低温等离子体法去除苯和甲苯废气性能研究

对低温等离子体法去除苯和甲苯废气的性能进行了探讨,在理论分析的基础上进行实验研究。低温等离子体法去除苯和甲苯的机理是放电反应产生的高能电子与苯和甲苯分子发生非弹性碰撞并将能量全部或部分传递给目标分子,使其裂解、激化。被裂解、激化的分子与臭氧、活性基团发生一系列物理、化学反应后生成二氧化碳、一氧化碳和水。实验结果表明,苯和甲苯的去除率随着电场强度的增强而增大,随着气体流速的增大而减小。在较高电场强度下,有钛酸钡填料的反应器比无填料的反应器对苯和甲苯的去除率高得多,苯最高去除率可达92 6%,甲苯可达到96 8%。相同条件下甲苯比苯更容易去除。     

低温等离子体法处理甲醛气体

报道用低温等离子体的方法去除甲醛气体，主要考察了电场强度、进口浓度及填料对于甲醛气体去除效率的影响。实验研究结果表明，随着电场强度的增加，进口浓度的降低和在反应器中加有填料都会提高甲醛气体的去除效率。低温等离子体方法去除甲醛气体的机理可分为2部分：电子与污染物分子的直接碰撞和电场产生的活性粒子与污染物分子之间发生的一系列化学反应。     

低温等离子体法处理甲醛气体

报道用低温等离子体的方法去除甲醛气体,主要考察了电场强度、进口浓度及填料对于甲醛气体去除效率的影响。实验研究结果表明,随着电场强度的增加,进口浓度的降低和在反应器中加有填料都会提高甲醛气体的去除效率。低温等离子体方法去除甲醛气体的机理可分为2部分:电子与污染物分子的直接碰撞和电场产生的活性粒子与污染物分子之间发生的一系列化学反应。     

吸附联合低温等离子体法去除甲苯废气

对介质阻挡放电条件下产生的低温等离子体联合吸附去除低浓度甲苯废气进行了实验研究。考察了反应器内分别填充分子筛、陶瓷环和混合填料时,甲苯的吸附效果;比较了各种填充条件下,低温等离子体对甲苯的去除效果和副产物臭氧的产生量;并对填充混合填料时不同外加电压、不同操作条件下,吸附联合低温等离子体去除甲苯的过程进行系统的研究。结果表明,外加电压相同,混合填料对甲苯的去除率最高,大于97%,依次是分子筛、陶瓷环、无填充;同时混合填料的臭氧浓度小于其他填料;当电压为18 kV时,混合填料可获得较高的甲苯去除率,同时产生的臭氧副产物最少。     

介质阻挡放电处理甲苯及其放电参量的研究

采用等离子体反应器介质阻挡放电产生低温等离子体处理甲苯,在分析负载等效电路的基础上,利用电压-电荷Lis-sajous图形法对气体放电过程中的放电参量进行测量研究,并探讨了相关工况参数对甲苯去除率的影响.研究结果表明,该反应器所得能量随着电压的增大而增大;气隙等效电容随着外加电压和气隙厚度的增大而减小;电压较低时.电介质等效电容变化不大,随着电压的增大迅速升高,当电压达到一定值后,电介质等效电容变化平缓;该反应器采用粗电极对甲苯的去除率优于细电极;甲苯的去除率随着放电功率的上升而提高,但是能量效率却呈降低的趋势.此外,研究发现甲苯的初始浓度与气体流量与甲苯的去除率呈反比,而与甲苯的绝对去除量呈正比.     

吸附增效低温等离子体法去除甲苯废气的研究

采用150Hz中频高压交流电源作为低温等离子体发生源,选用典型的微孔γ-Al2O3球形颗粒吸附剂(以下简称γ-Al2O3)作为等离子体反应器填充材料,协同低温等离子体法催化降解甲苯废气。考察了在不同条件下,γ-Al2O3的甲苯吸脱附效果和吸附增效低温等离子体法的甲苯去除效果。结果表明,甲苯降解反应主要发生在γ-Al2O3的表面,甲苯的去除率在一定的浓度范围内与γ-Al2O3表面吸附的甲苯量成正比关系;填充γ-Al2O3有利于提高甲苯去除率及等离子体反应器能量利用率;γ-Al2O3对臭氧的降解表现出一定的促进作用。     

低温等离子体联合技术降解甲苯气体的研究

以自制的纳米钛酸钡基介电材料为催化剂,以电工陶瓷拉西环为载体,利用介质阻挡放电产生的低温等离子体对常压下流动态含甲苯的空气进行处理,研究了电场强度、空塔气速、甲苯初始浓度及不同填料情况下甲苯的降解及臭氧产生情况,初步探讨了等离子体联合技术降解甲苯的机制,并进行了产物分析.实验结果表明,甲苯降解率随电场强度的提高而上升,随空塔气速和甲苯初始浓度的增加而降低;随反应器内填料变化,甲苯降解率表现为催化剂填料》普通填料》无填料,其降解率最高可达95%.当电场强度》13.0 kV/cm时,臭氧浓度因受到过量的高能电子攻击而发生分解,表现为臭氧浓度随电场强度的继续增加而降低,故最佳电场强度为13.0 kV/cm.当9.0 kV/cm＜电场强度＜13.0 kV/cm,臭氧产量表现为催化剂填料＞普通填料＞无填料,纳米钛酸钡基介电材料大大增强了臭氧的产量.     

单介质和双介质阻挡放电低温等离子体降解甲苯的比较

为研究介质阻挡放电(DBD)反应器结构对低温等离子体降解甲苯的影响,设计了具有单层介质和双层介质的DBD反应器。对2种反应器的放电特征、甲苯去除率、矿化率、CO_2选择性和能量效率进行了比较,并对施加电压和初始浓度对甲苯降解效果的影响进行了分析。结果表明:在相同电压下,双介质反应器(DDBD)具有更高的电场强度,而单介质反应器(SDBD)的输入功率更高;当甲苯浓度和电压分别为616、1 027、1 848 mg·m~(-3)和14～24 kV时,双介质中的甲苯去除率为9.4%～100%、7.4%～99%、5.1%～64%,单介质为67%～98%、46%～90%、26%～59%。这说明低电压下单介质反应器的甲苯去除率更高,而高电压下则相反,并且,浓度降低、电压升高有利于甲苯的降解。单介质反应器的能量效率随电压升高而降低,双介质反应器则先升高后下降,且双介质反应器的能量效率高于单介质反应器(16～24 kV)。以上研究可为介质阻挡放电在VOCs去除方面的应用提供参考。     

利用悬浮填料附着生物膜同步去除碳氮磷

采用移动床生物膜反应器（MBBR）处理配制模拟废水,实验结果表明,水力停留时间为6h、悬浮填料填充率为40％时,在不同C／N／P比率条件下,MBBR对COD、NH4＋-N和TN去除性能好且稳定,平均去除率分别达到90％、94．8％和62．39％以上,而TP的去除率受C／N／P值影响较大,当C／N／P的比值为100／10／1．8时,平均去除率达到58．03％。一定的溶解氧（DO）质量浓度能保证反应器中COD、NH4-N高效稳定的去除,同时是TN和TP同时去除的重要影响因素,在MBBR中最佳DO值约为3mg／L。由于附着在悬浮填料生物膜内部存在厌氧、缺氧微环境条件,在反应器中存在少量的反硝化聚磷菌。     

能量注入对放电等离子体去除气相苯系物的影响

采用正极性高压直流供电和串齿线放电极--管式接地极构成的放电等离子体反应器,研究了苯系物(苯、甲苯和对二甲苯)去除效率与供电电压之间的关系,以及放电极齿轮数对苯系物去除效率、COx(CO2 CO)生成量和能量效率的影响.研究结果表明,苯系物的去除效率、COx生成量皆随电压升高而增大.随着电压升高,能量效率先升后降,当电压为11 kV左右时,能量效率最高.对应放电齿轮数为31的苯系物去除效率、COx生成量和能量效率皆高于放电齿轮数为55或7,这表明对应特定的等离子体反应器,有一最佳放电齿数匹配.     

顶空气相色谱测试水中苯系混合物在不同材料上的吸附行为

设计了正交实验对5种材料吸附模拟废水中苯系混合物(苯、甲苯、二甲苯)的条件进行优化,CD02硅藻土与X型纳米分子筛以2∶1(质量比)进行复合后,对苯系混合物去除效果最好.采用顶空气相色谱法测定8种不同材料对水中苯系混合物的去除情况,结果表明复合材料对苯系混合物具有良好的去除效果,仅次于活性炭.复合材料在pH为7、搅拌时间为25 min、用量为1.8g/L时,对苯系混合物质量浓度为4.0 mg/L模拟废水的平均去除率为87.56％.经过4次再生后,复合材料的再生率仍高达84.90％,对苯系混合物的平均去除率为91.49％.     

竹制填料生物接触氧化工艺处理污染河水

针对受污染的湖溪河水质特征,以传统弹性塑料填料做对比,研究以竹球和竹丝为填料的生物接触氧化工艺,考察填料的挂膜时间、生物量和污水处理效果;确定连续曝气和间歇曝气时反应器的最优运行工况：连续曝气时为HRT：7．5h,DO=3mg／L;间歇曝气时为厌氧1．2h、好氧6．3h交替运行。实验结果表明,与弹性塑料填料相比,竹制填料挂膜速度快,竹球填料的水处理效果最好;连续曝气最优工况下竹球填料反应器中COD、TN、NH3-N和TP的平均去除率分别为66．7％、47．9％、57．1％和30．6％;间歇曝气最优工况下竹球填料反应器中COD、TN、NH3-N和TP的平均去除率分别64．08％、39．95％、60．7％和54．68％;竹制填料可替代传统的塑料填料作为生物接触氧化工艺的载体填料。     

污水处理过程中BTEX迁移降解与去除途径研究

以某涂料废水为研究对象,采用实验检测废水中BTEX浓度和模式计算挥发量相结合的研究方法,对BTEX污染物在污水处理过程中的迁移降解与去除途径进行研究,分析隔油、气浮、氧化沟工艺对苯系物去除效果,同时研究了吸附、挥发和生物降解3大去除途径对苯系物去除的影响。研究表明,该工艺对BTEX的去除效率高,苯的总去除效率为88.11%,甲苯、乙苯、邻二甲苯和间、对二甲苯总去除率分别高达98.14%、98.09%、97.45%和97.68%。其中苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯主要都是在氧化沟中去除,间、对二甲苯在气浮池和氧化沟都有较高的去除率,隔油池工艺对BTEX的去除率较低。去除途径方面,苯以挥发为主,甲苯、乙苯和邻二甲苯都以生物降解为主要去除途径,而挥发和生物降解对间、对二甲苯的去除作用相当。     

环境污染与防治网络版论文摘要

磁性Fe3O4改性蒙脱石的合成及表征，生活垃圾的超临界水氧化处理研究，暗棕壤性保护地土壤磷素状况的研究，底泥陶粒对印染废水污染物去除特性的试验研究，高频放电等离子体法处理苯和甲苯的实验研究     

悬浮填料生物膜床反应器处理高校生活污水

本研究利用悬浮填料生物膜床反应器处理高校生活污水，对CODCr氨氮和总磷有较好的去除效果。水力停留时间6h时，CODCr总去除率最高可达到95％，出水CODCr稳定在30mg／L以下；总磷去除率达到50％以上，出水总磷含量低于0．5mg／L；对NH3-N的去除率可以稳定在80％以上，出水NH3-N低于1mg／L。     

低温等离子体处理柴油机NOx和PM试验研究

建立了一种具有较强实用性的介质阻挡放电等离子体反应器试验装置.借助静态试验研究其放电特性,通过发动机台架试验探讨了利用低温等离子体处理柴油机2种主要有害排放物NOx和PM的效果和化学反应机理,并通过模拟试验作了处理PM的进一步验证.试验结果表明,放电功率对于低温等离子体活性成分的产生有重要影响,应当优选放电参数以获得高的放电功率从而达到更好的处理效果;采用低温等离子体处理柴油机排气,NOx总量变化不大,主要将NO转化成NO2;低温等离子体可以有效去除柴油机排气中的PM,去除率随能量密度的增大而提高.     

堆肥生物过滤器净化苯、甲苯混合废气的实验研究

选取木块和多孔塑料为填料,选择苯为VOCs代表,研究堆肥生物过滤器对高低浓度的苯生物降解性能。实验结果表明,（1) 以木块和多孔塑料为填料的堆肥生物过滤器对高、低浓度苯净化效率呈现降低后升高,最后再降低的过程,对高低浓度甲苯均呈现缓慢升高后降低的过程,高浓度苯的最大净化效率为90.5%和97.7%,甲苯的最大净化效率为71.34%和66.45%;（2) 以多孔塑料为填料的堆肥生物过滤器对高浓度苯具有较好的抗冲击性和抗负荷性,以木块为填料的堆肥生物过滤器对高浓度甲苯有更好的净化效果;（3) 堆肥生物过滤器对高低浓度苯、甲苯的平均净化率为68%和56%以上,低浓度苯和甲苯的平均去除能力分别为0.122和0.012 g/（m³·h）,最大去除能力为0.148和0.015 g/（m³·h）,而高浓度苯和甲苯的平均去除能力为0.94和0.11 g/（m³·h）,最大去除能力为1.32和0.135 g/（m³·h）。     

复合式膜生物反应器处理校园生活污水

采用投加悬浮填料的复合式膜生物反应器(HMBR)中试装置处理校园生活污水,考察其对有机碳和氨氮的去除效果。实验结果表明,反应器具有较好的污染物去除效果,HMBR对COD的平均去除率为88%,对氨氮的平均去除率超过97.5%。采用比耗氧速率(SOUR)来表征活性污泥的生物活性,SOUR随着有机负荷的变化逐渐从80 mg/(kg.min)降到30 mg/(kg.min)。实验过程中,经历有机负荷率(OLR)和氨氮负荷率(NLR)的变化,结果显示,其对污泥特性和膜污染速率有较大影响。     

错流式生物滴滤床净化甲苯废气

采用焦化厂污泥为菌源驯化甲苯降解菌,接种错流式生物滴滤床,净化含甲苯废气。研究了生物滴滤床的挂膜启动和长期运行情况,填料和营养液对滴滤床去除能力的影响,并对长期运行的压降进行了观察分析。反应器挂膜启动需要6 d时间,稳定运行的平均去除效率为95％,单位体积最大去除负荷为251 g/(m³·h)。结果表明,采用错流式生物滴滤床可以有效去除甲苯废气;以比表面积大的生物陶粒作为填料以及定期适量更换营养液,均有助于提高生物滴滤床的去除能力;错流式生物滴滤床具有压降小、气液分布均匀的特点。     

阶式生物接触氧化对富营养化太湖水源水中溶解有机物的去除性能研究

构建阶式生物接触氧化反应器处理富营养化太湖水源水,对其净水效能进行研究。结果表明,在优化工况条件下,阶式生物氧化反应器的三阶对太湖水源水中DOC的累积去除率分别为34．4％、40．2％和47．5％,对BDOC的总去除率为68．4％,除生物降解外,填料拦截、生物吸附絮凝等物理、化学作用对去除原水中的DOC仍有重要作用。DOC分子量分级表明,太湖源水中含量最大的是分子量〈500Da的DOC,含量最小的是分子量在5k～500Da间的DOC。阶式生物接触氧化反应器对分子量〈500 Da的DOC的去除率在60％以上,而出水中5k～500 Da区间的DOC含量相比原水增加近1倍。