膜基活化溶液中活化剂在回收温室气体CO2过程中的作用

将AMP和PZ作为活化剂添加于MDEA溶液中,形成活化溶液,研究了膜基活化溶液回收温室气体CO2性能,着重考察活化剂的活化作用和对膜接触器传质加强的影响,提出一个活化机理来解释活化现象,建立了阻力层方程模型, 并模拟膜基活化溶液回收CO2的传质过程。结果表明,活化剂对膜接触器传质的加强起到重要作用,具有双氨基环状结构的PZ对传质的加强作用高于具有空间位阻结构的AMP;活化溶液的CO2回收率和传质通量明显高于未活化的MDEA溶液,活化性能PZ＞AMP;活化剂的活化效应与分子结构有关;流体力学的改变对传质的影响有限,活化剂的反应动力学对传质的加强起主导作用;阻力层方程模型能较好地模拟膜基活化溶液回收CO2传质过程,传质通量和总传质系数的模型值与实验值符合较好。     

膜气体吸收技术分离VOCs/N2混合气性能的研究

以C₆H₆/N₂混合气为代表,疏水性聚丙烯中空纤维膜为气液接触膜,n-甲酰吗啉(NFM,n-formyl morpholine)水溶液为吸收剂,研究了膜气体吸收法分离VOCs/N₂混合气性能。考察了吸收剂流量、吸收剂体积分数、进口气流量、进口气浓度和膜组件结构等诸因素对分离性能的影响。结果表明,在吸收剂流量为20～100 mL/min,进口气流量为40～300 mL/min,进口气浓度为10.2 mg/L的条件下,苯的去除率为65.0 % ～ 99.6 %,总体积传质系数为0.0157～0.08412 s^-1。实验证明,采用疏水性多孔膜气体吸收法,NFM水溶液吸收分离VOCs/N₂混合气具有较高的分离效率和较快的传质速率。     

膜气体吸收技术分离VOCs/N2混合气性能的研究

以C6H6/N2混合气为代表,疏水性聚丙烯中空纤维膜为气液接触膜,n-甲酰吗啉(NFM,n-formyl morpholine)水溶液为吸收剂,研究了膜气体吸收法分离VOCs/N2混合气性能。考察了吸收剂流量、吸收剂体积分数、进口气流量、进口气浓度和膜组件结构等诸因素对分离性能的影响。结果表明,在吸收剂流量为20～100 mL/min,进口气流量为40～300 mL/min,进口气浓度为10.2 mg/L的条件下,苯的去除率为65.0 % ～ 99.6 %,总体积传质系数为0.0157～0.08412 s-1。实验证明,采用疏水性多孔膜气体吸收法,NFM水溶液吸收分离VOCs/N2混合气具有较高的分离效率和较快的传质速率。     

氨水土壤混合物脱除CO2温室气体的实验研究

为了脱除CO2温室气体,提出了利用氨水土壤混合物去除CO2的新方法.分别考察了土壤颗粒粒径、CO2初始流量、氨水浓度(质量比)和温度对CO2脱除量和脱除率的影响.实验结果表明,该方法去除CO2的量较土壤物理吸附量和氨水化学吸收量的总和提高了大约15%;随着氨水浓度的增大,CO2的脱除率和脱除量都增大;随着土壤颗粒粒径和CO2初始流量的增大,CO2的脱除率和脱除量都减小;当温度由22℃升高到31℃,CO2的脱除率随着温度的升高而增大,但是继续升高温度到40 ℃,CO2的脱除率反而下降.     

膜探针的制备及PVA/PEG/PVP在膜污染过程中的作用

为了进一步研究膜的抗污染性能,介绍了一种新型膜探针技术。将二氧化硅颗粒黏附在探针尖端,并将含不同添加剂的铸膜液涂覆于二氧化硅表面以制成一种改性膜探针。采用原子力显微镜测量不同改性膜-污染物和污染物-污染物之间的黏附力。实验结果表明:膜-污染物之间的黏附力远大于污染物-污染物之间的黏附力;膜对二级出水(effluent organic matter,EfOM)通量的衰减幅度与膜-污染物之间黏附力正相关,与污染物-污染物之间黏附力的相关性不明显;(3)膜通量的恢复率与膜-污染物黏附力大小负相关。     

膜曝气生物膜反应器处理生活污水N2O等温室气体的排放特性

针对生活污水处理减污降碳的需求,本研究采用膜曝气生物膜反应器(membrane aerated biofilm reactor, MABR)耦合厌氧氨氧化工艺处理低碳氮比生活污水,考察了水质污染物去除的同时,分析了甲烷(CH₄)、氧化亚氮(N₂O)和一氧化氮(NO)的排放特性。结果表明,MABR实现了较好的碳氮污染物去除效果,当处理进水C/N为3.00±0.14的模拟污水时,COD、NH₄⁺-N和TN去除率分别为85.24%、90.10%和64.35%;当处理进水C/N为1.67±0.07的实际污水时,COD、NH₄⁺-N和TN去除率分别为75.39%、96.39%和81.88%。MABR具有较低的CH₄和N₂O排放因子,厌氧阶段分别为(0.010 3±0.010 5)%、(0.005 0±0.005 5)%,好氧阶段分别为(0.001 5±0.001 7)%、(0.002 1±0.001 5)%,厌氧阶段是CH₄和N₂O排放的主要阶段。气态NO和气态N₂O存在正相关关系,反硝化反应可能是N₂O产生的主要路径。NO是反硝化过程N₂O产生的前体物,对反硝化过程N₂O的释放具有指示作用。     

溶液环境对纳米Fe2O3/水界面NOM吸附过程中疏水效应的影响

以腐殖酸和纳米Fe2O3为对象,着重研究了腐殖酸分子在纳米Fe2O3表面的吸附过程中的疏水效应,借助红外光谱和热重等分析方法研究了腐殖酸吸附前后的疏水性随溶液环境变化的规律。结果表明,当离子强度为0、0.005、0.01和0.05 mol/kg,pH从7变到12时,纳米Fe2O3吸附溶解性腐殖酸分子后形成的复合体的热失重量随着pH的升高先减小后增大。当pH从7升高到10时,亲水性降低,疏水性增强;当pH从10升高到12时,亲水性增强,疏水性降低。当离子强度为0.001 mol/kg,pH从7变到12时,复合体的热失重量随着pH的升高而减小,亲水性降低,疏水性增强。当pH为定值,离子强度变化时,纳米Fe2O3吸附溶解性腐殖酸分子后形成的复合体的热失重量随着离子强度的增加不断变化,曲线呈现出波动趋势,亲、疏水性在交替变化。红外光谱分析结果说明,对纳米Fe2O3吸附溶解性腐殖酸分子后形成的复合体的亲疏水性起主要影响的官能团可能是亲水性的羟基—OH、羰基CO和疏水性的CH2烷烃。     

复合生物滤池处理H2S和NH3的挂膜与工艺条件

采用复合生物滤池(生物滴滤池 生物过滤池)处理H2S和NH3组成的混合恶臭气体,填料分别为经表面改性的天然斜发沸石和木屑.实验研究了该工艺的驯化挂膜情况和主要工艺条件,结果表明,天然斜发沸石和木屑改性后,驯化挂膜周期为10～14 d,比文献中颗粒活性炭挂膜缩短14～18 d.复合生物滤池的最佳工艺条件为:高度120 cm,循环液流量4.56 L/h.同时,生物滴滤池处理水溶性好的NH3气体效果较生物过滤池好,而生物过滤池处理水溶性差的H2S气体较生物滴滤池好.因此,复合生物滤池可用于处理不同水溶性的混合恶臭气体.     

支撑气膜法脱除/回收垃圾渗滤液中氨氮简

利用由微孔疏水性聚丙烯中空纤维制成的工业级膜组件对垃圾渗滤液中氨氮进行支撑气膜法脱除研究,考察了泡沫分离-石灰絮凝等预处理技术对垃圾渗滤液表面张力及COD值的处理效果,在此基础上研究了物料因素和操作因素对膜传质性能的影响,并对该工艺的长期操作稳定性进行了研究。实验结果表明该预处理技术不仅可显著提高垃圾渗滤液的表面张力,还可大大降低其色度和COD值。当进料流量为100 L/h、进料氨氮浓度为1 000~3 000 mg/L、硫酸吸收液流量为200 L/h、硫酸浓度为6%~10%、温度为20~30℃时,支撑气膜过程（两级膜组件串联）可有效脱除垃圾渗滤液中99%以上的氨氮,同时得到含10%~15%硫酸铵的水溶液作为副产品。工业级支撑气膜组件在连续运行的2个月内保持了良好的传质稳定性。     

支撑气膜法脱除／回收垃圾渗滤液中氨氮

利用由微孔疏水性聚丙烯中空纤维制成的工业级膜组件对垃圾渗滤液中氨氮进行支撑气膜法脱除研究,考察了泡沫分离．石灰絮凝等预处理技术对垃圾渗滤液表面张力及COD值的处理效果,在此基础上研究了物料因素和操作因素对膜传质性能的影响,并对该工艺的长期操作稳定性进行了研究。实验结果表明该预处理技术不仅可显著提高垃圾渗滤液的表面张力,还可大大降低其色度和COD值。当进料流量为100L／h、进料氨氮浓度为1000～3000mg／L、硫酸吸收液流量为200L／h、硫酸浓度为6％～10％、温度为20～30℃时,支撑气膜过程（两级膜组件串联）可有效脱除垃圾渗滤液中99％以上的氨氮,同时得到含10％～15％硫酸铵的水溶液作为副产品。工业级支撑气膜组件在连续运行的2个月内保持了良好的传质稳定性。     

钝顶螺旋藻固定模拟烟道气中的CO2

研究了钝顶螺旋藻对模拟烟道气中CO2的固定性能,及其对NOx和SOx水溶形态亚硝态氮、亚硫酸氢根的耐受性。结果显示:随CO2浓度的增加,藻细胞达到最大比生长速率的时间缩短,CO2浓度为15%时藻细胞比生长速率达到最大的时间最短,生物量最终达到最大值4.1 g/L;CO2浓度为15%时藻细胞的固碳率为12.34 mg/(L·h)。研究发现,钝顶螺旋藻能够耐受浓度小于10 mmol/L的亚硝态氮,可将其作为钝顶螺旋藻生长的唯一氮源,但藻生长的延迟期增长。钝顶螺旋藻能够耐受8 mmol/L的亚硫酸氢盐,可将其作为生长的唯一硫源,藻细胞6 d后开始快速增长。     

CuO-CeO_2/AC吸附燃煤烟气中元素汞的实验研究

通过活性炭负载CuO和CeO2来制备吸附剂,采用固定床吸附方式,在不同反应条件下对吸附剂的吸附性能进行测试,筛选出去除效率最好的吸附剂,并通过BET和XRD对吸附剂的理化性质进行分析。结果表明,CuO和CeO2的加入大大改变了原活性炭的比表面积和孔结构,改善了活性炭的吸附性能。CuO-CeO2/AC中CuO和CeO2质量比不同,对汞的去除效率也不同,在1∶2时去除效率最好;CuO-CeO2/AC中所负载的CuO和CeO的总量为5%时,能大大促进汞的吸附效率,增长有效吸附时间;CuO-CeO2/AC对汞的吸附性能随反应温度的增加呈先增加后减小的趋势,在80℃时达到最大值。     

EDTA-（NH4）2FeSO4络合剂脱除烟气中的氮氧化物

络合脱硝法是近年来新型的脱除氮氧化物的方法之一,其中EDTA金属络合剂受到了广泛关注,而亚铁络合剂又具有很好的脱除氮氧化物的效果。考查了硫酸亚铁铵与EDTA形成的Fe（II）EDTA这种比较常见的EDTA金属络合剂对NO的吸收容量,并考查温度、络合剂浓度等对Fe（II）EDTA吸收NO的影响。研究结果表明：在相同的实验环境和实验条件下,对于影响Fe（II）EDTA吸收NO的因素最重要的是温度,其余依次为络合剂浓度、气体流速、氧含量、吸收液pH,最适宜吸收条件是反应温度50℃、络合剂浓度0．1mol／L、进气流速600mL／min、氧含量2％、吸收液pH=6。     

活性炭纤维吸附含溴甲烷气体的性能

采用动态吸附法在25℃下,测定了3种活性炭纤维(ACF-1、ACF-2和ACF-3)对含溴甲烷气体的吸附性能和回收效果,并对活性炭纤维的孔结构进行表征.探讨了孔结构、溴甲烷浓度、气体流量、循环使用次数等因素对活性炭纤维吸附溴甲烷性能的影响.结果表明,活性炭纤维比表面积大小及0.4～0.8 nm左右的微孔数量决定了其对溴甲烷吸附性能的优劣;气体中溴甲烷的浓度的提高使活性炭纤维对溴甲烷的穿透和饱和吸附量增加,而气体流量的增加则使活性炭纤维对溴甲烷的穿透和饱和吸附量降低,但两者均使穿透和饱和吸附时间缩短;活性炭纤维多次循环使用后,对溴甲烷的吸附容量明显地降低,循环12次后达到稳定吸附,其稳定吸附值为133.5 mg/g.     

金属改性碳脱除PH3和H2S动力学及反应机理研究

为综合利用黄磷尾气中的CO,通过计算平均活化能和测定XPS、TG/DTA和氮吸附特性的方法,研究了Cu²⁺和某金属离子Mn⁺改性碳脱除PH₃和H₂S的动力学和反应机理问题。结果表明：H₂S在金属改性碳上反应时平均活化能为134.4 J/mol为-0.76级反应,PH₃在金属改性碳上反应时平均活化能为1 247.6 J/mol为-0.8级反应;减小改性碳粒径增加流量可以显著提高其脱除PH₃和H₂S的速率;XPS、TG/DTA和孔径分布分析证明,改性碳净化H₂S和PH₃是一个催化吸附过程,H₂S和PH₃首先与氧在改性碳表面进行催化氧化反应,然后生成S和P₂O₅沉积吸附在改性碳表面。