高级氧化水处理综合实验装置在本科教学实验中的应用

高级氧化水处理设备处理高浓度染料10分钟的变化

目前双氧水生产主要采用蒽醌法，该方法中，活性氧化铝在稳定工作液组分和吸附过量碱液方面发挥了不可代替的作用。 随着各种资源类材料价格的大幅上涨以及对环境保护的日益重视，主要的工业发达国家已经对双氧水厂作了严格规定：所用活性氧化铝必须回收再生利用。而我国双氧水行业生产用活性氧化铝一直都是一次性使用，基本都不进行再生利用，不但造成资源的大量浪费，污染了环境，而且生产成本难以大幅减低，其根本原因在于我们的再生技术一直没有得到根本的解决。 本项目针对国内活性氧化铝回收再生技术研究存在的技术难题，以及生产厂家的迫切需求，开展了一系列的系统性研究，打破了传统的回收再生设备的构造思路，在设备的内部构造、工艺控制手段方面进行了一系列的创新，取得了突破性的进展，工艺控制条件的稳定性得到了极大的改善，回收过程中不产生新污染物，再生回收的综合费用较低。目前已完成工业化试验，装置产能达到400t/a再生氧化铝可以重新投入生产应用。与填埋或焚烧处理方法相比，本项目集环保、节能、资源再生利用于一体，符合国家产业政策及行业发展趋势。

氢氧化镁的粒度、纯度和表面特性直接关系到高聚物材料的力学性能、阻燃性能以及环保领域中对废水、重金属的处理，所以经济、实用、新型的氢氧化镁的制备方法、氢氧化镁的超细化和氢氧化镁的表面改性对氢氧化镁的应用至关重要，对于高聚物材料阻燃问题的解决和环境保护均具有重要意义。本技术是以廉价、普适性富镁质天然矿物为原料，经冷加工、热处理、化学反应等过程，制得六方片状和纤维状超细、高纯氢氧化镁粉体，为新型阻燃填充材料和工业废水处理剂的生产提供保证。

过碳酸钠、过碳酰胺、过氧化钙是一类用途广泛的化工产品，可作为织物漂白剂、消毒剂、清洗剂、杀菌剂、电镀添加剂、除垢剂、制氧剂、蔬菜水果保鲜剂等。 1. 在环境保护方面，用于代替传统的曝气，促进有机物质的分解，加速细菌繁殖，增加活21化工学院科技成果性污泥量；处理重金属离子废水；治理赤潮。 2. 在农业方面，用于水稻直播，提高产量，缩短播种周期。用于根系供氧，增产增收。用于饲料青贮，可防止腐败变质。 3. 纺织工业中作漂白剂：有良好的洗净和漂白效果，且对着色物不受影响，对白色织物能增加白度，长期使用，织物不变黄，克服了氯系漂白剂的不足。 4. 急救供氧：在催化剂存在下，加水立即分解反应发生氧气，可用于急救供氧，处理简便、设备简单、安全、便宜。 5. 其它用途：水果的表面处理与保鲜剂；金属表面处理；天然橡胶硫化剂、密封剂、交联剂、引发剂等。还可用作为氧化物阴极材料以及杀菌剂、防腐剂、鲜酸剂、油类漂白剂及封闭胶泥的速干剂。 本技术采用先进的湿法连续结晶新工艺生产过碳酸钠、过碳酰胺，工艺简单，设备简单易得投资少，技术条件易掌握。生产过程无三废，已工业化。与国内大部分企业相比，投资减少约30％，成本减少约20％。年产1万吨规模，投资约600万元。 本技术采用先进的氧化钙悬浮氧化反应工艺生产过氧化钙，可制取高纯度的过氧化钙(76%或85%) 。设备少、工艺简单、产品质量好，已工业化。年产1万吨规模，总投资约1200万元。

本专利技术由二氧化碳和水为原料，KHCO3作助剂，催化剂由配体功能化、金属沉积和染料敏化的TiO2-FTO玻璃电极构成的光阴极催化剂和Co-Pi修饰W参杂的BiVO4光阳极催化剂在光电池中模拟植物光合作用制备出高纯度的乙醇水溶液并放出氧气。人工光合成电池的效率可以达到0.3~0.6%，与大田农作物相似。光电池在模拟太阳光或室外太阳光照射下均能实现合成乙醇，将太阳能转化为碳基能源分子。电极催化剂制备简单、成本低廉、污染很小；生产乙醇的过程中无废水、废气和固体废物产生。催化电极的寿命长，可以直接扩大生产。生产环境需要阳光充沛、场地广阔，甘肃的戈壁滩最好。技术已经申请国家发明专利：申请号201510914432.8。 技术特点：生产成本低、原料经济易得、催化剂效率高、阳光为反应的驱动力、生产过程无三废排放。 主要指标：醇含量（>99%）;乙醇>90%

本发明公开了一株副蕈状芽孢杆菌及其在硒氧化中的应用，属于农业微生物技术领域。本发明从华中农业大学硒营养试验田的土壤中筛选分离得到一株副蕈状芽孢杆菌(Bacillus paramycoides)H1，已于2023年6月27保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCCNO：M 20231107。经实验验证发现，该菌株能够同时氧化单质硒和有机硒。本发明利用该菌株可以将有机硒和单质硒转化为利于促进植物吸收的水溶性硒，为制备安全且成本低廉的植物富硒菌剂、硒氧化剂奠定科学基础，这对硒转化模式菌株的科研工作和农业培育具有重要意义。

装置构成及原理由装有灭火剂的容器、容器阀、充压探火管、释放管、喷嘴、压力表以及探火管专用接头等组成。间接式二氧化碳感温自启动灭火装置的探火管通过容器阀连接到灭火剂容器上，进行火源检测，遇火时探火管爆破，利用探火管中的压力下降，启动容器阀，通过释放管至喷嘴把灭火剂释放。释放方式：间接式型号规格：WZ-Q/T-JE40SF灭火剂充装量：40kg（0-5%）20℃贮存压力：5.17MPa最大工作压力：15MPa单位体积所需灭火剂最小量：1.5kg/m3探火管最大长度：25m释放管最大长度：12m探测启动温度：150℃±10℃工作温度范围：0~50℃

市场背景1：根据中国机械工业联合会统计，基于石油、化工、电力、冶金、船舶、机械、食品、制药等行业对换热器稳定的需求增长，我国换热器产业在未来一段时期内将保持稳定增长。预计 2010 年至 2020 年期间，我国换热器产业将保持年均 10-15%左右的增长速度，2015 年，我国换热器产业规模已突破 880 亿元，到 2020 年我国换热器产业规模有望达到1500亿元。 市场背景2：2016年国务院印发《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，“突破石墨烯产业化应用技术”被写入规划。2017年1月《新材料产业发展指南》正式公布，石墨烯成为新材料产业发展的先导性产业。据前瞻研究院数据显示，2017年我国防腐涂料（常规防腐涂料和重防腐涂料）全年产量达到561万吨，占涂料总产量的27%左右。2013年以来，涂料产量年均增长率在5.5%左右，而我国防腐涂料达到12%左右，是增长最快的涂料品种之一；2018年防腐涂料总产量或达到600万吨以上，2020年总产量可突破700万吨。

项目简介： 本项目是通过跨学科合作，开展在化学领域应用电子学新技术的 研究。 大多数化学实验室采用传统的加热方法，即利用传导的方式加热。 微波/超声波相结合的技术与传统加热方法相比具有很多优点，可以大大降低加热时间，省溶剂(可较常规方法少 50％～90％)、节约能源、 减少废物的产生，同时可以提高回收率和提取物的纯度。另一方面利 于环境保护，无污染，属于绿色工程，它是一种具有广阔发展前途的 新技术。 微波/超声波复合智能化系统可应用于合成化学、药物有效成分 的提取及分析样品预处理领域，设计并研制出新型微波和超声波相结 合的复合多功能智能化仪器装置，研究其对化学反应、药物提取及环 境污染物萃取的促进作用，为合成化学、药物有效成分的提取及分析 样品预处理提供了新的实验手段和方法。 本项目成果可为加大环境污染物的监测的力度，使其样品分析摆 脱耗费大量的有毒的有机试剂，程序繁琐，工作量大的现况，为其分 析样品预处理，拓展一种高效的实验手段和方法。如对加标土壤样品 （土壤样品中的多溴代联苯醚）进行复合萃取，分别采用微波辅助萃 取、超声波辅助萃取、微波－超声波复合萃取方法，得到的实验数据 是：在相同萃取 20 分钟时间内，使用微波辅助萃取和超声波辅助萃 取，其萃取效率分别为 42－75％、45－86％而采用微波－超声波复合 萃取体系时萃取效率则可提高到 92－114％。和常规的索氏提取相比， 微波－超声波复合萃取使用的溶剂量降至原来的 10％左右，萃取时 间降低至原来的 5％左右。可见复合萃取对萃取效率有较大的增强效 果。这一实验结果预示着：本项目成果推广应用，进一步完善，可为 分析样品预处理提供一种新的高效的实验手段和方法。另外，对兔疫 球蛋白 lgG 生物制品等的灭菌也开始进行有益的应用探讨，受到相关 企业的关注。 技术指标及特色： 1. 样机技术性能：◆微波功率从 0～1000W 连续可调，微波频率 f=2450MHz； ◆温度范围：室温～300 度； ◆研制出 38KHz 超声波发射系统，功率从 0 至满负荷连续可调， 在控温系统中超声波功率也随之改变； ◆消解/萃取瓶体积：50～1000 毫升。 2.专利申请七项。 3. 三项技术创新为产业化与拓展应用领城打下基础： （1）将微波场与超声波场两种不同性质的场施加于同一反应物 体，充分发挥各自的长处、协同作用，为在化学、生物以及医学领域 的应用研究提供了新的实验手段和方法，在课题中解决了超声波高效 耦合问题； （2）实现了微波/超声波协同作用下反应物的控温算法，采用可 扩展标记语言 XML 来存储和表示模糊控制算法，并用面向对象的设 计思想结合 C++对该算法进行了实现，利用 Labview（图形化编程语 言）可视化技术建立良好的人机界面； （3）具有在线实时检测和显示微波泄漏量，当超过国家标准时， 自动切断系统的电源，保证操作人员的安全。 微波/超声波复合智能化管道流动式反应装置已完成小试，正在 进行中试研究。