基于交替吸附-低温等离子体强化催化的苯系物净化综合实验平台

室内空气中的苯系物对人体健康危害大。该文研制了基于吸附、催化和低温等离子体技术的净化室内苯系物的综合实验平台,平台由吸附/催化双功能材料模块、低温等离子体发生器、风道系统和控制系统构成,可长时间连续净化低浓度苯系物,实现吸附/催化材料的原地再生和无O_(3)二次污染的绿色目标。该平台提高了大气污染控制工程、环境综合实验等实验课程的高阶性、创新性、挑战度,有助于培养学生创新思维和解决实际工程问题的综合能力。

不同极性吸附质交替吸附对吸附性能的影响

研究四种吸附剂(两种市售活性炭和两种自制硅胶)对甲醇、正己烷和水蒸气的交替吸附性能以及动态吸附过程中吸附剂温度的的变化。结果表明:吸附顺序的不同对吸附剂最后总的吸附量没有较大的影响,相比先吸附正己烷对吸附剂的影响大于先吸附甲醇对吸附剂的影响;活性炭吸附少量的甲醇对水的吸附率影响较大,AC-1吸水率降低71.7%,AC-2降低98.4%;硅胶吸附少量的甲醇后再吸附水时吸附率为负,而先吸附少量的水后因为甲醇和水的互溶,所以硅胶吸附甲醇的效果会得到一定的提高,SG-1提高69.5%,SG-2提高了81.1%,因此在需要紧急处理时可以先短暂的吸附水之后再去吸附甲醇;甲醇的解吸率高于正己烷的解吸率,硅胶的解吸比活性炭的解吸的更彻底,解吸之后活性炭的吸附率明显降低,因此连续性长期使用可以选择硅胶作为吸附剂;AC、SG最大温差分别为23.3℃、13.5℃、18.2℃和21.4℃,AC-2对甲醇具有较大的吸附量,温度变化较小,为以后应用于醇类的吸附回收技术提供实验支撑。

密闭式连续交替吸附淋洗铀装置在某地浸矿山的使用分析

介绍了某地浸矿山吸附淋洗装置在使用中的运行情况及使用效果分析,通过运行观察与测试,证明该装置设计合理,运行正常,达到了设计所要求的功能参数.并说明了该装置适合中小型地浸矿山或堆浸矿山铀溶液的吸附淋洗.

基于交替吸附和分区再生的涂装废气深度治理技术探讨

针对传统涂装废气治理技术存在的去除效率低、运行能耗高和吸附容量利用率低等不足,提出采用交替吸附和分区再生方式实现废气深度治理和提高吸附剂的吸附容量利用率和降低再生能耗。应用实例显示基于交替吸附和分区再生的涂装废气深度治理技术与传统涂装废气相比在VOCs去除效率、吸附剂容量利用率、运行经济性和安全具有明显优势。采用该法处理涂装废气,VOCs去除效率大于95%,排放浓度低于10 mg/m 3,吸附再生综合能耗下降了65%。

新安江流域上游地区地下水化学特征及水文地球化学作用研究

新安江流域上游地区地下水水化学成分复杂,水与含水介质间发生的各种溶解、沉淀、吸附等水-岩相互作用在地下水复杂成分形成和演化过程中发挥重要功能。文章采用数理统计、主成分分析和聚类分析、Gibbs模型、硅酸平衡、主要离子比例系数等方法,研究了新安江流域上游地区地下水水化学特征和水文地球化学作用,分析了水化学组分来源。结果表明:研究区地下水阳离子以Ca^(2+)、Na^(+)为主,阴离子以HCO_(3)^(-)为主,还存在少量Cl^(-)、SO_(4)^(2-),地下水主要水化学类型为HCO_(3)-Ca型、HCO_(3)-Na·Ca型、HCO_(3)-Ca·Mg型;地下水水化学组分主要来自碳酸盐矿物和硅酸盐矿物的风化溶解,其次来源于蒸发岩的风化溶解。地下水的溶滤作用、阳离子交替吸附作用以及人类生产生活等活动共同影响地下水水化学特征。

煤矿矿井水水化学形成作用与灌溉适宜性评价

矿井水的综合利用方式取决于其水化学特征.以地处我国典型干旱区的新上海一号井田为研究区,从不同含水层采集55组矿井水样品分析其水化学形成作用,采用电导率(EC)、钠吸附比(SAR)、钠百分含量(SC)的3个指标对不同含水层的矿井水进行了灌溉适宜性评价.结果表明,各含水层矿井水均呈碱性,总矿化度(TDS)普遍较高.新生界含水层水化学类型较为多样,由白垩系至三叠系含水层水化学类型由SO_(4)·Cl-Na逐渐过渡为Cl·SO_(4)-Na.矿井水TDS的主要来源为K^(+)+Na^(+)、SO_(4)^(2−)和Cl^(−).矿井水的化学组分主要受蒸发浓缩影响.各含水层矿井水均存在不同程度的阳离子交替吸附和脱硫酸作用,由新生界至三叠系含水层,随着阳离子交替吸附作用加强,Ca^(2+)、Mg^(2+)含量不断下降.研究区内新生界和白垩系含水层的矿井水基本适宜农田灌溉,而直罗组、宝塔山和三叠系含水层的矿井水不适宜直接用于农田灌溉,提出矿井水“分层分质综合利用方法”.

离子交换行为对溶质运移影响作用的实验研究

为研究河流阶地和洪积扇这类典型水力沉积单元污染物运移规律,搭建了大尺寸室内渗流槽开展溶质运移实验。通过点投放NaNO_(3)溶液模拟点源污染物在水力沉积物中的运移过程,测定不同位置主要离子成分随时间的变化,用于分析离子交换过程对于溶质运移的影响及溶质迁移规律。结果表明:在运移过程中,NO_(3)^(2-)属于保守性离子,穿透曲线呈尖瘦形,Na^(+)受阳离子交替吸附作用的显著影响,峰形陡升缓降;阳离子交替吸附作用降低了Na^(+)的弥散度,离子交替吸附作用对弥散度的影响随着运移距离的增加愈加明显;运移初期高浓度Na+在砂层中能交换出相当数量的Ca^(2+),Mg^(2+),K^(+)等离子;运移后期阳离子交替吸附反应方向改变,沉积砂层吸附水中的Ca^(2+),Mg^(2+),K^(+),穿透曲线存在3种阳离子低于背景值的情况;交替吸附作用使得对流-弥散作用下的Na^(+)质量浓度穿透曲线形状更加宽缓,“拖尾”现象更为明显;渗流砂槽内不同区域的水化学类型在空间上产生了差异性。研究成果对于开展水力沉积单元地下水污染防治具有一定指导意义。

鸳鸯湖矿区地下水化学特征与成因分析

为了查明鸳鸯湖矿区地下水化学特征与成因,给矿区内矿井水害防治工作提供依据,对矿区内第四系、白垩系、直罗组、2~6煤间、6~18煤间、18煤以下含水层的水文地球化学进行分析。结果表明:地下水阳离子以K^(+)+Na^(+)为主,阴离子以SO_(4)^(2-)和Cl^(-)为主,并且这4种离子也是TDS的主要来源;第四系含水层地下水主要受到岩石矿物的风化溶滤作用的控制,其他含水层地下水均受到不同程度蒸发浓缩的作用;由地下水氯碱指数可知各含水层均存在不同程度的阳离子吸附作用,由深部18煤以下含水层至浅部第四系含水层氯碱指数逐渐减小,阳离子吸附作用不断加强,Ca^(2+)和Mg^(2+)含量不断下降,各含水层地下水均受到不同程度脱硫酸作用的影响;通过离子比值分析,各含水层地下水水化学成分主要来自岩盐的溶解,其中Ca^(2+)和Mg^(2+)来自硅酸盐和蒸发岩的溶解;从同位素分析可以发现第四系水的补给来源主要为大气降水,蒸发导致直罗组和2~6煤间延安组地下水中富集重同位素,各含水层之间存在不同程度的相互转化,并且接受其他水源的补给。

海原县山前地下水化学特征分析

在海原县采集地下水及泉水样品145组,采用Piper图解法、Gibbs半对数法、离子比例法等方法,对海原县山前地下水化学特征及其形成机制、空间演化规律进行了分析研究,结果表明:从南、西华山补给区至鸭儿涧排泄区,地下水化学类型由HCO3-Ca·Mg渐变为HCO3·SO4-Ca·Mg、SO4·Cl-Na·Mg·Ca、SO4·Cl-Na·Mg,HCO3-、Ca^2+含量逐渐减少,SO4^2+、Cl^-、Na^+含量逐渐增多;干盐池为一断陷封闭盆地,水文地质单元相对独立,从盆地边缘至盆地中心沉积物颗粒逐渐变细,地下水化学类型由HCO3·SO4-Ca·Mg渐变为HCO3·SO4-Na·Mg、SO4·Cl-Na·Mg、Cl·SO4-Na·Mg;从补给区至径流区,地下水化学类型的形成以溶滤作用为主,至径流区渐变为以阳离子交替吸附作用为主,排泄区以蒸发-浓缩作用为主。

四川盆地营山地区上三叠统须家河组二段水化学特征及其成因

上三叠统须家河组是四川盆地天然气勘探的重点层系之一,近年来在营山地区须二段勘探见到了好的效果。沉积盆地中赋存的地层水对于揭示储层成岩作用以及油气的生成和分布具有重要意义。目前在针对营山地区须二段油气成藏的研究成果中,以地层水为研究目标来探索储层成岩和流体活动的鲜见报道。为此,通过对须二段水化学分析数据进行统计、计算开展了地层水化学成分和分布特征的研究;通过对比现今海水蒸发轨迹线得出主要离子的相对富集和贫乏程度并结合典型交汇图版,初步开展了地层水来源及成因的研究。研究结果表明:①研究区须二段水是(Na^(+)+K^(+))、Cl^(-)和Ca^(2+)为主要离子组分的高矿化度、CaCl_(2)型水;②绝大多数地层水样品钠氯系数值小于0.85、变质系数值小于8、脱硫酸系数值为0、阳离子交换指数值大于0.129,反映出地质历史时期须二段封闭性好;③须二段现今地层水呈现高矿化度、Ca^(2+)相对富集而Na^(+)、Mg^(2+)相对贫乏的特征,是地层水的蒸发浓缩作用、阳离子交替吸附作用、斜长石钠长石化以及绿泥石大量形成等共同作用的结果。

安徽马鞍山市当涂地区地下水水化学特征及演化机制

【研究目的】了解长江中下游平原地区地下水流系统并深入分析其地下水水化学特征及其演化机制。【研究方法】综合马鞍山市当涂地区的水文地质条件、水动力场等,基于研究区水化学基本特征,运用多元统计分析、水化学图件、离子比值和反向水文地球化学模拟等方法对该地区浅层地下水水化学演化进行分析。【研究结果】结果表明:(1)研究区地下水主要为低矿化度偏碱性水,地下水组分中阳离子以Ca2+和Mg2+为主,阴离子以HCO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)为主。(2)研究区地下水水化学类型主要可分为7类,其中松散岩类孔隙含水岩组和碎屑岩类孔隙裂隙含水岩组的水化学类型主要为HCO_(3)-Ca型、HCO_(3)-Ca·Na型、HCO_(3)·Cl-Ca·Na型以及HCO_(3)-Ca·Mg型;基岩类裂隙含水岩组的化学类型主要为HCO_(3)·SO_(4)-Ca·Mg型和SO_(4)·HCO_(3)-Ca·Mg型。(3)研究区浅层地下水水样超标率为46%,总体水质较差,超标率较高的组分依次为Mn、高锰酸盐指数(CODMn)、硝酸盐(以N计)、Fe、As、氨氮(以N计)等。(4)研究区地下水的化学组分主要受到岩石风化作用的控制;此外,还存在Na-Ca的正向阳离子交替吸附作用。反向水文地球化学模拟结果进一步定量论证了水岩相互作用对本区浅层地下水组分的形成和演化起着主导作用。【结论】研究区地下水主要为低矿化度偏碱性,主要可分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水和基岩类裂隙水。主要离子比例和反向水文地球化学模拟揭示了本区浅层地下水化学组分主要是地下水溶滤方解石、白云石等碳酸盐矿物、石英、长石等硅酸盐矿物,高岭土等黏土矿物以及岩盐、石膏等达到过饱和之后形成的。

鲁西北阳谷地区浅层高氟地下水化学特征及成因

鲁西北地区是饮水型氟中毒较为突出的地区。选取鲁西北阳谷地区为研究对象,以水文地质调查和取样分析为工作基础,对浅层地下水采用多元统计分析法、地理信息空间分析法及Piper三线图探究了高氟地下水化学特征和赋存特征,结合饱和指数、Gibbs图和氯碱指数以及氟在土壤与地下水的相关关系,从溶解与沉淀平衡、蒸发浓缩和离子交替吸附作用方面分析了氟的来源和高氟地下水成因。结果表明:阳谷地区F-浓度大于或等于2 mg·L^-1的高氟水分布于地形较高的古河床高地;地下水F^-浓度由低到高,阳离子则由Ca^2+、Mg^2+向Na^+转变,阴离子则由SO4^2-和Cl^-向HCO3^-转变;阴、阳离子浓度随F^-浓度变化显示不同的规律性,且在F^-浓度大于或等于4 mg·L^-1的高氟水中,这种规律性变化更为明显;土壤和地下水呈碱性、高HCO3^-的化学特征以及区域地下水受蒸发浓缩作用影响是高氟水形成的水文地球化学背景条件;方解石、萤石和石膏的溶解与沉淀平衡以及阴、阳离子交替吸附作用是高氟水形成和分布的主控因素。

家具喷涂废气治理提质增效及工程设计实例

文章针对传统家具制造工业喷涂废气排放特征和治理现状,提出废气治理提质增效的有效途径。对某大型家具制造企业废气治理改造进行实例分析,改造后实现VOCs总量减排50%以上,废气收集和治理效率均大于95%,VOCs排放浓度低于10mg/m3,单位VOCs去除能耗下降80.97%。