季铵化纳米SiO2-N+@PCMS荷电改性正渗透复合膜及其对四环素的分离性能

通过化学法合成叔胺化纳米SiO₂（SiO₂-N）和聚对氯甲基苯乙烯（PCMS）,利用SiO₂-N中的叔胺基与PCMS中的氯甲基反应,生成大分子季铵化纳米SiO₂（SiO₂-N⁺@PCMS）,通过进一步与聚偏氟乙烯（PVDF）共混,以相转化法制备纳米荷电改性的PCMS/PVDF支撑底膜,进而采用界面聚合法制备正渗透（FO）复合膜.采用红外光谱、扫描电镜、zeta电位计和接触角测定仪等对支撑底膜和FO膜表面的化学结构、形貌、荷电性和亲水性等进行了分析,并通过正渗透装置对膜的分离性能进行了测试.结果表明该改性正渗透膜具有较好的荷正电性能,且随着SiO₂-N的加入可以有效提高正渗透膜的亲水性和分离性能,添加2 %的SiO₂-N改性正渗透膜的纯水通量最高可达到22.76 L·m^-2·h^-1,对四环素的截留率可达到98.5 %,经3次水-四环素-水循环过滤后,纯水通量恢复率仍然可达到90.1%.     

远程等离子体改善PVC生物填料表面性能的研究

'通过4种远程等离子体(Ar、He、O₂、N₂)对PVC填料进行表面改性,采用接触角测量和X射线光电子能谱分析(XPS)等手段,分析了改性前后PVC填料表面结构性能,评价了在等离子体表面改性中电子、离子、自由基的影响.结果表明,PVC表面经远程等离子体处理后,其表面润湿性和表面化学成分均发生变化,在最佳表面改性条件(放电功率60W,放电时间3min,Ar气流量为20cm³/s在距放电区40cm)下,PVC表面的(O+N)/C即从7%增加到22%,表面的水接触角从97°下降到15°以下.改性后的PVC填料表面生物膜形成速度加快,生物量显著增加.     

湖北丹江口水库主要离子化学季节变化及离子来源分析

2004～2006年对丹江口水库中的5个点位水质的 t 、pH、EC、TDS、ORP、SO^2-₄、Cl^-、NO^-₃、HCO^-₃、Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺、K⁺和Si进行了测定.综合运用方差分析及主成分分析对它们的季节变化及其来源进行了研究.结果表明,丹江口库区水体呈弱碱性,属于弱矿化度水,水质类型为HCO^-₃-Ca型水.主要阴、阳离子浓度范围为：Cl^-,（4.0±0.5～6.9±1.8）mg·L^-1;NO^-₃,（4.6±0.9～6.8±1.7）mg·L^-1;SO^2-₄,（24.3±2.7～35.4±6.9） mg·L^-1;HCO^-₃,（133.0±11.7～153.5±29.6）mg·L^-1;Na⁺,（2.0±0.3～5.3±1.0）mg·L^-1;K⁺,（0.7±0.09～1.6±0.7） mg·L^-1;Ca²⁺,（33.0±2.1～46.6±0.8）mg·L^-1;Mg²⁺,（8.0±2.5～10.5±3.2）mg·L^-1.方差分析显示除HCO^-₃和Si外,t、pH、EC、TDS、ORP、SO^2-₄、Cl^-、NO^-₃、Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺都表现出了显著的季节性差异,主要离子化学汛期浓度均小于对应的非汛期浓度.Na⁺和Mg²⁺的浓度只表现出秋汛<秋季,NO^-₃和SO^2-₄浓度却呈现出秋汛>秋季,这主要归因于降雨的大气沉降对水化学的贡献不同.HCO^-₃占主要阴离子的75%～88%,Ca²⁺和碱土金属分别占主要阳离子的60%～80%和87%～96%,表明碳酸盐岩风化是水体质子的主要来源及主要化学风化类型.参照我国及世界卫生组织饮用水标准,主要离子的浓度并未对人体产生危害.     

生物强化技术改善太湖梅梁湾水源地水质的研究

采用海绵状立方体新型载体ACP和PM2种材料,通过生物强化技术来改善太湖梅梁湾水源地水质.静态实验结果表明,生物强化技术对湖泊水体中的TN、NH₄⁺-N、NO₂^--N、NO₃^--N、TP、PO₄^3--P、Chl-a的平均去除率分别达到了83.13%、80.80%、70.57%、78.05%、62.71%、78.06%、84.77%.载体上生物量和生物活性的监测结果表明,载体ACP和载体PM具有很强的富集生物和提高生物活性的能力,富集后的生物量和生物活性能分别达到31.23,32.58μg/g、158.32,165.12μgTF/g.FISH检测技术发现,载体表面上富集硝化细菌(硝化菌、亚硝化菌)数量能分别达到6.4×10¹⁰个/g.PCR技术、16SrRNA分析表明,假单胞菌(Pseudomonas sp.)和芽孢杆菌(Bacillussp.)作为优势溶藻细菌富集,富集的丰度达到1.62%.     

硅气凝胶常压制备、表征及对狄氏剂吸附性能研究

以工业水玻璃为硅源,采用三甲基氯硅烷［(CH₃)₃SiCl,TMCS］/乙醇［CH₃CH₂OH,EtOH］/正己烷［C₆H₁₄］混合液对硅水凝胶进行溶剂交换和表面改性,在常压干燥条件下获得疏水硅气凝胶材料,并对其吸附狄氏剂性能进行了系统评价.BET、FTIR、热重等表征结果显示,制得的硅气凝胶材料接触角在135°～142°之间,比表面积在444～560 m²·g^-1之间,孔径范围为17.5～23.4 nm,孔隙率为94.8%～95.6%,材料在空气中的耐热温度约为380℃.改性剂用量与组成比例对材料性能有较大影响,在TMCS∶EtOH∶C₆H₁₄摩尔比为1∶1∶1时,材料疏水性、比表面积和孔容孔径等物理化学性质达到最大值.本方法制备的疏水硅气凝胶对狄氏剂表现出良好的吸附性能,4　h内狄氏剂去除率达到84%;吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附速率常数随疏水性增强而增大;Freundlich系数K_f为30.22 μg·g^-1,是活性炭的11倍.     

车辆限行对道路和施工扬尘排放的影响

采用降尘法对道路和施工扬尘排放进行连续监测,通过限行之前和限行期间数据分析,研究了“好运北京”体育赛事期间机动车交通限行措施对道路和施工扬尘的消减情况、道路和施工扬尘对北京大气环境颗粒物的贡献率、道路和施工扬尘源占本地颗粒物排放总量的比重.结果表明,车辆限行措施对降低道路和施工扬尘的效果明显;环路限行期间降尘量平均值为0.27 g·(m²·d)^-1,限行之前1个月和限行之前7d降尘量平均值为0.81和0.59 g·(m²·d)^-1,主干道和次干道限行期间降尘量平均值为0.21 g·(m²·d)^-1,限行之前1个月和限行之前7 d降尘量平均值为0.54和0.58 g·(m²·d)^-1,道路降尘量下降了60%～70%;限行期间民用建筑施工降尘量平均值为0.27 g·(m²·d)^-1,限行之前20 d为1.15 g·(m²·d)^-1,限行期间公用建筑施工降尘量平均值为1.06 g·(m²·d)^-1,限行之前20 d为1.55 g·(m²·d)^-1,施工降尘下降30%～47%;道路和施工扬尘是北京市颗粒物污染的主要来源,其对环境PM₁₀的贡献率为21%～36%;当本地污染源PM₁₀排放量占环境总量的50%和70%时,道路和施工扬尘PM₁₀排放量分别占本地污染源的42%～72%和30%～51%.     

Effect of alkaline earth metal promoter on catalytic activity of MnO2 for the complete oxidation of toluene

Herein, Na⁺ and Ca²⁺ are introduced to MnO₂ through cation-exchange method. The presence of Na⁺ and Ca²⁺ significantly enhance the catalytic activity of MnO₂ in toluene oxidation. Among them, the Ca-MnO₂ catalyst exhibits the best catalytic activity (T₅₀ = 194°C, T₉₀ = 215°C, E_a = 57.2 kJ/mol, reaction rate 8.40 × 10^?10 mol/(sec?m²) at 210°C. T₅₀ and T₉₀: the temperature of 50% and 90% toluene conversion; E_a: apparent activation energy) and possess high tolerance against 2.0 vol.% water vapor. Results reveal that the increased acidic sites of the MnO₂ sample can enhance the adsorption of gaseous toluene, and the mobility of oxygen species and the content of reactive oxygen species in the catalyst are significantly improved due to the formed oxygen vacancy. Thus these two factors result in excellent catalytic performance for toluene oxidation combining with the weak CO₂ adsorption ability.     

钢渣构造人工湿地运行初期无机氮转化特点研究

以钢渣为主要基质构建小型潜流湿地,探索湿地运行初期对污水中低浓度无机氮的去除效果及氮转化特点.结果表明,钢渣湿地对氨氮型污水中总氮(TN)、氨氮(NH⁺₄-Ｎ)和硝氮(ＮＯ^-₃-Ｎ)的去除速率分别是0.12、 0.07和0.10 　g·(m²·d)^-1,亚硝氮(ＮＯ^-2-Ｎ)积累速率是0.04 　g·(m²·d)^-1;荧光原位杂交方法没有在钢渣基质上检测到硝化细菌,NH⁺₄-Ｎ去除的主要途径是在高pH (>10)的水环境下挥发到上层土壤,由土壤层去除;钢渣湿地对硝氮型污水中TN的去除速率是0.23 　g·(m²·d)^-1,ＮＯ^-₃-Ｎ的去除速率是0.48 　g·(m²·d)^-1,ＮＯ^-₃-Ｎ在钢渣湿地内主要通过反硝化去除,反硝化过程中出现ＮＯ^-2-Ｎ积累,积累速率为0.22 　g·(m²·d)^-1.钢渣湿地运行初期对硝氮型污水的处理能力高于氨氮型污水,钢渣可作为一种强化反硝化基质应用于ＮＯ^-₃-Ｎ的去除或其他组合工艺中.     

生物活性炭流化床净化采油废水的效能及特性

为了解决采油废水生化处理难度大、处理效率低等问题,采用颗粒活性炭为载体的内循环流化床反应器工艺在好氧条件下净化采油废水.利用果壳粒状活性炭为载体,投配率为15%时效果较好;最优化水力停留时间为5h.借助有机物的表征参数COD、UV₂₅₄、UV₄₁₀、有机酸以及GC/MS分析方法对该工艺净化采油废水中的有机物的能力进行了研究,结果表明,COD去除率在25%～45%之间波动,UV₂₅₄、UV₄₁₀和有机酸的平均去除率分别为85.9%、73.6%和51.5%,含油量去除率可达100%,但很难去除长链烷烃.研究还发现,由于采油废水中含有某些高浓度的无机离子,如Ca²⁺、Cl^-,占据了活性炭吸附活性中心,从而对活性炭吸附和降解有机物的性能产生不利影响;采油废水温度较高也是影响生物活性炭处理效果的一个因素.     

沸石床多级生物膜焦化废水处理系统的NH+4-N去除稳定性研究

焦化废水处理中预处理蒸氨工艺不稳定容易引起生物处理出水NH⁺₄-N的波动,为了在有机物去除的同时提高生物系统对NH⁺₄-N的去除效果和稳定性,采用对NH⁺₄-N有良好吸附性能的天然斜发沸石为生物填料构建沸石床多级生物膜系统,考察了进水负荷对系统运行稳定性的影响、抗冲击负荷能力以及系统的功能分区和污染物迁移转化规律.结果表明,当系统进水NH⁺₄-N负荷≤0.21 kg/(m³·d)、COD负荷≤1.35　kg/(m³·d)时,出水NH⁺₄-N和COD的平均浓度分别为(2.2±1.2)mg/L和(228±60)mg/L,平均去除率分别达(99.1±0.5)%和(86.0±2.6)%.在低、高两次NH⁺₄-N冲击负荷［0.03　kg/(m³·d)和0.06　kg/(m³·d)］条件下,系统对NH⁺₄-N的平均去除率仍然分别高达99.0%和92.9%,高于对比系统的96.8%和89.3%,表现出良好的抗NH⁺₄-N冲击负荷性能与处理稳定性.系统好氧单元反应器沿程出现脱碳/硝化功能区(C/N区)和硝化功能区(N区),其中N区的NH⁺₄-N 降解速率为C/N区的2～8倍.系统进水中相对分子质量＜1×10³、 1×10³～1×10⁴、 ＞1×10⁴的TOC浓度分别为227.6、104.8和35.0 mg/L,处理出水中的TOC浓度分别为31.2、 22.9和31.5 mg/L,其中相对分子质量＜1×10³和1×10³～1×10⁴这2个范围的有机物降解良好,出水残余物质主要为相对分子质量＞1×10³的有机物.     

脉冲电晕放电治疗有机废气的研究—放电反应器结构

对脉冲电晕法治理甲苯有机废气进行了实验，考察了放电反应器结构及参数对其性能的影响。结果表明，对线－筒式反应器，当直径较小时，去除率较高，但易发生火花放电，实验条件下直径２０ｍｍ的反应器效果较好。若采用陶瓷管反应器，其效果较金属管明显提高，脉冲峰值电压Ｖｐ为４２ｋＶ时，可使甲苯的去除率由４０％提高到６１％左右。对线－板式反应器，放电间隙越大，甲苯的去除率越低，使用陶瓷板反应器可使甲苯去除率明显提高，     

飞灰和水在脉冲放电脱硫中作用的研究

为探讨脉冲放电脱硫和除尘结合的可行性 ,研究了飞灰和水对脉冲放电脱硫的影响。飞灰对脉冲放电脱硫影响不大 ;水对脉冲放电有明显抑制作用 ,但能显著提高脱硫效果 ,提高能量效率 ;飞灰和水协同作用对脱硫有利 ,不加氨时脱硫率达 1 6 2 % ,添加氨时电晕脱硫率达 30 5% ,总脱硫率 80 2 %。     

脉冲电晕放电下焦化废水脱硫的研究

在脉冲电晕放电条件下用武汉钢铁厂的炼焦废水进行了烟气脱硫实验.研究表明,焦化废水具有良好的脱硫能力,在实验温度范围内,其脱硫能力随烟气温度升高而增加.在烟气流量428m³/h,烟气温度65℃, 废水流量107L/h时,脱硫率为85%;引入脉冲电晕进一步提高了脱硫率,在电压52kV时脱硫率提高到90%.在脱除烟气中SO₂的同时,脉冲电晕放电使焦化废水中的油和酚的含量分别降低了39.26%和68.75%,并使99.98%的氰化物被除去,这对解决焦化废水生化处理中好氧微生物失活问题有重要意义.     

脉冲放电条件下用高炉煤气洗涤水脱硫的研究

采用自行设计的针-针式电极结构的等离子体反应器装置,在脉冲电晕放电作用下利用武汉钢铁(集团)公司2#焦炉的高炉煤气洗涤水进行了烟气脱硫模拟试验,考察了喷淋水种类、循环次数、液气比、电压峰值对SO2去除效果的影响,并对脱硫的产物进行了分析;考察了脉冲放电、SO2对氰化物去除效果的影响.研究结果表明:高炉煤气洗涤水具有较好...     

电晕氧化结合化学吸收脱除烟气中NO2实验研究

实验研究了直流电晕湿空气自由基簇射结合25%的NaOH溶液吸收的NOx脱除过程．结果表明：通过调节流过喷嘴电极中的空气流量,可以得到稳定的流光电晕;空气中水蒸汽对NOx脱除效率有影响;在反应器内同时有HNO2和HNO3生成;实验工况下,反应器NOx转化率45％以上,经吸收液吸收后系统总脱氮效率可达70％．     

多孔聚合物载体用于一体化生物流化床反应器中处理高浓度有机废水

采用一体化生物流化床反应器处理高浓度有机废水,在反应器的厌氧和好氧区分别加入特制的多孔聚合物载体。主要研究系统负荷运行期的CODCr去除效果以及多孔聚合物载体的生物膜形成特性,并对系统的NH3-N去除效果作了初步考察。实验结果表明:在系统负荷运行期内,当系统总进水CODCr浓度均值为3601.8mg/L,系统CODCr容积负荷均值为2.54kg/(m3.d),总出水CODCr浓度均值为384.0mg/L,系统总CODCr去除率均值达90.6%。生物相分析表明,多孔聚合物载体在厌氧区和好氧区的挂膜情况比较理想,形成的生物颗粒球形度很好。脱氮实验表明,按硝化反硝化的模式操作,当进水NH3-N浓度为280.3～350.7mg/L,整个系统的NH3-N去除率在68.5%～91.7%。     

水蒸气电晕放电下的烟气脱硫效果

采用多针-板式电极,在70 m³/h烟气流量范围内,研究了水蒸气浓度、烟气流量、电场强度等因素对不饱和水蒸气正直流电晕放电烟气脱硫率的影响以及水蒸气电晕放电对脉冲放电烟气脱硫率的提高.研究结果表明,实验范围内,按照NH₃∶SO₂摩尔比为2∶1添加NH3的条件下,增加水蒸气流量、增强电场强度、减少烟气流量,烟气脱硫率能提高10%,达到60%左右.同时,水蒸气电晕放电能使脉冲放电的烟气脱硫率提高5%左右,达到90%以上.     

Removal of NOx from flue gas with radical oxidation combined with chemical scrubber

In this paper, removal of NOx(namely DeNOx) from flue gas by radical injection combined with NaOH solution(26% by weight of NaOH in water) scrubbing was investigated. The experimental results showed that the steady streamer corona occurs through adjusting the flow rate of the oxygen fed into the nozzles electrode. The vapor in the oxygen has influence on the V-I characteristics of corona discharge. Both HNO2 and HNO3 come into being in the plasma reactor and the DeNOx efficiency in the plasma reactor is more than 60%. The overall DeNOx efficiency of the whole system reaches 81.7 % when the NaOH solution scrubbing is collaborated.     

湿空气作为自由基源物质脱除烟气中的NOx

以湿空气为自由基源物质,通过直流电晕放电自由基簇射,结合化学吸收脱除烟气中的NOx,比较了湿空气和湿氧气两种自由基源物质条件下的NOx脱除效果.结果表明,以湿空气为自由基源物质时的NOx脱除效率比湿氧气低.实验条件下,湿空气时,反应器NOx脱除效率为45.5%,经25%NaOH溶液吸收后系统总效率为68.6%;湿氧气时,反应器NOx脱除效率为71.5%,经25%NaOH溶液吸收后系统总效率为90.9%.     

脉冲电晕放电下用焦化废水脱硫的研究

在脉冲电晕放电条件下用武汉钢铁厂的炼焦废水进行了烟气脱硫实验。研究表明焦化废水具有良好的脱硫能力 ,实验中超过 85 %的SO2 被脱除 ,脉冲电晕的引入使出口处SO2 的含量进一步降低。在脱除烟气中SO2 的同时 ,脉冲电晕放电使焦化废水中油和酚的含量极大的减少 ,并使超过 99%的氰化物被除去 ,这对解决焦化废水的生化处理中的好氧微生物失活问题有重要意义 ,有利于降低焦化废水的生化处理的难度 ,并可达到以废治废的目的。该研究为钢铁企业的烟气脱硫和焦化废水处理提供一种新思路