二氧化钛脱除高温烟气中的氯化氢

HCl是城市垃圾焚烧产生的主要气体污染物之一。将一种新型脱氯剂TiO2引入到垃圾焚烧系统中,并与其他脱氯剂的性能进行比较。研究了不同脱氯剂使用量、不同反应温度和不同HCl气体浓度对TiO2、CaO和CaTiO3脱氯效果的影响。结果显示,TiO2能在高温(800~1 000℃)、高HCl浓度(1 303.6~1 629.5 mg/m3)下获得较好的脱氯效果。与传统的脱氯剂CaO相比,TiO2更适合于高温烟气脱氯,其在1 000℃时的氯容(36.3 mg HCl/g TiO2)几乎是相同情况下的CaO氯容(9.3 mg HCl/g CaO)的4倍。而CaTiO3的脱氯效果不但受到自身分解效率的影响,还受到TiO2和CaO脱氯效果的影响,其脱氯效果较差。     

氯盐对含汞土壤热脱附的影响

采用管式电阻炉对不同氯盐调理的含汞土壤进行热脱附实验,研究氯盐种类和炉温等对汞脱除效果的影响,分别从汞脱除率、热重测试和XRD汞形态分析3个方面进行评价.结果表明,不同温度下添加氯盐均对汞脱除率有明显提升.230℃时,添加氯化铁、氯化镁和氯化钙调理相比对照组(不添加氯盐),汞脱除率分别提升66.2％、49.3％和15.8％,即促进效果:FeCl3＞MgCl2＞CaCl2.在300℃下加热25 min时,添加氯化铁调理的汞脱除率为96.1～96.2％,与对照组相比,最高提升了68.3％.热重测试结果显示,载气对汞的挥发影响较小,湿法投加氯盐效果比干法投加更明显.炉尾晶体XRD分析结果表明,在低温条件下氯盐促进样品中汞向氯化汞转变从而提高了汞脱除率.添加氯盐调理提高了汞脱除率,同时缩短了汞热脱附达到稳定的时间.     

纳米钯?铝双金属对水中3-氯酚的脱氯降解研究

采用置换沉积法制备了纳米钯/铝双金属催化剂,氢解还原去除水相中难降解有毒有机物3-氯酚(3-CP),考察了溶液pH、钯负载量、纳米钯/铝双金属投加量、反应温度对脱氯效果的影响并解析相关反应机制。结果表明:(1)初始pH 3.0时,沉积液中93.25%(质量分数,下同)～96.67%的钯可有效负载于铝材上。(2)在pH为3.0、纳米钯/铝双金属投加量为2g/L、钯负载量为1.16%(质量分数)、反应温度为25℃下降解初始摩尔浓度为0.389mmol/L的3-CP,反应终了时脱氯率在99%以上。利用纳米钯/铝双金属降解氯代有机污染物具有高效低耗的优势,在实际应用上具有较好的前景。     

氯苯污染土壤低温原位热脱附修复

为了考察低温原位热脱附技术对土壤中氯苯的修复效果,以土壤中氯苯为目标污染物,控制热脱附设备设定温度、土壤粒径、土壤含水率,对不同条件下土壤中的氯苯进行测定分析,研究其对热脱附效果的影响。结果表明:原位热脱附过程中土壤温度变化以加热棒为中心,随着距离增加而呈现时间和空间上的滞后效应;原位热脱附设定温度越高,土壤修复效果越好,当土壤设定温度为100℃时,90%土壤样品氯苯去除率达99%以上,与设定温度130℃修复效果相当;土壤粒径越小,其比表面积大,对污染物吸附效率越高,所需热脱附时间越长;含水率影响氯苯在土壤中的挥发速率、有效孔隙率和透气率,含水率过高或过低都不利于氯苯污染土壤原位热脱附修复。热脱附设备设定温度、土壤粒径、土壤含水率对低温原位热脱附技术去除土壤中氯苯的效果具有较大的影响。     

包装垃圾添加脱氯半焦制备SRF的燃烧特性及动力学分析

利用热重分析仪对添加了不同比例混合含氯塑料经微波低温脱氯后的脱氯半焦制备而成的固体衍生燃料(SRF)的燃烧特性及热反应动力学进行了实验研究,考察了脱氯半焦不同添加比例制备的SRF的着火点、燃尽温度、最大燃烧速率、燃尽特征指数和综合燃烧指数等燃烧特征参数。并用Coats-Redfern积分法对其进行了燃烧动力学分析,确定了燃烧动力学方程,求出了反应活化能和指前因子。结果表明:随着脱氯半焦的添加比例从5%增加至20%,TG曲线向低温区移动,着火点降低,燃尽温度降低,燃尽性能提升,综合燃烧特性指数S均高于不添加脱氯半焦的燃料,综合燃烧性能更好;当脱氯半焦添加比例为10%,综合燃烧特征参数最佳;在第三燃烧阶段,添加了脱氯半焦的燃料的活化能显著低于未添加脱氯半焦的燃料,指前因子降低了4~5个数量级。混合含氯废塑料,经过微波低温脱氯处理形成半焦作为添加剂制备SRF,不仅降低了SRF燃烧过程中氯化氢的产生量,同时提高了燃料的燃烧性能,是含氯塑料废弃物利用的一种新的方向和途径。     

微波活化对Ca(OH)2孔隙结构及脱氯性能的影响

采用微波炉对一定质量的氢氧化钙样品进行活化，利用压汞仪考察了不同微波活化时间及脱氯反应前后的Ca(OH)2总比孔表面积、分段比表面积和孔径分布的变化，并在脱氯实验台上对脱氯效率进行实际测试。结果表明，微波活化存在一个最佳时间，在此时间内样品比孔表面积增大50%左右，而超过这一时间样品比表面积回复性减小；微波活化主要通过增加3～20 nm孔径段的微孔为样品提供更大比表面积；这些新增加的微孔在脱氯反应过程中被完全利用或消耗； 最佳活化时间下的微波活化使Ca(OH)₂在较低Ca/Cl摩尔比下获得更大脱氯效率，Ca/Cl摩尔比=4.1时，脱氯效率增加了20%。     

微波活化对Ca(OH)2孔隙结构及脱氯性能的影响

采用微波炉对一定质量的氢氧化钙样品进行活化,利用压汞仪考察了不同微波活化时间及脱氯反应前后的Ca(OH)2总比孔表面积、分段比表面积和孔径分布的变化,并在脱氯实验台上对脱氯效率进行实际测试.结果表明,微波活化存在一个最佳时间,在此时间内样品比孔表面积增大50%左右,而超过这一时间样品比表面积回复性减小;微波活化主要通过增加3～20 nm孔径段的微孔为样品提供更大比表面积;这些新增加的微孔在脱氯反应过程中被完全利用或消耗;最佳活化时间下的微波活化使Ca(OH)2在较低Ca/Cl摩尔比下获得更大脱氯效率,Ca/Cl摩尔比=4.1时,脱氯效率增加了20%.     

改性剂协同热脱附多环芳烃污染土壤效率提升研究

通过对多环芳烃(PAHs)污染土壤的异位热脱附实验，探究了碱基类(Ca(OH)₂、CaO、NaOH)、氧化类(过硫酸钠、过氧化苯甲酰、过碳酸钠)和其他类(FeCl₃、CuCl₂、颗粒活性炭)改性剂对PAHs热脱附效率的提升作用，优选最佳改性剂及配比。3类改性剂的优选结果为2.0%(质量分数，下同)Ca(OH)₂、5.0%过氧化苯甲酰和5.0%FeCl₃。添加2.0%Ca(OH)₂在300℃下脱附10 min、添加5.0%过氧化苯甲酰在200℃下脱附60 min或添加5.0%的FeCl₃在150℃下脱附60 min均可使各PAHs组分残留量达到《场地土壤环境风险评价筛选值》(DB11/T 811—2011)的修复标准。添加2.0%Ca(OH)₂对土壤PAHs热脱附去除效果最好，300℃下PAHs热脱附去除率最高，可达96.31%,而5.0%过氧化苯甲酰对PAHs热脱附去除率提升更明显。     

可燃固废复合燃料的固硫固氯效果

以可燃垃圾、污水污泥和煤粉为原料,添加园林残余、固硫剂等按L16(45)正交表配料,采用机械成型设备制备固废复合燃料,研究燃料组分对固硫固氯效果的影响。固硫率、固氯率实验数据的极差、方差分析结果显示:CaO添加量对固硫率、固氯率的影响最显著;MnO2添加量对固氯率的影响仅次于CaO添加量,但对固硫率没有影响。运用ForStat 2.0统计软件建立了固硫率、固氯率指标的预测方程,置信度大于95%。应用综合评分法筛选出最佳固硫固氯效果的燃料制备配方为:A2B3C2D3,即垃圾、污泥、煤粉以2∶1∶1比例混合,园林残余为10%,助燃剂MnO2添加量为0.17%,固硫剂CaO添加1.2%时所制备的燃料,燃烧中固硫率可达74.55%,固氯率可达77.35%。     

海河流域水体沉积物中多氯联苯污染特征及风险评价

截至目前,尚没有研究从流域尺度系统分析海河流域水体沉积物中多氯联苯(PCBs)的污染特征及风险水平。以海河流域7大河系及典型湖库为研究对象,基于文献中PCBs的数据统计,从流域尺度探讨了不同水体沉积物中PCBs的组成和其空间分布特征,并利用潜在生态危害指数法和毒性当量法评价其生态风险。结果表明,海河流域水体沉积物总PCBs污染呈"北高南低"趋势。二氯联苯至十氯联苯在海河流域中都有不同程度的检出,主要以低氯原子数的二氯联苯至五氯联苯为主。海河流域沉积物中PCBs毒性主要取决于PCB-126和PCB-169。两种生态风险评价方法评价结果存在一定的不确定性,需将两种方法结合,进行综合判断。     

土壤粒径及有机质对多溴二苯醚热脱附的影响

在实验室条件下,研究了土壤粒径与土壤有机质含量对多溴二苯醚(PBDEs)热脱附的影响,以期为PBDEs污染土壤热脱附修复提供理论依据。实验结果表明,300℃停留30 min条件下,粒径为<75、75～125、125～250、250～425和425～850μm的土壤中PBDEs去除率分别为49.53%、73.88%、79.39%、83.56%和87.09%,PBDEs总去除率随粒径的增大而增大,土壤BDE209较BDE206、BDE207和BDE208更易于脱除。此外,温度低于450℃时,H2O2氧化部分去除有机质后土壤中PBDEs的去除率较原土高;表明,土壤有机质可能抑制土壤中PBDEs的热脱附。     

2-氯酚在超临界水-NaOH体系中的脱氯特性

研究了2-氯酚在超临界水-NaOH体系中的脱氯特性,考察了NaOH添加对2-氯酚转化率、Cl-生成率、脱氯选择性等的影响。实验结果表明,NaOH的添加能够显著提高2-氯酚的转化率、Cl-的生成率和脱氯选择性。2-氯酚的转化率随着NaOH添加量的增大而增大,460℃、25 MPa条件下,NaOH添加量与2-氯酚的摩尔比为1∶1时,停留时间27 s时可实现2-氯酚的完全转化。     

钯/铝双金属体系对3-氯酚的脱氯降解

研究了钯/铝双金属体系对水相中3-氯酚的催化脱氯降解效果,通过置换沉积制备了钯/铝双金属颗粒,考察了该双金属颗粒的稳定性以及溶液pH和钯负载量对脱氯效果的影响。结果表明,pH在4.0以下的酸性条件,钯负载量在1.43%时,可实现水相中3-氯酚的有效脱氯,反应30 min后0.389 mmol/L的3-氯酚转化率可达99%以上,产物主要为苯酚,而钯/铝颗粒在重复测试中能保持较好的稳定性,这与铝基材表面自发形成的氧化膜有关。钯/铝材料表征的结果表明,钯颗粒高度分散在铝基材表面,并极大地提高了铝基材的表面积,从而有助于后续的脱氯反应。     

土壤中零价铁还原3-氯硝基苯的作用

利用零价铁在常温常压下对土壤中的3-氯硝基苯的还原，对反应物和产物随时间的变化及反应的各个影响因素进行了研究。实验结果表明，零价铁能够有效地将3-氯硝基苯还原为3-氯苯胺，反应过程中没有检测到脱氯产物。其反应速率随铁粉用量、反应体系含水量的增加以及反应温度的升高而升高，随土壤初始pH值的升高而降低。在土壤中3-氯硝基苯含量约为2.5×10^-6 mol/g，铁粉使用量为25 mg/g，反应体系中含水量为0.75 mL/g，pH值为6.8时，在恒温生化培养箱(25±1)℃反应5 h后，3-氯硝基苯的还原率达到92.75％。     

零价铁对土壤中对氯硝基苯的还原作用

在常温常压下,利用零价铁(Fe0)还原土壤中的对氯硝基苯(p-CNB),研究反应产物随时间的变化以及反应条件对还原率的影响.实验结果表明,Fe0能够有效将土壤中的p-CNB还原成对氯苯胺(p-CAN),反应过程中先生成中间产物对氯亚硝基苯(p-CNSB),然后再进一步还原生成p-CAN.p-CNB还原率受到反应时间,土壤初始pH、温度、铁粉用量和土壤含水率等条件的影响.当p-CNB约为2.5×10-6mol/g,土壤初始pH为6.8,铁粉用量为50 mg,土壤含水率为75%时,在恒温生化培养箱中温度为(25±1)℃条件下,反应5 h后p-CNB还原率达到97.43%.     

土壤和沉积物中多氯联苯污染的生物修复机理研究进展

概述了多氯联苯 (PCBs)生物修复过程中影响因素和机理的研究进展 ,重点讨论了PCBs厌氧脱氯 ,好氧降解、真菌对PCBs降解、表面活性剂对PCBs降解的促进及抑制机理 ,以及完全矿化PCBs基因工程菌的构建 ,提出了今后工作展望     

纳米级铁粉脱氯降解四氯化碳

四氯化碳的生产和使用,给人类带来了较大危害.为此,采用纳米铁粉这一新方法对其进行脱氯处理.试验以纳米级铁粉对四氯化碳的脱氯率为考察指标,选用L25(56)正交试验方案,考察了降解介质的初始pH值、纳米铁粉的质量、降解温度、摇床转速和脱氯时间5个影响因素.结果表明,pH值这一因素有极显著影响;在得出的纳米铁粉对四氯化碳脱氯的最佳工艺条件下,获得了99.5%的脱氯率,为有机氯化物脱氯开辟了一条新途径.     

用驯化的活性污泥强化修复氯酚污染土壤的试验

以接种驯化的活性污泥为生物强化手段，通过摇瓶反应模拟生物泥浆反应器的运行，研究了受氯酚污染土壤的修复特性。结果表明，接种驯化的活性污泥可以大大加快邻氯苯酚（2-CP）的降解速率，对2-CP初始污染浓度为500 mg/kg干土的土壤，接种1%活性污泥 （w∶w）后反应11 h降解率即可达到96.4%。最适的反应条件为：活性污泥接种量1%，水土比2∶1，温度25 ℃，摇床转速200 r/min。2-CP的降解符合表观一级动力学方程；且当初始浓度为50～500 mg/kg干土时，2-CP降解速率常数随着初始浓度的增大而减小。     

Ni/Fe双金属降解四氯化碳和四氯乙烯的对比试验

以四氯化碳(CT)和四氯乙烯(PCE)为目标污染物,以批试验方法研究Ni/Fe双金属对CT和PCE的还原性脱氯.结果表明:Ni/Fe双金属可有效去除水中的CT和PCE;Ni/Fe双金属对CT和PCE的降解反应均符合准一级反应动力学方程;在相似的反应条件下,Ni/Fe双金属对CT和PCE脱氯的反应速率常数(kobs)之比为1.48和1.67,说明Ni/Fe双金属对CT的脱氯速率要快于对PCE的脱氯速率;Ni/Fe双金属可对PCE完全脱氯,但对CT脱氯过程中产生少量三氯甲烷(TCM).     

添加剂强化热脱附修复菲污染土壤

针对多环芳烃污染土壤热脱附能耗较高的问题，采用K₂CO₃、CaCO₃和Fe₂O₃等添加剂强化热脱附过程，以降低能耗。通过室内模拟实验研究了热脱附温度、停留时间、添加剂种类与投加量等对菲(Phe)去除效果的影响，分析了热脱附去除过程、能耗以及热脱附后土壤理化性质的变化。结果表明：在100、200℃下停留30 min,投加5.0%(质量分数)的K₂CO₃、CaCO₃和Fe₂O₃均能显著提高Phe的去除率(p<0.05),效果最好的是K₂CO₃。添加剂投加后土壤导热系数的提高可能是促进热脱附的重要原因。200℃停留30 min时，Phe去除率随K₂CO₃投加量增加呈现先增加后下降趋势，最优投加量为5.0%,此时去除率为85.90%,较无添加剂组提高了11.82百分点。200℃时，投加...