孔径分布对超高交联树脂吸附己内酰胺的影响

以氯甲基苯乙烯树脂(CMPS)为原材料,通过控制Friedel-Crafts反应条件合成了一系列超高交联树脂并用于吸附水溶液中的己内酰胺。结果表明,A-8-12树脂对己内酰胺表现出优异的吸附性能,其对己内酰胺的吸附量是商业树脂H-103的1.4倍,且吸附量不受pH变化和干扰离子的影响,在经过5次吸附-脱附后,A-8-12树脂仍有良好的吸附性能。吸附动力学分析结果表明,A-8-12树脂和H-103树脂对己内酰胺的吸附均符合准一级动力学模型,A-8-12树脂颗粒内扩散速率是H-103树脂的1.8倍,这归因于其在2~4 nm的孔径范围内具有较大的比表面积和孔体积。吸附等温线、热力学表征结果表明,A-8-12对己内酰胺的吸附符合Freundlich模型,吸附过程是一个自发的物理放热反应。

电化学法对低浓度氨氮去除的研究

研究了电化学法去除废水中低浓度氨氮的效果和氨氮的氧化机制。考察了氯离子浓度、电流密度和pH等操作参数对氨氮氧化效果的影响。结果表明,电化学法对低浓度氨氮的去除主要通过电解过程中阳极产生的次氯酸根和羟基自由基的间接氧化作用。在氯离子质量浓度为400 mg/L、电流密度为20 mA/cm^(2)和不调节原水pH的条件下,电解150 min后氨氮质量浓度由100 mg/L降至1.7 mg/L,去除率达98.1%,无副产物亚硝酸盐氮(NO^(-)_(2)-N)产生,最终副产物硝酸盐氮(NO^(-)_(3)-N)质量浓度为1.9 mg/L,氮气选择性约为97%。

电解-电吸附耦合技术对循环冷却水高效软化研究

针对传统电化学软化技术在处理循环冷却水时存在效率欠佳、能耗较高以及受限于水体碱度的问题,设计了一种电解-电吸附耦合软化系统。结果表明,耦合系统在最适工艺参数条件下,总硬度、碱度的去除效率分别达到70.25%、92%,相比单独的电解单元分别提高了9.5%、5%,运行能耗低至5.6 kWh/(kg CaCO_(3));耦合系统在长时间的连续运行情况下仍保持着较高的稳定性,活性炭纤维毡(ACF)电极展现出较好的抗结垢性能。因此,通过电解与电吸附的耦合协调作用,可以有效提升基于电化学技术对循环冷却水软化的能力。

高浓度氨氮废水处理与氨资源化新技术

针对工业上高浓度氨氮废水吹脱法处理存在的缺点，改进了传统吹脱塔内部结构，并采用高效填料。在温度40℃，pH≈11条件下，气液比由（3000～5000）：1降至（1000～2000）：1，氨氮吹脱率提高至95％以上。新型可再生氨吸收液对吹脱尾气中氨气的吸收率可达99．9％．饱和吸收液再生率达91％以上．释放的氨气经两级冷凝吸收后可获得10％。20％的氨水。氨吸收液经5次吸收一解吸循环实验，氨吸收率均保持在99．9％以上，解吸率达91％以上。

电解质溶液的受热降膜传热与Marangoni效应

采用红外热成像技术研究了电解质Na2SO4-H2O溶液受热降膜传热过程中的Marangoni效应。实验结果表明,降膜表面的流向和径向上存在分别由温度和浓度分布不均引起的热和溶质Marangoni效应。降膜径向热Marangoni效应引起了液膜的收缩,使液膜厚度增加,增大了液膜热阻;流向热Marangoni效应加剧了液膜的湍动,减小了液膜滞流层厚度,降低了液膜热阻;径向溶质Marangoni效应则减弱了热Marangoni效应对液膜的收缩作用,促进了液膜的扩展。分析发现在本实验条件下,表征Marangoni效应大小的Marangoni数Ma不能准确地反映不同雷诺数Re下Marangoni效应对降膜流动的影响,为此引入判断Marangoni效应对降膜流动影响程度的Marangoni效应影响因子ε,ε与实验结果具有较好的一致性。

受热降膜Marangoni效应临界状态表征

采用红外热成像技术,研究了水和Na2SO4水溶液受热降膜的Marangoni效应及对降膜流动的影响。发现在降膜的流向和径向都存在热Marangoni效应,但Marangoni数却不能较好地表征Marangoni效应对液膜流动的影响程度。因而引入Marangoni效应影响因子ε。结果表明,ε能较好地表征Marangoni效应对液膜流动的影响程度,且不同溶液受热降膜存在一个近似相同的临界值(εLc)。当εL>εLc,降膜流向热Marangoni效应将引起降膜明显的扰动。根据εLc值,可获得临界Marangoni数MaTc,L。

氧化、还原改性对活性炭吸附草甘膦的影响

研究了氧化、还原改性对活性炭吸附草甘膦的影响。以傅立叶红外光谱定性表面官能团变化,以扫描电镜观察表面形貌,以化学吸附分析仪测定后再通过测定样品的氮气吸附/脱附等温线计算比表面积和孔径。结果表明:(1)氧化改性使活性炭比表面积增大;还原改性使活性炭比表面积减小。还原阶段使先前氧化阶段中产生的孔道以及原有孔道均发生塌陷,导致还原改性活性炭比表面积减小。(2)在静态吸附的条件下,氧化改性和还原改性活性炭对草甘膦的吸附均为吸热反应。还原改性在活性炭表面产生的还原性官能团有利于活性炭对草甘膦的吸附,而氧化改性产生的氧化性官能团并不利于活性炭对草甘膦的吸附。(3)热力学参数的计算进一步表明,改性活性炭对草甘膦的吸附为吸热反应。

微波法不同影响因素对土壤中氯丹降解的影响

以农药生产企业搬迁遗留场地土壤为研究对象,研究了微波修复土壤技术的各影响因素对氯丹降解的影响。结果表明:在土壤含水率20%、pH值8.5、活性炭投加量50 g.kg-1、微波功率600 W和辐照时间20 min条件下,微波法对氯丹去除率达到89%;若土壤中氯丹去除温度保持在300℃以上,可使氯丹大幅度去除。各因素对微波法去除氯丹的影响由大到小依次为微波功率、辐照时间、活性炭投加量和含水率。修复过程中氯丹降解的中间产物有六氯、七氯和九氯等,推测其降解过程存在加氯和脱氯反应。

固相微萃取—气相色谱分析饮用水中三卤甲烷

大多数自来水厂现仍使用液氯处理作为饮用水消毒的主要技术之一,但在处理过程中会产生有致癌性的三卤甲烷,如氯仿、二氯一溴甲烷、一氯二溴甲烷和溴仿。为了对饮用水中的三卤甲烷进行研究,采用固相微萃取—气相色谱方法检测分析。研究了搅拌速度、萃取时间、萃取温度、盐含量(NaCl质量分数)和pH对萃取效果的影响,得出最佳优化条件:搅拌速度240r/min,萃取时间15min,萃取温度20℃,NaCl质量分数为20%～30%,pH=6。同时,对分析参数如线性相关性、相对标准偏差、最低检出限及保留时间进行了评价。结果表明,采用固相微萃取—气相色谱方法,拟合曲线得出,在三卤甲烷质量浓度为0.05～2.00、2.00～40.00μg/L时相关系数分别为0.9908～0.9997、0.9907～0.9971;在三卤甲烷质量浓度为5.00、20.00μg/L时,相对标准偏差分别为3.5%～7.6%、1.9%～7.3%,最低检出限为0.005～0.010μg/L;经固相微萃取后,三卤甲烷在气相色谱中的保留时间最短,在6min内。

Marangoni效应与降膜传递过程

M arangon i效应在降膜传热、传质过程中广泛存在,并对这些过程有着显著影响。人们对M arangon i效应进行过大量的理论和实验研究。初步总结了近年来关于M arangon i效应的研究工作,并对其中的热点问题进行分析,进而展望了未来关于M arangon i效应的研究趋势。

红外热像法研究降膜流动

采用高精度红外热成像技术研究固体平壁上加热和冷却液膜流动性能,比较了不同加热强度下液膜表面的温度场特征以及加热温差对固壁上液体分布的影响。传递过程中,界面上浓度和温度变化引起的表面张力梯度,驱使低界面张力处的液体流向高界面张力处(Marangoni效应),从而造成了液体特殊的流动现象与分布特征。在受热/冷却降膜过程中,由于流速和传热的差异,液膜表面存在一定的温度梯度。横向的温度梯度远大于流动方向的温度梯度,引起的Marangoni效应会造成受热液膜收缩和冷却液膜扩展,从而明显地影响液膜的相界面积及其传递性能。

微波辐照技术修复氯丹污染土壤

采用微波辐照技术修复氯丹污染土壤。以α-氯丹和γ-氯丹的去除率为评价指标,采用正交实验设计确定土壤中氯丹去除的最佳微波辐照条件。实验结果表明,当微波辐照强度为5.83 W/g、微波辐照时间为20 min、土壤含水率为15%时,土壤中氯丹的去除效果最好,去除率达到85%以上。微波辐照技术简单高效,易于控制,且无二次污染,具有可行性,可作为修复氯丹污染土壤的新方法。

多组分复合催化剂对臭氧氧化生化尾水的催化作用

将陶粒浸渍于Ti（SO4）2、Fe（NO3）3和Mn（NO3）2的混合溶液中,再经高温煅烧制备多组分复合催化剂,通过对废水中亲、疏水性有机物的化学需氧量（COD）、总有机碳（TOC）、254 nm紫外吸光度（OD254）等指标的分析,考察复合催化剂对臭氧氧化处理生化尾水的强化效果。结果表明：单独臭氧氧化时,生化尾水的OD254、COD、TOC去除率分别为86%、26%、17%;而有复合催化剂存在时,生化尾水的OD254、COD、TOC去除率分别提高至47%、43%、51%,其中弱疏水性有机物的去除率最高;吸光度指标表明,复合催化剂催化臭氧氧化使得生化尾水在200~600 nm范围内的吸光度大幅度降低,说明复合催化剂催化臭氧氧化显著提高了臭氧对废水中不饱和键疏水性有机物的去除。

二氧化氯检测分析方法的进展

二氧化氯因其高效、安全、不易产生氯代有机消毒副产物等"三致"物质等优点而替代液氯广泛应用于饮用水、污水处理、食品加工等领域,被誉为第四代消毒剂,是世界卫生组织和世界粮农组织推荐的A1级广谱、安全和高效消毒剂。报道了最近20年来关于二氧化氯的检测方法,主要包括碘量法、电流滴定法、分光光度法、荧光光度法、色谱法、电化学法、生物化学法等,概述了各种方法的优缺点及使用情况。在此基础上,提出了今后的研究方向。

草甘膦母液的沉淀处理研究

[目的]探究有效去除草甘膦母液中亚磷酸根的方法。[方法]采用化学沉淀法研究了沉淀剂种类、pH、投加量、静置时间等因素对草甘膦母液中亚磷酸根去除率的影响。[结果]加入AlCl3.6H2O,当pH为9、投加量0.24 mol/L、快搅30 s、强度300 r/min、慢搅2.5min、强度100 r/min、静置时间为30 min时对草甘膦母液中亚磷酸根的去除效果达到60%以上。[结论]为膜技术在草甘膦母液资源化处理中的工业化推广与应用提供了理论依据。

垃圾渗滤液物化法处理技术现状及进展

综述了垃圾渗滤液的物理化学处理技术的研究进展。在阐述垃圾渗滤液的来源及危害的基础上,介绍了吸附、混凝、化学沉淀、高级氧化及膜过滤等最具代表性的物化法处理技术的处理效果及其机制,同时总结了各处理技术的优缺点及目前研究的热点,提出多种技术协同处理及资源化利用是垃圾渗滤液处理的未来研究方向。

微波催化氧化修复技术处理有机氯污染土壤

采用微波催化氧化修复技术处理常州某农药厂有机氯农药污染场地和南通某化工厂有机氯污染场地土壤,考察不同参数条件下实验装置对污染土壤的处理效能。结果表明,在微波功率18kW、微波辐射时间20min、土壤处理量400kg/h、土壤含水率15%、活性炭添加量0.03kg/kg的最佳条件下,实验装置运行稳定,有机氯农药污染土壤中氯丹去除率可达70%左右;有机氯污染土壤中邻二氯苯、石油烃总量、1,2-二氯乙烷、苯酚去除率分别可达到99.98%、91.29%、98.52%、74.74%。研发的污染土壤微波催化氧化修复技术及实验装置对有机氯污染土壤的修复具有一定的普适性。

电催化法还原硝酸盐废水的研究进展

化石燃料的燃烧、氮肥的过度使用和硝酸盐废水的排放等人为活动使水体中的硝酸盐含量达到了一个惊人的水平,对环境和人类健康造成了一定的危害。电催化法还原硝酸盐利用电子作为绿色的还原剂,为环保、高效的处理废水中硝酸盐污染提供了一个思路。本文首先对电催化还原硝酸盐的机制做了简要的说明,其次对国内外研究者在阴极材料方面的最新研究进展做出了综述,并讨论了硝酸盐电催化还原的几个主要影响因素,最后对电催化还原硝酸盐技术的现状和未来发展方向做出了总结和展望。本文旨在为研究者们提供有关材料选择与制备、实验参数调控方面的参考,希望能为电催化还原硝酸盐氮提供一些新的思路。

活性炭纤维覆膜电极高电压电吸附处理含盐废水

针对电容吸附除盐法中电压低、处理效率低、电极易腐蚀等缺点,对活性炭纤维电极表面进行了覆膜绝缘处理。Na Cl模拟溶液实验结果表明,覆膜电极电吸附除盐的最佳操作电压为20 V,最佳作用时间为30 min。对低浓度Na Cl溶液(<300 mg/L),溶液电导率去除率可达80%以上。吸附等温线拟合结果表明,低电压(<10 V)时,吸附倾向于Langmuir模型;高电压时,吸附更加符合Freundlich模型。

催化铁内电解法处理印染废水的研究

利用催化铁内电解法对酸性品红模拟印染废水进行处理,采用循环伏安法评价了酸性品红在铜电极和石墨电极上的电化学特性,结果表明催化铁内电解法与传统铁炭内电解法降解污染物的反应机理不同,通过对比发现,催化铁内电解法可以明显改善铁炭内电解法在碱性条件下的处理效果。单因素实验结果表明,进水pH为3,反应时间为1.5 h,铁铜质量比为6,不加入电解质时,对144 mg/L酸性品红模拟废水去除率能达到97.7%。废水中存在电解质时,可提高处理效果,去除率能达到99.5%;废水中加入过量铁铜填料对处理效果的改善并不明显。