生物过滤法净化低浓度VOCs废气的研究

以粒状活性炭为滤料，以甲苯作为VOCs的代表物，对生物过滤法净化VOCs废气进行了连续稳态试验研究。试验结果表明，在入口甲苯浓度〈1g／m^3，空床停留时间20.5-41.0s的试验范围内，生物滤塔对甲苯废气有一定的降解效果，最高降解效率可达90％以上。随着入口甲苯浓度升高，甲苯降解效率下降，但甲苯降解速率随之上升，最大降解速率约为100g／（m^2·h）；甲苯降解速率和人口甲苯负荷线性相关，甲苯降解速率随入口甲苯负荷的增加而增大；当甲苯负荷一定时，甲苯降解速率随空塔气速的增加而降低；当滤塔入口甲苯浓度一定时，生物滤塔对甲苯的降解效率随空塔气速的增加而减小。

氧化沟水力特性对处理效果和能耗的影响

氧化沟水力特性对沟内溶解氧浓度和混合液流速梯度分布影响很大,可对最终的处理效果和能耗产生重要的影响.以处理能力500 m3/d的单沟型Passver氧化沟为例,对沟内的流场分布进行了计算模拟与实测,提出了改善氧化沟水力特性的措施,并分析了改善措施对运行能耗的影响,结果表明,在曝气转刷下游的弯道处分别设置张角90°,150°,180°的导流墙均可降低局部阻力,且随着张角的增大,效果越为显著,当张角为180°时,可降低局部能耗10%左右;在转刷转速72 r/min的条件下,增设张角180°的导流墙不会对溶解氧的分布产生较大影响.根据氧化沟处理低浓度生活污水的实际运行结果,采用活性污泥模拟软件对水力特性改善前后的处理效果进行了模拟计算,结果表明,设置导流墙前后出水水质变化不大.

基于硝化反硝化的膜生物反应器烟气脱硝研究

氮氧化物是形成酸雨、光化学烟雾污染、臭氧层破坏和城市灰霾天气等一系列环境问题的重要根源.文章结合课题组研究结果,介绍了空气介质下膜生物反应器烟气脱硝的性能、微生物群落、硝化反硝化烟气脱硝作用,建立了膜生物反应器传质与硝化反硝化耦合作用动力学模型;基于硝化反硝化的复合催化膜生物反应器处理模拟烟气的性能和含氧量的影响,为建立基于硝化反硝化的膜生物反应器烟气脱硝的污染控制策略提供科学依据,具有潜在的应用价值.

挥发性有机废气(VOCs)的污染控制技术

挥发性有机废气（ＶＯＣｓ）污染是当今环境保护的热点之一，人们已开发出一些卓有成效的ＶＯＣｓ控制技术．本文概略介绍了常规ＶＯＣｓ控制技术，探讨了削减ＶＯＣｓ的管理对策，提出了ＶＯＣｓ控制新方向．

生物滤床去除挥发性有机废气(VOC)的数学模型

本文探讨利用生物滤床去除挥发性有机废气（ＶＯＣ）的传输原理和生物降解过程，建立了去除ＶＯＣ的数学模型，利用有效系数法对模型方程求解，为设计提供参数．

活性炭吸附甲苯动力学研究

以柱状活性炭为吸附剂,在空塔气速V为3.54cm/s,气体停留时间t为30s,入口气体中甲苯浓度Ci为1800～2400mg/m3的实验条件下,研究活性炭的甲苯吸附性能。根据吸附穿透曲线,求得活性炭吸附容量为0.179kg(甲苯)/kg(活性炭),传质区高度为12.7cm,并用Moment理论处理吸附过程,得到活性炭吸附甲苯的理论穿透曲线模型。

组合生物反应器处理甲苯有机废气的性能及微生物研究

采用组合生物反应器对甲苯有机废气进行处理,考察了单独膜生物反应器(MBfR)、单独生物滴滤器(BTF)和组合生物反应器(BTF-MBfR)的长期运行稳定性,以及气体浓度、停留时间、循环液喷淋量、pH对反应器净化甲苯的影响;采用16S r RNA技术对组合反应器中的微生物群落结构进行了分析。结果表明,组合反应器实现100天稳定运行,甲苯的平均去除效率为94.9%,去除能力为41.02 g·m^(-3)·h^(-1);适宜的运行条件为停留时间10 s,pH为7.20,循环液喷淋量1.6~1.8 m^(3)·m^(-2)·h^(-1);组合反应器能够适应进气浓度更高的甲苯,在抗冲击负荷能力方面组合反应器优于单独的MBfR和BTF装置;16 S rDNA技术分析结果表明组合反应器中丰度≥1%的菌属有8种,其中假单胞菌属(Pseudomonas)和噬氢菌属(Hydrogenophaga)是组合反应器中的降解甲苯的主导菌属,丰度分别约为5.9%和3%。

微表处技术在关中环线预防性养护中的应用

结合微表处原材料的选择、配合比设计以及施工质量控制等方面的问题,探讨了改性乳化沥青微表处技术在高等级路面养护施工中的应用结果表明:改性乳化沥青微表处能够很好地预防路面病害,对改善沥青路面使用性能。

浅析公路施工机械设备管理

随着我国经济建设步伐的不断深入,科学技术水平的不断进步,以及管理科学的发展而逐步发展了起来。公路施工企业在机械管理方面作了大量的工作,但是工程机械管理水平还远远落后于现代施工的要求,影响了工程质量、工程进度和企业的经济效益,已经成为公路施工企业急需解决的问题。现通过对施工机械设备管理存在的问题进行分析,提出加强机械设备管理的措施。

膜生物反应器反硝化烟气脱汞研究

作者构建了硝酸盐驱动的反硝化膜生物反应器,膜生物反应器能够有效烟气脱汞,汞的去除效率可达88.72%。通过反应器生物膜SEM-EDS、XPS、HPLC表征分析,SEM-EDS发现菌体表面对Hg成功进行了吸附;XPS分析表明与Hg^(0)接触后微生物产生HgCl_(2)特征峰;HPLC分析发现Hg^(0)转化为Hg^(2+)与MeHg。采用16S rDNA研究膜生物反应器微生物群落结构,结果表明,随着长时间运行,汞进气负荷导致微生物的群落多样性先降低后升高,40、90与230 d的优势菌属分别为Thauera、Brachymonas、TissierellaSoehngenia;Halomonas、Zobellella、Acholeplasma;Halomonas、Aeromonadaceaebacterium、LNRA2-18、Olivibacter。

膜生物反应器处理甲苯性能及机制

采用膜生物反应器处理甲苯有机废气,研究了进气浓度、停留时间、循环液喷淋密度和pH值对甲苯去除率的影响.膜生物反应器能高效净化挥发性有机废气,甲苯去除率可达99%.适宜运行条件为:pH值为7.2、停留时间为6.4 s、循环液喷淋密度为2.5 m3.(m2.h)-1.采用GC-MS分析出口气样,研究结果表明乙醛酸(C2H2O3)和乙烯基甲酸(C3H4O2)为甲苯生物降解的中间产物.膜生物反应器处理甲苯机制为甲苯气体通过中空纤维膜传质到生物膜,被生物降解为乙醛酸和乙烯基甲酸,然后继续好氧降解为最终产物二氧化碳和水.

海藻酸钠-超滤组合处理含铅废水

胶团强化超滤技术(MEUF)中通常采用表面活性剂作为外加有机物,存在价格昂贵且具有二次污染的风险。本研究选取天然有机物海藻酸钠作为外加物,研究了海藻酸钠强化超滤去除含Pb废水的特性及影响因素。实验结果表明,Freundlich模型可用于海藻酸钠溶液对Pb2+的吸附过程;海藻酸钠及其与Pb络合物的红外光谱分析表明,海藻酸钠中的OC-OH基团在吸附Pb2+中起着重要的作用。当Pb2+的浓度<40 mg/L,海藻酸钠投加量为100 mg/L,pH7时,MWCO为4 kDa、6 kDa、10 kDa、30 kDa、50 kDa和70 kDa的膜均可实现对其的高效截留,截留效率均达到95%以上。随着pH值的升高,超滤膜对于Pb2+的截留效果越好。超滤浓缩液在pH值调节到13时,可将几乎100%的Pb回收。

膜生物反应器处理一氧化氮废气研究

采用中空纤维膜生物反应器处理一氧化氮(NO)废气,考察系统长时间运行稳定性、闲置后恢复生物降解情况,研究了进气浓度、停留时间、液体喷淋量及pH对氮氧化物净化效率与传质系数的影响.膜生物反应器实现了100d长时间高效稳定运行,闲置38d后能在1周内迅速恢复;膜生物反应器对NO的净化效率最高可达93.8%,适宜运行条件:液体pH值为7.4,气体停留时间为32s,液体喷淋量为3mL·min-1,其对应的膜传质系数为7.39×10-5mol·m-·2s-1.膜生物反应器提高系统的NO传质效率,增强了降解效果,具有较好的抗负荷冲击能力,能适应非连续性生产的要求.

O_3/H_2O_2氧化苯乙烯气体性能及机制

O3/H2O2体系能产生大量自由基,臭氧与自由基的耦合氧化作用能提高苯乙烯的氧化去除效率.采用O3/H2O2氧化高浓度苯乙烯有机废气,研究了臭氧投加量、停留时间、H2O2体积分数、循环液喷淋密度和O3/C8H8摩尔比对苯乙烯去除率的影响.结果表明,O3/H2O2气液两相氧化能高效净化苯乙烯有机废气,苯乙烯去除率可达85.7%.适宜运行条件:停留时间为20.6 s,H2O2体积分数为10%,喷淋密度为1.72 m3·(m2·h)-1,O3/C8H8摩尔比为0.46.采用GC-MS分析O3/H2O2气液两相高级氧化苯乙烯出口气样,研究结果表明苯甲醛(C6H5CHO)和苯甲酸(C6H5COOH)为O3/H2O2氧化苯乙烯的中间产物,并推测出苯乙烯的降解机制.

氮掺杂二氧化钛复合催化膜降解甲苯气体研究

采用溶胶-凝胶法以聚丙烯(PP)中空纤维膜为载体制备了N-Ti O2/PP复合催化膜,并考察了其催化降解甲苯有机废气的性能.结果发现,紫外光催化的甲苯降解率可达84%,去除负荷为89.8 g·m-3·h^(-1),自然光催化的甲苯降解率可达63.9%,去除负荷为69.25 g·m-3·h^(-1).同时,采用紫外-可见光谱(UV-Vis)、X-射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征了N-Ti O2/PP复合催化膜,并采用GC-MS分析甲苯降解过程的中间产物并推测甲苯反应过程机理.采用GC-MS分析出口气样的研究结果表明,苯(C6H6)、苯甲醛(C7H6O)、苯乙酸(C8H8O2)、丙烯醛(C3H4O)、甲酸甲酯(C2H4O2)为甲苯光催化降解的中间产物.N-Ti O2/PP复合催化膜降解甲苯的机制为甲苯气体通过中空纤维膜传质到N-Ti O2/PP复合催化膜,光催化产生羟基自由基,甲苯气体被羟基自由基氧化成中间产物,并继续降解为最终产物二氧化碳和水.

复合催化膜生物反应器处理一氧化氮废气研究

采用溶胶-凝胶法以聚砜(PSF)中空纤维膜为载体制备了Fe-Ti O_2/PSF复合催化膜,以此构建新型复合催化膜生物反应器(HCMBR),实现膜催化与硝化反硝化耦合烟气脱硝,进一步提高NO去除能力.采用Fe-Ti O_2/PSF复合催化膜生物反应器(HCMBR)处理一氧化氮废气,实现了180 d长时间高效稳定运行,NO去除效率可达93.2%,去除能力可达167.1g·(m^3·h)^(-1).适宜运行条件为:气体停留时间9 s、自然光光照强度670 lx,p H为6.8~7.2,n C/n N=3.7.Fe-Ti O_2/PSF复合催化膜加入,复合催化膜生物反应器去除NO的效率比膜生物反应器提高了1.4%~13%,在Fe-Ti O_2/PSF复合催化膜附着稳定的生物膜后,复合催化膜生物反应器去除NO的效率比湿式膜催化反应器提高了59.5%~66%.

利用微生物电解池处理牛奶废水过程中产电菌落与产氢性能之间的关系

【目的】研究微生物电解池(Microbial electrolysis cell,MEC)利用复杂有机物作为底物的运行特性,对其在废水处理中的应用有着重要的意义。【方法】以模拟牛奶废水为基质,通过构建MEC反应器来考察在不同外加电压条件下产电菌群的性能。【结果】当外加电压升高到1.2 V时,最大电流密度可达到261 A/m3,产氢速率可达0.048 m3H2/m3d,分别比外加电压为0.4 V的情形提高了467%和700%。外加电压为1.2 V时,系统对COD和蛋白质去除率可分别达59%和74%,其中COD去除较之0.4 V的情形提高了22.5%。PCR-DGGE的分子生物学分析结果表明,阳极生物膜中以Geobacter sp.作为优势菌,说明在利用大分子有机物作为基质时产电菌与非产电菌的协同作用更为明显。【结论】MEC能够利用牛奶废水作为燃料,在实现高效降解的同时以产氢的形式进行能量产出,这为MEC的实际应用提供了研究思路。

臭氧-过硫酸钠高级氧化降解土霉素废气

为去除禽畜养殖粪便高温堆肥过程产生的土霉素(OTC)废气,采用臭氧-过硫酸钠(O3/PS)高级氧化方法,在喷淋装置中降解土霉素(OTC)废气。通过对比不同条件下装置对OTC废气的去除率,考察了O3及PS对OTC废气去除率及耦合作用。结果表明:O3/PS喷淋塔对OTC去除率可达94.7%,O3直接氧化作用的加入使OTC的去除率提高了6.2%~15.9%;加入PS后,OTC的去除率增加了13.9%~23.2%,这是由8.6%~13.7%的·OH氧SO·4-氧化作用引起的。结合高分辨液质联用仪(LC-TOF-MS/MS)分析OTC的降解产物,SO·4-的氧化后,生成了4种主要中间产物,即C20H18N2O8、C22H20N2O8、C12H16O2和C13H21O3。由此可知,OTC废气能被喷淋装置有效去除,并被O3/PS氧化降解。以上研究结果为含OTC废气的产生、检测和处理提供了参考。

膜生物反应器处理乙二醇乙醚有机废气

针对水性涂料使用过程产生的乙二醇乙醚有机废气,通过膜生物反应器进行处理,考察了进气浓度、停留时间、液体喷淋量以及循环液pH对净化性能的影响;研究了膜生物反应器降解乙二醇乙醚废气动力学;采用16S rRNA、宏基因组测序技术对微生物群落结构及功能基因进行了分析。结果表明,适宜的运行条件为停留时间10 s,循环液pH 7.60,喷淋密度1.2 m3·(m2·h)-1;生化降解乙二醇乙醚的最大反应速率为666.67 g·(m3·h)-1;经过2次进气负荷的提高,反应器中的优势菌属发生变化,由30 d的Methyloversatilis、90 d的Methyloversatilis、Pseudomonas变为145 d的Thauera和Flavobacterium。膜生物反应器能够高效降解乙二醇乙醚有机废气,去除率可达99.6%,本研究为处理水性涂料产生的醇醚类有机废气提供了参考。

N-TiO2/PSF中空纤维复合膜光催化烟气脱硝研究

采用溶胶-凝胶法以聚砜(PSF)中空纤维膜为载体制备了N-Ti O2/PSF中空纤维复合膜催化剂,考察其光催化烟气脱硝性能.紫外光催化的NO去除效率可达63%,去除负荷可达213.6 g·m-3·h-1.采用紫外-可见光谱(UV-Vis)、X-射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征了N-Ti O2/PSF中空纤维复合膜催化剂.UV-Vis光谱分析表明,掺杂N改性的Ti O2复合膜光催化层在紫外和可见光波段的吸收性能都有极大的改善.XPS证明了O—Ti—N键能的存在.N-Ti O2/PSF中空纤维膜光催化处理NO的作用机制为NO气体通过中空纤维膜传质到NTi O2催化膜,光催化产生羟基自由基和超氧负离子,NO气体被羟基自由基和超氧负离子氧化成易处理的NO2和HNO3.