钛合金感应熔炼用陶瓷坩埚研究现状与展望

钛合金因具有高比强度、强耐蚀性、无磁等诸多优异特性,被认为是空天海等战略领域最理想的轻型结构材料.然而,采用铸锭冶金技术制造钛合金及其构件,仍存在高能耗、高成本等世界性难题.研究表明,坩埚式真空感应熔炼是解决上述难题的有效途径之一,但钛的高化学活性使其几乎能与目前已知的所有耐火材料发生反应.因此,新型熔钛坩埚材料及其制备技术是实现钛合金低成本、优质、高效熔炼的关键.对此,本文重点综述国内外钛合金感应熔炼用陶瓷坩埚材料(耐蚀机制、成分优选)及坩埚耐久性两大方面的研究现状,并结合华中科技大学的近期研究进展,对其未来发展方向提出新的思考.     

重金属污水的处理方法比较

随着工业生产的发展,含重金属离子废水不断增加并迅速地破坏着环境.处理重金属废水技术有多种,现将主要的物理化学方法与生物方法、目前少有研究的生物法中活性污泥与生物膜法以及本实验组拓展的生物膜法处理重金属废水进行比较.1物理化学及生物方法比较传统的物理化学处理方法     

SiO_2气凝胶对废水中硝基苯的吸附性能研究

选用疏水型SiO2气凝胶作为吸附剂,研究SiO2气凝胶对废水中硝基苯的吸附性能,考察溶液的pH值、温度、吸附时间、SiO2气凝胶添加量等因素对吸附率的影响,并结合Freundlich等温吸附方程,探讨SiO2气凝胶对溶液中硝基苯的吸附规律和吸附机理.结果表明,最佳吸附条件为温度25℃,pH8.35,SiO2气凝胶的添加量为3.33 g/L、振荡时间为30 min,此时疏水型SiO2气凝胶对废水中硝基苯的吸附率可达68.76%,吸附容量可达7.29 mg/g.SiO2气凝胶对废水中硝基苯的吸附性能与气凝胶的疏水性、有机溶液比表面积以及气凝胶的结构特性有关.     

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Na2 SO4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...     

IC+SBR处理抗生素废水脱氮效果研究

采用IC+SBR组合工艺处理高浓度抗生素废水,结果表明,抗生素废水进入IC反应器后,得到有效的水解发酵,将有机氮充分转化为氨氮,厌氧出水经过SBR反应器处理后出水氨氮质量浓度降低到30 mg/L,有时甚至在20 mg/L以下,去除率高达80%,出水水质良好.     

羟基磷灰石的制备及对Pb2+的选择性吸附

为了提高对Pb~(2+)的吸附选择性及吸附量,采用共沉淀法,以CaCl_2和(NH_4)_2HPO_4为原料、葡萄糖碱性溶液为反应介质,制得羟基磷灰石(Ca_(10)(PO_4)_6(OH)_2,HAP)。采用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、纳米粒度仪、物理吸附仪对样品进行表征,并考察HAP对Pb~(2+)的最优吸附条件和在Pb~(2+)和Cd~(2+)混合溶液中HAP对Pb~(2+)的吸附选择性。结果表明:制备的HAP呈细小的颗粒状,粒径均匀分布,平均粒径为220 nm左右,结晶度较差;将HAP样品在600℃马弗炉中煅烧2 h后,样品结晶度变大,但吸附效果远低于未煅烧的样品,因此选择未煅烧的样品作为吸附剂。在HAP用量为0.1 g/L、pH=6、温度为30℃、Pb~(2+)初始质量浓度为140.3 mg/L、饱和吸附时间为60 min的条件下,HAP对Pb~(2+)的吸附量达到1 412 mg/g左右;在Pb~(2+)和Cd~(2+)混合溶液(Pb~(2+)初始质量浓度为70.8 mg/L,Cd~(2+)初始质量浓度为83 mg/L)中,HAP对Pb~(2+)的吸附量是Cd~(2+)吸附量的2.26倍,对Pb~(2+)的选择性系数达到1 961.73。     

低温下厌氧MBBR不同填料挂膜启动特性研究

为了适应高寒缺氧地区特殊的环境和水质,选取厌氧MBBR(moving-bed biofilm reactor)工艺处理该地区的低温农村生活废水,通过考察Levapor海绵填料、聚乙烯K3填料和聚氨酯海绵填料在自然挂膜启动下,填料上生物膜的形态、对实际废水的处理效果、生物膜增殖速率和比呼吸速率,探究3种填料的启动特征。结果表明,生物膜先出现在K3填料的内部和多孔填料的外部,并随着反应器内溶解氧的消耗,变为黑色的厌氧生物膜;厌氧反应器对氨氮和总磷的去除效果不佳,实验末期去除率分别为-15%～8%和-10%～15%;2种多孔海绵填料对COD的去除效率更高、生物膜增殖速度更快,但寿命短并且内源比呼吸速率更高;K3填料对COD的去除率稳定上升,生物膜更新速度快而挂膜慢,但内源比呼吸速率低,在机械搅拌下寿命更长,更适合作为厌氧MBBR反应器的生物载体。     

电解还原法处理含铬废水

采用电解还原方法模拟工业含铬废水的处理。试验以普通铁极板作阴阳极,在直流电的作用下,铁阳极溶解生成的Fe2 和硫酸亚铁中的Fe2 把废水中的六价铬离子还原成三价铬离子;随着氢离子阴极放电使废水pH值逐渐升高,Cr3 和Fe3 便形成氢氧化铬及氢氧化铁沉淀,同时氢氧化铁有凝聚作用,能促进氢氧化铬的迅速沉淀。在实验最佳条件下,废水初始含铬浓度在600mg/L及600mg/L以下、反应pH=3、加入FeSO4的量1.20g(Fe2 与Cr2O72 比例1∶1)、反应时间40min、换极周期10min、电流密度0.085A/cm2,出水浓度达到0.57mg/L,去除率为94%。出水浓度达到国家排放标准。     

氧化铝陶瓷基板无钯活化化学镀镍新工艺

研究了一种廉价且易于在氧化铝陶瓷上进行化学镀镍的无钯活化新工艺.以氧化铝陶瓷为基体,先通过碱处理进行改性,再通过热处理在陶瓷基体表面制备镍微粒,最后进行化学镀镍.通过单因素分析法研究了活化液浓度、活化温度及活化时间对活化效果的影响,采用扫描电镜观察基体各阶段表面形貌,并对活化后基体进行了能谱分析,通过热震试验对镀层的结...     

某大型矿山酸水库表水水质特征及微生物群落的季节性变化

酸性矿山废水(acid mine drainage, AMD)已成为全球性的水污染问题之一,国内外已开展一定的研究。文章以安徽某大型黑色金属矿山的酸水库为研究对象,采集不同季节的表层水体样品,分析温度、pH值等理化指标和微生物群落随季节变化的规律及其主要影响因素,进一步结合历史监测数据分析判断其是否具有自我修复能力。结果表明,该酸水库内营养物质较为丰富,同一季节不同位点的水样理化特征基本相似,不同季节的水样之间存在明显差异。不同季节表水中的优势微生物的种类基本相似,相对丰度不同。气候条件对水质影响较为明显,温度通过影响微生物的生命活动从而引起酸水库物理指标和氨氮、总磷、磷酸盐、无机磷、硫酸盐等非金属无机化合物的变化,而降雨、水分蒸发等作用引起的水位变化影响酸水库金属离子质量浓度的变化。与以往研究结果对比表明酸水库水质逐渐改善,库内微生物对水质改善具有重要作用。