UV/Fenton法处理硝基苯废气的试验研究

室内空气中可挥发有机污染物对人体的危害严重影响了人们的生活质量和身体健康,Fenton试剂法处理有机污水的研究较早.在液态时促进化学反应能够极大的提高低溶解性挥发性有机化合物(VOCS)的吸收率,进而提高去除率.本文提出采用UV/Fenton法处理硝基苯废气,论述了该方法去除硝基苯废气的机理及影响因素.实验表明,UV/Fenton法处理硝基苯废气效果较好,去除率达70%左右,可用于室内的循环空气处理.

薄膜反应器中UV光引发丙烯酰胺反相乳液连续聚合过程

报道了薄膜反应器在UV光直接引发丙烯酰胺(AM)反相乳液聚合中的应用。以OP-10/Span-80为复合乳化剂,环己烷为溶剂,在室温且不使用引发剂,采用UV光直接引发AM反相乳液聚合,所得聚合物相对分子质量达107。考察了单体浓度、光照强度、液体流量、转速等因素对聚合反应的影响。结果表明,单体浓度增加,聚合物相对分子质量提高,聚合速率先增加后减小;随着光强的增大,单体转化率和聚合速率增加,而聚合物相对分子质量下降;随着转速的增加,单体转化率和相对分子质量先增加后降低,当转速为300 r/min时达到最大值。通过调节转盘转速和原料流量得到最优停留时间。

我国城镇污水处理厂紫外消毒工艺运行情况调研及优化建议

城市污水处理是环境保护工程的重要组成部分,其中紫外消毒工艺因高效、环保等优点被广泛应用于污水处理厂。然而,紫外消毒工艺在实际运行中仍面临诸多挑战,如消毒剂量的合理性、设备选型与维护保养等,这些问题的存在不仅影响了污水处理厂的运行效率,也制约了紫外消毒技术的进一步推广。因此,对污水厂紫外消毒工艺进行系统调研,对于提升污水处理厂的运行管理水平和优化紫外消毒工艺设计具有重要意义。为充分了解污水处理厂实际运行中紫外消毒工艺存在的问题及影响因素,研究选取了全国范围内79座采用紫外消毒工艺的污水处理厂作为调研对象。这些污水处理厂分布广泛,涵盖了不同的地理环境和处理规模,范围覆盖西南、华中、华东、华南4大区域,包括四川、重庆、贵州、湖北、湖南、河南、山东、广东8个省市,处理规模由几百立方米每天到20万m^(3)/d,确保了研究的代表性和广泛性。调研内容包括紫外消毒工艺的运行参数、设备配置、维护保养情况以及出水水质等,旨在全面了解紫外消毒工艺的实际运行状况和存在的问题。调研结果显示,紫外消毒工艺基本能够满足城镇污水处理厂出水中粪大肠菌群数量控制要求,但仍存在紫外消毒剂量不合理、设备选型不合适、维护保养不到位等情况。此外,水量波动、出水悬浮固体(SS)和色度等水质因素也被证实对紫外消毒效果有显著影响。基于调研结果,研究提出了一系列针对性的建议:污水处理厂应根据实际水质和水量波动情况,合理调整紫外消毒剂量,以确保消毒效果;定期维护保养以延长设备使用寿命并保持消毒效果。这些建议不仅有助于提高现有污水处理厂的运行效率,也为新建污水处理厂的紫外消毒工艺设计提供了参考。

模拟敞开式UV反应槽的湍流模型比较研究

应用商用CFD软件F luent模拟敞开式UV反应槽内的流速分布及停留时间分布。分别采用4种湍流模型来评估湍动效应对流场分布的影响,其中包括标准k-ε模型、低雷诺数k-ε模型、雷诺应力模型(RSM)及分离涡(DES)模型。将模拟结果与实验数据进行对比发现,DES模型对于回流区的模拟好于其他模型;而在回流区域外,低雷诺数k-ε模型则更为合适。

基于原址不停水目标的某污水厂提标改扩建工程设计与运行

原污水处理厂现状规模为8万m^(3)/d,出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级B标准,采用氧化沟+二沉池处理工艺,占地面积约为53 395 m^(2)。采用以膜生物反应器(MBR)+紫外光催化臭氧氧化为主体的改造工艺路线,满足不新增用地要求,规模扩建至18万m^(3)/d,吨水占地仅为0.296 m^(2)/m^(3),出水标准提高至北京市《城镇污水处理厂水污染物排放标准》(DB11/890—2012)中的B标准。充分利用原有处理单元进行提标改扩建,主要为利旧扩增粗格栅提升泵房、将原氧化沟改造为改良厌氧-缺氧-好氧(AAO)工艺,主体生化单元按(10万+8万) m^(3)/d两系列模式先后实施。提标改扩建工程共分三阶段实施,实现施工期间不停水且维持原出水标准。预处理及深度处理单元土建按远期建设,总投资约为5.4亿元,其中相关设计思路可供类似工程参考。

低雷诺数模型模拟UV反应器湍流流场

依据低雷诺数k-ε模型,用CFD商业软件FLUENT,对UV消毒反应器进行数值模拟.UV消毒反应器结构的设计可以在很大程度上影响到饮用水的消毒水平,并且影响到了反应器的运行维护费用,因此优化反应器的结构设计十分重要.结果表明,运用低雷诺数k-ε模型模拟UV流场得到的结果能很好地符合实验得到的结果.因此,低雷诺数k-ε模型可以作为分析UV消毒反应器内的流场分布的可靠模型,该模型可以应用于分析不同结构的UV消毒反应器内的流动情况,帮助改善反应器的结构设计以达到改进消毒效果的目的.

UV/H_(2)O_(2)高级氧化反应器在石化废水中的应用研究

石化废水成分复杂、难以降解,传统处理技术难以满足净化处理要求。UV/H_(2)O_(2)高级氧化技术具有适应性广、高效、无二次污染等优点,为探究其对石化废水的实际处理效果,以山东某石化废水为处理对象,选用UV/H_(2)O_(2)高级氧化反应器,研究了水样pH值、COD、氨氮、总氮浓度以及双氧水消耗量的变化情况。结果表明,UV/H_(2)O_(2)高级氧化反应器处理石化废水过程中,双氧水裂解产生·OH,·OH氧化分解包括含氮有机物在内的有机污染物;在pH值为2.38~3.86,双氧水质量浓度为10~1010 mg/L时,石化废水中近一半有机氮转化为氨氮,COD去除率超过83%;双氧水消耗量随时间线性增加,几乎不受双氧水浓度限制;COD去除量和双氧水消耗量具有良好的线性关系,双氧水利用率达到理论值的63.75%,为石化废水的实际扩大应用提供了理论参考。

蜂窝型光催化反应器载体表面光强分布建模与分析

为了提高蜂窝型纳米二氧化钛(TiO2)光催化反应器紫外线光子的利用率,建立了平行式光催化反应器载体表面光强分布数学模型,并进行了仿真分析,结果表明:在紫外灯管功率不变的情况下,紫外光子强度总体与紫外灯管排布面到光催化剂载体平面垂直距离、紫外灯管间距呈现正向关系,但两参数的比例对辐射光强的x方向分布的均匀性影响较大,比例越小,x方向光强分布越不均匀。y方向的光强分布较为均匀,与两参数关系较小。仿真结果为蜂窝状光催化反应器载体表面紫外灯管的布局和功率选择提供了指导。

微反应器中丙烯酸羟乙酯改性异氟尔酮二异氰酸酯的实验研究

丙烯酸羟乙酯改性异氟尔酮二异氰酸酯与其他丙烯酸酯类单体共聚合,可以提高聚合物的热分解温度,提高聚合物膜的硬度,改善聚合物的耐水性、自洁性、耐划伤性能及耐黄变性能。实验研究了一种采用传质传热性能优异的微结构反应器来合成丙烯酸羟乙酯改性异氟尔酮二异氰酸酯单体的方法,对反应温度、反应时间、催化剂用量、流速、管径等反应条件进行优化,并用实验室自制的聚氨酯丙烯酸树脂进行加与不加改性单体共聚的固化膜进行性能对比研究,结果表明,以管径1 mm,流速为2 mL/min,停留时间为3.5 min,反应温度为70℃,催化剂用量为1.5%的条件最优,该条件下转化率高。加丙烯酸羟乙酯改性异氟尔酮二异氰酸酯单体共聚的固化膜在耐热、硬度以及耐水性能等方面更加优异。

Efficient synthesis of vitamin D3 in a 3D ultraviolet photochemical microreactor fabricated using an ultrafast laser

Large-scale,high-precision,and high-transparency microchannels hold great potential for developing high-performance continuous-flow photochemical reactions.We demonstrated ultrafast laser-enabled fabrication of three-dimensional microchannel reactors in ultraviolet(UV)grade fused silica which exhibit high transparency under the illumination of UV light sources of wavelengths well below 300 nm with excellent mixing efficiency.With the fabricated glass microchannel reactors,we demonstrated continuous-flow photochemical synthesis of vitamin D_(3) with UV LED array light sources.

多相光催化反应器中紫外光辐射能分布的研究

研究了多相光催化反应器中紫外光辐射能量的分布 ,其测试系统主要为光导纤维 光栅光谱仪 .结果表明 ,紫外光辐射相对能量在多相光催化反应器中轴向和径向的分布是不均匀的 ,轴向的能量分布是中轴处能量最大 ,远离中轴能量逐渐减弱 ;径向的能量分布是随着径向远离光源而逐渐减弱 .光催化剂对紫外光辐射能的吸收和阻挡作用较大 ,微孔曝气对光辐射能量的衰减影响较小 .

紫外线消毒系统中强度分布的理论计算与生物验证对比

应用以MPSS模型为基础的计算软件UVcalc对某饮用水紫外线消毒反应器进行强度分布的计算,同时,采用枯草芽孢杆菌(ATCC9372)作为受试菌种进行生物验证.结果显示,在该反应器中理论计算数值总体上明显高于生物验证的数值,反应器中最低紫外剂量区域出现在2支灯管之间的反应器壁附近.另外,理论计算和生物验证的误差与流量、透光率具有相关性.在高流量、低透光率的情况下,理论计算的数值更接近于生物验证数值.相对于理论计算,生物验证是确定紫外线反应器剂量反应曲线的可靠方法.

一种测定光催化反应器中紫外光辐射能的新方法

设计了一种利用光导纤维测定多相光催化反应器中紫外光辐射能的新方法,并系统地研究了影响光催化反应器中紫外光辐射能分布规律的各种因素。结果表明:光催化剂对紫外光辐射能的吸收和阻挡作用较大,其紫外光辐射能量与在反应器中的穿透距离之间的关系可用一指数方程表示,Y=8 98exp(-1 1408X)。紫外光辐射能在反应器中轴向上的分布是不均匀的,在反应器的中间处最强,而在反应器上、下两部分则较小。

麦角固醇连续光转化生产维生素D_2新工艺

本研究使用一种自制的新型高效紫外光源 ,对麦角固醇生产维生素D2 (简称VD2 )进行了连续式光反应器的工业化规模放大实验 ,并对反应条件进行了优化 ,得到了较好的结果。最终麦角固醇转化率为 6 0 %以上 ,VD2 选择性得率为 6 5 %以上。与以往工艺相比较 ,连续式光反应器具有效率高、易于工业化放大的优点。

用于光催化反应器的双面出光LED光源设计

从光催化反应器的光源结构出发,采用波长为365 nm的紫外2835LED作为光源。使用基材为PMMA并分别掺入二氧化硅和氧化铝晶体颗粒的亚克力板作为纳米导光板。利用建模工具Solidworks及仿真工具Lighttools设计导光板双面出光模型,并进行仿真优化。仿真结果表明,当导光板尺寸为600 mm×300 mm×4 mm,采用氧化铝纳米晶粒的粒子数密度为3 450 mm^(-3),粒径为2 150 nm时,紫外光光耦合效率在70%以上,双面出光光照均匀度均在80%以上,符合光催化反应器光源的要求。

TiO_2紫外光催化技术现状及展望

TiO2紫外光催化作为一种新兴的高级氧化技术,对难降解有机污染物具有普适、高效等特点,使其在环境污染治理中具有广阔的应用前景。针对TiO2紫外光催化技术中催化剂负载、反应器设计等几个重要问题进行了简要概述。

水力负荷对生物陶粒反应器运行的影响

水力负荷较低（２－５ｍ３／ｍ２ｈ）是影响生物陶粒反应器在实际中运用推广的重要因素之一．本实验研究了不同水力负荷条件下（４ｍ３／ｍ２ｈ、７ｍ３／ｍ２ｈ）生物陶粒反应器对进水中有机物、氨氮及其它污染物的去除效果．结果表明，不同水力负荷对生物陶粒反应器处理效果没有显著影响，对ＯＣ、氨氮、ＵＶ２５４、色度和浊度去除率分别为２０％、９０％、３０％、３８％、７６％．水力负荷提高到７ｍ３／ｍ２ｈ可大大减少工程造价，促进该技术的实际运用．

组合方法去除新型采油污水中有机污染物的研究

含聚丙烯酰胺采油污水的有效处理是近年来困扰油田三次采油生产的一个难题。研究采用移动床生物膜技术与O3/UV/H2O2高级氧化技术的组合方法来处理含聚丙烯酰胺采油污水。实验结果表明,移动床生物膜技术可以有效去除污水中的石油类有机物,但对聚丙烯酰胺几乎无效果。O3/UV/H2O2高级氧化技术可以降解污水中的聚丙烯酰胺。组合方法处理后的含聚丙烯酰胺采油污水水质可以达到污水综合排放标准中的一级要求。

紫外辐射与生物膜同步耦合降解喹啉

紫外辐射光解与生物降解同步耦合的气升式内循环反应器用于喹啉的降解.实验过程中分别采用单独紫外光解、单独生物降解和紫外光解与生物降解同步耦合的方法对喹啉进行降解.结果表明,喹啉在紫外光解与生物降解同步耦合的作用下,其降解速率明显提高.喹啉降解动力学分析结果表明,喹啉的生物降解可以用有抑制性的Haldane模型描述.相比生物降解过程,单独紫外光解对喹啉的降解速率可以忽略,但将紫外辐射与生物降解耦合在一起后,可以提高喹啉的最大降解速率近1倍并减小抑制常数36%,同时还可以提高喹啉的矿化程度.

微波紫外高级氧化装置处理印染废水的研究

利用微波激发紫外光化学氧化和催化氧化协同作用研发的新型MW/UV/TiO_2反应器,以活性艳红X-3B模拟废水为处理对象,考察了曝气量、循环水流量、印染废水初始pH值和浓度等四个因素对印染废水处理效果的影响,结果表明在曝气量2.5 m3/h,水流量2m^3/h,废水浓度200 mg/L,初始pH值为8的条件下COD_(cr)和脱色率分别为51.06%和98.57%。