释氧渗透反应格栅填料的改进研究

释氧材料的性能是释氧格栅能否经济有效地应用到地下水原位修复中的关键因素。作者在前人研究的基础上,通过在一般的释氧材料中加入膨润土而使释氧材料的性能得到明显的改善。这种释氧材料释氧速率平缓,释氧时间长,总释氧量大,是一种能有效应用到释氧格栅中的改进释氧材料。实验数据表明,在天然地下水的作用下,该材料持续释氧约1a后,水中的溶解氧还能保持在15mg/L左右;把本材料引入地下水中不会显著改变地下水环境的pH值,天然含水层介质能把pH值缓冲到一个中性的环境。

与铁相关的几种渗透反应格栅材料性能的比较

挥发性氯代有机化合物为地下水和饮用水中最常见的挥发性有机污染之一。文中对日益引人注意的渗透反应格栅(PRB:permeable reactive barrier)材料进行了研究。主要在实验室条件下,利用中国现有的实用性材料———铸铁的铁屑、实验室合成双金属和纳米双金属作为反应介质,对反应的脱氯效果和机理、还原性脱氯的反应动力学和影响因素进行初步的研究,以寻求一种可以大量得到的廉价而高效的材料,研究它对氯代烃的降解效率。在研究中选择最有代表性的CT和PCE作为目标污染物,讨论粒状铁、双金属以及纳米双金属对氯代有机物的降解速率,确定气相色谱法测定水溶液中的氯代有机物浓度的最佳实验条件,比较3 类反应介质的特点和应用范围。

可渗透反应格栅/墙修复地下水技术

介绍了可渗透反应格栅/墙的安装形式、结构类型、修复机理及活性反应材料的选取等。大量研究表明,可渗透反应格栅/墙技术作为一种地下水抽出处理方法的替代技术,可有效去除地下水中的重金属、无机阴离子、有机物等污染物质,具有良好的发展前景。与传统修复技术相比,可渗透反应格栅/墙技术具有经济、长效等特点。

零价铁渗透反应格栅原位修复地下水中氯代烃的应用及研究进展

零价铁(Fe0)渗透反应格栅是一种简单廉价而有效的新型技术,可用来修复地下水中的氯代烃污染。Fe0渗透反应格栅有广阔的应用前景,但也有自身的一些缺点,仍需进一步研究改善。本文介绍了目前渗透反应格栅的安装结构及特点,并对Fe0渗透反应格栅的现场应用及研究进展情况进行了系统论述。

地下水有机污染修复的渗透反应格栅技术

地下水有机污染的渗透反应格栅技术具有处理费用低、处理水平高和环境影响小等特点,正逐步成为地下水有机污染治理的一个重要研究领域。本文是在查阅国内外文献资料的基础上,详细地介绍了渗透反应格栅技术的降解机理、反应格栅的类型、施工技术的影响和应用前景。

渗透反应格栅去除地下水中铵的化学生物联合柱研究

通过柱实验对比研究了天然河沙、沈阳沸石、复合介质（释氧材料和沈阳沸石）作为渗透反应格栅填料修复地下水中铵污染的可行性。结果表明：柱实验运行120孔隙体积（Pv）期间，在进水流速为1．8m/d，铵浓度为6．6—10．3mg／L的条件下，实验设计的复合介质填充柱对铵去除率达到99％以上。沸石在吸附去除铵的同时，又可作为微生物生长的载体，使铵进一步通过生物硝化作用被去除，实现沸石的生物再生。释氧材料的加入保证了硝化细菌繁殖所需要的溶解氧条件，水经过释氧层后溶解氧含量由2mg／L增加到6mg／L以上（最高达到22mg／L左右）。实验中通过硝化作用去除的铵量占总去除量的74％左右，实现了沸石吸附联合微生物共同作用去除铵，有助于保证反应柱长期高效地去除地下水中铵污染。

生物渗透反应格栅修复甲基叔丁基醚污染地下水的模拟

渗透反应格栅技术(PRB)修复污染地下水的现场模拟是实际工程设计、过程预测及修复效果评价的有效手段。以甲基叔丁基醚(MTBE)为研究对象,在多孔介质流体动力学、传质学、生物降解动力学等基础上,建立了生物渗透反应格栅修复MTBE污染地下水的数学模型。由双柱法的实验结果可知,模型模拟结果与实验数据的平均相对误差为5.74%,说明文中所建模型能够很好地描述MTBE在反应格栅内的降解去除过程;由污染物在格栅及其附近区域的浓度分布可知,由于部分流体从格栅侧面进入,污染物在此流径上得不到充分降解,表现为生物渗透反应格栅系统处理后的地下水区域边缘处的MTBE浓度高于其中心区域浓度,该结果可用于指导现场PRB系统及其附属设施的设计和安装。

地下水污染修复的渗透反应格栅技术

渗透反应格栅是一种原位修复地下水的新技术,具有经济、便捷等特点。大量研究表明,渗透反应格栅可以有效去除重金属和氯代烃等污染物。本文概括了渗透反应格栅去除污染物的研究进展及实际应用,简要分析了此技术存在的问题和发展前景。目前渗透反应格栅已经在世界各地应用,可以预料,这一技术在我国有良好的应用前景。

矿物介质材料在渗透反应格栅技术中的应用研究进展

渗透反应格栅(Permeable Reactive Barrier,PRB)技术是一种有效、实用的地下水原位修复技术,反应介质材料是PRB技术的核心。鉴于传统铁基介质材料在PRB运行中存在易氧化、堵塞的问题,本文围绕3大类典型矿物材料(含铁矿物、孔道/层状结构矿物和磷灰石),结合其晶体结构特点,介绍了它们作为PRB介质材料的原理及应用研究进展,并进一步讨论了目前相关研究的局限及未来发展的重点方向。

铁渗透反应格栅下游水化学环境变化对微生物群落分布的影响

文中分别以苯、甲苯、苯和甲苯为碳源,直接采用地下水和采用加入铁和三氯乙烯(TCE)浸泡过的地下水进行微生物培养和驯化,得到6种不同的菌液,结合PCR-16S rDNA分子生物学鉴定技术,分析其中微生物的群落差异。结果表明:在铁渗透反应格栅(Fe0-PRB)下游的水化学环境中,降解苯和甲苯的微生物优势群落减少,芽孢杆菌属和自养黄色杆菌属是其中的优势群落。地下水地球化学环境变化是微生物落群减少的主要因素。

影响铁渗透反应格栅修复地下水中氯代烃长期运行性能的研究进展

铁渗透反应格栅技术修复地下水中氯代烃,尤其是四氯乙烯和三氯乙烯,已日臻成熟;近年,研究者对该技术的关注已集中到影响格栅长期运行性能的因素上。文章从地下水的常量化学组分、铁表面形成的矿物沉淀、铁渗透反应格栅中的微生物和共存有机污染物4个方面,对影响其长期运行性能的因素进行了综述。分析表明,铁表面矿物的长期积累是降低格栅长期运行性能的主要因素,并对该技术的发展进行了展望。

改性沸石负载纳米铁/镍去除地下水中2,4-二氯苯酚的渗透反应格栅研究

为研究新制备复合材料改性沸石负载纳米零价铁/镍去除水中2,4-二氯苯酚效果以及该材料在地下水污染原位修复中的应用情况,开展了2,4-二氯苯酚的批实验和柱实验。结果表明,材料的双金属颗粒分散性良好,避免了团聚现象的出现。水中2,4-二氯苯酚的去除是在复合材料表面降解和吸附协同作用的结果,且降解在整个过程发挥更大的作用。通过渗透反应格栅实验中不同孔隙体积下p H、ORP、温度的考察发现,溶液处于弱碱性状态,不利于脱氯反应的进行,而体系ORP和温度均有利于2,4-二氯苯酚的脱氯反应。

平流池反应格改造总结

平流池反应格是关系全公司生产的重要制水设备。详细介绍了反应格改造的原因、方案、实施情况以及改造后的效果,并对平流池改造后存在的问题进行了分析,提出了进一步改进的设想。

基于格氏反应的镁离子电解液的合成与性质

随着“双碳”战略的实施,新能源产业的发展已经成为必然趋势,因而对先进储能技术的需求也日益增加。其中,电化学储能技术发展较为迅速,是当前学术界和产业界的研究热点。与锂离子电池相比,镁电池具有能量密度高、成本低、环境资源友好等优势,是下一代电池技术发展的重要方向之一。在传统非水电解液中,金属镁负极易形成低离子导电性的钝化层,阻碍镁离子的电化学沉积/溶出,极大限制了镁电池的发展。因此,探索有效的镁离子电解液体系是提升镁电池性能的关键要素。本工作以经典有机化学实验“格氏反应”为切入点,聚焦于镁离子非水导体的制备及其在镁电池体系的应用探索,将有机化学基础理论知识与前沿电化学储能技术相结合,帮助学生拓展科学视野,激发学习兴趣,同时提高能源安全意识和科学素养。

地下水渗透反应格栅技术发展综述

面对日益严重的地下水污染,地下水渗透反应格栅技术作为一种原位、简易、被动技术在地下水污染修复中被广泛研究和应用。依据渗透反应格栅技术的定义及发展历程,渗透反应格栅技术的发展大致可以分为2个阶段,即2000年以前的传统零价铁渗透反应格栅阶段和2000年以后的新型复合介质渗透反应格栅阶段。伴随地下水污染形势的日益复杂化,以及渗透反应格栅技术的不断应用和材料科学等其他学科的飞速发展,未来渗透反应格栅技术的发展将主要集中于复合介质与新介质的开发、组合式渗透反应格栅技术的研发、渗透反应格栅技术与其他修复技术的联用以及渗透反应格栅工程的长期监测及管理。

多介质渗透反应格栅中氨氮的转化与存在形态

在利用渗透反应格栅技术修复地下水氨氮污染过程中,掌握氨氮在不同介质环境中的转化规律及存在形态对多介质渗透反应格栅中各介质作用及氮转化过程的控制十分重要。针对进水氨氮浓度约10 mg/L的模拟地下水,以天然河沙、释氧材料、斜发沸石及海绵铁为反应介质,设计了一套多介质渗透反应格栅模拟氨氮在各介质环境中的转化及归宿。结果表明,在天然河沙层,氨氮优先被河沙吸附固定,但去除量有限(△C<1.5 mg/L),氨氮主要以离子态溶于模拟地下水。在好氧沸石层,氨氮经沸石吸附及生物硝化协同作用几乎被完全去除,该层出水氨氮浓度低于0.01 mg/L,且氮主要存在形态为硝酸盐氮(C=10～26.6 mg/L)。在铁厌氧层,部分硝酸盐氮经海绵铁化学还原和生物反硝化作用,分别被转化为氨氮(△C=2～9.5 mg/L)和氮气(△C<8 mg/L),其余硝酸盐氮以离子态继续存留于模拟地下水。

复合介质渗透反应格栅去除地下水中的氨氮

针对受低浓度氨氮污染的地下水,实验筛选组合了不同的反应介质,利用串联的多介质填充柱模拟渗透反应格栅,通过物理吸附及生物硝化-反硝化作用来实现氮的去除。结果表明,在进水氨氮浓度为10 mg/L、流速为0.5 m/d的条件下,模拟柱对氨氮的去除率达到98%以上,且不会出现亚硝酸盐及硝酸盐浓度的升高。水体经过释氧柱后溶解氧由2mg/L升高至10 mg/L以上,表明释氧材料可提供硝化细菌所需的好氧环境。好氧柱中填充易于生物挂膜的生物陶粒及对氨氮有较强吸附能力的沸石,二者联用通过生物硝化-物理吸附协同作用实现对氨氮的去除,其中生物作用实现的氨氮去除量占总去除量的50%左右。后续厌氧反应柱填充海绵铁除氧并利用松树皮颗粒作为碳源,创造反硝化菌生长条件,硝酸盐氮浓度可由10 mg/L降低至5 mg/L以下,实现对好氧反应阶段所产生的硝酸盐的去除,避免了地下水的二次污染。

2-位甲(乙)酰基焦脱镁叶绿酸a甲酯的9-位羰基保护及其格氏反应

以焦脱镁叶绿酸a甲酯为起始原料 ,利用其 2 位乙烯基的加成和氧化反应将乙烯基转化成羟烷基 .为了排除9 位羰基对后期化学反应的影响 ,首先通过乙二醇对其进行保护 ,合成了 9 位羰基保护的焦脱镁叶绿酸的衍生物 ,再利用氧化反应将羟烷基氧化成甲酰和乙酰基 ,进而成功地进行了格氏反应 .所合成的焦脱镁叶绿酸a甲酯的衍生物均经UV ,IR 。

4-(2',4'-二氟苯基)-苯乙酮的拜耳-维利格反应研究

研究了题示化合物的拜耳－ 维利格反应特性，考察了温度、催化剂、惰性气体保护、操作方式、过酸用量等影响因素。确定了该反应的最佳条件为：５０ ℃，复合催化剂催化，惰性气体保护，两步法操作，ｎ（过酸）∶ｎ（酮）＝ ３∶１。揭示了有无惰性气体保护对该反应的反应速率和收率有重要的影响这一特性，并给出了解释。在最佳条件下，整个反应时间只需７ ｈ，且收率能达到９２ ％ 。

通过格氏反应制备羧酸烷基芴的方法研究

以9,9-二己基-2,7-二溴代芴和干冰为原料,无水四氢呋喃为溶剂,在一定条件下通过格氏反应制备了2,7-二羧酸-9,9-二己基芴,收率58%。探讨了反应原料、引发剂、溶剂等方面因素对反应的影响。