污泥焚烧过程中Cd的迁移与转化特征

在一维固定燃烧炉上进行了污泥层燃模拟实验,重点研究了不同焚烧温度、停留时间、含水率及不同空气过剩系数条件下Cd的迁移和转化特征,并利用4种固体吸附剂CaO、Al2O3、粉煤灰和高岭土对污泥焚烧过程中Cd的排放进行吸附去除.研究结果表明,随着焚烧温度的升高,底渣中Cd有一定的挥发,并且焚烧底渣中Cd的可氧化态和易还原态会向残渣态转化,有利于降低焚烧底渣中Cd的生物可利用性.随着焚烧时间的延长,对焚烧过程中Cd的挥发影响不大,但可使焚烧底渣中Cd的易还原态和可氧化态向残渣态转化.焚烧过程中含水率对重金属Cd的残留率影响较大,当含水率达超过75%后,底渣中Cd残留率会明显降低,并且随着含水率的增加,底渣中Cd的可氧化态会向易还原态转化,而残渣态的比例变化不大.空气过剩系数在1~1.5之间时,焚烧底渣中Cd的含量、残留率及Cd可氧化态所占的比例变化不大,当从1.5升至2时,底渣中Cd的含量及残留率大幅度降低,并且底渣中Cd基本上以残渣态存在.污泥焚烧过程中4种固体吸附剂的加入有利于Cd的残留并固定在焚烧底渣中,并且随着固体吸附剂添加比例的增多,Cd的残留率也逐渐增加,吸附剂粉煤灰和高岭土要优于CaO和Al2O3.     

基于非线性拟合的污泥衍生吸附剂对铅子等温吸附特性研究

利用城市污水厂污泥制取污泥衍生吸附剂，对溶液中铅离子进行吸附实验，研究一定条件下的等温吸附特性。利用线性拟合和非线性拟合两种方法对等温吸附方程进行模拟，得到非线性拟合求得的模型参数比较可靠，同时得到Langmuir模型比Freundlich方程更适合于描述铅离子在污泥衍生吸附剂表面上的吸附行为。     

黄芪中铅的初级形态分析

黄芪是我国盛名的大宗传统中药材,也是常用的中药及食疗药膳品.关于黄芪的研究较多,但主要集中于有机成分与药理作用的研究.中草药药效不仅同药材中的有机成分有关,与微量元素之间关系已被越来越多的研究所证实[1,2].因此对中药微量元素的研究仅仅提供元素总量的信息是不够的,更需要对金属元素的存在化学形态进行分析[3].中药中微量元素的形态分析属一新研究领域,文献报道较少[4-7].本实验选取不同产地的黄芪药材,采用微波消解样品,氢化物发生-电感耦合等离子体原子发射光谱法(HG-ICP-AES)[8],对不同产地黄芪中重金属铅进行了形态分析,这对药材道地性研究,质量控制具有积极的意义.     

煤燃烧过程中有害痕量元素形态分布的化学热力学平衡分析

采用化学热力学平衡分析方法,应用真实煤质数据预测了煤燃烧过程中国内六种具有代表性的煤种有害易挥发性痕量元素As和Se的化学形态分布。计算中考虑了痕量元素和卤素（如氯元素）的相互作用,也考虑了痕量元素与主量矿物元素之间的相互作用。研究结果表明,不同煤级、不同产地的煤中痕量元素As的化学形态分布有较大差异。As的热力学平衡计算中,数据库中是否忽略AsO形态对结果影响非常显著,忽略AsO形态的限制性模拟结果似乎更能反映真实煤燃烧过程中As的化学形态分布。煤级和煤的产地对Se的化学形态分布没有显著影响。     

基于元素分析的污泥焚烧处置综合性评估

污泥的无害化处置和资源化利用是目前社会关注的重点,对污泥泥质的综合性评估是污泥处置和利用的前提。采用8个地区的出厂污泥,基于元素分析结果,综合考虑其碳排放量和风险性,对污泥“焚烧+灰渣利用”处置方式进行综合性评估。污泥的工业分析发现地区1、7、8污泥中的干基低位发热量均值分别为11.60 MJ/kg、10.39 MJ/kg和12.04 MJ/kg,有机物含量均值为53.98%、51.23%和54.97%,发热量和有机成分显著较高,发热量和有机成分存在显著正相关关系（p<0.05）。而地区1、2、6污泥的重金属含量较高,8个地区的污泥浸出液中镍、铜、锌所占比例较大,占总体约90%。从碳排放和风险性分析可得,地区1、7、8的碳补偿量分别为958.59 kgCO2/t、909.08 kgCO2/t和963.39 kgCO2/t,碳补偿量较大,总碳排放量较小,但地区1污泥在采用制砖、水泥熟料处置时综合污染指数分别为0.72和0.71,在污染警戒范围（0.7~1.0）。结果表明,地区1、7、8的出厂污泥宜采用“焚烧+灰渣利用”处置方式,但地区1污泥处置时需关注重金属污染风险。污泥的元素分析能为污泥的焚烧处置提供科学性指导。     

PU/PSt型复合乳液粒子热力学平衡形态预测

以水性聚氨酯分散液为种子采用无皂乳液聚合新技术合成出了具有核壳结构的聚氨酯 聚苯乙烯(PU PSt)型复合聚合物乳液 .采用界面张力简化计算方法 ,通过界面自由能变化最小的热力学判据对合成的复合乳液粒子的热力学平衡形态进行了预测 .并利用透射电子显微镜和接触角法测定的膜的表面极性对其进行了证实 .结果表明 ,界面自由能变化的最小判据可以推广到PU PSt体系 ,文中给出的界面张力的简化计算方法是可行的 .     

城市污水污泥与固体垃圾混烧过程中重金属迁移特性的研究

通过城市污水污泥与固体垃圾合成样品在小型管式焚烧炉内的混烧实验,采集灰渣样品进行XRF化学成分分析和浸出毒性鉴别测试,结合污水污泥焚烧过程中热力学平衡计算,定量表征了污水污泥中Cu、Pb、Zn、 Mn、Ni在焚烧过程中向底灰、飞灰和烟气迁移的特性及对灰渣的毒性影响。研究结果表明,污水污泥混烧显著提高了飞灰和底灰中重金属含量,其中Zn和Pb增加量最大,而Ni、Mn、Cu依次减少;随着有机氯的加入,飞灰中重金属含量呈现递增趋势,其中Zn表现最明显。毒性测试结果显示,污水污泥的混烧也导致了垃圾焚烧飞灰中Zn和Pb的浸出浓度超过中国对危险废物浸出的控制标准值。同时,重金属迁移的热力学平衡模型预测结果与实验结果差距较大。这表明热力学平衡计算方法还需进一步考虑影响重金属氯化物形成的其他因素,如在焚烧过程中反应动力学、焚烧室内氧气含量变化、与其他元素间的化学反应等。     

种子萌发生长的微量热及非平衡热力学研究

生命系统中发生的许多过程都有放热和吸热现象.人们对于生命过程的热现象进行了很多研究.对于植物生长的能量效应研究也做了一些工作[1—4].种子萌发生长的热释出是植物产热的一个很好例子,在种子萌发生长过程中伴随着物质和能量的转化,用微量热法测定种子萌发生长热谱并解析这些热谱,将有助于我们认识种子萌发生长机理及其影响因素.Ｐｒａｔ等人曾对小麦、玉米及一些蔬菜种子的萌发生长进行过较为系统的研究[1,2].他们的工作为用量热法研究植物产热开辟了道路.但由于当时测量技术与仪器设计的限制,其研究结果是粗糙的,且与种子萌发的实际情…     

聚氨酯/聚丙烯酸酯复合乳液粒子热力学平衡形态预测

以水性聚氨酯分散液为种子采用无皂乳液聚合新技术合成出了具有核壳结构的聚氨酯/聚丙烯酸酯（PU/PA）复合聚合物乳液。采用界面张力简化计算方法计算了聚合物与聚合物之间以及聚合物和水之间的界面张力,通过界面自由能变化最小的热力学判据对合成的复合乳液粒子的热力学平衡形态进行了预测。并利用透射电子显微镜观察和用接触角法测定的膜的表面极性对其进行了证实。结果表明：界面自由能变化的最小判据可以推广到PU/PA 体系,本文给出的界面张力的简化计算方法是可行的。     

关于球形小液滴热力学公式及其气液平衡条件的讨论

依据热力学第一和第二定律,从不同角度导出了球形小液滴的热力学基本公式。明确指出公式中的压力为液体相的压力,不是气相压力。分别用熵判据和Gibbs自由能判据证明了小液滴的气液相平衡条件为物质在两体相的化学势相等。强调指出:相平衡条件具有普适性,与是否为孤立体系或封闭体系及其类型无关,不仅适于球形液滴,对其他形状的液体也适用。对文献中存在的相关问题进行了较详细的讨论,澄清了一些容易模糊的认识。     

微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定污水厂污泥和进、出水中的镉、铅

建立了微波消解–石墨炉原子吸收光谱法测定污水处理厂进出水和污泥中重金属Cd,Pb的方法。分别向污水样品中加入5.0 mL硝酸,污泥样品中加入4.0 mL硝酸和2.0 mL双氧水,放入微波消解炉中进行消解。消解好的样品用1%NH_4H_2PO_4作为基体改进剂,在0.5%HNO_3介质中采用塞曼扣除背景,石墨炉程序升温方式进行Cd,Pb的原子化,用石墨炉原子吸收光谱法测定Cd,Pb的含量。Cd,Pb的质量浓度分别在0~2.00μg/L,0~40.0μg/L范围内与其吸收峰高呈良好的线性关系,线性相关系数分别为0.999 1,0.999 6。Cd,Pb检出限分别为0.104 9,0.394 5μg/L,测定结果的相对标准偏差分别为1.34%~3.61%,2.12%~2.80%(n=11),加标回收率分别为98.2%~102.6%,94.0%~100.4%。该方法简单,高效,结果准确度高,重现性好,适用于污水处理厂的进出水和污泥中重金属铅和镉的检测。     

Adsorptive Removal of Thorium(IV) from Aqueous Solutions Using Synthesized Polyamidoxime Chelating Resin: Equilibrium,Kinetic, and Thermodynamic Studies

In this study, an amidoximated chelating ion exchange resin was prepared by poly-acrylonitrile (PAN) grafted potato starch. The adsorbent characterizations such as specific surface area, pore volume, average pore radius, and Fourier transform infrared (FTIR) spectrum of the resin were measured. The effects of pH, adsorbent dosage, contact time, initial concentration of thorium ion, and temperature on adsorption of thorium ion from aqueous solutions were investigated. Four isotherm models including Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevich, and Temkin were applied to analyze the equilibrium isotherm data. The results showed that Langmuir and Temkin models had a good agreement with experimental data. The maximum capacity of the adsorbent using the Langmuir isotherm model was 227.27 mg · g^?1. The kinetic models like pseudo-first-order, pseudo-second-order, Elovich, and intraparticle were examined to describe the adsorption process. The kinetics of the adsorption process was found to follow the pseudo-second-order kinetic model. The thermodynamic parameters (ΔG°, ΔH°, ΔS°) were also calculated using equilibrium constant values at various temperatures (25, 35, 45, 55°C) and the positive value for ΔH° showed an endothermic adsorption process. The study suggests that the prepared adsorbent has promising potential for the removal of thorium from wastewaters.      

Thermodynamic predictions of various tetrahydrofuran and hydrogen clathrate hydrates

Tetrahydrofuran (THF) is one of the most widely used analogues for gas hydrates as well as a commonly used additive for reducing the formation pressure of a given hydrate process. Hydrates are also currently being investigated as storage materials for hydrogen as well as materials for hydrogen separations. Here we present a thermodynamic model, based on the CSMGem framework, that accurately captures the phase behavior of various hydrates containing THF and hydrogen. The model uses previously regressed parameters for components other than THF and H₂, and can reproduce hydrate formation conditions for a number of hydrates containing THF and/or hydrogen (simple THF, THF + CH₄, THF + N₂, THF + CO₂, THF + H₂, CH₄ + H₂, C₂H₆ + H₂ and C₃H₈ + H₂). The incorporation of THF and H₂ within this model framework will serve as a valuable tool for hydrate scenarios involving either of these components.     

锑铅阳极泥中金的分析方法研究

针地用活性炭富集，原子吸收法测定锑铅阳极泥中金存在的主要问题，通过改进制样方法，抑制锑铅水解，选择合适的洗涤剂浓度，获得了满意的分析结果。与火试金法相比，显著地缩短了分析时间，降低了劳动强度及分析成本、消除了铅的挥发污染，实用性强，具有较高的精密度和准确度。     

Thermodynamic and Equilibrium Composition Analysis of Using Iron Oxide as an Oxygen Carrier in Nonflame Combustion Technology

1. Introduction The utilization of fossil fuels causes serious neg- ative impacts on the environment and human life. There are many pollutants such as SOx, NOx and CO2 emission produced from the combustion of coal, oil and natural gas. It has been known for more than 100 years that CO2 is a greenhouse gas and that the release of CO2 from fossil fuel combustion may affect the climate of the earth. In the last years the concern over the aspects of an increased release of greenhouse gases has…     

合成氨反应动力学平衡常数与热力学平衡常数的关系

根据当前普遍被接受的氨合成和氨分解机理,明确了氨合成及分解反应的速度控制步骤,确定了氨合成和氨分解反应的动力学方程,进而导出合成氨反应的动力学平衡常数表达式,与热力学平衡常数进行了比较,明确了2者之间的关系。有助于理解合成氨热力学平衡常数与反应速率的关系。     

Nonlinear Analysis of the Kinetics and Equilibrium for Adsorptive Removal of Cd(II) by Starch Phosphate

In the present study, the nonlinear analysis method was used to evaluate the kinetics and equilibrium for Cd(II) adsorption on crosslinked starch phosphate (SP) from aqueous solution. The pseudo-first-order, pseudo-second-order and Elovich kinetic models were applied to test the kinetics experimental data, and the pseudo-first-order kinetic model provides a best correlation of the experimental data. Adsorption equilibrium data were fit by Langmuir, Freundlich, Dubinin-Radushkevich, and Sips isotherms. The results show that the data are best described by the Sips isotherms with a maximum adsorption capacity of 2.00 mmol/g. The effects of initial pH, and SP dose on the Cd(II) adsorption were also investigated. The adsorption capacities of Cd(II) on SP increase with the pH increasing from 2.0 to 8.0.     

Thermodynamic and Equilibrium Composition of Using Iron Oxide as an Oxygen Carrier Nonflame Combustion Technology Analysis in

本文介绍了一种新的燃烧体系--熔融盐循环热载体无烟燃烧技术。这种燃烧体系杜绝环境污染气体NOx和CO2的排放，可以实现真正零排放的目标。计算了以Fe2O3作为氧载体的无烟燃烧体系的热力学参数。用最小吉布斯自由能原则，分析了Fe2O3与CH4的平衡组成。分析表明，如果要想在产物中产生高纯度的CH4完全氧化产物CO2和H2O，Fe2O3与CH4必须达到高摩尔比，如果Fe2O3的量不足，就会产生较多的部分氧化产物如CO，H2甚至C