高效大气汞脱除的秸秆生物质炭性能研究

采用水稻秸秆作为原料制备生物质炭,利用AgNO_3和KI对其改性处理,通过设计正交试验考察反应温度、载气流量和生物质炭用量对Hg~0吸附性能的影响,以此优化试验条件,最后结合吸附动力学研究生物质炭对Hg~0的吸附机理。结果表明:使用AgNO_3、KI溶液对生物质炭改性处理后,生物质炭的孔隙结构发生明显改变,平均孔径、总孔容和中孔孔容均有所增大,物理吸附能力得以提高;生物质炭吸附Hg~0最佳工况条件是反应温度为40℃,载气流量为1.5 L/min,生物质炭用量为2.0 g;经2.0 mg/mL KI溶液改性得到的生物质炭Hg~0吸附量显著增加,达到2.498 mg/g.     

废弃生物质强化生态袋脱氮除磷的效果

针对传统生态袋脱氮除磷效果不佳的问题,对添加废弃生物质(生物质钙化物和农业废弃物)的生态袋强化水质净化的效果进行研究.通过物化特性分析和磷吸附试验,筛选出磷吸附效果最佳的生物质钙化物,然后将其与经碱处理的农业废弃物(稻草、丝瓜络和玉米芯)同时加入生态袋袋体中,考察废弃生物质对水体的净化效果和对微生物群落结构的影响,并进...     

不同热解温度及材料来源的生物质炭对水中硝氮的吸附作用研究

采用批次实验方法研究了热解温度和生物质材料来源对制备的生物质炭吸附水体中硝氮吸附特征的影响。结果表明,准一级动力学方程对生物质炭吸附硝氮的动力学过程的拟合效果最好;生物质炭吸附硝氮的热力学过程符合线性分配方程。生物质炭对硝氮的吸附机制以物理吸附为主,多种吸附机制为辅,且各生物质炭对硝氮均具有很好的吸附能力;虽然热解温度和材料来源对吸附速率和吸附能力具有一定的影响,但是并不改变其吸附机制。热解温度越高,生物质炭对硝氮的吸附越易发生而且吸附量越大;不同原材料制备的生物质炭中,玉米秸秆炭对硝氮的吸附量最大,其次为树枝炭。     

煅烧改性净水厂污泥制备除磷材料工艺参数优化

针对净水厂污泥(WTPS)直接应用于富营养化水体除磷过程中存在向水体释放氨氮和有机物的问题,研究煅烧改性净水厂污泥(C-WTPS)制备除磷材料的可行性,考察C-WTPS的氨氮和有机物的释放情况,优化煅烧工艺参数.等温吸附试验和去离子水浸渍试验的结果表明:在煅烧温度为50~400℃,煅烧时间为0.5~4.0h范围内,最佳煅烧温度为400℃,最佳煅烧时间为2.5h;与WTPS相比,C-WTPS对磷的吸附量增长48.2%,氨氮和总有机碳(TOC)的释放量分别削减79.5%,71.9%,铵态氮和有机物的质量比分别削减80.5%,91.6%;C-WTPS制备除磷材料具有可行性,煅烧改性工艺不仅提高WTPS的磷吸附能力,而且大为削减了WTPS氨氮和有机物的释放量.     

4种农林生物质的热解特性及动力学研究

为优化生物质热解工艺,研究了4种农林生物质的热解特性及其动力学参数的分布规律。利用热重分析仪对4种生物质的热解失重行为进行了试验研究,采用热解特性指数P对生物质的热解特性进行了综合评价,使用CoatsRedfern方法对生物质的热解过程进行了动力学分析。研究结果表明：生物质的热解反应可分为干燥预热、快速失重和缓慢失重3个阶段;各生物质在主热解区低温段所需热解活化能要高于高温段;活化能和频率因子均随升温速率增大而增大;采用n-2级动力学模型能较好地表述整个主热解区的反应过程;采用15K／min的升温速率和500℃的热解终温可提高热解反应速率,降低能耗。     

生物质吸附去除水环境中多环芳烃的研究进展

多环芳烃(PAHs)是一类广泛存在于环境中的持久性有机污染物,具有毒性大、难降解的特点.综述了生物质吸附去除水环境中PAHs的国内外研究现状,着重介绍了常用生物质吸附剂如菌类、藻类、淀粉类、纤维素类和木质素类生物质及其燃烧产生的生物质炭在吸附去除水环境中PAHs的研究进展.对生物质吸附材料的选择、吸附过程的影响因素等进行了分析,并展望了生物质吸附PAHs可能的发展方向.     

改性废弃稀土抛光粉吸附除磷的研究

探讨了废弃稀土抛光粉的改性方法以及改性后材料对磷酸根离子的吸附特性.结果表明,改性稀土抛光粉对磷酸根阴离子显示了良好的吸附效果,改性后的磷吸附量是改性前的100倍,在室温(25℃),初始浓度5～150 mg/L,pH为3、5、7、9、11的条件下,其吸附等温线能很好地用Langmuir方程进行描述.对于低浓度(5～10 mg/L)磷溶液,改性后材料在所选pH条件下对磷的去除率可达100%,表明将废弃稀土抛光粉改性成磷吸附剂是可行的.     

生物质烧结燃料反应性优化研究

由于生物质燃料放热反应太快，直接应用在烧结中导致火焰前峰与热波前峰不匹配影响烧结矿性能.因此，利用CaO粉末对生物质燃料孔隙进行填充和生物质燃料“包裹制粒”对生物质燃料改性，并利用差热实验和热重实验对改性后燃料和焦煤进行对比检测实验.结果表明:生物质燃料经CaO粉末改性后，生物质燃料放热开始反应温度Te提升至382.09℃，放热拐点温度Ti提高至395.23℃，差热曲线(DTA)后移延缓热量释放;改性生物质燃料经包裹制粒后，开始失重温度提高至462℃，放热时间明显延长，与焦粉失重曲线接近.     

废弃物基生物质炭从水体中吸附磷的研究进展

过量的磷排放容易引起水体富营养化等一系列环境问题,如何对磷元素进行去除和回收利用成为棘手的环境问题。由于具有比表面积大和官能团丰富的优势,容易获得、产生量巨大的废弃物基生物质炭成为一种很有前景的磷回收材料。介绍了制备生物质炭的废弃物来源、影响生物质炭吸附性能的因素及吸附磷机理等,着重分析了不同废弃物原料、负载金属、热解温度等对废弃物基生物质炭吸附性能影响的研究进展。另外,还阐述了废弃物生物质炭吸附水体中磷的实际应用及后续资源化农用情况,并对未来废弃物生物质炭的发展方向做出了展望。     

几种果壳类生物质炭的制备和性能

生物质炭作为一种多功能吸附材料正逐步受到人们的广泛关注.本文以花生壳、核桃壳、栗子壳等废弃生物质为原料制备生物质炭,研究了制备生物质炭的主要工艺,进一步对原材料的组成成分,制备的生物质炭的得率、元素分析、微观结构、碘吸附值等性质进行测定.结果表明,三种原材料中固定炭的含量趋势为花生壳〉栗子壳〉核桃壳.挥发分的含量为核桃壳〉花生壳〉栗子壳.比较了300℃、500℃、650℃三种温度下制备的生物质炭的性质,结果显示,随着温度的增加,生物质炭的得率逐渐减少,炭含量逐渐增加,并且炭表面的孔隙越丰富,褶皱越明显.在此基础上比较了炭材料的碘吸附能力,结果表明,碘吸附能力最高的是花生壳,其次是核桃壳、栗子壳.其中花生壳在650℃制备的生物质炭碘吸附值能达到685 mg/g.     

组合改性石灰石对农村分散性生活污水除磷性能研究

目的 研究石灰石不同改性方法对生活污水的除磷性能影响,提高传统湿地填料对农村分散性生活污水中磷的吸附容量与稳定性,获得更高效、更快速、更持久的除磷效果.方法 对石灰石填料进行不同浓度的酸、碱、盐单一改性以及组合改性,通过吸附量和除磷率的比较确定除磷性能最好的改性方法.结果 石灰石经NaOH溶液改性后的除磷率反而下降,经...     

沸石的复合改性及其同步脱氮除磷效果

为了解决污水处理厂后续脱氮除磷处理工艺的占地及成本问题,以廉价天然沸石为原料,制备了能够同步脱氮除磷的复合改性沸石,研究了不同制备条件对吸附效果的影响.研究结果表明,季铵盐-氯化钠复合改性沸石不仅去除氨氮,而且实现了同步去除磷和硝氮,脱氮除磷速度快,效率高,且去除互不影响;对氨氮、磷和硝氮的吸附数据均符合伪二级动力学方程.当该沸石在生活污水中的投加量为50 g/L时,实际出水水质可由一级B一步提高到一级A,对氨氮、硝氮和磷的去除率分别高达71.09%,91.18%,93.11%.吸附饱和后的沸石经单一的NaCl溶液再生后可循环使用,且再生时间短,操作简单.该复合改性沸石在实际生活污水的处理中具有良好的应用前景.     

不同改性凹凸棒土填料吸附除磷效果比较研究

以研制高效吸附除磷填料为目的,以凹凸棒土为试验对象,比较了不同改性条件制备的改性凹凸棒土吸附除磷效果.结果表明:热改性、酸改性、碱改性、盐改性和稀土元素改性均能提高凹凸棒土除磷效果,镧改性凹凸棒土的除磷效果相对最优;优化后的热-镧复合改性凹凸棒土填料的烧结温度为500—600℃,烧结时间为3—4h,凹凸棒土、核桃砂颗粒、硅酸钠、氯化镧配比为5∶2∶2∶1,填料粒径大小为10—12mm;通过Langmuir方程拟合其最大磷吸附量为1.733mg·g~(-1),实际测得最大磷吸附量为2.316mg·g~(-1).     

陶粒吸附材料的制备及其除磷性能研究

针对磷化工企业低浓度含磷废水,以天然陶土为主要原料、硅酸钠为粘结剂制备成固体颗粒后高温煅烧,将制得的陶粒吸附材料用于模拟含磷废水处理,考察制备过程参数(硅酸钠配比、煅烧温度、煅烧时间)对除磷效果的影响并进行响应曲面优化,通过扫描电子显微镜、X射线衍射对所得吸附材料进行结构性能表征。结果表明,最佳制备条件为:硅酸钠配比1.3%、煅烧温度695℃、煅烧时间3.58 h,所得陶粒吸附材料的总磷去除率可达89.6%;煅烧过程中陶粒吸附材料中的白云石(CaMg(CO_3)_2)和方解石(CaCO_3)分解生成的方镁石(MgO)和生石灰(CaO),可在废水中释放出Mg~(2+)、Ca~(2+),与磷酸根离子反应生成磷酸盐沉淀,进一步提高吸附效果,除磷性能显著高于活性炭;准二级动力学模型能更好地描述材料除磷过程,除磷速率主要受化学反应速率限制。     

Zr-APT新型吸附剂的除磷效果及吸附动力学研究

以凹凸棒石为载体,通过碱酸改性,并采用浸渍法制备了Zr-APT新型除磷吸附剂．对其吸附性能和最佳负载条件以及对吸附动力学过程进行研究．结果表明,在室温25℃和p H＝5．6的条件下,吸附时间为1h时,Zr-APT 对磷的去除率达94．3％;在pH＝5．6的条件下,当锆溶液浓度为0．4mol/L ,浸渍时间为12h时,所制得的 Zr-APT 新型除磷吸附剂除磷率达95．3％．该种吸附剂对磷的吸附过程符合一级吸附动力学模型．     

热改性砂对水中磷的吸附研究

通过小试振荡实验,研究了经573℃热改性的颗粒状石英砂(热改性砂)对水中低浓度磷的吸附效果.对原砂和热改性砂的XRD图谱分析,验证了石英砂的同质异晶转变.研究结果表明,实验时段内热改性砂对水中低浓度磷(1mg/L)的去除率达到99%,磷吸附动力学和等温吸附实验结果可分别由准二级反应动力学模型和Langmuir吸附等温线非线性模拟,相关系数R2均大于0.95.25℃时,热改性砂最大吸附容量(qm)为0.71 mg/g(磷/吸附剂),D-R吸附模型计算的吸附平均自由能E=7.21kJ/mol,物理吸附为优势吸附行为.热改性颗粒状石英砂吸附除磷实现了不引入二次污染的除磷过程,拓宽了颗粒状石英砂在水处理中的应用,为再生水中磷的去除提供了理论支持.     

生物质气化洗焦废水的混凝吸附对微生物降解的影响

为了提高生物质气化洗焦废水的处理效果，利用普通混凝剂、电厂粉煤灰和颗粒活性炭（GAC）对生物质气化洗焦废水进行混凝沉降试验和静态吸附试验。经混凝沉淀、吸附后的生物质气化洗焦废水接种微生物菌种进行微生物降解试验。混凝剂明矾和Al2(SO4)3对生物质气化洗焦废水的浊度和悬浮物可有效去除，但COD去除率较低，色度去除率极低；电厂粉煤灰对生物质气化洗焦废水的浊度、色度、COD去除率很低，电厂粉煤灰与明矾或Al2(SO4)3共用使用可明显提高对浊度、COD的去除率，且混凝沉降速度明显提高，絮凝物紧密稳定。经混凝吸附处理的生物质气化洗焦废水，微生物降解速度和降解率均显著提高。     

钴镍铁氧体-生物炭的制备及对亚甲基蓝的吸附

探索废弃生物质制备磁性生物炭的方法并研究其对亚甲基蓝的吸附性能.以果树残枝为原料,采用水热法制备了一种新型磁性钴镍铁氧体-生物炭复合材料,结合扫描电镜、X-射线衍射、比表面测试、红外光谱分析和磁滞回线等手段对制备的磁性钴镍铁氧体-生物炭和生物炭进行形貌、物相、结构和磁性特性表征分析;对比考察2种材料对亚甲基蓝的吸附行为...     

负载氢氧化镧的膨胀石墨除磷剂的制备、性能及再生

采用浸渍法成功制备了负载LaOH 的膨胀石墨除磷剂(expanded graphite-LaOH, EG-LaOH), 探讨了制备过程中的最优工艺条件, 考察了初始磷浓度、投加量、干扰离子和再生对吸附剂除磷性能的影响. 制备EG-LaOH 的最优工艺条件如下: 镧浓度为0.10 mol/L, 浸渍时间为40 min. 随着初始磷浓度的增加, EG-LaOH 的除磷吸附容量逐渐增大, 继而保持恒定. 随着吸附剂投加量的增加, 其除磷吸附容量逐渐降低. 溶液中F⁻, Cl⁻的存在对该吸附剂的除磷效果有一定的干扰. 该吸附剂在25 和90 ℃下再生一次后, 其除磷吸附容量分别为9.48 和14.40 mg/g.     

镁铝LDH制备及吸附废水中低浓度磷实验研究

本研究采用共沉淀法制备Mg/Al-LDH(层状双氢氧化物)吸附材料,并对其在处理低浓度含磷废水性能应用方面进行实验研究,以确定其最佳的除磷反应条件。研究考察了竞争离子和溶液pH值对吸附反应的影响,并通过等温吸附模型和动力学模型对该材料的除磷性能进行了描述。研究结果表明,Mg/Al-LDH可以高效地吸附废水中的磷,溶液中竞争离子的存在会在一定程度上促进或者抑制吸附反应的进行,磷的去除率变化范围在10%以内;pH值对反应的影响效果不明显,在测试的pH值范围内,磷的去除率都保持在95%以上。研究结果显示该吸附反应为吸热反应,反应前50 min为Mg/Al-LDH快速吸附磷酸盐阶段,反应时间为100 min时达到吸附平衡。