TiO2纳米管催化活性再生处理技术

采用H2O2、Fe2（SO4）3和Fenton溶液对失活的TiO2纳米管进行再生处理，重点考察了3种溶液的浓度和处理时间等对再生效果的影响，初步分析了经处理后TiO2纳米管催化活性得到再生或增强的机理。结果表明，经H2O2溶液处理后TiO2催化活性能得到有效再生，经Fe2（SO4）3，和Fenton溶液处理后其催化活性不仅得到再生，还能显著增强，这与H2O2和Fenton的强氧化作用，及进入TiO2纳米管的Fe3＋的阻止电子．空穴对再复合作用有关。     

微曝气Fenton氧化法处理模拟双酚A废水的效果及其生物验证

研究了微曝气Fenton氧化法关键工艺参数对模拟双酚A（BPA）废水处理效果的影响，并从活性污泥性质和污染物去除率两方面，采用膜生物反应器(membrane bioreactor, MBR)对微曝气Fenton氧化法的处理效果进行了实验验证，为实现BPA废水的生物处理奠定基础。结果表明，初始pH值、反应时间、H₂O₂/COD(质量浓度比)、H₂O₂/Fe²⁺ (摩尔浓度比)、反应温度及曝气量均对预处理效果有较大影响，在最佳条件下，COD去除率可达70%，BOD/COD值则由原废水的0.02提高到0.50以上。MBR处理上述出水的结果表明，经微曝气Fenton氧化处理BPA的废水，可较好地适应后续的生化处理。     

高压电弧放电处理偶氮染料废水

用高压电弧放电产生的低温等离子体对含偶氮染料的废水进行了处理，以甲基橙为例研究了电压幅值、处理时间、溶液初始浓度、溶液初始pH值、投加Fe^2＋和Fe^3＋对染料脱色的影响。实验结果表明，甲基橙浓度为50mg／L时其降解率随时间和电压幅值的增加而增加。溶液初始浓度对染料去除效果影响较为明显，同等条件下初始浓度越低降解率越高。酸性条件下有利于低温等离子体处理甲基橙。Fe^2＋和Fe^3＋对低温等离子体降解甲基橙有一定的催化作用。电压8kV处理3min，Fe^2＋为20mg／L时去除率由89．64％增至99．72％。Fe2（SO4），的最佳投加量为5mg／L（以Fe^3＋计），而FeCl，的最佳投加量为80mg／L（以Fe^3＋计）。     

氧化亚铁硫杆菌菌液脱除SO_2的实验研究

对比了酸性水溶液、酸性Fe3+溶液、含Fe3+的氧化亚铁硫杆菌菌液的SO2脱除效果,分析了氧化亚铁硫杆菌在SO2脱除过程中的主要作用。结果表明:(1)在实验的进气SO2浓度范围内,酸性水溶液对SO2的吸收仅为物理吸收,反应进行到60min时,SO2脱除率均降至15%以下,溶液不再具有SO2脱除能力。(2)对酸性水溶液、酸性Fe3+溶液和含Fe3+的氧化亚铁硫杆菌菌液3种吸收液而言,在实验的进气SO2浓度范围内,进气SO2浓度越高,SO2脱除率越低;Fe3+初始质量浓度为4.44g/L时,SO2脱除效果较好。(3)氧化亚铁硫杆菌在SO2脱除过程中,直接氧化作用不明显,其主要作用是将Fe2+氧化为Fe3+,维持溶液中Fe3+的浓度,这种间接氧化的作用对SO2的有效脱除非常重要。     

用微电极测定曝气量对SBR系统中硝化作用的影响

为了研究曝气量对硝化作用的影响,实验采用3个相同的SBR装置,分别在曝气量为4、10和16 L/h的条件下处理人工污水,并采用自制的溶解氧、NO3-、NH4+和pH微电极测定了活性污泥絮体内部微元环境中相应基质的浓度。结果表明,曝气量为4 L/h时,活性污泥絮体内存在厌氧微区,NO3--N浓度减小了,发生了反硝化作用;而曝气量为10 L/h和16 L/h时,活性污泥絮体内发生的都是硝化反应,且NH4+-N浓度的减小量、NO3--N浓度的增大量都随着曝气量的增大而增大,pH随着曝气量的增大而减小。     

完全自营养脱氮过程中的影响因素

基于正交实验考察了溶解氧（DO）、初始NH4＋-N浓度、pH对SBR自营养脱氮性能的影响。结果表明，DO和NH4＋-N浓度对好氧氨氧化速率影响大，pH对好氧氨氧化速率的影响小；DO、NH4＋-N浓度对亚硝酸氧化速率的影响较大，pH对亚硝酸氧化速率的影响较小；DO、NH4＋-N浓度和pH对厌氧氨氧化菌（ANAOB）的活性影响较小。好氧氨氧化菌（AOB）直接影响到CANON系统的总氮去除能力，是CANON系统的控制反应，DO是关键控制因子。实验确定的CANON系统优化运行条件为，DO（0．3±0．05）mg／L、初始NH4＋-N浓度150mg／L和pH7．4。     

废水中KMnO4对生物处理效果的影响

为减轻和消除含高浓度KMnO4的牛仔服加工废水对生物处理系统的毒害作用,采用模拟序批式活性污泥法,研究KMnO4对活性污泥微生物生长的影响及COD和NH4+-N的降解规律。结果表明,当处理进水COD浓度500 mg/L,NH4+-N浓度23.5 mg/L,污泥浓度为2 000 mg/L时,曝气时间为4 h,KMnO4质量浓度增加对COD和NH4+-N的降解影响很大;同样条件下曝气时间改为8 h,对NH4+-N的降解影响显著减小,但对COD的降解影响减少不多;并且,高浓度KMnO4对NH4+-N去除效果的抑制作用比对COD的大。因此,处理含高浓度KMnO4的废水需要延长一倍曝气时间,可以获得良好的COD和NH4+-N的降解效果。同时,KMnO4对活性污泥的抑制影响较好地吻合非竞争性抑制机理修正莫若特方程的规律。     

O_3氧化-SO_3~(2-)还原燃煤烟气脱硝

燃煤烟气同时脱硫脱硝是燃煤烟气污染治理技术研究与应用的趋势。提出利用臭氧注入到模拟烟气氧化NO生成NO_2,再利用NO_2氧化亚硫酸盐生成硫酸盐,同时NO_2被还原生成N2的工艺方法。研究了沿面放电法产生臭氧、臭氧氧化NO、NO_2在亚硫酸钠溶液中的转化和溶液中SO_2-4生成及影响因素。结果表明,臭氧投加量对NO氧化过程影响较大,当O_3/NO摩尔比为1.1时,烟气中NO脱除率达到90%;亚硫酸钠溶液中NO_2脱除率达到97%,且在吸收液温度小于80℃、pH小于10的条件下,NO_2脱除率基本保持不变;液相亚硫酸钠溶液中NO_2与SO_2-3离子之间氧化还原反应生成SO_2-4离子和N2是NO_2转化的主导反应。     

珠三角地区大气PM_(2.5)理化特性季节规律与成因

基于珠三角大气超级站2013年8月至2014年3月PM2.5、PM2.5中主要水溶性无机离子组分及其重要气态前体物等参数的逐时在线监测结果,揭示当地大气PM2.5中二次无机组分与其气态前体物的相互作用,以及PM2.5理化特性与成因的季节差异。结果表明,观测期间,PM2.5、PM10的年平均质量浓度分别为64.2、105.1μg/m3,PM2.5在PM10中所占比例(PM2.5/PM10)平均为61.1%。SO2-4、NO-3、NH+4的年平均质量浓度分别为16.6、9.0、10.2μg/m3,3者之和(SNA)占PM2.5的比例(SNA/PM2.5)平均为55.8%,体现了二次转化对珠三角地区PM2.5污染的重要影响;不同季节,SNA/PM2.5为46.0%~64.3%,夏季最低,冬季最高,其中SO2-4、NH+4对PM2.5的贡献相对稳定,NO-3贡献的季节差异较大;秋、冬季各项观测参数浓度的日变化规律相对明显,夏季除HNO3和NH3外,多项观测参数在低浓度水平波动,日变化规律不明显;珠三角大气中具有足量气态NH3以中和硫酸盐和硝酸盐,PM2.5中NH+4、SO2-4、NO-3主要以(NH4)2SO4和NH4NO3形式存在;本研究站点夏季的硫氧化率和氮氧化率均高于广州市,这充分体现了该站点的区域性特征。     

阿科蔓氧化塘净化城市微污染河水中试研究

采用添加阿科蔓生态基的曝气氧化塘对长春市新凯河污染河水进行了中试实验。研究结果表明,氧化塘中COD、NH+4-N和TP的去除率随季节变化较大,高温溶解氧不足时,曝气能明显提高污染物去除率。低温时,低强度曝气有利于温度的传递,延长氧化塘的运行时间。溶解氧大于2 mg/L时,夏季时COD去除率最高达到40.89%,NH+4-N去除率最高达到57.11%,秋季时TP去除率最高达到34.65%。COD、NH+4-N和TP的平均出水浓度分别达到37.92、4.02和0.56mg/L,基本满足地表水Ⅴ类水质要求。     

微气泡曝气中氧传质特性研究

气泡曝气过程中氧传质对于好氧生物处理过程具有重要意义。采用水力旋转剪切微气泡发生装置,考察了运行条件和水质特性对微气泡曝气中氧传质特性的影响。结果表明,微气泡曝气可获得较高的气含率和气泡停留时间;表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)可以提高微气泡曝气的气含率和气泡停留时间。微气泡曝气中氧的总体积传质系数明显高于传统气泡曝气。总体积传质系数随着空气流量的增加而增加;氧传质效率随着空气流量的增加而减小,且对空气流量的变化更为敏感。在温度15~35℃范围内,微气泡曝气中氧的总体积传质系数随着温度的增加而增加,变化关系与传统气泡曝气基本相同,但对温度的变化更为敏感。微气泡曝气中,表面活性剂SDS会使氧的总体积传质系数略有降低,其不利影响明显小于传统气泡曝气;氧的总体积传质系数随盐度(NaC l浓度)增加而逐渐增加,并在NaC l浓度5 000 mg/L后趋于稳定。     

介质阻挡放电氧化降解木质素磺酸钠的动力学研究

为了有效地处理难生物降解的造纸废水，采用气相介质阻挡放电产生氧化性物质，对木质素磺酸钠进行了氧化降解研究。在不同操作条件下，对其降解动力学及矿化程度进行了研究。结果表明，介质阻挡放电能有效地降解木质素磺酸钠，其氧化降解反应遵循准一级动力学反应。当峰值电压为20 kV，被水蒸气饱和的空气为气源，流量为7 L/min时，氧化处理60 min后，木质素磺酸钠降解率达到70％。其速率常数K随峰值电压、气源、气体流量和木质素磺酸钠的初始浓度的变化而不同。气体流量越大，木质素磺酸钠的初始浓度越低，速率常数K越大，降解效果越好。随着处理时间的增加，氧化性物质能将部分木质素磺酸钠矿化使溶液TOC降低，当被水蒸气饱和的空气作为气源时，氧化处理120min，21.38%的TOC被去除。     

Synergistic effects of liquid and gas phase discharges using pulsed high voltage for dyes degradation in the presence of oxygen

The technology of combined liquid and gas phase discharges (LGD) using pulsed high voltage for dyes degradation was developed in this study. Apparent synergistic effects for Acid orange II (AO) degradation in the presence of oxygen were observed. The enhancement of AO degradation rate was around 302%. Furthermore, higher energy efficiency was obtained comparing with individual liquid phase discharge (LD) or gas phase discharge process (GD). The AO degradation in the presence of oxygen by LGD proceeded through the direct ozone oxidation and the ozone decomposition induced by LD. Important operating parameters such as electrode distance, applied voltage, pulse repetition rate, and types of dyes were further investigated.     

Removal of gaseous elemental mercury by dielectric barrier discharge

The removal of elemental mercury (Hg(0)) with the reactive species produced from dielectric barrier discharge (DBD) was studied. The effects of the operating parameters, such as the applied voltage, residence time, initial concentration and co-existence of other pollutants, were investigated. The removal of Hg(0) was significantly promoted by an increase in the applied voltage of the DBD reactor system. The presence of NO gas decreased the Hg(0) removal efficiency within the range of input powers tested compared to the case of Hg(0)-only due to the competition for ozone between Hg(0) and NO gas in the DBD reactor.     

Design of a novel non-equilibrium plasma-based water treatment reactor

A novel non-equilibrium plasma-based water treatment reactor consisting of high voltage multi-needle electrode submerged in aqueous phase and reticulated ground electrode suspended in gas phase above water was developed and applied to treat low concentrations of methyl orange (MO). The electrode configuration was optimized. Higher number and more uniform distribution of streamers were produced in gas phase when parallel five-needle configuration with needle spacing of 10mm for high voltage electrode, macroporous ground electrode with mesh size of 0.42mm, and electrode gap of 17mm were adopted. This case corresponds to the largest amount of hydrogen peroxide and ozone produced in aqueous phase and gas phase, respectively, and air flow rate presents an economical value. The injection of wastewater above ground electrode for pretreatment and the design of fixed mesh barriers further increase the amount of ozone dissolved in aqueous solution. The conversion of MO presents a positive correlation with input voltage and the increase of pulse repetition rate is conducive for the conversion. In addition, the effect of initial solution concentration and treating volume on the conversion, energy yield and COD removal was evaluated.     

挥发性有机物低温等离子体降解的影响参数研究

作为一类重要的有机污染物，挥发性有机物的危害已引起了世界各国的广泛关注。以挥发性有机物代表物质苯为研究对象，考察了多种实验参数对苯降解特性的影响。在高频电源条件下，对于施加电压、电源频率及反应器参数（包括管径、有效长度、电极材料和电极直径）与苯去除率的关系进行了研究。结果表明，高施加电压、高电源频率有利于苯的降解。管径较小、有效长度较长、内电极直径较大、内电极材料为钨的反应器对于苯的去除效果明显。反应器参数与电源的匹配问题对于提高污染物去除率及节能降耗方面十分重要。     

脉冲电晕低温等离子体提高一氧化氮氧化效率的实验研究

提高一氧化氮（NO）的氧化效率对于提高生物法处理该类废气的净化效率具有重要意义。实验研究了低温等离子体在脉冲电晕条件下氧化废气中NO的过程，考察了不同峰值电压、氧气含量、气体停留时间和添加有机物等因素对提高NO氧化效率的影响。结果表明：低温等离子法可有效地提高NO的氧化效率，主要产物为NO₂；室温条件下，当进气NO浓度590 mg/m³、脉冲频率50 Hz时，增大峰值电压、气体停留时间和进气中的氧气含量可提高NO的氧化效率；在最适峰值电压15 kV，气体停留时间5 s时，NO氧化效率为20%；在进气NO中添加甲苯、乙醇后，NO氧化效率可增加至30%以上，甲苯的效果要好于乙醇。     

电化学氧化法深度处理垃圾焚烧发电厂沥滤液生化出水

垃圾焚烧发电厂的沥滤液经生化处理后，COD和色度等仍然较高，达不到排放标准，必须进一步进行深度处理。采用自制的箱式四通道电化学反应器对垃圾焚烧发电厂沥滤液生化出水进行深度处理，研究了主要工艺参数——电流密度、表观流速、初始Cl^-浓度、比电极面积等因素对COD和色度去除效果的影响。适宜处理条件为：电流密度20 mA/cm²，反应器内表观流速2.92 cm/s，初始Cl^-浓度4 732 mg/L、比电极面积43.4 m²/m³。在此条件下处理废水10 min，色度就能达到排放要求，处理2 h，COD也能达到排放要求。考察反应器的能耗发现，电化学处理的能耗随电化学处理时间的延长呈不断增大的趋势。     

电极尺寸对介质阻挡放电冷等离子体去除NO的影响

设计了一套高压电源装置以及相应的同轴圆柱 筒介质阻挡放电管 ,研究了放电管中心电极直径以及介质层管内径变化对放电冷等离子体去除NO的影响。实验结果表明 ,这 2种电极尺寸的变化对NO去除率有显著的影响。中心电极直径的增加 ,有助于增强放电 ,但同时减小了反应空间 ;介质层管内径增加 ,延长停留时间的同时放电的强度却相应减弱了。所以中心电极的直径或介质层的内径均应有一最佳值 ,使得其他条件不变的情况下NO的去除效果最佳。     

液电等离子体处理有机废水

水中高压脉冲放电可引起物理和化学效应 ,物理效应形成紫外光和冲击波 ,化学效应主要促使活性物质的形成。利用这一技术处理废水具有高能电子、紫外线、臭氧等多因素的综合作用 ,是集光、电、化学氧化于一体的新型水处理技术 ,可大大增强处理效果。阐述了这一技术在有机废水处理方面的技术原理、电源、反应器类型 ,以及研究现状和发展趋势 ,并对这一技术在废水处理中的应用进行展望