光/电Fenton牺牲阳极法降解有机污染物

采用Fe片为阳极和石墨为阴极,在可见光(λ450 nm)照射并外加电压条件下,以有机染料橙Ⅱ(orangeⅡ)及有机无色小分子2,4-二氯苯酚(2,4-dichlorophenol,DCP)为目标化合物,探讨了光/电Fenton牺牲阳极法降解有机污染物的最佳反应条件,结果表明,在电压=3 V,pH=3.0,H2O2浓度为5×10-5mol/L时,orangeⅡ的降解效果最好,反应10 h矿化率可达到78%,210 min内2,4-DCP降解率为91.4%。通过对光/电Fenton体系原位循环伏安参数测定及过氧化物酶催化反应吸光光度法和苯甲酸荧光分析法检测光/电Fenton降解orange II过程中H2O2和羟基自由基(.OH)的变化,表明orangeⅡ降解过程涉及.OH历程。     

模拟太阳光协同三维电极/电Fenton降解甲基橙

以TiO2纳米管为阳极、石墨电极为阴极、泡沫镍颗粒为粒子电极组成新型的模拟太阳光协同三维电极/电Fenton(3D/SPEF)体系降解甲基橙。研究了该体系的协同处理效果,以及该体系降解甲基橙的影响因素和反应动力学。结果表明:模拟太阳光与3D/EF体系光电催化联合处理表现出良好的协同效应,其处理能耗仅为3D/EF的9/16;协同体系降解甲基橙过程的表观反应动力学总级数为0.97;通过单因素实验确定协同体系最优反应条件为:电压为15 V、初始pH为7、甲基橙初始浓度为50 mg/L、Fe2+投加量为1 mmol/L,甲基橙的去除率达到93.77%,3D/SPEF体系在中性条件更有利于甲基橙的降解,克服了常规三维电极/电Fenton一般只能在酸性条件下进行的不足。     

TiO_2/NiPECO体系降解DMP的动力学和光电协同作用研究

以采用微波辅助法制备的TiO2/Ni光电极为阳极,纤维状石墨毡材料(graphite felt,GF)为阴极,饱和甘汞电极(saturated calomel electrode,SCE)为参比电极建立TiO2/Ni光电催化氧化(PECO)体系.以邻苯二甲酸二甲酯(dimethyphthalate,DMP)为目标物,研究其光电催化降解反应动力学和光电协同作用.结果显示:DMP的降解符合拟一级动力学规律;当DMP初始浓度一定时,影响DMP光电催化降解速率的因素由强到弱依次为:催化剂有效面积,紫外光强度,曝氧速率,外加偏转电压等.实验证明本体系中光电之间具有协同作用.     

吹脱-电化学催化氧化组合工艺去除地下水中氨氮

以上海某钢铁工业区固废堆场氨氮污染的地下水为研究对象,研究了单独电化学氧化法、光/电协同氧化法、吹脱-电化学催化氧化组合法对氨氮的去除效果,提出能高效除氨氮且适合工程实际应用的吹脱-电催化氧化组合工艺。结果表明,相较单独电化学氧化,光/电协同氧化体系中的强氧化活性物质(HO·、HOCl、ClO⁻等)通过自由基链式反应和光解反应生成氧化性更弱的ClO·,反而削弱氨氮去除效果。而吹脱-电催化氧化组合工艺下氨氮、总氮的去除率分别为97.62%、90.23%,出水满足《地下水质量标准》(GB/T 14818-2017)IV类标准。电子顺磁共振(EPR)和活性氯生成实验证实HO·和活性氯(HOCl、ClO⁻、Cl₂)在氨氮转化过程中的重要作用。本实验为进一步研究和设计基于电化学法处理废水中的氨氮技术和组合工艺提供了理论依据。     

TiO2/Ni PECO体系降解DMP的动力学和光电协同作用研究

以采用微波辅助法制备的TiO₂/Ni光电极为阳极,纤维状石墨毡材料(graphite felt,GF)为阴极,饱和甘汞电极(saturated calomel electrode, SCE)为参比电极建立TiO₂/Ni 光电催化氧化（PECO）体系。以邻苯二甲酸二甲酯（dimethy phthalate,DMP）为目标物,研究其光电催化降解反应动力学和光电协同作用。结果显示：DMP的降解符合拟一级动力学规律;当DMP初始浓度一定时,影响DMP光电催化降解速率的因素由强到弱依次为：催化剂有效面积,紫外光强度,曝氧速率,外加偏转电压等。实验证明本体系中光电之间具有协同作用。     

污染水体中氨氮降解菌的筛选与降解特性研究

为研究污染水体中微生物对氨氮的降解能力,寻求安全有效的治理技术,从浙江安吉南北湖的底泥中分离筛选出12株具有氨氮降解能力的菌株X1至X12,以(NH_4)_2SO_4为唯一氮源,对比12株菌株的生长情况与氨氮降解率,挑选出脱氮能力较强的菌株X1和X2。活化后的菌株X1和X2反应48h,氨氮降解率分别为98.05%、97.63%,且反应体系的亚硝酸盐氮和硝酸盐氮积累均极少。未经活化的菌株X1和X2反应48h,氨氮降解率分别为96.40%、97.90%,也未出现明显的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮积累。通过观察形态特征、测定生化性质和比对16SrDNA序列,鉴定出菌株X1为浅黄色假单胞菌(Pseudomonas lurida),菌株X2为Pseudomonas weihenstephanensis。菌株X1和X2生长速率快,易成为优势菌种,降解氨氮能力显著,在污染水体生物修复领域具有良好的应用前景。     

电化学转盘/电凝聚法处理模拟活性染料废水的研究

采用一种新的电化学方法--电化学转盘/电凝聚法来处理模拟活性翠蓝KN-G废水,考察了电压、转速、pH、反应时间对色度、TOC去除率的影响,并确定了最佳反应条件.在最佳反应条件(电压12 V,转速70 r/min,pH为4～5,反应时间为60 min)下,色度和TOC去除率可分别达到95.3%和73.5%.并初步探讨了活性翠蓝KN-G的降解机理.     

改性砾石-电凝聚协同法去除高浓度磷

考察了改性砾石分别与氢氧化钙沉淀法、电凝聚法协同除去高浓度磷的效果。结果表明,酸改性砾石对高浓度磷去除率达76.92%,与氢氧化钙协同作用,pH为9时,磷的去除率为99.57%。改性砾石协同电凝聚法去除高浓度磷,在pH为7时磷的去除率达到99.75%,残留磷浓度仅为0.25 mg/L,与单一砾石或砾石协同氢氧化钙方法的除磷的结果相比较,改性砾石协同电凝聚法除磷方法具有明显优势。     

三维电极/电-Fenton法降解苯酚

采用电-Fenton耦合三维电极法处理苯酚模拟废水,研究了活性炭作为第三电极的三维电极体系中苯酚的去除效果,重点考察了常温下初始pH值、电流强度、Fe²⁺浓度等因素对苯酚降解的影响。结果表明：在常温下,曝气速率20 L/min,初始pH=3,电流强度为0.3 A/m²,Fe²⁺浓度为0.1 mmol/L,反应时间60 min时,废水的苯酚的氧化降解率为91%,COD去除率为64%。在此条件下,三维电极/电-Fenton表现出较强的氧化能力,具有较好的去除效果,可应用于含苯酚废水的处理。     

TiO2／Ni PECO体系降解DMP的动力学和光电协同作用研究

以采用微波辅助法制备的TiO2／Ni光电极为阳极,纤维状石墨毡材料（graphite felt,GF）为阴极,饱和甘汞电极（saturated calomel electrode,SCE）为参比电极建立TiO2／Ni光电催化氧化（PECO）体系。以邻苯二甲酸二甲酯（dimethy phthalate,DMP）为目标物,研究其光电催化降解反应动力学和光电协同作用。结果显示：DMP的降解符合拟一级动力学规律;当DMP初始浓度一定时,影响DMP光电催化降解速率的因素由强到弱依次为：催化剂有效面积,紫外光强度,曝氧速率,外加偏转电压等。实验证明本体系中光电之间具有协同作用。     

电化学氧化法去除超高盐榨菜废水中的氨氮

采用电化学氧化法去除超高盐榨菜废水中的氨氮,阳极为Ti/RuO2-TiO2-IrO2-SnO2网状电极,阴极为网状钛电极,考察了电流密度、电解时间、极板间距、初始pH以及极水比对氨氮去除率的影响,并分析了电流密度对氨氮能耗和阳极效率的影响。结果表明,在初始氨氮浓度为472.73 mg/L,电流密度为156 mA/cm2,极板间距为1.5 cm,极水比为0.8dm2/L,原水pH为4.3～5.0时,电解30 min和60 min时氨氮的去除率分别为89.75%和99.94%,电解30 min时,氨氮能耗最低为96 kWh/kg,阳极效率最高为8.47 g/(h.m2.A)。     

常用有机膦酸盐静态阻垢性能对比实验研究

工业冷却水循环利用过程中,随浓缩倍数提高,循环水水质向高碱度、高硬度、高pH值和高温方向发展,结垢倾向严重.聚磷酸盐和有机膦酸盐是性能优良的钙垢抑制剂,但在高温、高浓缩倍数条件下时,有机膦酸盐类不见得均可达良好的水垢抑制效果.分别计算了氨基三亚甲基膦酸(ATMP)、羟基亚乙基二膦酰(HEDP)、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTC)和六偏磷酸钠(NaPO3)6在循环水浓缩倍数为1～5倍,温度为80℃时在不同投加浓度下的阻垢率.结果表明,有机膦酸盐和聚磷均有临界值效应;有机膦酸盐的阻垢性能优于聚磷酸盐;ATMP和HEDP在低浓缩倍数下有较高的阻垢率,随着硬度、碱度、pH值的提高,阻垢率下降明显;PBTC的水垢抑制剂功效明显优于其他有机膦酸盐,PBTC可应用在较宽广的水质操作范围,增加系统的操作安全性.     

电路板生产废水硝化系统波动解析及生物增效应用

以某电路板生产企业硝化系统崩溃后的物化出水为研究对象,采用气相色谱-质谱(GC-MS)对物化出水成分进行了分析,解析了硝化系统崩溃的原因,同时采用活性炭吸附、Fenton强化和活性污泥回流3种预处理方法结合生物增效剂重建硝化系统。结果表明：物化出水中含有的硫脲和其他苯酚类硝化抑制物是导致硝化系统崩溃的主要原因;投加生物增效剂并结合剩余污泥回流点切换的方式,可快速地重新建立硝化系统,使氨氮含量降低至0.41 mg·L⁻¹,去除率达到98.9%。工程实践结果表明,将此方法应用于电路板生产企业硝化系统,在15 d内将A/O生化系统的氨氮的去除率从−20%~20%提升至90%~95%。以上结果为电路板生产废水生产企业污水处理系统硝化系统重建提供一种经济、可行的方法。     

可用于水体污染控制的氨氮转化菌筛选及部分降解特性的实验研究

从南京禄口水产养殖基地淡水鱼塘取淤泥作为分离菌株的土源,采用选择性富集培养法,从中分离到能以硫酸铵为氮源的菌株7株,对7个菌株进行氨氮降解实验,它们氨氮转化率分别为14.8%、19.7%、53.4%、94.2%、29.1%、63.5%和41.7%,其中AN-4菌株的转化率最高且生长良好。通过AN-4菌株16S rRNA基因序列分析以及生理生化方法,鉴定此菌株为克雷伯氏菌属(Klebsiellasp.)。对菌株AN-4转化氨氮的特性及温度、pH值、氨氮初始浓度和菌株接种量对其氨氮转化率的影响研究,结果表明,菌株AN-4降解氨氮的最适条件为:温度为30℃和pH值为8.0;当氨氮初始浓度为30mg/L时,AN-4菌株在24 h内的氨氮降解率可达85%以上,且能耐受高达200 mg/L的氨氮浓度;AN-4活化菌液浓度为108cfu/mL,当接种量为3×106cfu/mL时,AN-4菌株在24 h内的氨氮降解率为87.75%。综合上述结果,符合淡水养殖水环境条件,说明AN-4菌株适合在水产养殖中应用,为将菌株AN-4应用于水产养殖环境修复提供了理论依据。     

冷却水缓蚀阻垢剂的绿色化研究进展

简要介绍了工业循环冷却水缓蚀阻垢剂的发展概况 ,阐述了低磷聚合物及新型无磷缓蚀阻垢剂的研究现状 ,并指出了今后的发展方向。     

电厂冲灰水回用于冷却循环水系统的试验研究

火电厂冲灰水经絮凝沉降和反渗透处理后用作电厂循环冷却水 ,经多项试验证明 ,此工艺方法技术可行 ,灰水处理回用后不会增加冷却水系统结垢和腐蚀 ,且回用灰水代替部分地下水增加了明显的经济效益。     

再生水回用循环冷却系统药剂HJ-01阻垢机理

针对再生水回用于循环冷却系统中引起的结垢问题,进行了碳酸钙沉积实验和旋转挂片腐蚀实验,对所得的结垢产物的微观形态、元素组成以及化合物构成,分别采用扫描电子显微镜、X射线能谱仪和X射线衍射仪进行分析,探究复配药剂HJ-01在阻垢过程中的机理,并深入分析该药剂结构中官能团的阻垢特性。实验结果表明,药剂HJ-01可以通过在挂片表面形成具有保护作用的薄膜而阻垢,其阻垢机理包括晶格畸变、螯合增溶和分散作用;其中膦酸基(—PO3H2)和羟基(—OH)官能团引起晶格畸变作用;羧基(—COOH)官能团引起螯合增溶作用;而阻垢剂中的链状结构导致分散作用的产生。     

换流站换流阀循环冷却水系统电化学除垢中试运行效果

换流站换流阀循环冷却水系统在运行过程中易发生设备腐蚀结垢、微生物繁殖及排污量大等问题。使用传统化学药剂阻垢存在运行成本高、易产生二次污染的问题。电化学除垢技术兼具除垢、防腐蚀、杀菌等功能,且不产生二次污染。针对国网浙江省某柔性直流换流站换流阀循环冷却水系统进行为期3个月的电化学除垢中试研究,在电流密度5 A·m⁻²,循环流量15 m³·h⁻¹的最佳运行参数下,Ca²⁺、Mg²⁺及电导率呈现逐渐下降趋势,出水Ca²⁺、Mg²⁺及电导率分别控制在22 mg·L⁻¹、21 mg·L⁻¹及2 300 μS·cm⁻¹以下,余氯质量浓度达6.80 mg·L⁻¹,COD去除率达46.15 %,比能耗达17.10 Wh∙L∙mg⁻¹。处理后的冷却水对碳钢、不锈钢腐蚀速率分别小于0.016 1 mm·a⁻¹、0.000 03 mm·a⁻¹,符合工业循环冷却水处理设计规范。对电极沉积水垢和冷却塔自然沉积水垢进行了扫描电镜、能谱分析和X射线衍射分析,发现电化学沉积水垢空隙小,结构疏松,有利于剥离和去除。电化学除垢系统的综合运行成本较原有加药阻垢系统大幅降低。本研究为电化学除垢技术在换流站换流阀循环冷却水系统中的应用提供了技术基础。     

高压静电场对火电厂循环冷却水阻垢效果及机理

利用双通道工业循环冷却水分析测试台和高压静电水处理器,对火电厂的冷却水进行阻垢效果和机理研究。结果表明,施加工作电压2．0～4．0kV时,平均阻垢率随电压的升高而增大,达到61．7％,以后随着电压的升高平均阻垢率呈下降趋势,在7．5kV电压作用下平均阻垢率43．4％。对垢样晶体的SEM扫描图片表明,经高压静电场处理前的水垢晶体以方解石型硬垢为主,处理后发生了晶型转化,转化为文石型软垢,有利于垢的去除。     

钢渣处理电厂循环冷却排污水中的有机膦

利用热泼渣和滚筒渣去除电厂循环冷却排污水中的有机膦,考察了粒径、搅拌速率及初始pH对两种钢渣除膦效果的影响,并对钢渣除膦动力学特性进行分析。结果表明,钢渣粒径会明显影响其除膦效率,钢渣粒径越小,其除膦速率越快,平衡吸附量越大。小粒径钢渣除膦更符合二级动力学,而一级动力学模型则适用于粒径大于1.25 mm的钢渣。搅拌有助于提高钢渣除膦效率,但增大到一定程度后,搅拌速率对除膦效率影响不大。酸性条件更有利于滚筒渣除膦,热泼渣的除膦速率随pH上升而升高,但其平衡吸附量则呈下降趋势。两种钢渣除膦的最佳pH均为5.0。