介质阻挡放电处理甲苯及其放电参量的研究

采用等离子体反应器介质阻挡放电产生低温等离子体处理甲苯,在分析负载等效电路的基础上,利用电压—电荷Lis-sajous图形法对气体放电过程中的放电参量进行测量研究,并探讨了相关工况参数对甲苯去除率的影响。研究结果表明,该反应器所得能量随着电压的增大而增大;气隙等效电容随着外加电压和气隙厚度的增大而减小;电压较低时,电介质等效电容变化不大,随着电压的增大迅速升高,当电压达到一定值后,电介质等效电容变化平缓;该反应器采用粗电极对甲苯的去除率优于细电极;甲苯的去除率随着放电功率的上升而提高,但是能量效率却呈降低的趋势。此外,研究发现甲苯的初始浓度与气体流量与甲苯的去除率呈反比,而与甲苯的绝对去除量呈正比。

低温等离子体协同Cu-Mn-Ce-Zr/TiO_2催化降解甲苯

以TiO_2为载体,采用等体积浸渍法制备了负载型CuxMn_(1-x)Ce_(0.75)Zr_(0.25)/TiO_2(x=1.0、0.75、0.5、0.25、0)负载型催化剂,采用XRD、H_2-TPR、O_2-TPD和XPS等方法对催化剂进行了表征,并通过低温等离子体协同催化剂对大流量的甲苯模拟废气进行了催化降解反应研究。结果表明,Cu和Mn单主金属催化剂的活性优于Cu-Mn双主金属催化剂,其原因是双金属催化剂中Mn的添加减弱了Cu与助剂Ce之间的相互作用,使得催化剂的晶格氧减少,低温还原性能降低。在反应初期,甲苯降解主要依赖于催化剂的活性,具有较好的低温还原性以及丰富的氧空穴和晶格氧含量的CuCe_(0.75)Zr_(0.25)/TiO_2的活性最好; Mn具有较强的O_3分解能力,当等离子体比能密度(SED)增加到一定值后,等离子体与催化剂的协同作用增强,从而使得MnCe_(0.75)Zr_(0.25)/TiO_2催化剂活性高于CuCe_(0.75)Zr_(0.25)/TiO_2,强化了甲苯的脱除。

一步法合成多级孔超高交联吸附树脂

以4,4’-二氯甲基联苯为单体在混合溶剂中通过Friedel-Crafts反应直接聚合制得超高交联吸附树脂。该吸附树脂具有多级孔结构,孔径可调,且具有超高的孔容(2.53 cm3/g)和比表面积(1 592 m2/g)。混合溶剂中的正己烷可作为介孔模板剂,通过调节混合溶剂的比例可有效地控制吸附树脂的孔道结构。

基于BP网络的等离子体法去除VOC_s实验研究

低温等离子体技术处理VOCs是目前国内外的研究热点。本实验研究通过电晕放电和介质阻挡放电相结合的方法,将实验装置划分为电源系统、配气系统和等离子体反应系统三大组成部分,探讨的相关的六种工况参数对甲苯去除效率的影响。在数据处理中运用BP神经网络的数值逼近和MATLAB三维可视化技术,对实验结果作了理论分析。研究结果表明,电压的升高有利于甲苯污染物的去除;频率对甲苯去除效率的影响与反应器材质和电源变压器的漏感有关,频率处于系统谐振频率附近对甲苯的去除效果有利。气体流量与进口浓度对甲苯去除效果的影响相似,随着气体流量的增大与进口浓度的上升,甲苯的去除效率下降,但气体流量对去除效率的影响程度较大。实验还考察了反应器直径和内电极直径对甲苯去除效率的影响,结果表明,对于直径较大管径,细电极更有利于甲苯的去除;而对于直径较小管径,粗电极的效果较好。

研究性理念指导环境工程学年论文实践教学探究

环境工程学年论文属于环境类专业实践教学内容,在培养学生科技写作能力、逻辑分析能力和实践创新能力等方面都发挥重要作用。针对学年论文教学中普遍存在的时间安排紧凑、题目布置过于死板以及质控过程差等问题,作者提出了用研究性思维指导环境工程学年论文的实践教学模式。新实践教学模式不仅灵活拓宽任务完成时间,采用多渠道方式布置学年论文内容方向,而且在论文撰写过程中渗透多层次主动研究教学互动,强化质控监督,保证该课程"巩固基础,开拓创新,科学规范"的实践教学效果。

污水处理厂污泥消化池内防腐改造完善工程的分析

污水处理厂有5座卵形消化池(总高46.061 m,最大外径26.970 m),消化池气液分界处加强防腐层—无纺布(1×1.5 m)大面积脱落,导致消化池排泥不畅,严重影响其正常运行,因此需要对其进行改造。首先是通过泄空消化池并远距离观察发现消化池上部无纺布局部脱落,其余部分防腐基本良好,下部有局部鼓泡现象,制定改造方案为满堂红脚手架和确定改造材料为H-87及RG-21防腐材料;其次是内防腐改造工程的实施、验收及移交。另外在保障施工安全、推进工程进度及保证工程质量等方面对改造工程进行了分析和总结。最后对消化池今后的运行和内防腐维修提出一些建议。

低温等离子体技术控制污水处理厂恶臭气体

利用低温等离子体技术控制污水厂恶臭气体是一种新的技术。介绍该技术处理恶臭的机理及相关工艺流程和处理效果。针对污水处理厂恶臭气体低浓度、大流量的排放状况,实验室进行模拟性小试,较优参数下,低温等离子体技术对恶臭的平均净化效率在95%以上。结果表明该技术对污水处理厂恶臭气体的治理十分有效。

低温等离子体联合技术降解甲苯气体的研究

以自制的纳米钛酸钡基介电材料为催化剂,以电工陶瓷拉西环为载体,利用介质阻挡放电产生的低温等离子体对常压下流动态含甲苯的空气进行处理,研究了电场强度、空塔气速、甲苯初始浓度及不同填料情况下甲苯的降解及臭氧产生情况,初步探讨了等离子体联合技术降解甲苯的机制,并进行了产物分析。实验结果表明,甲苯降解率随电场强度的提高而上升,随空塔气速和甲苯初始浓度的增加而降低;随反应器内填料变化,甲苯降解率表现为催化剂填料>普通填料>无填料,其降解率最高可达95%。当电场强度>13.0kV/cm时,臭氧浓度因受到过量的高能电子攻击而发生分解,表现为臭氧浓度随电场强度的继续增加而降低,故最佳电场强度为13.0kV/cm。当9.0kV/cm<电场强度<13.0kV/cm,臭氧产量表现为催化剂填料>普通填料>无填料,纳米钛酸钡基介电材料大大增强了臭氧的产量。

非平衡等离子体技术处理甲苯的实验研究

为了进行平衡等离子技术处理挥发性有机物(VOCs)的实验研究,采用电晕放电与介质阻挡放电相结合的放电形式处理甲苯(C7H8)废气,以此探讨电压、内电极直径及不同电介质条件对C7H8去除效率η的影响,并对放电过程的放电参量进行了测量。结果表明,电压的提高有利于C7H8的去除,电压较低时细电极反应器对C7H8的η要比粗电极高,但随着电压的上升,粗电极效率比细电极要高;陶瓷反应器对C7H8的去除效果要优于有机玻璃反应器;在反应器内填充电介质有利于C7H8的去除,填有陶瓷拉西环填料的反应器对C7H8的去除效果要优于无电介质的空管反应器;利用电压—电荷利萨如图形法测得的反应过程放电功率表明:等离子法处理VOCs能耗低,放电功率的提高对C7H8的去除有利。

低温等离子体技术处理烟草臭气

在烟草生产过程中产生的废气是一种臭气污染。利用低温等离子体技术处理烟草废气,使排放气体达到《环境空气质量二级标准》(GB3095-1996),为进一步提高等离子体设备的处理效率提供了依据。实验中还考察了气体流量及设备功率变化对处理效率的影响,结果表明,处理系统中等离子体反应器体积不宜过大,在今后的应用中可以考虑针对不同的处理气量,采用反应器并联的形式;设备功率为6kW时,处理效率较高。

低温等离子体技术净化烟草废气的研究

在烟草生产过程中产生的废气是一种臭气污染．本实验利用低温等离子体技术处理烟草废气，使排放气体达到GB3095—96环境空气质量二级标准，为进一步提高等离子体设备的处理效率提供了依据．实验室研究考察了电场强度和气体流速对异味气体净化效果的影响，结果发现，异味气体净化效率随电场强度的提高而上升，随气速的增加而降低；以实验室试验所考察的参数作为现场试验的重要参考元素，控制异味气体在反应器中停留时间为1～2m，电场强度在10kV／cm以上即可达到预期的处理效果．现场实验中考察了气体流量及设备功率变化对净化效率的影响，结果表明，处理系统中等离子体反应器体积不宜过大，在今后的应用中可以考虑针对不同的处理气量，采用反应器并联的形式；设备功率为6kW时，处理效率较高．

黏土矿物为原料絮凝剂的制备及应用研究

以蛭石为原料,以硫酸为改性剂,制备无机絮凝剂.使用扫描电子显微镜和XRD分析仪对其进行表征分析.对混浊的河水进行初步絮凝实验,效果较好.在此基础上,研究絮凝剂投加量、体系p H、搅拌速率、搅拌时间、沉淀时间以及温度对絮凝效果的影响.由实验结果可知:在水温30,℃、调节水样p H为8、絮凝剂投加量为300,mg/L条件下,120,r/min快速搅拌2,min,40,r/min慢速搅拌15,min,静置20,min后浊度由189.3,NTU降至0.6,NTU,浊度去除率达到99.7%.

钾元素对生物质及其三组分热解的影响(英文)

采用机械混合法将KCl加入到纤维素、半纤维素、木质素以及稻壳和稻壳模拟物等生物质中,得到了一系列不同K含量的生物质样品,通过热重(TG)实验考察了K元素对生物质热解特性的影响。结果表明,K元素对生物质三组分热解特性的影响比较复杂,纤维素的最大热解失重速率随着KCl添加量的增加而降低,但KCl对半纤维素和木质素热解特性的影响不显著。无论是否添加KCl,模拟生物质的热解特性均可以认为是三组分热解的简单叠加。但酸预处理稻壳三组分间的稳定结构,导致其DTG曲线在300℃左右的热解峰由稻壳模拟物的尖峰变为肩峰,其热解焦炭收率也比稻壳模拟物的略低。此外,实验还采用浸渍法向酸预处理稻壳中添加了KCl。TG实验结果表明,K元素的存在对生物质热解具有一定的催化作用,但KCl的添加方式不同,生物质的热解特性有明显差别,生物质样品经机械混合添加KCl后,其热解焦炭收率呈下降趋势(纤维素除外),浸渍法添加的KCl导致酸预处理稻壳的最大热解失重速率和焦炭收率升高。

锂离子筛λ-二氧化锰的固相法制备及其对锂离子的选择性

以单水氢氧化锂和四氧化三锰为原料,用固相法制备出尖晶石型锰酸锂(LiMn2O4),经硝酸洗涤脱锂后制备了锂离子筛λ-二氧化锰。测定了锂离子筛λ-二氧化锰的饱和吸附量、pH滴定曲线及分配系数,讨论了焙烧时间对前驱体锂洗脱率、锰溶损率及锂离子筛吸附性能的影响。结果表明,前驱体锰酸锂经硝酸一次酸洗后,锂洗脱率和锰溶损率分别为95%和25%;经固相法制备的锂离子筛在含0.1 mol/L氢氧化钠和10 mmol/L氯化锂的混合溶液中对锂离子的饱和吸附量为30.9 mg/g,达到理论饱和吸附量(40.2 mg/g)的76.9%;pH滴定曲线及锂离子筛对锂离子、钠离子、钾离子的分配系数均表明,该锂离子筛对锂离子具有很高的选择性。

离子筛MnO_2·0.4H_2O的固相法制备及特性研究

以单水氢氧化锂和四氧化三锰为原料,用固相法制备出锂离子筛锰酸锂,改变n(锂)/n(锰)之后,用同样的方法制备出另一物质Li1.33Mn1.67O4,经硝酸洗涤脱锂后制备了锂离子筛MnO2·0.4H2O。测定了酸洗时前驱体的锂洗脱率、锰溶损率,研究了锂离子筛MnO2·0.4H2O的饱和吸附量、稳定性、pH滴定曲线。结果表明,前驱体Li1.33Mn1.67O4经硝酸二次酸洗后,锂洗脱率和锰溶损率分别为62.7%和6.0%。在含0.1 mol/L氢氧化钠和10 mmol/L氯化锂的溶液中,经固相法制备的锂离子筛MnO2·0.4H2O对锂离子的饱和吸附量达到24.6 mg/g,并且具有较好的稳定性,pH滴定曲线表明锂离子筛对锂离子具有很好的选择性。

喷嘴对板介质阻挡放电特性的实验研究

喷嘴对板介质阻挡放电是产生低温等离子体的有效方式,为了获得这种放电形式的放电特性,在实验室敞开的空气环境中,进行了"喷嘴-板"介质阻挡放电的初步理论研究。实验分别考察了等离子体放电通道的扩散角、放电伏安特性及电介质层位置对电流波形特性的影响几个方面。研究结果表明,扩散角随着电压的升高而增大,在相同电压条件下,喷嘴对板的极间距与扩散角呈反比关系,极间距愈小,扩散角愈大;伏安特性表明,外加电压达到放电临界电压之后,喷嘴数量越多电流越大,但不是单个喷嘴电流值的简单迭加;在相同的外加电压条件下,极间距越小,对应的电流值越大,并且随着外加电压的升高,较小的极间距的电流值增幅越大;此外,电介质层在两电极间的放置位置对放电特性产生影响,介质层在高压极与接地极之间时放电效果较好,过多靠近高压极或接地极效果较差。

研究性教学理念在环境工程综合实验教学中的应用探索

环境工程综合实验是环境类专业实践教学的重要内容。本文针对传统综合实验内容布置及过程安排中存在的问题,提出了用研究性理念指导环境工程综合实验的实践教学模式,具体阐述了研究性教学理念指导实验的基本思路,实施过程的质控细节及研究性实验论文的撰写要求。

H_8Nb_(22)O_(59)·8H_2O离子筛制备及其对钾离子高效分离特性研究

使用硝酸溶液对高温固相合成的Rb8Nb22O59进行酸洗脱铷离子,制备了离子筛吸附剂H8Nb22O59·8H2O。借助X射线衍射（XRD）、热重分析（TG-DSC）、扫描电镜（SEM）,分别对Rb8Nb22O59和H8Nb22O59·8H2O进行表征。详细考察了吸附剂对钠离子、钾离子的交换性能,筛选出制备吸附剂前驱体Rb8Nb22O59的最优条件,即将五氧化二铌和碳酸铷混合后在1200℃焙烧12h。研究结果表明：在1200℃焙烧12h制备的前驱体Rb8Nb22O59与其酸洗后的离子筛H8Nb22O59·8H2O具有相似的结构,前驱体铷离子的酸洗洗脱率可达97%左右,而铌的溶损率极低,小于0.04%,具有很好的再生利用特性;在高浓度氯化钠溶液中（钠与钾物质的量比为500∶1）考察了H8Nb22O59·8H2O对钠离子和钾离子的吸附特性,在pH为2-8内,相对于钠离子,吸附剂H8Nb22O59·8H2O对钾离子具有较高的分配系数,分离因数高达43。焙烧时间6h以上制备的前驱体Rb8Nb22O59,其酸洗后的离子筛H8Nb22O59·8H2O对钠离子和钾离子的分离因数基本不变。

污泥处理条件对臭氧破解污泥能力的影响

利用臭氧强氧化性,使污泥细胞破解有机质溶出,实现活性污泥的全循环再生化处理,达到污泥"零排放"的目的.本研究改变处理条件(臭氧投加量、反应时间和空气进气量等),系统地检测反应前后污泥混合液的各项指标(总悬浮固体、挥发性悬浮固体、溶解性化学需氧量、氨氮、总磷、污泥沉降比),探讨臭氧氧化破解污泥反应的机理.由实验可知,在臭氧氧化破解污泥实验中,投加的臭氧量(相对于总悬浮固体)为0.27,g/g,反应时间为30,min,空气进气量为2.0,L/min时,破解的效果达到最佳,总悬浮固体的减少量达到2.8,g/L.气体流量越大破解效果越好,在空气进气量为2.0,L/min的条件下,臭氧氧化破解污泥实验效果最佳.随着臭氧投加量的增加,MLSS减少速率将由慢到快,然后趋于平缓,最佳投放量为0.25,g/g时,总悬浮固体减少量为1.42,g/L,SCOD的增加量为626,mg/L,氨氮和总磷的增加量分别为10.7、1.068,mg/L.

均相Fenton氧化降解对木素模型物对羟基苯丙酸去除效果的研究

以木素类模型物对羟基苯丙酸(HL)为研究对象,研究了均相Fenton试剂对HL的降解,探讨了体系pH值、H2O2用量、Fe2+用量、HL溶液初始质量浓度、反应时间、紫外光照射等因素对HL降解的影响。结果表明,在室温条件下,当体系原始pH值4.0时,加入2倍理论用量的H2O2,Fe2+与H2O2摩尔比为1∶100,反应60 min后,初始质量浓度为60 mg/L的HL溶液,其去除率可达79.2%;体系在紫外光照射下可形成协同效应,降解速度显著加快,同样条件下反应20 min,溶液中HL和TOC去除率分别可达到98.3%和79.6%。