煙化爐含硫煙氣采用氨酸法脫硫處理副產(chǎn)硫酸銨,主要步驟為冷卻-洗滌-吸收-中和-分解-蒸發(fā)結(jié)晶。由于煙化爐原料成分波動(dòng)大,煙氣含砷升高,現(xiàn)有系統(tǒng)脫砷能力不足,導(dǎo)致脫硫產(chǎn)品砷含量時(shí)有超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。大量不合格品需要返回流程重新處理,增大了處理成本和系統(tǒng)負(fù)荷,若產(chǎn)品質(zhì)量長(zhǎng)期不合格可能導(dǎo)致煙化爐被迫停爐。嚴(yán)格控制硫酸銨產(chǎn)品中的砷含量,保證硫酸銨產(chǎn)品品質(zhì),對(duì)于保護(hù)生態(tài)環(huán)境、實(shí)踐綠色經(jīng)濟(jì)、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展至關(guān)重要。
目前,硫酸銨溶液除砷的方法主要有:①混凝除砷技術(shù):利用混凝劑的強(qiáng)大吸附作用吸附砷,然后通過(guò)過(guò)濾或者使用濾膜除去混凝產(chǎn)物,從而達(dá)到去除砷的目的。但是對(duì)As
的去除效果較差,往往需要將溶液中的As
氧化為高價(jià)態(tài),再與鐵離子結(jié)合生成沉淀與溶液分離,可達(dá)到除重金屬的目的
。②吸附:吸附法利用活性氧化鋁、稀土、鐵等多價(jià)金屬氧化物及其鹽類(lèi)等吸附劑進(jìn)行吸附,除砷效果好,但稀土鹽類(lèi)或稀土氧化物成本較高
。③離子交換:離子交換法是一種有效的除砷方法,由于該方法處理量大,操作簡(jiǎn)單,分離效果好,有利于有價(jià)成分的回收利用,因而在廢水除砷中應(yīng)用越來(lái)越廣泛
。④高分子粘合劑與濾膜技術(shù):利用聚合物作為粘合劑,有效地吸附水中某些離子;然后,通過(guò)采用一種濾膜,選擇性地將聚合物連同吸附的離子全部阻留,達(dá)到凈化水質(zhì)的目的
。⑤直接沉淀法(硫化鈉法):直接沉淀法主要是加入沉淀劑,利用化學(xué)反應(yīng)直接產(chǎn)生沉淀,然后過(guò)濾除去砷
。⑥光催化氧化法:利用光催化劑吸收光能,然后在一定條件下以特定的波長(zhǎng)釋放,使水中溶解的氧離子化,進(jìn)而使As(Ⅲ)得到氧化。但該技術(shù)只能對(duì)含砷污染水體進(jìn)行預(yù)處理,還需要配合其他技術(shù)才能達(dá)到去除砷的目的。⑦生物處理法:在微生物的作用下降解、氧化、去除污染物。生物處理法既可單獨(dú)作為一種處理方法,也可和其他物理化學(xué)方法(如過(guò)濾、吸附等)配合使用
。
由此,本文作者以氨酸法脫硫處理煙化爐含硫煙氣的中和液作為實(shí)驗(yàn)原液,采用納米鐵深度脫出其中的砷,研究溫度、攪拌速率、反應(yīng)時(shí)間、納米鐵用量對(duì)砷脫出率的影響,并在小試的基礎(chǔ)上開(kāi)展擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)和除砷后液除鐵實(shí)驗(yàn)。研究成果可為同行提供指導(dǎo)。
本實(shí)驗(yàn)所用原料為硫酸銨中和液,其主要成分如表1所示。
世界第四大鐵礦生產(chǎn)商,澳大利亞的福蒂丘集團(tuán)也在厄瓜多爾設(shè)立了辦公室,該公司承諾今年投資1億美元進(jìn)行勘探。
2.1.2 攪拌速率對(duì)砷脫出率的影響
或Cl
。MNF是含F(xiàn)e(0)、Fe(Ⅱ)與Fe(Ⅲ)的復(fù)合物,具有比傳統(tǒng)納米鐵更強(qiáng)的反應(yīng)活性。MNF由于具有LDH(層狀雙金屬氫氧化物)結(jié)構(gòu),主要是通過(guò)配體交換和表面絡(luò)合作用或陰離子的交換作用來(lái)吸附污染物。與其他形式的Fe
相比,MNF具有Fe相中最低的還原電位,比Fe
的反應(yīng)活性強(qiáng)。在水溶液中,砷主要是以含As(Ⅴ)的化合物HnAsO4n-3和含As(Ⅲ)的化合物HnAsO3n-3存在,不管是As(Ⅲ)還是As(Ⅴ),都能被Fe(Ⅱ)(羥基)氧化物強(qiáng)烈吸附,并且對(duì)As(Ⅲ)或As(Ⅴ)均有很高的吸附效率。研究表明,MNF對(duì)As的去除率能達(dá)到85-95mg/gFe,比納米鐵的去除效率高。
本實(shí)驗(yàn)工藝流程如圖1所示。
以中和液為除砷前液,研究溫度、攪拌速度、反應(yīng)時(shí)間、納米鐵加入量對(duì)砷脫出率的影響。
隨著人口及車(chē)輛的快速增加,交通壓力日益增大,串行計(jì)算的最優(yōu)路徑誘導(dǎo)現(xiàn)已跟不上大規(guī)模的繁忙交通誘導(dǎo)的步伐。為了解決該瓶頸,并行動(dòng)態(tài)交通誘導(dǎo)應(yīng)運(yùn)而生,保證了大規(guī)模交通誘導(dǎo)的實(shí)時(shí)性,并行計(jì)算的車(chē)聯(lián)網(wǎng)動(dòng)態(tài)交通誘導(dǎo)對(duì)用戶快速出行需求作用巨大。
2.3.1 實(shí)驗(yàn)條件
到達(dá)西安,已近黃昏。一輪被暮色放大了的落日掛在了古城墻上,整座城市被余暉渲染得無(wú)比莊重堂皇,從城門(mén)洞里走進(jìn)逆光的車(chē)流和行人,宛若窯洞門(mén)窗上那些被歲月風(fēng)雨沖刷過(guò)的窗花,模糊了細(xì)節(jié),卻有著剪影般的凝重分明。
由表2可知,隨著溫度的升高,硫酸銨砷含量呈先減小后保持不變的趨勢(shì),可能是因?yàn)闇囟壬邔?dǎo)致砷酸鹽的溶解度增大,溫度升高還會(huì)增大能耗。因此,選擇溫度為20℃作為較優(yōu)條件。
改性納米鐵(MNF)的比表面積比傳統(tǒng)納米鐵更大,其晶體結(jié)構(gòu)為帶正電荷的氫氧化物層[FeII(1-x)FeIIIx(OH)2]
與帶負(fù)電荷的陰離子An
及水分子相互交替,結(jié)構(gòu)式為:[FeII(1-x)FeIIIx(OH)
]
·[(x/n)An
·(mx/n)H
O]
。其中,An-代表夾層陰離子,主要有CO
,SO
采用同一批次中和液,控制納米鐵加入量1.0mL/L,溫度為20℃,反應(yīng)時(shí)間1.5h,攪拌轉(zhuǎn)速分別控制在150、200、300rpm進(jìn)行除砷,研究攪拌速率對(duì)砷去除率的影響。除砷后液蒸發(fā)結(jié)晶制備硫酸銨,再取樣分析其中的As、Pb、Fe的含量,結(jié)果如表3所示。
從表3可以看出,當(dāng)攪拌速率有150r/min提高到200r/min時(shí),硫酸銨砷含量由0.0004%下降為0.0003%,繼續(xù)提高攪拌速率,硫酸銨砷含量保持不變。攪拌速率太慢會(huì)影響傳質(zhì)速率,降低反應(yīng)速率,攪拌速率太快則會(huì)增大能耗。因此,選擇攪拌速率為200r/min為較優(yōu)條件。
2.1.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)砷去除率的影響
采用同一批次中和液,控制納米鐵加入量1.0mL/L,溫度為20℃,攪拌速率為200r/min,在反應(yīng)30min、60min、90min分別從燒杯中取出300mL溶液進(jìn)行過(guò)濾,研究反應(yīng)時(shí)間對(duì)砷去除率的影響。除砷后液蒸發(fā)結(jié)晶制備硫酸銨,再取樣分析其中的As、Pb、Fe的含量,結(jié)果如表4所示。
使用較小的區(qū)域來(lái)搜索局部最大值,以得到GT角點(diǎn)的最大數(shù)量。圖6表明了許多GT角點(diǎn)被SUSAN算法的最后一步剔除,只保留了局部最大值并去除了其他不重要的角點(diǎn)。在圖像處理過(guò)程中,物體之間的大小和距離都很小,因此,這個(gè)步驟對(duì)在過(guò)程結(jié)束時(shí)保存的地面真實(shí)角點(diǎn)數(shù)量具有重要的影響。然而,這些SUSAN算法變種的誤報(bào)率比Noble算法要高得多。因此,必須找到其他方法來(lái)規(guī)避相關(guān)角點(diǎn)的誤檢,降低誤報(bào)率。
選擇2017年3—12月在新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)外科參與住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)學(xué)員54名,隨機(jī)分為兩組,PBL組采用PBL教學(xué)法,SBME-PBL組采用PBL結(jié)合SBME教學(xué)法,每組臨床學(xué)習(xí)工作時(shí)間均為2個(gè)月。各組規(guī)培生在性別、年齡、規(guī)培前的理論考試成績(jī)等方面差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),詳見(jiàn)表1。
由表4可知,反應(yīng)30min時(shí)硫酸銨含砷為0.0008%,反應(yīng)60min后硫酸銨含砷降低至0.0002%,再延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間,硫酸銨含砷沒(méi)有較大變化??梢?jiàn),隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng),硫酸銨砷含量呈先降低后升高的趨勢(shì),可能是由于時(shí)間的延長(zhǎng)導(dǎo)致部分砷酸鹽返溶。因此,選擇反應(yīng)時(shí)間為60min作為較優(yōu)條件。
2.1.4 納米鐵用量對(duì)砷去除率的影響
采用同一批次中和液,控制溫度20℃,攪拌速率200r/min,反應(yīng)時(shí)間為150min,納米鐵加入量分別控制在1.0、1.5、2.0mL/L進(jìn)行除砷,研究納米鐵用量對(duì)砷去除率的影響。除砷后液蒸發(fā)結(jié)晶制備硫酸銨,再取樣分析其中的As、Pb、Fe的含量,結(jié)果如表5所示。
由表5可知,納米鐵加入量為1.5、2.0mL/L時(shí)硫酸銨含砷均為0.0002%,但納米鐵加入量增大時(shí),硫酸銨含鐵有增大趨勢(shì),硫酸砷含量隨著納米鐵用量的增大不斷升高,但是納米鐵用量過(guò)大會(huì)導(dǎo)致硫酸銨中鐵含量升高,增大除鐵困難。因此,宜選擇納米鐵用量為1.5mL/L為較優(yōu)條件。
改性納米鐵脫砷較優(yōu)工藝為:溫度為20℃,攪拌轉(zhuǎn)速為200r/min,反應(yīng)時(shí)間為60min,納米鐵用量為1.5mL/L。在該條件下,硫酸銨砷含量可以降到0.0002%。
2.1.1 溫度對(duì)砷脫出率的影響
由于觀光采摘節(jié)是利用果樹(shù)的花期或果期作為依托的節(jié)慶活動(dòng),如果沒(méi)有果品資源以外的其他資源優(yōu)劣勢(shì)、人們的需求情況、政府和地方的重視程度等因素的作用,觀光采摘節(jié)應(yīng)具有明顯的淡旺季之分。
采用同一批次中和液,控制納米鐵加入量1.0mL/L,攪拌速率200r/min,反應(yīng)時(shí)間1.5h,分別在溶液溫度為常溫(約25)、40℃、60℃下進(jìn)行除砷,研究溫度對(duì)砷去除率的影響。除砷后液蒸發(fā)結(jié)晶制備硫酸銨,再取樣分析其中的As、Pb、Fe的含量,結(jié)果如表2所示。
根據(jù)小試得到的較優(yōu)條件,以50L中和液作為除砷前液開(kāi)展擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)。改性納米鐵脫砷工藝條件為:溫度為20℃,攪拌轉(zhuǎn)速為200r/min,反應(yīng)時(shí)間為60min,納米鐵用量為1.5mL/L。
為了驗(yàn)證和鞏固小試結(jié)論,針對(duì)小試得到的較優(yōu)工藝條件,開(kāi)展一級(jí)納米鐵除砷工藝的擴(kuò)大實(shí)驗(yàn),考察反應(yīng)時(shí)間、硫酸亞鐵加入量、曝氣量對(duì)硫酸銨除砷的影響。
2.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
按照實(shí)驗(yàn)條件開(kāi)展擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)研究,采用同一批中和液,脫砷時(shí)間分別控制為0.5h、1h、1.5h,反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾,濾液蒸發(fā)結(jié)晶制備得硫酸銨,取樣分析其中的As、Fe、N、Pb含量,結(jié)果如表6所示。
一是要充分利用退伍轉(zhuǎn)業(yè)軍人。從國(guó)家層面,要加強(qiáng)立法,嚴(yán)格執(zhí)法,通過(guò)完善和落實(shí)預(yù)備役登記制度及約束措施,確保把退伍、復(fù)員、轉(zhuǎn)業(yè)、自主擇業(yè)等有服現(xiàn)役經(jīng)歷的人全部納入管理范圍,為參加預(yù)備役組織提供政策保障。對(duì)于預(yù)備役部隊(duì)而言,要采取多種渠道掌握信息,特別是要加強(qiáng)與省軍區(qū)系統(tǒng)兵役機(jī)關(guān)的溝通協(xié)調(diào),并結(jié)合每年一度的預(yù)備役整組搞好潛力調(diào)查,確保把有現(xiàn)役經(jīng)歷的人優(yōu)先作為預(yù)任軍官、預(yù)編士兵對(duì)象,最大限度利用軍事資源。原則上,預(yù)備役軍官中服現(xiàn)役經(jīng)歷的比例不低于90%,預(yù)備役士兵中服現(xiàn)役經(jīng)歷的比例不低于70%。
從表6可知,反應(yīng)1h后,硫酸銨砷含量都降至0.0001%,但納米鐵除砷1小時(shí)后,硫酸銨含F(xiàn)e由0.0016%上升至0.0028%,隨著反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng),硫酸銨Fe含量繼續(xù)升高。
向改性納米鐵除砷后液中加入雙氧水除鐵,工業(yè)雙氧水用量為5mL/L,除鐵后對(duì)除鐵后液蒸發(fā)結(jié)晶得到固體硫酸銨,取樣分析,結(jié)果如表7所示。
由表7可知,一級(jí)改性納米鐵除砷后,硫酸銨As含量由0.0017%降低至0.0001%,但是,鐵含量由0.0016%升高0.0018%,加入雙氧水反應(yīng)0.5小時(shí)后,硫酸銨Fe含量由0.0018%降低至0.0001%。
這也使茅臺(tái)醬香酒系列酒在銷(xiāo)量不變的情況下,保持銷(xiāo)售額穩(wěn)步增長(zhǎng),提升了品牌價(jià)值,實(shí)現(xiàn)了由高速度增長(zhǎng)向高質(zhì)量增長(zhǎng)的轉(zhuǎn)變,成為今年茅臺(tái)醬香系列酒的最大亮點(diǎn)。
(1)改性納米鐵脫砷較優(yōu)工藝為:溫度為20℃,攪拌轉(zhuǎn)速為200r/min,反應(yīng)時(shí)間為60min,納米鐵用量為1.5mL/L。在該條件下,硫酸銨砷含量可以降到0.0002%。
對(duì)照組患者采用氯氮平片聯(lián)合碳酸鋰進(jìn)行治療:患者開(kāi)始服用的劑量為每天50mg,14天內(nèi)增加藥物劑量至每天150mg到300mg之間,具體根據(jù)患者病情狀況進(jìn)行調(diào)整。整個(gè)治療過(guò)程中,氯氮平片的平均劑量為每天(210±31.5)mg,碳酸鋰的平均劑量為每天1g。
(2)擴(kuò)大型實(shí)驗(yàn)硫酸銨砷含量可降至0.0001%,但硫酸銨鐵含量由0.0016%上升至0.0028%,隨著反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng),硫酸銨Fe含量繼續(xù)升高。
[1]姚娟娟,高乃云,夏圣驥,等.混凝去除五價(jià)砷中試研究及絮體回流的強(qiáng)化效果[J].環(huán)境科學(xué),2009(06):105-110.
[2]張昱,楊敏,王桂燕,等.利用稀土基無(wú)機(jī)合成材料去除飲用水中砷的研究[J].環(huán)境化學(xué),2001,1(1):70-75.
[3]張昱,楊敏,黃霞.用于地下水中砷去除的鈰基復(fù)合吸附劑的制備和表征[C]//全國(guó)環(huán)境模擬與污染控制學(xué)術(shù)研討會(huì).中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì);清華大學(xué),2001.
[4]黃霞.鐵一稀土元素復(fù)合水處理吸附劑及其制備方法:CN,CN1094070 C[P].
[5]史乾濤,景傳勇.載鑭活性氧化鋁對(duì)水中砷的吸附機(jī)理研究[C]//中國(guó)化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第20分會(huì):環(huán)境與健康.2014.
[6]黃霞.鐵一稀土元素復(fù)合水處理吸附劑及其制備方法:,CN1248486A[P].2000.
[7]許世愛(ài),蘭永輝,孫榮斌,等.用于酸性蝕刻液的離子交換樹(shù)脂除砷方法,樹(shù)脂再生的方法及其處理系統(tǒng):,CN102285704B[P].2013.
[8]黃云鶴,費(fèi)正華.一種去除水中砷的方法:,CN105236620A[P].
[9]楊曉松,邵立南,胡建龍,等.一種去除廢水中砷,銻,氟的納米吸附劑及其制備方法和再生方法:,CN103341353A[P].2013.
[10]胡天覺(jué),曾光明,陳維平,等.選擇性高分子離子交換樹(shù)脂處理含砷廢水[J].湖南大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,1998(06):76-81.
[11]常玉芬,寧桂玲,林源.一種球狀高分子聚合物對(duì)污水中重金屬離子的分離作用[C]//新世紀(jì)新機(jī)遇新挑戰(zhàn)——知識(shí)創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展(下冊(cè)).2001.
[12]初云柯.沉淀法脫除污水中砷的研究[D].大連理工大學(xué),2011.
[13]韋巖松,鄧曉雯.銻冶煉砷堿渣水熱硫化沉淀脫砷過(guò)程的動(dòng)力學(xué)[J].有色金屬:冶煉部分,2014(1).
[14]應(yīng)國(guó)民.沉淀法脫除污酸中砷的研究[D].昆明理工大學(xué),2016.
[15]李青竹,柴立元,張夢(mèng)雪,等.一種利用微生物處理含三價(jià)砷廢水的方法:,CN106698821A[P].2017.
[16]劉志進(jìn).環(huán)境微生物對(duì)砷污染物的調(diào)節(jié)控制及合成金納米顆粒的研究[D].西安建筑科技大學(xué).