污水厂先进事迹材料（共7篇）
1.污水厂先进事迹材料 篇一
徐州市南望净水厂创徐州市文明建设工地事迹材料
中铁上海工程局集团有限公司承建的徐州市南望净水厂工程是徐州市水利局重点工程。项目部在工程开工的策划会上，就明确了创建徐州市文明建设工地的目标，提出了“创建市级文明工地”的口号。
项目部从工程开始就加大宣传及教育力度，增加现场软、硬件设施的投入，积极推进安全生产、文明施工优良样板工地专项创建活动。在活动中，按照国家有关法律法规、建设工程安全生产条例和徐州市建设工程施工安全文明管理标准进行施工现场安全管理，促进施工现场安全文明生产达到科学化、规范化和制度化的先进水平，为我公司的安全文明生产打下良好基础。通过活动及上级部门的指导，中铁上海工程局集团有限公司建设的徐州市南望净水厂工程表现突出，达到了安全生产、文明施工的优良效果。
在工程开工前，本工程编制了专项安文明施工组织设计和操作指导书，积极到建设安全文明监督管理机构办理工程安全监督备案手续，接受各级监督机构的安全生产条件审查。在开工后，严格执行各级建设安全文明监督站的安全文明工作指导，对照专项安全文明施工组织设计对施工现场进行安全文明施工的管理，对于专业性强的施工工序和涉及重大危险源施工项目编制专项施工方案和施工措施，施工中积极落实安全检查制度和安全评价制度，及时发现安全隐患并及时处理解决。
一、开工前对施工安全文明生产进行整体构思规划，编制统领全全文明生产过程的专项安全施工组织设计。
在开工前，徐州市南望净水厂工程项目部对工程特征进行认真研究，针对施工的每个环节，全方位、立体化进行施工安全文明的管理规划、危险源的辨识、安全模型的建立，专项施工安全计算，科学编制专项安全文明施工组织设计，力求将安全生产和工程结构、施工方法、施工环境、作业条件、机械设备等施工情况相结合，贯穿在每个施工环节和整个生产过程，确保安全管理、安全运行及安全防护和工程施工同步进行。在施工组织设计指导下，科学编制各分项安全文明施工方案，并邀请专家进行安全文明方案的评审，确保涉及安全文明施工的各项计算和措施万无一失。并注重宣传和落实，积极将施工组织设计和专项安全方案交底到班组，落实到个人。让参与施工每个人对该工程安全文明管理、运行、防护和危险源辨识有一个清晰的认识，做到安全第一，预防为主。
二、明确安全文明责任，强化安全文明生产制度，使施工安全文明处于可控制状态。
本工程在施工前和施工过程中均建立和健全了各级、各部门的安全文明生产责任制和考核制度，明确了创建安全生产、文明施工优良样板工地达标奖罚措施，每月认真实行责任制和达标考核，并将考核结果与经济奖罚挂钩。
对各专业各工种制定了安全文明技术操作规程，建立安全文明生产教育学习台，张贴悬挂安全操作规程相关宣传画，将规程作为日常活动和安全文明教育的主要内容。对每个操作人员进行安全文明措施交底，严格执行操作规程，拒绝违章指挥。
对危险性较大的施工工序，在施工前编制了专项安全施工方案。其中包括，模板施工方案，起重吊装方案、脚手架施工方案等，并组织专家对已编制的安全文明专项施工方案进行了论证，在施工中，严格按照安全专项施工方案组织施工。
工程开工前，项目部的技术负责人将工程概况、施工方法、施工工艺、施工程序、安全技术措施向施工作业队、工长、班助长和相关人员进行书面交底，对危险性较大工程，进行全面详细的安全技术交底。在工程施工阶段，集团公司组织相关人员对项目部定期进行安全控制计划执行情况的检查和评价，对检查中发现的安全隐患，按照“定人、定时、定措施”的原则进行整改。在工程施工期间，公司对项目部的管理人员、作业人员进行了两次安全文明生产教育培训并建立了培训档案。对教育考核不合格者，不得参加指挥和作业。新的作业人员进入施工现场前，必须接受安全文明生产教育培训。在施工过程中，本项目建立了班前安全活动制度，针对当天作业中的不安全因素进行提示防范。专职安全生产管理人员对每次班前安全活动进行检查、点评。
在工程开工后，项目部按照规定计提了安全防护、文明施工措施费用，用于施工安全防护用品及设施的采购和更新、安全施工措施的落实、安全生产条件的改善等，并做到了专款专用。并依照法律为作业人员办理了意外伤害保险。
在开工前，项目部建立了消防安全责任制度，确定消防责任人，建立了用火、用电、使用易燃易爆材料等各项消防安全管理制度。施工中对于使用的防护用品、机械设备、施工机具及配件的采购、验收、使用、检测和保养的建立了专项管理制度。制定了施工现场安全应急救援预案，保障应急救援物资、器材、车辆和通讯畅通，并在施工现场组织了演练。
施工现场安全管理资料档案和工程施工能够同步进行，保证安全资料齐全、真实，并按照国家统一的表式和填写要求执行。
三、突出文明施工，充分体现企业文化
项目部在施工管理中，将企业文化和文明施工相结合，将文明施工制度化、标准化、经常化。使得企业文化在文明施工中得到体现、延续和升华。在施工现场，设置了封闭围挡，并将办公区、生活区和施工区划分明确，实现了分离；施工现场建立了信息管理体系，本工地使用了视频监控系统，实现了良好的动态安全检测。
施工现场临时设施（如办公室、职工宿舍、食堂、淋浴间、厕所、开水房、文体活动室、吸烟室、盥洗设施等）均按照省安全文明工地标准执行，食堂、办公室、厕所、地面、楼面等划分卫生包干区，由专人负责清扫，做到工完料清，保持施工现场的整洁。进入施工现场工作人员一律挂牌上岗，戴好安全帽，由门卫进行统一管理。进出现场的车辆由门卫进行检查和统一指挥。
结合本公司企业文化，对施工现场进行标志、标识。编制了安全文明施工指导手册，让参与施工的每个人都参照执行。
按照公司企业文化建设细则，对场容场貌进行设置，建立了出入人员登记制度，于大门口显目位置设立“五牌一图”，并设置了牢固美观的工地展示牌及宣传栏，加大文明工地建设的投入，制作各种责任制、管理制度、网络、现场综合治理标牌、安全挂图、横幅、标语、旗子、安全警示牌等，营造出文明施工的良好氛围。并指定专人进行管理。施工出入口设置车辆清洗设施，保证出入车辆清洁；对施工现场主要道路进行硬化处理，裸露场地采取绿化覆盖。施工现场水泥、砂子、石子等建筑材料按照总平面图布置，分类存放整齐，并设置材料标识牌。水泥存放在专用库房，有良好的防潮防雨措施。
四、加强对危险性较大工程施工安全管理，确保施工安全措施落实。
徐州市南望净水厂工程项目对危险性较大工程均编制了专项施工方案，分别有《钢筋工程安全技术专项施工方案》、《模板工程安全技术专项施工方案》、《混凝土工程安全技术专项施工方案》、《脚手架工程安全技术专项施工方案》、《“三宝”、“四口”及临边防护安全技术施工方案》、《施工临时用电安全技术专项施工方案》、《深基坑安全技术专项施工方案》、《施工机具使用安全操作规程》等。
以上方案均通过公司安质部门和专业监理工程师审核，并有公司总工程师和总监理工程师签署意见后实施。
对上述危险性较大工程在施工前，均由项目部技术负责人对项目部技术人员和安全管理人员逐一进行全面详细的安全技术交底，然后再向施工作业队负责人、工长、班组长和相关人员就施工方法、施工工艺、施工程序和安全技术措施进行交底，交底均以书面形式进行。
五、做好安全评价工作，确保安全管理扎实有效，施工安全措施落实到位。
徐州市南望净水厂工程按时、全面、客观地进行施工安全综合评价，通过对安全管理、文明施工、施工安全三个分项详细的检查、评价，从中找问题，查隐患。评分不是最终目的，暴露问题，及时整改才是关键。特别是将评价表中的保证项目作为重点和关键，发现问题，不隐瞒、不迁就，查找责任人，定时间、定措施及时进行整改。
本工程做到了日常检查、定期检查、节假日检查、特殊气候检查和不定期抽查。检查过程不留死角，不讲情面，基本做到检查数据详实，能够真实反映工程施工安全现状。
2.污水厂先进事迹材料 篇二
作为城市污泥处理处置途径之一,污水厂剩余污泥烧制建筑材料(如砖和陶粒)已经受到越来越多的关注。大多数研究关注的是制备工艺、配方的摸索和成品性能的研究,部分研究关注成品的重金属固化效果和浸出是否具有环境安全性,有些对微观结构和烧结机理进行研究,如王星润等[1]分析了污泥制陶粒轻骨料的技术可行性和存在的难题,从并烧结过程污泥结构形态变化和晶体相反应机理角度讨论了可行的解决办法;陈伟等[2]通过X射线衍射和扫描电子显微镜分析含重金属矿物的赋存形态和页岩制品微观形貌对重金属固化与浸出稳定性影响。然而,从总体上看,对于针对污泥烧结建材的烧结机理、成品的微观结构及其与制备工艺、成品性能的关系这部分研究较少,成品多限于烧结砖和陶粒,应用范围较窄,并且研究对象污泥添加比例较低(低于30%),难以达到对污泥资源化利用要求,或物料中添加黏土、页岩等天然资源,在国家保护黏土资源的政策背景下,其研究结果实用性不足。本文针对无黏土、高污泥添加量、以工业废料为辅料的物料烧制建筑材料的矿物组成、微观结构与成品性能的关系进行研究,并以此对污泥为原料制备保温材料和透水材料的可行性进行分析,拓宽污泥建材资源化途径。
2实验原料及实验方法
2.1实验原料
众多研究表明,原料性质和化学成分对制备工艺和成品性能有一定影响。本文实验污泥采自某城市两座市政污水处理厂A和B。由于污水厂服务区域和原水性质不同(受不同类别、混入比例工业废水和雨水不同程度影响),其剩余污泥性质和化学成分也有一定差异(见表1、表2)。由于两种污泥(W1,W2)有机质和烧失量较高,并且污泥中烧结所需有效无机元素Si、Al等与黏土相比较低,如Si含量满足不了烧结过程矿物固相反应需要,影响成品强度,而S、P元素含量过高,不利于烧结,烧制样品易开裂,影响成品质量,因此添加工业废料粉煤灰(F)和玻璃粉(G)作为辅料(烧失量均小于5%),降低物料有机质和烧失量,补充对烧结有利的无机成分,提高成品性能,其化学成分见表2。
注“:-”未检出;助熔成分:Fe2O3+Ca O+Mg O+K2O+Na2O
2.2样品制备方法
污泥和辅料干燥(105℃)至含水率低于5%,球磨机粉碎后过筛(100目筛),以一定比例混合后用模具,压制成直径20 mm、高20 mm圆柱形坯体,按以下烧结制度烧制:(1)原料仅为污泥及辅料:两种污泥以质量比50%和70%分别与粉煤灰、玻璃粉混合,成型后在不同烧结温度(900℃,1 000℃,1 100℃,1 150℃,1200℃)煅烧60 min;(2)污泥及辅料混合并添加外加剂:W1以质量比50%与玻璃粉(45%)混合,加入质量比5%不同种类化学试剂(碳酸钠、碳酸氢钠、硅酸钠和氢氧化钙)作为助熔剂,1 000℃烧制60 min,考察助熔剂效果;(3)W1分别以污泥质量比30%、40%和50%与玻璃粉混合,硅酸钠(5%或10%)作为助熔剂,碳化硅(5%或10%)作为造孔剂,850℃煅烧60 min烧结,880℃煅烧25 min发泡。两种烧结制度烧结过程均以5℃/min升温,并于300℃、350℃、450℃、550℃保温20 min以缓解由于有机物挥发产生大量气体短时间内挥发引起样品开裂。
2.3检测方法
样品烧结前后以游标卡尺测量直径变化,计算收缩率;烧结体抗压强度采用电液式万能材料试验机(WEW-50B)检测;按照《无机非金属材料专业综合实验与课程实验》[3]方法检测样品真气孔率、显气孔率、闭口气孔率、体积密度和吸水率;烧结体的无机矿物形态采用X射线衍射仪(XD-3型)分析;物料及烧结体微观结构观察采用扫描电子显微镜(SEM)(JEOL-6700F型)直接观察,放大倍数分别为40、500和3000倍。
3实验结果与讨论
3.1烧结体烧结程度与性质
表为不同物料配比在不同烧结温度下烧结体的基本性质指标。从表3中数据可以看出随着烧结温度变化,烧结体的性质呈现一定的规律。以W1G50、W2G50和W2G70在不同温度烧结体性质为例,从实验数据可以看出烧结体直径收缩率随温度变化呈先增加后减少的趋势,部分样品在高温时膨胀,样品的抗压强度和体积密度与收缩率规律一致,表明样品的烧结程度随着烧结温度的升高而增加。样品在低温时主要为固相烧结,颗粒较为松散,连接作用力不强导致抗压强度较低,随着温度的上升,烧结程度增加,液相逐渐增多,填充颗粒间孔隙空间,颗粒连接更为紧密,使烧结体致密度和抗压强度增加,温度上升到一定程度时,部分物质分解产生气体,液相包裹气体形成封闭气孔,使烧结体膨胀,烧结体的抗压强度和体积密度由于闭气孔的增多而降低。同样,烧结体的吸水率和气孔率也随着烧结温度的变化呈现与收缩率、抗压强度和体积密度相对应的规律。仍以W1G50、W2G50和W2G70为例,实验数据可以看出,吸水率与显气孔率呈现明显的线性相关的关系。低温烧结时烧结体致密度较低,显气孔率高,其吸水率也较高,随着温度上升,烧结程度增加,烧结体更加致密,显气孔率和吸水率均显著降低,温度进一步上升,物质分解产生的气体部分挥发形成显气孔,部分被液相包裹留在烧结体内,形成闭气孔,烧结体的显气孔率和闭气孔率均增大,从而引起吸水率的升高。
对比W1G50和W2G50可以看出低温烧结条件下(1 000℃),虽然烧结体收缩率相近,但W2烧结体抗压强度较高且显气孔率和吸水率明显低于W1,说明其烧结程度和致密度高于W1,高温(1 100℃)时这种差异程度缩小。同时,比较W1/W2G70、W1/W2F50、W1/W2F70,除显示出相似规律(低温W1样品烧结程度低易开裂,无法取得有效样品测试,高温时差异减小)外,还可看出W1大多数样品在相同条件下真气孔率高于W2样品。此外,对比不同辅料的烧结体,无论从收缩率、抗压强度还是从吸水率和气孔率数据比较,都可看出玻璃粉由于熔点较低,易形成低温共熔,相同温度下其烧结体的烧结程度明显高于粉煤灰样品。这些差异主要是受污泥和辅料本身性质(烧失量)和化学成分影响[4]。
以W2G50和W2G70为例说明污泥添加比例对烧结程度和烧结体性质影响。由数据可知,由于污泥烧失量较大,污泥含量的增加导致低温烧结时烧结体强度略有降低,从吸水率和显气孔率上看,低温条件下污泥含量增加导致吸水率和显气孔率上升,烧结程度略有下降;高温烧结条件下,由于玻璃粉熔点较低,较高的玻璃粉含量产生更多液相,使烧结体更易膨胀形成较高的气孔率。比较其他几组数据(相同污泥和辅料,不同配比),也可看出类似规律。但从总体上看,污泥添加比例从50%增加到70%,对污泥烧结程度和性质没有明显影响。
从各种条件下烧结体的显气孔率和抗压强度可以看出W2G50 900℃、W2F50 1000℃、W2G70 900℃有制备透水砖的可行性。
表4为添加不同化学试剂对样品烧结程度和性质的影响。以W1G50为例,尝试分别添加五种化学试剂(5%),数据显示与未添加助熔剂的空白样品比较,从收缩率、强度、吸水率和气孔率等指标可以看出三种钠盐对提高烧结体烧结程度均有一定作用,而氢氧化钙和碳粉效果不明显。其中同样烧结温度下添加硅酸钠后烧结体膨胀率和闭气孔率较高,并由此引起抗压强度和体积密度降低,可以说明这种烧结体的烧结程度最高,几种化学试剂中硅酸钠的助熔效果最好,有效降低物料液相产生和物质分解产气的温度,提高烧结体的烧结程度,在实际生产中,可以有效降低烧结温度和能耗。
根据表4数据结果,在选择硅酸钠作为助熔剂的基础上添加碳化硅作为造孔剂,以提高烧结体闭气孔率,降低体积密度,尝试其作为保温材料的可行性。试验结果见表5。由实验数据可以看出,污泥添加比例30%和40%条件下,添加不同比例的硅酸钠和碳化硅,烧结体体积密度近似且小于1 g/cm3,闭气孔率较高。污泥添加量为50%数据显示,当外加剂比例从5%增加到10%,烧结体抗压强度、显气孔率和吸水率下降,闭气孔率显著上升,烧结程度明显增加,说明助熔剂和造孔剂起到一定作用,但即使添加10%助熔剂和造孔剂,与30%和40%污泥比例相比其烧结体体积密度仍较高,这说明辅料玻璃粉本身对助熔和造孔也起到较大的作用。按照《烧结保温砖和保温砌块(GB26538-2011)》标准规定,W1G30添加5%硅酸钠和5%碳化硅,烧结体体积密度和抗压强度满足MU5.0要求,当碳化硅增加到10%,烧结体的闭气孔率略有上升,但抗压强度较低,难以满足标准要求;W1G40添加10%硅酸钠和10%碳化硅接近MU3.5要求,可以看出在适当调节物料配比、烧结制度和外加剂的条件下,污泥烧制保温材料有一定的可行性。
3.2烧结体烧结程度与微观结构
采用扫描电子显微镜观察不同烧结体的结构形貌,以W2G50不同烧结温度下烧结体结构形貌说明烧结程度变化。
由图1、图2和图3可以看出,随着温度的升高,烧结体的微观结构形貌发生了明显的变化。在900℃时烧结体呈现颗粒较为松散排列,可以看出液相较少,主要以固相烧结为主,此时烧结体显气孔率最高,闭气孔率最低;1 000℃烧结体液相明显增多,填充颗粒间孔隙并使晶粒间黏结,致密程度显著提高,此时抗压强度和体积密度最高,烧结体显气孔率最低,且闭气孔率较低,吸水率最低;1 050℃液相包裹气体,烧结体内部气孔明显增多,闭气孔率增加,抗压强度略有降低,气孔内部有部分层状和柱状物质形成;1 100℃烧结,液相继续增多,微孔气泡聚集形成较大孔洞,气孔内部生成较多柱状结构物质,烧结体显气孔率和吸水率上升,闭气孔率最高,且由于气孔率的增多,抗压强度显著降低。由SEM图反映出的烧结体微观形貌的变化能够与表3中显示烧结体的性质相对应。此外,由SEM图烧结体的结构形貌变化也可看出,对于W2G50,低温(900℃)烧结体由于结构较松散,显气孔率高适合向透水材料方向发展;中温(1 000℃和1050℃)烧结体由于致密程度高,抗压强度较好且吸水率低,适合用于普通烧结砖;高温(1 100℃)烧结体由于闭气孔率较高,体积密度较低,有作保温材料的可行性。
图4中a、b、c展示了W2F50 1 000℃烧结体40倍、500倍和3 000倍微观形貌结构,可以看出烧结体与W2G50 900℃相比颗粒结构更为松散,其显气孔率更高且抗压强度较低,并且SEM图能看到粉煤灰内所含漂珠,反应基本为固相烧结,这也说明由于粉煤灰熔点较高,相同烧结条件下,其作为辅料的烧结体烧结程度明显低于玻璃粉为辅料,但由于结构较松散,显气孔率较高,W2F50 1 000有作为透水材料的可行性。图4d、e、f可以看出W2F50 1 200℃结构形貌与W2G50 1 050℃类似,这与表3中显示的两种烧结体性质和气孔率数据相近的现象相吻合,也可看出W2F50 1 200℃烧结,由于液相明显增多,烧结体致密程度比1 000℃明显提高,与W2G50 1 050℃不同的是,烧结体生成较多层状物质,柱状体不明显,这应与粉煤灰和玻璃粉的成分差异引起不同化学反应有关。
以氢氧化钙和硅酸钠为例,从烧结体微观形貌说明不同化学试剂的助熔效果。图5、图6、图7分别为未添加化学试剂、添加5%氢氧化钙和添加5%硅酸钠的W1G50烧结体SEM图。图中可以看出添加氢氧化钙的烧结体与未添加相比液相烧结程度和形成孔隙形貌变化不大,颗粒排列较为松散,与表4中两种烧结体性质和气孔率没有明显变化相对应,但由于氢氧化钙的加入,烧结体内生成絮状网络结构物质;加入5%硅酸钠的烧结体与前两个样品相比,液相增多且微孔聚集形成较大气孔,密实程度增加,说明硅酸钠有效提高了W1G50烧结程度,比氢氧化钙有更好的助熔效果。从3 000倍SEM图可以看出有部分椭球状物质生成。从图8中可以看出W1G硅酸钠在加入碳化硅后,闭气孔明显增加,这也是其体积密度减小的原因,同时生成的椭球状物质增多。
其他烧结体SEM图反应的微观形貌基本与3.1中描述的性质和气孔率相对应,烧结体结构形貌松散、显气孔较多的有作为透水材料可行性,结构致密气孔率低的可作为普通烧结砖或路面砖,烧结程度高、液相较多形成闭气孔率较高的有作为保温材料可行性。因此,烧结体的微观结构不仅能够解释样品的表观性质,同时能够为烧结体的不同用途可行性的判断提供辅助依据。
其他烧结体SEM图反应的微观形貌基本与3.1中描述的性质和气孔率相对应,烧结体结构形貌松散、显气孔较多的有作为透水材料可行性,结构致密气孔率低的可作为普通烧结砖或路面砖,烧结程度高、液相较多形成闭气孔率较高的有作为保温材料可行性。因此,烧结体的微观结构不仅能够解释样品的表观性质,同时能够为烧结体的不同用途可行性的判断提供辅助依据。
3.3烧结体烧结程度与矿物组成
原料物料组成、烧结制度及外加剂的变化在一定程度上会影响样品的烧结程度及烧结体的矿物组成。本文以W2G50不同温度烧结体及W1G添加不同外加剂烧结体为例,以XRD图说明烧结程度和矿物组成变化。
图9可以看出随着烧结温度的增加,方晶石和赤铁矿晶体强度逐渐减弱,1 050℃时方晶石峰基本消失,磁铁矿晶体强度在1 000℃略有增加后随着温度继续升高而减弱,这说明烧结体随着温度的升高液相逐渐增多,烧结体从晶态向玻璃态转化,这与扫描电镜观察到的现象以及表现出的宏观性质相符合。但是1 100℃烧结体中生成柱状晶体物质在XRD图上没有明显反应,其原因可能是生成量较少。
图10可以看出添加氢氧化钙和硅酸钠的烧结体XRD图与未添加相比,玻璃化程度均有所增加,添加硅酸钠烧结体的方晶石峰基本消失,其玻璃化程度明显高于添加氢氧化钙的样品,说明硅酸钠对烧结过程起到了更好的助熔作用,这与烧结体展现的性质相一致。添加10%碳化硅作为起泡剂的烧结体与未添加样品相比,生成了新的晶体物质硅酸铝晶体,这很可能是由于碳化硅的加入而发生的化学反应生成的,碳化硅在高温氧化气氛条件下生成Si O和CO(形成气孔)[5],Si O与物料中的铝元素反应形成硅酸铝晶体,这与图8扫描电镜观察到的生成大量椭球状晶体物质相吻合。
利用XRD技术对烧结体烧结程度和矿物组成的分析能够对其烧结过程和机理以及结构、形貌、性质给出说明和解释,为其作为不同建材应用的可行性判断提供辅助依据。
4结论
本文对无黏土、高含量污水厂污泥烧制建筑材料烧结体性质、形貌结构、烧结机理和矿物组成进行分析研究,根据结果分析烧结体作为不同建筑材料应用的可行性,得出以下结论:
从烧结体性质看,烧结温度、物料组成和外加剂的添加对烧结体性质和烧结程度都有一定的影响。同种在样品完整无开裂的前提下,显气孔率和强度较高的烧结体有制备透水材料的潜在可能(如W2G50900℃、W2F50 1 000℃、W2G70 900℃);致密程度高、气孔率和吸水率低且抗压强度高的烧结体(如W1G50 1 050℃,W2G50 1 000℃,W2F50 1 200℃)适宜用作普通烧结砖或路面砖(可一定程度承重);闭气孔率较高且密度较低(小于1 g/cm3)的烧结体有做保温材料(保温砖或保温砌块)的可行性(如W1G30添加5%硅酸钠和5%碳化硅)。这说明在不添加黏土等天然资源条件下,高含量污水厂污泥有制备建材的可行性。
针对试验污泥和辅料,在尝试的几种化学试剂中,硅酸钠对物料的烧制过程能够起到最好的助熔作用,可以有效降低烧结温度和能耗,同时加入碳化硅能够有效增加烧结体闭气孔率,降低体积密度,为制备保温材料提供可行性。
扫描电镜和X衍射实验结果与烧结体表现的性质相吻合。通过扫描电镜和XRD对烧结体微观结构形貌、烧结程度和矿物组成的观察和分析,可以为烧结体性质提供微观上的解释并对烧结机理进行了解,有利于对烧结制度和物料配比的调节和掌控,并为污泥烧制不同建材的可行性提供辅助依据。
参考文献
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3.先进金属材料改性方法研究 篇三
关键词 先进金属材料 改性金属 改性方法
中图分类号：TG11 文献标识码：A
1金属材料改性发展特点
金属材料，特别是钢铁材料，目前世界发展动向表现为：（1）高性能，低成本；（2）节能，环保；（3）可回收，并且能循环利用；（4）提高比强度，减少构建重量。研究的中心内容是：金属材料的成分、组织结构、性能三者之间的关系及变化规律。
成分、结构和组织三者既相互区别，又相互渗透，在不同程度上相互制约着，综合决定金属材料的性能。化学成分是基础，在其一定时，某些性能由结构类型所控制。
2 先进金属材料改性方法研究
2.1 热喷涂
热喷涂技术是利用热源对金属、非金属等喷涂材料进行加热，将熔融的粒子雾化、喷射并沉积到基材表面上，形成特殊表面涂层的方法。热喷涂分为电弧喷涂、火焰喷涂和等离子喷涂等。近年来，热喷涂防腐技术在我国得到推广应用，如葛洲坝二期工程、南京长江大桥、运 河大桥部分钢结构采用了喷锌或喷铝防腐工艺。电弧喷涂仅适用于喷涂金属线材，该工艺设备简单、成本低、效率高主要用于腐蚀防护和修复。火焰喷涂是以氧一乙炔的燃烧为热源的热喷涂，适于现场施工，大多采用喷涂铝、锌用于对钢构件进行腐蚀防护。近几年来超音速火焰喷涂法己成为世界热喷涂的研究热点。
等离子喷涂是采用非转移弧电离某种气体形成高温等离子射流，把粉末引入其中，使之加热到高温，并被射流加速而冲击到基体表面形成涂层。和其它热喷涂技术相比，等离子喷涂具有如下特点：①等离子弧温度高，能量集中。这就使得等离子喷涂能够喷制其它热喷涂工艺难以实现的高熔点材料的喷涂；②电离度高、弧柱挺拔、稳定性好。这对于保证喷涂质量有重要的意义；③可控性好。通过气体的选择和改变压缩效应的外因条件，容易获得所需的气氛和电弧参数。
2.2 物理气相沉积法
将金属、合金或化合物放在真空室中蒸发，使这些气相原子或分子在一定条件下沉积在工件 表面上的工艺称为物理气相沉积（简称PVD）。目前PVD技术发展主要有以下几种类型：
（1）热阴极法。源于Balzers的技术，主要用于TiN等薄膜的制备。
（2）磁控溅射附加阴极电弧法。目前国内己较多采用该技术，可用于多种薄膜的制备。
（3）磁控溅射法。近年来，磁控溅射技术一直是国内涂层业的重点发展方向，先后出现了非平衡磁控溅射技术、 磁控溅射加辅助离子源技术等，可制备各类薄膜。
（4）阴极电弧法。国内己由小圆型阴极电弧技术发展到大面积阴极电弧技术及柱型靶阴极电弧技术，主要用于TiA1N等薄膜的制备。
2.3 离子注入法
离子表面改性技术主要包括离子镀、离子注入和离子化学热处理等。离子镀技术主要有蒸发源离子镀、多弧离子镀和磁控溅射离子镀等。其中磁控溅射离子镀是由磁控溅射技术与溅射离子镀技术有机结合而成。其施镀工艺不同于普通离子镀，可得到耐磨性、耐（下转第88页）（上接第80页）蚀性、耐热性不同的镀层。利用磁控溅射离子镀技术强化阀座表面的试验研究为阀座表面强化开辟了一条新途径。
离子注入技术是将预先选择元素的原子离化后，经电场加速，使其获得高能量，然后将其打入材料中的过程。该技术作为改变材料表面物理、化学、电磁学和力学性能的有效手段，在世界范围内得到广泛应用。目前投入运行的离子注入机主要为氮注入机。
离子化学热处理的基本原理是：将工件置于真空室内，其间充以适当分压的渗剂气体（氮气或碳氢化合物），在外加直流电压的作用下，电子从工件向真空室壁运动，当含渗剂的混合气体分子被电子碰撞离化时，产生辉光放电。新形成的正离子将向工件加速，当与工件表面发生碰撞时，与工件表面的化学元素相结合。研究表明，采用强流脉冲电子束轰击处理可以有效地清除316L不锈钢表层的MnS夹杂物，从而达到净化材料表面的目的。通过对1Crl8 Ni9Ti奥氏体不锈钢进行碳氮离子不同剂量注入和共注入，可引起注入元素在钢中的化学效应，改善了注入层结构，并形成新的合金层或弥散强化相。使钢表面硬度增加、摩擦特性得到改善、抗磨损特性提高，并改善钢的抗氧化和抗腐蚀特性。
4 总结
金属材料表面改性技术已广泛的在航空、兵器、汽车等制造行业得到应用，对材料所需性能进行突出的提升，并不断对材料的使用范围进行拓展，这对材料相关产业产生了巨大的影响。其中，在对新材料发展中，还能研制出性能上与传统冶金方法根本不同的表面合金，可以在一般材料不能使用的极端环境条件，因此，金属材料表面改性技术将会取得越来越广阔的发展。
参考文献
[1] 何笑薇.浅谈化学材料的表面处理[J].化学工程与装备，2012（10）.
[2] 孙亦蕙.离子表面改性技术的发展[J].机械工程与自动化，2007（04）.
[3] 姜辉.激光冲击处理改善铝合金疲劳性能研究[D].江苏大学，2010.
4.水厂职工小家主要事迹 篇四
生活服务公司水厂在公司党政工的正确领导和大力指导下，在各级领导的关心和帮助下，坚持以邓小平理论和江泽民同志“三个代表”的重要思想为指导，认真学习和贯彻新修订的《工会法》和《黄陵矿业公司职工之家建设实施细则》，切实履行工会组织的各项职责，围绕“安全第一，预防为主”的安全工作总方针，把创建模范“职工小家”活动和确保安全生产、促进稳定发展结合起来，努力推进职工的民主建设，切实加强职工职业道德建设，开展班组文化建设，增强职工凝聚力，充分发挥工会的积极作用，团结和带领全体职工，创建创新发展、民主参与、文明温暖的模范职工小家。
水厂因地处偏远山区，职工们离家较远，因此建家工作成为水厂的一项重要工作内容。水厂紧紧围绕为矿区生产生活供水工作，遵循科学发展观，深化“建家”各项工作，推进了职工小家的标准化建设，建立了和谐的职工小家，建立了安全的职工小家，经过水厂全体职工的积极参加与共同努力，水厂的职工小家创建活动较好地贯彻落实了科学发展观和以人为本的理念，适应了公司改革发展的需要，满足了职工群众的希望和基本要求，受到了水厂广大职工群众的欢迎和支持，同时也得到了生活服务公司党政的认同支持。
水厂严格做到搭建基础平台，丰富业余生活，强化思想意识，维护职工权益，围绕生产供水，开展创争活动，从而建好民主小家，建好文明小家，建好安全小家，建好温暖小家，建好勤俭小家。
一、紧抓政治学习，建设民主厂风
在日常工作中，水厂坚持把职工的思想政治工作放在首位来抓，只有保证了职工的思想稳定才能确保其他工作的高效优质的完成。水厂每月组织职工进行两次政治学习，对每次政治学习的内容，要求每个职工认真学习并且理解。学习中职工们认真讨论十七大报告，贯彻公司下发的文件及工作会议精神，职工们结合水厂发展和当前生产任务，把学习贯彻十七大精神与实际工作相结合，为水厂的安全生产、改革发展、和谐稳定做出贡献。在厂风建设方面，坚持民主管理常务公开，建立三工民主管理体系，悬挂了三工转换和厂务公开宣传评比栏，并每月定期进行考核打分评选张贴。从而明确了管理职责与工作目标，将责任落实到每个职工
二、强化安全管理，杜绝人身伤害
安全工作是所有工作的重中之重，只有保障了安全才能将生产工作顺利的开展。安全生产要常抓不懈，只有人人讲安全，人人重安全，安全生产才能深入人心。本厂在安全工作方面健全了各岗位安全责任制制度，水厂领导和各班长之间签订了安全承诺责任书，生产班组长和职工之间也签订了安全责任书，每位职工主动递上了安全生产保证书，保证在工作中一定遵守安全规章制度。在每天的班前班后会中，职工们对当天工作可能出现的危险点进行认真分析，对出现的问题进行及时总结，夯实安全基础，切实做到“三不伤害”。对于每周的安全学习，即使再忙也从不间断，水厂还成立了专门的管路巡查小组，按照供水管路区域划分，将责任落实到人。做到了认真巡查，仔细整改，发现问题，及时上报解决，水厂还组织职工参加了防洪、防火演习等活动，使职工们从思想上树立安全第一的意识。
三、重视思想文化，提高职工整体素质
水厂老职工与新来技校生签订师带徒协议，将电工、钳工、管道工、水泵运转各个专业相互学习，发挥每个人的优势技术，相互学习，大大提高了职工的技术业务水平，切实做到了“精一门，懂两门，会三门”。为响应公司号召，做好勤俭节约，水厂加强了修旧利废的力度，坚持能修则修、修必修好的原则，避免了不必要的浪费，为公司节约了近万元的材料。
在职工生活方面，对于有困难的同志，做到有困难大家齐伸手，充分发挥了集体的优势，让每个职工都能体会到“家”的温暖。并建立了贫困职工档案，坚持开展领导干部“交友帮困”活动，有措施，有走访记录，有实效。每逢节假日前后都开展协管送温暖活动，建立了健全的谈心家访制度并认真详细记录。在文化方面，水厂职工设立了专门的职工小家活动室，职工学习室，近期增设了乒乓球、羽毛球、篮球等设施；在学习室内增设书报及阅览刊物，并定期开展篮球赛、羽毛球比赛等各种文体竞赛活动，在节假日还举办歌舞文艺晚会，歌唱比赛等以此来丰富职工文化生活，让职工切实感受到了家的温暖。
水厂围绕供水服务工作大局，以建立“民主之家、文明之家、安全之家、温暖之家、勤俭之家”为重点，充分调动和保护职工各项工作的积极性，努力营造一个“团结、奋进、和谐、温馨”的生产生活环境，为解除职工实际困难，使职工增强爱企业、爱集体的信念，把改善职工的思想、学习、生活和娱乐活动条件作为一项硬指标，确保广大职工在“职工小家”学习有书读，活动有场所，娱乐有设施，工作有保障，生活有关心，让职工真切感受到“家”的温馨。
5.纯化水厂安全先进班组-运行四班 篇五
运行四班成立初期，由于班组人员年龄差距大，最大的53岁。在诸多现实困难的面前，班组成员积极献计献策，总结工作经验，使工作快速步入正轨。老同志在工作中吃苦耐劳、积极肯干的敬业精神时刻提醒着年轻成员；同时，年轻同志快速的适应和学习能力也鼓励着老同志们不怕苦难，很快学会了生产新工艺。通过一段时间适应学习，互帮互助，班组职工们达到了配合默契，快速高效的工作水平。
在日常工作中，班组每名成员把安全放在首要位置上，时刻牢记“我的安全我负责，他人安全我尽责”。每天早上班组都要开一个简短的班组安全会，强调一天工作中的注意事项。在日常巡回检查中对每处泵房、每台设备进行仔细检查，发现问题、隐患及时汇报处理。第二天下班前的交接班中，班长会把当班中发现的问题及时向下个班详细交待。由于严谨的工作态度，班组成立以来没有发生任何安全生产事故。在今年七月份举行的“生命之歌大家唱，安全故事人人讲”活动中，我们班获得了水厂第一名的好成绩。
一言以蔽之，我们还有许多缺点，工作还要再往细处做，为水厂的安全生产贡献自己的热情和力量。
纯化水厂运行四班
6.污水厂先进事迹材料 篇六
一、镇情概述
常兴镇位于眉县东北部，距离县城15公里，位于扶、眉、岐三县结合部，交通区位优势明显，工业特色鲜明，基础设施配套齐备。镇域面积68平方公里，下辖19个行政村、2个社区、116个村民小组，人口5.6万人，2011年全镇工业农业总产值达到30亿元，全镇农民人均纯收入7559元。为进一步营造最佳人居环境，打造环境优美的新型城镇示范点，2010年开始实施污水处理厂工程。
二、工程简介
常兴镇污水处理厂位于常兴大道东侧500米，常兴镇镇区侯家村二、三组境内，北临常兴村，南靠渭惠渠,占地面积36亩，总投资334.83万元，其中工程直接费用118.83万元，征地费用216万元。建人工氧化池3座，截污管道600米，健身广场、绿地、人工景观等项目，采用生物氧化工艺进行污水处理，设计日处理污水量为500吨，以满足镇区近期污水排放处理需要。
三、工程建设情况
污水处理厂工程从2010年8月开工建设，2011年5月竣工，历时10个月。项目由宝鸡环保技术工程有限公司设计，眉县建筑安装装潢有限公司负责施工，宝鸡金方工程监理有限公司工程监理。项目建设过程中我们抽调责任心强、业务能力过硬的项目办同志专人负责，定期和不定期对项目建设进度、质量进行督促检查，并及时解决项目建设中存在的各种问题。监理人员全程监理，尤其是对重点工序、隐蔽工程执行甲方、监理、施工单位三方共同检查验收制度，有效的确保了工程质量，保障了工程进度。
污水处理厂建设期间，我们在镇区埋设Φ800砼管0.5km, Φ300砼管0.4km作为主排污管道，同时埋设副排污管道1.1km,并对居民接入的原有PVC管道进行局部更换和维护，完善了镇区排污系统，实现了生活污水全部进入污水处理厂处理后，集中向渭惠渠排放。同时为确保项目正常运营，我们及时聘请专人对污水处理厂进行管理，并对湿地公园的苗木进行养护，做到了24小时值班室不断人。
四、建成效益
项目建成以后，城镇功能得到了进一步完善，有效的改善了周边水质，美化了环境，同时成为了常兴、侯家村群众健身、娱乐、休闲的活动场所，被群众一直称赞为“民心工程”，取得了良好的社会和经济效益。
五、今后工作打算
下一步，我们将继续坚持对污水处理厂的管理和运营工作高度重视，对污水的及时、彻底收集与处理高度落实，对湿地公园的苗木、花草做好养护，对健身器械做好维护，确保该项工程有序、健康、持久运转，进一步促进常兴生态环境建设和经济社会又好又快发展。
眉县常兴镇人民政府
常兴镇污水处理厂建设情况汇报
污水处理厂是我镇重点镇基础设施建设项目之一，是眉县首家建设并顺利建成的乡镇污水处理厂。在上级部门和各级领导的关心支持下，该项目于2010年8月由县发展和改革局批文立项，同年10月完成招投标并破土动工，经10个月的艰苦努力，于2011年5月建成投入运行，目前运行良好，现将有关情况汇报如下：
一、镇情概述
我镇位于眉县东北部，距离县城15公里，位于扶、眉、岐三县结合部，交通区位优势明显，工业特色鲜明，基础设施配套齐备。镇域面积68平方公里，下辖19个行政村、2个社区、116个村民小组，人口5.6万人，2011年全镇工业农业总产值达到30亿元，全镇农民人均纯收入7559元。为进一步营造最佳人居环境，打造环境优美的新型城镇示范点，2010年开始实施污水处理厂工程。
二、工程简介
污水处理厂位于常兴大道东侧500米，镇区侯家村二、三组境内，北临常兴村，南靠渭惠渠,占地面积36亩，总投资334.83万元，其中工程直接费用118.83万元，征地费用216万元。建人工氧化池3座，截污管道600米，健身广场、绿地、人工景观等项目，采用生物氧化工艺进行污水处理，设计日处理污水量为500吨，以满足镇区近期污水排放处理需要。
三、工程建设情况
污水处理厂工程从2010年8月开工建设，2011年5月竣工，历时10个月。项目由宝鸡环保技术工程有限公司设计，眉县建筑安装装潢有限公司负责施工，宝鸡金方工程监理有限公司工程监理。项目建设过程中我们抽调责任心强、业务能力过硬的项目办同志专人负责，定期和不定期对项目建设进度、质量进行督促检查，并及时解决项目建设中存在的各种问题。监理人员全程监理，尤其是对重点工序、隐蔽工程执行甲方、监理、施工单位三方共同检查验收制度，有效的确保了工程质量，保障了工程进度。
污水处理厂建设期间，我们在镇区埋设Φ800砼管0.5km, Φ300砼管0.4km作为主排污管道，同时埋设副排污管道1.1km,并对居民接入的原有PVC管道进行局部更换和维护，完善了镇区排污系统，实现了生活污水全部进入污水处理厂处理后，集中向渭惠渠排放。同时为确保项目正常运营，我们及时聘请专人对污水处理厂进行管理，并对湿地公园的苗木进行养护，做到了24小时值班室不断人。
四、建成效益
项目建成以后，城镇功能得到了进一步完善，有效的改善了周边水质，美化了环境，同时成为了常兴、侯家村群众健身、娱乐、休闲的活动场所，被群众一直称赞为“民心工程”，取得了良好的社会和经济效益。
五、今后工作打算
下一步，我们将继续坚持对污水处理厂的管理和运营工作高度重视，对污水的及时、彻底收集与处理高度落实，对湿地公园的苗木、花草做好养护，对健身器械做好维护，确保该项工程有序、健康、持久运转，进一步促进常兴生态环境建设和经济社会又好又快发展。
7.污水厂先进事迹材料 篇七
1非金属纳米矿物材料及其载体功能
1.1非金属纳米矿物材料
1.1.1 定义
非金属纳米矿物材料,系指利用其矿物颗粒细度在三维空间内至少有一维是在0.1～100 nm尺度范围内或矿物材料自身就包含有相应尺度空间的颗粒尺寸,包括通过一系列相关加工工艺处理所制备的非金属矿物材料则称其为非金属矿物纳米材料[5]。
1.1.2 非金属纳米矿物的分类和特征
非金属纳米矿物的种类繁多,性能和结构各不相同,可利用和改造的潜力巨大,具有旺盛的生命力,特别是在复合材料的制备中,它能安要求制备出达到某种特定功能的材料,且大大降低了材料的成本[6]。我国的非金属矿产资源储量丰富,种类繁多,归纳起来主要包括三类:天然纳米矿物材料、合成纳米矿物材料和复合纳米矿物材料。
非金属纳米矿物都具有明显的纳米结构特征,主要包括一下几类:①纳米孔径结构;②纳米层间距离结构;③纳米网孔状结构;④纳米纤维、纳米丝、纳米棒状结构⑤纳米颗粒结构[7]。
1.2非金属纳米矿物的载体作用
非金属纳米矿物的晶体结构中存在结构通道或是由于纳米矿物内部特殊的结构方式而具有孔状结构,它们的共同特点是比表面积大,吸附性强,具有良好的化学稳定性和热稳定性,可以作为纳米TiO2理想的载体,不但使TiO2牢固的与矿物结合,而且光催化的性能更高。
非金属纳米矿物负载纳米TiO2即把TiO2粒子组装到纳米矿物的表面上或空隙里,这样既解决了纳米TiO2容易团聚的问题,减少了其用量,又可以利用矿物的多孔结构以及较强的离子交换性实现水中污染物的定向富集,使纳米TiO2更有效的进行光催化[8];同时纳米TiO2与矿物材料的结合拓展了其对光的吸收范围[9], 有利于电子—空穴的分离,提高了光降解的效率。非金属矿物自身具有絮凝效应,不但不会给已经处理的污水带来二次污染,而且能够吸附和清除水中的其他悬浮物以及有色物质,提高水体的透光率,加快光催化的速率。因此,非金属纳米矿物/纳米TiO2复合体更具实用价值。
2载体/纳米TiO2复合体降解污水的研究
随着工业的进步和社会的发展,我国水污染的问题越来越严重,直接威胁着饮用水的安全和人民群众的健康,影响到工农业生产。污水中尤其是工业污水中含有大量的有毒、有害的有机物,传统方法已不能解决所存在的问题。非金属纳米矿物/纳米TiO2复合催化体系已在实验室中很好的对有机物实现了降解。总之,在选择纳米TiO2光催化剂的载体时必须综合考虑各方面的因素,如光效率、光催化活性、重复利用性、催化剂负载的牢固性、价格以及与光催化反应器相匹配等问题。
2.1天然纳米矿物材料载体
天然纳米矿物材料包括纳米矿物微粒和纳米通道结构矿物经加工制备而成的矿物材料,按其孔隙结构一般可以分为三类:三维孔道结构、二维层状孔结构和一维柱状孔结构。这些特殊的结构决定了矿物材料比较强的吸附性、一定的离子交换性和载体功能等多种性能[10]。
2.1.1 三维孔道结构载体
井强山等[11]用膨胀珍珠岩为载体,采用载体内溶胶-凝胶法制备了可漂浮于水面的负载TiO2光催化剂,研究结果表明,经550 ℃焙烧后的复合光催化剂处理罗丹明B时的催化活性最佳,催化剂表面存在锐钛矿相与金红石相混晶;在紫外光强为167 μW/cm2光照4 h后,0.15 g复合催化剂可使30 mL浓度为15 mg/L的罗丹明B的去除率达95%。
2.1.2 二维层状孔结构
王程等[12]选用累托石、高岭土为载体,采用溶胶-凝胶法制备了矿物负载纳米TiO2光催化材料,研究显示,焙烧后,累托石层间有部分TiO2粒子进入,而高岭土表面的Si与TiO2粒子发生键合使其负载于高岭石表面;用制备的光催化材料处理含偶氮染料废水,其对偶氮染料废水的脱色率分别达到了100%和84.65%。
2.1.3 一维柱状孔结构
谢治民等[13]分别用焦硫酸钾熔融法和钛酸丁酯溶胶法制备TiO2/海泡石光催化剂,实验说明,焦硫酸钾熔融法制得的光催化剂其Ti的负载效率要高于钛酸丁酯溶胶法;复合光催化剂对活性艳兰印染废水的吸附行为受pH值影响较大,光催化过程会使溶液pH值朝着中性方向发展,当H2O2投加量为1 mL/200mL时,活性艳兰的去除率维持在90%以上。
2.2合成纳米矿物材料载体
合成纳米矿物材料是通过物理或化学方法,利用非金属矿物的成分、结构和形成条件等,制成的具有一定性能和用途的纳米矿物材料[7]。它与天然矿物纳米材料相比性能更加优越和突出。
J.Retuert等[14]以钛酸异丁醋为前驱体,在比表面积分别为250 m2/g和19 m2/g的SiO2载体上进行浸涂溶胶,经热处理后制备TiO2/SiO2复合体,研究显示,具有较大比表面积的SiO2在包覆后其表面积略有减少,而比表面积在包覆前后则没有变化;表层的TiO2在700 ℃热处理6 h后开始由无定形态向锐钛矿型转变。
2.3复合纳米矿物材料载体
复合纳米矿物材料是将矿物材料等与其他材料经物理或化学加工而成的无机-无机或无机-有机复合纳米材料。它不仅大幅度提高了材料的力学性能,还赋予了基体材料一些其他的新的功能[15]。
王召东等[16]选择高岭石作为载体制备纳米TiO2光催化复合材料,并以直接热合的方式与Fe2O3进行复合,结果表明该复合光催化剂有效拓宽了纳米TiO2的光吸收范围;以偶氮染料废水为处理对象,当催化剂添加量2 g/100mL,废水初始pH=4,在紫外光和太阳光下6 h后其降解脱色率分别达到了98.4%和62.5%。
3载体/纳米TiO2复合体的制备工艺
纳米TiO2负载的方法有很多,对国内外的文献进行统计,以非金属纳米矿物材料为载体,其负载的方法大体可归纳为两类:(1)将高活性纳米TiO2粉末通过浸渍、扩散、偶联、研磨等各种手段固定在载体上;(2)利用前驱体(如TiCl4、Ti(OC4H9)4等)经过一系列物理或化学反应固定在载体上。
3.1活性粉末固定法
活性粉末固定法根据黏附的机理不同又可分为浸渍法、偶联剂法、包覆法等[17]。
浸渍法相对来讲原理和操作更简单,是将活性纳米TiO2粉末均匀分散在粘结剂中形成悬浊液,而后将载体浸在悬浊液中混合均匀后,再经烘干、烧结等步骤实现光催化剂的固定化。这种方法在烧结过程中, TiO2分子和载体之间可以产生化学键,结合力比较大,稳定性较好。
偶联剂法是用偶联剂或各种粘合剂将载体和粉末纳米TiO2粘合在一起,实现纳米TiO2的固定。这种方法可以用在其他方法受到限制的载体上。
包覆法是在载体未成型前把纳米TiO2粉末加入到载体原料中,混合均匀,在载体成型过程中将TiO2粉末包覆其中,再经干燥、高温烧结。
陈金媛等[18]用焦硫酸钾熔融/浸渍法制备高效二氧化钛/膨润土复合光催化材料,结果表明,该方法制备的复合体钛的含量比用溶胶法制的要低很多;催化剂用量在20～90 mg/25mL染料废水时,相同用量的催化剂,熔融/浸渍法制得的复合体对活性艳红的降解效果明显好于后者;当用量为70 mg/25mL染料废水时,染料废水的脱色率达93.6%。Gao等[19]用浸渍法在SiO2表面包覆一层分散状态的TiO2,研究发现,SiO2表面的-OH数、浸渍时间是影响TiO2粉末分散状态和负载量的主要因素。文明等[20]采用湿式研磨法制备了蛋白土/纳米TiO2复合材料,实验表明,研磨时间为15 min,分散剂用量为0.3%,TiO2用量10%,液固比为4:1时复合材料催化性能最佳。
3.2前驱体固定法
前驱体固定法按纳米TiO2形成过程可分为溶胶-凝胶法、水解沉淀法、化学气相沉积法、液相沉积法和电沉积法等。其中研究最多、最常用的方法是溶胶-凝胶法和水解沉淀法。
Bhat tacharyya等[16]用sol-gel法制备了TiO2/沸石复合光催化材料,用于降解偶氮染料和甲基橙的混合溶液,结果显示复合光催化剂明显优于P25 TiO2粉体。N.R. Nene等[22]以四氯化钛为前驱体,采用水解沉淀法在海泡石粉体上负载纳米TiO2,以甲醛的乙酰丙酮溶液为处理对象,在紫外光照射情况下,2 h后甲醛去除率达到98%。溶胶-凝胶法一般是以有或无机机钛为原料, 其工艺简单、条件温和,但成本较高实验周期较长,与实际应用有一定的差距;沉淀法反应条件相对容易控制,但是制备TiO2的粒度分布较宽,且不易分布均匀。近年来,通过离子液体来制备复合纳米材料成为一种新的方法。谢洪学等[23]通过离子液体制备了TiO2/蒙脱石纳米复合材料,结果表明,复合材料有很好的稳定性,纳米TiO2有更小的粒径;当煅烧温度为400 ℃时,复合材料性能最佳,光照150 min,催化剂对甲基橙的降解率为100%。
4负载纳米二氧化钛的新趋势
4.1微波技术
随着微波技术不断的发展和完善,传统的加热和干燥方法开始被微波所替代,将微波与负载技术相结合是制备非金属纳米矿物/纳米TiO2复合材料的新的途径。余定华等[24]采用微波辐射加热法制备出负载型TiO2/丝光沸石光催化剂,实验显示,微波法制备的负载样品具有更小的晶粒,有明显的量子效应,比传统加热法制备的样品具有更好的催化活性。负载量为30%,微波辐射时间为10 min+10 min的样品催化剂对苯酚光催化降解具有最佳的催化性能。
4.2金属、稀土金属或非金属掺杂
通过掺杂,引入杂质使TiO2晶体表面产生缺陷,或改变结晶度,从而扩大了其对光的响应范围,促使光生电子-空穴的有效分离,提高了光催化活性。有研究曾表明,掺入离子的电位一般要与TiO2的价带和导带相一致,离子半径与Ti相差不大且具有较多电子充满的离子对提高光催化效果有明显的作用;高价的离子掺杂的效果好于低价离子[25]。
郭莉等[26]以活性白土为载体,采用溶胶法合成了稀土掺杂TiO2-活性白土复合光催化剂,实验结果表明,四种稀土掺杂均能显著提高光的催化活性,其中掺杂Tm3+和Sm3+的催化剂活性较高;分析显示,适量稀土掺杂使得复合光催化剂中纳米TiO2粒子明显变小,且拓宽了光谱响应范围; Tm3+的最佳掺杂量为0.1%(物质的量百分比),其复合光催化剂对卷烟厂蒸叶废水COD去除率达到79.1%,且催化剂易沉降分离、重复使用5次后仍能保持较高的光催化活性。
5结语
将纳米TiO2光催化剂进行负载,最初目的是为了解决废水处理中粉体在悬浮体系中回收分离困难,存在二次污染等问题,但随着对负载型纳米二氧化钛的深入研究,其表现出越来越多的特殊性质,促进了光催化的效率,表现出广阔的应用前景。非金属矿物纳米材料因其特殊的结构而具有比表面积大、稳定性好、离子交换和吸附能力强等特点,成为纳米TiO2的理想催化剂载体。
国内外对非金属纳米矿物/纳米TiO2复合材料的理论研究及实验室应用已取得一定的成果,但尚有很多问题在讨论探索中。实验中一般是对含一种污染物的污水进行处理,对含多种污染物的复合废水的处理效果还不清楚;复合光催化剂的量子效率还比较低,在可见光下,光催化效率还不高;负载和掺杂过程中复合材料展现的一些特殊性质、反应过程中的催化机理还不明确;TiO2光催化剂的负载技术及活性、稳定性等等问题。