新型管状光催化反应器降解VOCs特性

以一种新型折流式管状光催化反应器为研究对象,选择甲醛、苯和甲苯为目标污染物,以紫外光源、催化剂负载量和反应器内循环流量为关键影响因素,利用非密闭型环境舱,分析了反应器降解室内VOCs特性。结果表明,在254 nm和365 nm紫外光源照射下,VOCs的总衰减系数随初始浓度的增加而增大,且254 nm紫外光源照射下的总衰减系数更大。365 nm紫外光源照射时,VOCs的反应有效度随催化剂负载量的增加而增大;254 nm紫外光源照射时,反应有效度受催化剂负载量变化的影响很小。VOCs的转化率随循环流量的增加而增大,而反应速率受循环流量的影响较小;相同的循环流量下,转化率和反应速率均随着VOCs初始浓度增加而增大。由于增设肋片,折流式管状反应器比传统无肋片管状反应器的洁净空气量提升60%,且反应有效度更接近0.5,说明前者的传质-反应速率更加匹配,降解性能明显更优。     

混合生活垃圾恶臭特性及评估方法研究

总结了不同区域、不同时段生活垃圾的恶臭特性,发现恶臭特性受垃圾组分、处理处置工艺等因素影响较大,垃圾中转站的主要恶臭组分为乙酸乙酯、甲苯、乙苯等挥发性有机物(VOCs)及氨气,填埋场恶臭组分中含硫化合物和含氧化合物浓度高,堆肥场恶臭组分中苯系物和烃类浓度较高,焚烧厂恶臭组分主要为苯系物。基于复杂多变的生活垃圾恶臭特性,采用综合评分法评价恶臭的环境影响程度,对已报道的生活垃圾恶臭组分进行综合评价,发现生活垃圾降解过程释放的恶臭组分中,二甲二硫、硫化氢、甲硫醇、萘、1,3,5-三甲苯、甲硫醚、甲苯、乙苯、对二甲苯和α-蒎烯等是混合生活垃圾优先控制的恶臭污染物。     

光催化降解模拟室内挥发性有机污染物研究

用浸渍-提拉法制备玻璃弹簧负载型TiO2薄膜催化剂,在自制的反应器中进行光催化降解由丙酮、甲苯、对二甲苯组成的模拟室内挥发性有机污染物VOCs研究.研究发现:催化剂中掺杂金属离子能影响催化剂的降解效果,降解效果依次为掺铈TiO2＞纯TiO2＞掺银TiO2;气体流量显著影响降解效果,丙酮、甲苯和对二甲苯的最佳降解流量分别为3、5、7 L/min;混合气体中非对称性的极性分子的降解效率高于对称性分子,导致丙酮、对二甲苯组分降解率降低,甲苯降解率增高.     

介质阻挡放电和水吸收联合降解挥发性有机化合物

依据介质阻挡放电(DBD)和溶液吸收处理气态污染物的原理,设计出一种DBD和水吸收联合降解挥发性有机化合物(VOCs)的实验装置.研究其对甲苯的降解效果.考察了放电电压、甲苯初始浓度、模拟废气流量对甲苯降解效果的影响.分析了DBD和水吸收的相互作用.结果表明.DBD和水吸收联合可以提高甲苯的降解率.在放电电压为15.9 kV时甲苯的降解率为81.5%.比单独放电时提高了13.3百分点;甲苯的降解率随着放电电压增大而升高,随着气体流量和甲苯初始浓度增大而降低.该技术可以作为放电等离子体前处理工艺,为高效处理上业废气提供参考.     

用修正的E-L模型描述二元VOCs气体在活性炭上的吸附平衡

对不同VOCs气体二元吸附平衡进行了研究。结果表明,对于甲苯-苯、甲苯-乙酸乙酯、甲苯-丙酮、丙酮-乙酸乙酯及苯-丙酮二元吸附体系,吸附过程存在置换现象,即随着高沸点组分在床层内吸附量的逐渐增加,相对挥发性大的低沸点组分更易脱附,出现高沸点组分置换低沸点组分的现象,表现为被置换组分的穿透曲线上出现峰值;但对于苯-乙酸乙...     

真空紫外灯动态降解空气中低浓度甲醛的研究

以集中空调中处理室内可挥发性有机物(VOCs)为应用背景,搭建了试验台.实验研究了真空紫外灯(主波长254 nm,185 nm)降解甲醛的影响因素以及产生O3的情况.研究表明,在产生的O3浓度低于室内空气质量标准(0.16mg/m3)的情况下,真空紫外灯也能够高效地降解空气中低浓度甲醛(＜1 mg/m3);甲醛降解率与反应器空气流速及甲醛初始浓度成反比;降解速率与甲醛初始浓度成正比,与反应器空气的流速成反比;绝对湿度对真空紫外灯降解甲醛有一定的影响;反应器空间大小对甲醛降解影响比较显著.应用于集中空调系统净化室内空气中VOCs,取得了很好的效果.     

真空紫外光降解苯的研究

为了考察真空紫外光辐射在气体净化中的应用，以苯作为目标污染物，分别进行了紫外光波长、气体湿度、反应时间、初始浓度以及辐射功率对苯光解率的影响实验。实验结果表明，真空紫外光辐射方法净化气相污染物中的苯效果良好，在一定条件下，浓度为348.2 mg/m³苯污染气体真空紫外光降解率可达到90%。通过在不同条件下苯的降解率以及臭氧浓度变化，初步探讨了苯降解的机理以及降解途径。苯的降解主要是通过氢氧自由基（·OH）的加成以及后续一系列的氧化反应，降解产物为苯酚以及含有羟基的长链烃。     

真菌降解挥发性有机化合物的研究进展

挥发性有机化合物(VOCs)是一类重要的大气污染物,生物降解法是近年来兴起的VOCs治理技术,它具有费用低、净化效率高、无二次污染等特点。目前,有关生物降解污染物的研究大部分都以细菌作为优势微生物,而对于真菌的研究起步相对较晚。真菌具有耐干燥、耐弱酸等特性,使得其在处理疏水性VOCs上具有明显优势。分析了真菌的降解特征及优势,总结了已分离到的可降解VOCs的真菌及其善于降解的污染物,重点探讨了影响真菌生物反应器VOCs降解性能的主要因素和相关动力学研究,并对今后真菌降解VOCs的研究方向进行了展望。     

天津市滨海新区夏季挥发性有机物的污染特征分析

对天津市滨海新区夏季挥发性有机物(VOCs)进行在线观测,分析其夏季污染特征。结果表明:83种检出VOCs平均质量浓度为288.14μg/m3,各类化合物浓度贡献排序为烷烃(39.8%)卤代链烃(26.5%)芳香烃(13.9%)烯烃(13.1%)炔烃(4.4%)卤代芳香烃(2.3%),各组分中浓度最高的为正丁烷和正戊烷,占VOCs比例高达8.1%和7.0%;苯和甲苯也有相当含量,平均质量浓度均超过7μg/m3,分别占VOCs的2.5%和2.4%。天津市滨海新区VOCs日变化呈单谷型,与交通早晚高峰关系不大,苯/甲苯(体积比)为1.32,说明化石工业排放等对天津市滨海新区大气中VOCs影响较机动车尾气显著。聚类分析发现,天津市滨海新区VOCs来源分为3类,一类是汽油挥发和液化石油气、天然气泄漏,一类是化石工业和其他工业生产过程排放,一类是机动车尾气及植物排放,其中前两类为主要来源。     

定流量条件下壤土夹层对苯和Br~-穿透包气带的影响

为研究壤土夹层对VOCs穿透包气带的影响,以苯为特征污染物,Na Br为示踪剂开展室内的渗流模拟土柱实验。模拟包气带对苯的吸附实验,确定吸附平衡时间、最大吸附量,分析砂土和粉质壤土对苯的吸附特性;设计渗流土柱实验,模拟定流量降雨条件下苯在不同构型的土柱中的迁移过程,分析壤土夹层在时间和空间上对苯穿透包气带到达含水层的影响,并得出弥散系数和阻滞系数。结果表明,相对黏粒含量高的壤土夹层显著改变了溴离子的穿透曲线,对污染水有明显的阻水减渗作用,不仅延迟了苯向含水层的迁移时间,而且在一定程度上起到了吸附、降解的阻滞作用,有效降低了特征污染物穿透包气带的含量。     

真空紫外灯动态降解空气中低浓度甲醛的研究

以集中空调中处理室内可挥发性有机物（VOCs）为应用背景，搭建了试验台。实验研究了真空紫外灯（主波长254nm，185nm）降解甲醛的影响因素以及产生O3的情况。研究表明，在产生的O3浓度低于室内空气质量标准（0．16mg／m^3）的情况下，真空紫外灯也能够高效地降解空气中低浓度甲醛（〈1mg／m^3）；甲醛降解率与反应器空气流速及甲醛初始浓度成反比；降解速率与甲醛初始浓度成正比，与反应器空气的流速成反比；绝对湿度对真空紫外灯降解甲醛有一定的影响；反应器空间大小对甲醛降解影响比较显著。应用于集中空调系统净化室内空气中VOCs，取得了很好的效果。     

济南市环境空气VOCs的化学反应活性及关键活性组分研究

对济南市2010年6月—2012年5月环境空气中55种VOCs监测数据进行分析,研究其反应活性及关键活性组分。结果表明,济南市环境空气VOCs的LOH和OFP的月变化规律与其月浓度变化趋势一致,夏季环境空气VOCs的浓度、LOH和OFP较大,是容易发生复合型大气污染的时段;济南市环境空气VOCs化学活性与其混合比之间具有良好的线性相关性,表明济南市环境空气中VOCs的化学组成具有一定的稳定性;VOCs的平均KOH远远超过乙烯的KOH,MIR与乙烯相当,说明济南市环境空气VOCs的化学反应活性较强;烯烃体积分数远远小于烷烃,但化学反应活性贡献率最高,且顺-二丁烯、丙烯、乙烯、丁烯、反-二丁烯、异戊二烯、苯乙烯、2-甲基-1-戊烯、顺-二戊烯、间,对-二甲苯、邻-二甲苯、甲苯、1,2,4-三甲基苯和环戊烷为济南市关键活性组分,因此,济南市高活性VOCs物种为烯烃,同时芳香烃和环戊烷对环境空气活性的贡献也不容忽视。     

变频介质阻挡放电去除甲苯的实验研究

以甲苯为目标污染物,采用变频交流电源,利用介质阻挡放电(DBD)对其进行去除。实验过程中,场强、频率、气体流速和初始浓度是影响甲苯去除效果的4个主要因素。通过多因素正交实验,分析4个因素对去除效果影响的主次关系,获得了最优方案。进行单因素趋势实验,研究各因素单独对甲苯去除效果的影响趋势,得出各因素对甲苯降解效果影响的变化曲线,并对结果作出分析。实验结果表明,当场强为9.7 kV/cm,频率为400 Hz,气体流速为2.5 cm/s,初始浓度为700 mg/m3时,甲苯去除率可达80.9%。     

催化剂对低温等离子体降解吸附态甲苯的影响

采用线管式介质阻挡反应器对低温等离子体循环降解甲苯进行研究,考察了吸附存储量、循环背景气体及不同催化剂成分对吸附态甲苯降解效果及副产物的影响,并进行了催化剂XRD分析及降解产物FT-IR分析。结果表明,氧气为循环背景气体时甲苯降解效果比空气时好。FT-IR分析显示催化剂的加入可使甲苯充分降解,显著提高COx产率、CO2选择性,减少副产物O3、N2O排放量。相同条件下,单组分催化剂对应COx产率依次为:CeMnAgCo,CO2选择性依次为:AgMnCoCe。双组分催化剂Mn/Ag、Ce/Ag可同时保持较高的COx产率和CO2选择性,氧气背景时COx产率分别达到80%、82%,CO2选择性均达到99.7%以上。空气背景时,Co对N2O的抑制效果最好,3组分催化剂Mn/Ag/Co、Ce/Ag/Co在保持较高的COx产率和CO2选择性同时可有效抑制N2O。     

家具涂料的挥发性有机物排放特征及致癌风险估算

采用顶空实验装置采集家具涂料挥发蒸汽,通过不锈钢采样罐-气相色谱(GC)/质谱(MS)分析系统测量了溶剂型和水型涂料的挥发性有机物(VOCs)排放特征。结果表明,溶剂型涂料排放的总VOCs平均质量浓度为7.6mg/m3,远高于水型涂料的2.6mg/m3。溶剂型和水型涂料排放的VOCs主要以芳香烃和烷烃为主。溶剂型涂料和水型涂料排放的特征VOCs组分为甲苯、2-甲基戊烷、苯、正辛烷,分别占两种涂料总VOCs排放的41.8%(质量分数,下同)和31.2%、21.2%和9.6%、6.5%和5.6%、6.0%和4.8%。溶剂型涂料排放VOCs的臭氧生成潜势(OFP)和二次气溶胶生成潜势(SOAP)明显高于水型涂料,OFP和SOAP的主要贡献组分均为芳香烃物质。溶剂型涂料排放的苯的长期致癌风险是水型涂料的2.6~4.6倍,均远远高于可接受的暴露风险值1×10-6。     

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）。     

介质阻挡放电等离子体降解高浓度甲苯

为解决喷漆和涂装废气中VOCs的污染,采用同轴圆管式介质阻挡反应器进行低温等离子体降解高浓度甲苯探索,研究了反应器参数(放电间距、放电长度)、操作参数(初始甲苯浓度、气体流量、输入功率)等关键参数对甲苯转化率和产物CO2选择性的影响。结果表明:放电间距过大或者过小都不利于甲苯的降解,放电长度的增加对其影响相对较小;输入功率越大,甲苯的降解效果越好,并且反应产物中臭氧的浓度越低,但气体流量及初始甲苯浓度的增加不利于甲苯的降解。最后对产物进行GC-MS检测,分析了甲苯降解机理。     

TiO_2、BiVO_4、Cu_2O光催化降解低浓度甲醛

比较研究了3种(TiO_2,BiVO_4,Cu_2O)光催化剂对低浓度甲醛的降解过程,拟通过结构分析(晶粒尺寸、比表面积、禁带宽度)和实验评价其性能优劣,优选出光催化性能较好的材料。通过结构分析和降解甲醛实验发现,甲醛初始浓度较低时,BiVO_4降解率优于其他,随甲醛浓度增加,催化剂降解率均呈上升趋势,TiO_2-1(T-1)、TiO_2-2(T-2)降解率增加显著。随环境湿度增大,降解率先上升后下降,BiVO_4-1(B-1)、BiVO_4-2(B-2)降解率下降的较为缓慢。同一物质当晶粒尺寸越小比表面积越大,其降解率越好。T-2比B-1有更好的稳定性。分析认为在较低甲醛浓度时,决定光催化降解率的主要因素是催化剂的表面反应速率。随着甲醛初始浓度的增加,吸附脱附成为主要限制步骤。随环境湿度增加,甲醛降解率先上升后下降,具有较小比表面积的BiVO_4降解甲醛效率下降不显著。连续的工作产生甲醛分解副产物,不易堵塞具有大比表面积的T-2的活性位点,所以T-2有更好的稳定性。     

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。     

石油类污染地下水中挥发性有机物低温生物降解性能的研究

针对地下水石油类污染的问题,从某污染场地土壤中筛选驯化出了适用于处理挥发性有机物的3株低温高效降解菌,并以苯和萘作为特征组分考察了pH、DO、温度、氮磷等因素对降解效果的影响;实验结果表明,在8℃左右的地下环境中,DO和氮磷的含量对污染物的降解影响较大;在pH 7.5、DO＞4 mg/L和投加氮磷的条件下,18 d内降...