的有效分离;反渗透膜对Cl^－的截留率达到96%以上,回收得到的NaCl其纯度可达到97.5% 以上.     

纳米磁性膨润土复合材料表征及降解甲基橙研究

以纯化膨润土为原料,通过铁盐与膨润土浆液反应制备非均相纳米磁改性Fe3O4/膨润土复合材料,研究其对甲基橙的降解性能。结果表明,纳米磁性颗粒以Fe3O4附载于膨润土上形成磁性集合体,其对甲基橙废水等温吸附符合Langmuir等温吸附模型。在pH为7、温度为25℃、纳米磁性膨润土投加量为1g/L、H2O2投加量为2.5mmol/L、降解时间为120min条件下,对模拟甲基橙废水降解率达96%,CODCr去除率为94.7%,色度去除率为88.8%。     

利用超重力分离铝熔体中的夹杂颗粒

利用Al-17％Si-4.5％Cu熔体中密度较小的初生硅颗粒模拟金属熔体内部的夹杂物,并采用超重力场分离熔体中的夹杂颗粒,研究了不同重力系数条件下,金属熔体中夹杂物的分离规律.实验结果表明:经过超重力处理后,初生硅颗粒在试样上部区域发生明显的偏聚现象,试样内部出现无初生硅颗粒区域,且随着重力系数的增加,无初生硅颗粒的区域面积逐渐增大,说明重力系数越大,硅颗粒在试样上部区域的聚集程度越好.随着重力系数的增大,试样的净化效率逐渐升高,当重力系数(G)为500时,试样的净化率达到了84.98％.利用DPM离散相模型对超重力场下熔体内部硅颗粒的具体受力情况进行分析,并模拟研究铝熔体内部硅颗粒在不同重力场中的分离行为.数值模拟结果证明了夹杂颗粒在沿着超重力方向上的运动行为近似符合Stokes运动定律.这表明超重力场可以有效分离金属熔体中的夹杂物.     

FeVO4-H2O2体系中酸性品红的降解性能研究

为提高印染废水的高效、快速降解,进行了FeVO₄催化降解酸性品红水溶液的研究,考察了双氧水的初始浓度、催化剂用量和反应温度对脱色率和反应速率常数的影响。结果表明:在使用FeVO₄作为非均相Fenton催化剂时,酸性品红的氧化降解反应可以使用假一级反应动力学模型进行描述。FeVO₄投加量的增加和温度的增大都可以显著提高酸性品红降解反应速率常数。在H₂O₂浓度为13.6 mmol·L^-1,FeVO₄投加量为1.0 g·L^-1,温度25 ℃条件下,60 min时FeVO₄对酸性品红水溶液的降解率达到94.5%。同时,根据不同温度下的反应速率常数,并结合Arrhenius方程计算出酸性品红降解过程的假一级反应的活化能Ea为60.24 kJ·mol^–1。为利用多相类Fenton催化剂方法处理含酸性品红的印染废水提供理论依据。     

钛铁矿海滨砂矿尾矿的浮选试验研究

对广西北海地区的钛铁矿砂矿尾矿进行了系统浮选试验研究,钛铁矿砂矿尾矿由原矿经过重选和磁选得到.研究表明,Pb(NO_3)_2对钛铁矿有活化作用,主要是由于Pb2+与钛铁矿发生特性吸附,提高了油酸钠对钛铁矿的捕收能力.以硫酸和水玻璃作为调整剂,Pb(NO_3)_2作为活化剂,油酸钠作为捕收剂进行浮选,在硫酸用量900 g/t,水玻璃用量400 g/t,Pb(NO_3)_2用量30 g/t,油酸钠用量450 g/t的药剂制度条件下,经过一次粗选、两次精选的闭路浮选流程,可得到TiO_2品位为39.55%,回收率为54.61%的钛精矿.     

煤种对钛磁铁矿直接还原-磁选钛铁分离的影响

研究了烟煤和无烟煤对海滨钛磁铁矿直接还原-磁选钛铁分离的影响机理.结果表明,在试验用量范围内,两种煤对还原铁指标的影响规律相近,煤用量低时钛磁铁矿还原不充分.随煤用量增加,被还原的金属铁越来越多,但粒度较小,与其他颗粒嵌布紧密,因此还原铁Fe品位低,Ti O2品位高,铁回收率则先提高后基本不变.所有煤用量下所得金属铁颗粒均纯净.和无烟煤相比,烟煤固定碳较低,还原气氛较弱,但灰分较高,有利于金属铁颗粒的聚集长大;因此相同用量的烟煤为还原剂时,焙烧矿中金属铁颗粒较少,但粒度较大,还原铁中Fe品位较高,铁回收率较低,Ti O2品位较低.     

应用溶解扩散模型预测钴的渗透行为

应用溶解扩散模型预测反渗透去除放射性废水溶液中钴的渗透行为.研究了低浓度钴离子的渗透行为,结合溶解扩散模型和物料平衡,推导出渗透分离的方程.首先通过拟合较高浓度钴离子渗透的实验数据,求得模型的相关参数,然后针对较低浓度钴离子的渗透实验数据,与模型预测数据进行对比.结果显示,实验数据与模拟数据相对误差不超过15%,该溶解扩散模型可以很好地预测较低钴离子浓度下的渗透行为.     

超重力反应器中碳化反应参数对碳酸钙产品的影响

结合碳酸钙的成核、生长动力学论述了超重力反应结晶法制备纺锤形碳酸钙过程中主要工艺参数对碳化过程的目标函数之一产品碳酸钙的沉降比体积值的影响,并提出必要的控制条件.同时,将超重力下合成的纺锤形碳酸钙与传统制备方法制得的纺锤形碳酸钙进行了比较,结果表明,其质量要优于传统塔式设备制备的纺锤形碳酸钙.