微波强化过碳酸钠降解邻苯二甲酸二丁酯的研究

为探索微波对过碳酸钠(SPC)氧化作用的强化效应,以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为处理对象通过单因素实验和正交实验研究了微波强化过碳酸钠氧化作用的主要影响因子,比较了单独微波、微波-SPC和水浴-SPC对DBP的降解效果。结果表明:微波强化SPC降解DBP的主要影响因素有反应温度、反应时间、SPC投加量以及初始pH值最佳反应条件:SPC/DBP(摩尔比)为250,初始pH为12,温度为85℃,反应时间为40 min,最佳反应条件下DBP降解率为85.52%;SPC与微波对DBP的降解具有协同作用。     

不同流态下微波辐射对污水污泥性质的影响研究

通过对不同流态下微波辐射对污水污泥性质的影响进行研究,考察了不同流态下微波辐射作用处理后污泥沉降性能、脱水性能的变化,以及微波辐射作用下流态对污泥挥发性悬浮固体(VSS)溶解率、上清液中COD和污泥微观形态的影响.结果表明,流态对污泥的沉降性能和脱水性能有一定影响,微波辐射功率越高,流态对污泥沉降性能和脱水性能的影响越显著.微波辐射功率较低时,雷诺数Re越大,污泥的沉降比(SV)、比阻和泥饼含水率越小;微波辐射功率较高时,Re为2300的临界流态下污泥的沉降性能和脱水性能最好.随着Re的增大,VSS溶解率和上清液中COD升高,微波辐射功率分别为300、500、700和900W时,Re为3000的紊流流态下上清液中COD分别达到1.1、2.1、3.6和6.7g·L-1.SEM观察结果表明,微波辐射及流态产生的协同剪切应时适宜时,有利于污泥颗粒的絮凝反应,高强度的微波辐射和紊流产生的较大剪切应力导致污泥絮体被打碎.     

微波辐射对污水处理厂动态流活性污泥性能的影响研究

通过微波辐射对污水处理厂动态流活性污泥性能进行实验研究,考察了微波辐射3min内污泥沉降性能、脱水性能的变化,探讨了微波辐射对污泥挥发性悬浮固体(VSS)溶解率、上清液中COD和污泥微观形态的影响.结果表明,低强度的微波辐射对活性污泥相关性质的影响不显著,没有从根本上改善活性污泥的结构.适宜的微波辐射能显著改善活性污泥的沉降性能和脱水性能,500、700和900W微波辐射的适宜辐射时间分别为180、150和60s,此时,活性污泥的比阻为0.3×109S2·g-1左右,较原活性污泥减小了88%,泥饼含水率由原活性污泥直接抽滤的85.2%降低到70.0%.VSS溶解率和上清液COD都随着辐射功率及辐射时间的增加而升高.适宜的微波辐射能促进污泥的团聚絮凝,过度的辐射会破坏活性污泥结构,使活性污泥颗粒细小化,混合液黏度增大,导致脱水性能变差.通过动态流动下微波辐射对活性污泥性能影响的研究,可为微波辐射在活性污泥处理的实际应用提供理论依据.     

二氧化钛复合型催化剂制备及其微波辅助催化氧化甲苯性能

实验采用溶胶凝胶法和传统浸渍法制备了TiO2-分子筛复合载体及复合载体负载过渡金属与稀土元素催化剂,通过微波辅助催化氧化甲苯的性能实验考察其催化活性.结果表明,复合TiO2明显提高了载体结构的稳定性与耐温性,并使过渡金属铜(Cu)、锰(Mn)和稀土元素铈(Ce)等活性组分在催化剂表面的分散更均匀;在复合载体吸附、吸波性能与多相活性组分催化的共同作用下,Cu-Mn-Ce/TiO2-分子筛催化剂微波辅助催化氧化甲苯的完全燃烧温度仅为175℃,此时甲苯去除率可达99％;15 h的连续性实验表明,TiO2复合型催化剂具有良好的催化活性与稳定性.由催化剂表征分析结果可知,活性组分颗粒的均匀分布与铜、锰氧化物及铜锰尖晶石固溶物等活性相的存在促进了甲苯的催化氧化,锐钛矿型TiO2较高的电子迁移速率与催化剂孔径的增大均有助于甲苯的氧化降解.     

标准加入法测定生态水泥中的重金属

基于实验提出用标准加入法测定生态水泥中的重金属含量。包括微波辅助酸消解水泥试样,分离干扰元素,分取试液加入一定量待测元素标液,AAS测定等程序。文章选择具代表性的生态水泥,经试验确定了有关实验参数,通过建立标准曲线明确了实验条件下的线性范围、检出限。重复性试验表明各元素相对标准偏差在2.3%～9.3%之间。采用基底相似的土壤标样按标准加入法作回收试验,得到回收率在90%～96%之间。     

微波消解/ICP-AES法分析冶炼厂固废中重金属

分析固体废物中金属元素全量分析的微波消解条件,通过实验确定样品的粉碎粒度、消解功率、消解温度、消解时间等因素对样品消解效果的影响,以等离子发射光谱测定冶炼厂固体废物中24种痕量金属元素,通过测定的检出限、精密度、准确度,确立冶炼厂固体废物痕量金属全量分析检测方法准确高效。     

不同粒径医疗废物焚烧飞灰中重金属含量的试验研究

采用微波消解-原子吸收分光光度法对黄山市医疗废物焚烧飞灰中的重金属含量进行了试验研究。首先对经过预处理后的飞灰样品进行微波消解,寻找最佳消解体系;然后对不同粒径消解后的飞灰样品采用原子吸收和原子荧光法测定重金属含量。试验结果证明:微波消解的最佳酸体系为HNO3∶HF∶HClO4=10∶1∶5;在飞灰样品6个粒径范围内,Cu的含量范围为877.65~1 169.35 mg/kg,Pb的含量范围为2 292.25~3 935.45mg/kg,Zn的含量范围为2 085~14 000mg/kg,Cd的含量范围为143.2~197.7mg/kg,As的含量范围为5.5~76mg/kg,其中在粒径212~900μm范围内Zn的含量最高,在粒径74~100μm范围内As的含量最高。     

Fenton/微波深度处理增塑剂废水

探讨微波功率、活性炭投加量、pH及反应时间等因素对微波处理效果的影响;考察废水pH、Fe2+和H2O2比例、Fe2+离子浓度及处理时间等因素对Fenton处理效果的影响。分别选择最优条件进行Fenton/微波联合处理邻苯二甲酸酯废水实验,COD去除率达98.7%,出水满足国家综合排放标准中一级标准。     

微波干燥在实验室中的应用研究

本实验以环境化学实验室中常见的9种基准化合物和变色硅胶为研究对象,采用家用微波炉为干燥设备,研究微波照射下各物质的干燥时间,并与常规烘箱干燥理论时间进行对比。实验结果表明,利用微波照射法在中高火档或高火档干燥样品时,样品干燥时间较烘箱干燥可节约时间90%以上,能够极大程度的降低实验室干燥过程的能耗水平,并大幅提高实验效率。     

Enhancement of thermophilic anaerobic digestion of thickened waste activated sludge by combined microwave and alkaline pretreatment

Pretreatment of thickened waste activated sludge (TWAS) by combined microwave and alkaline pretreatment (MAP) was studied to improve thermophilic anaerobic digestion efficiency. Uniform design was applied to determine the combination of target temperature (110–210°C), microwave holding time (1–51 min), and NaOH dose (0–2.5 g NaOH/g suspended solids (SS)) in terms of their effect on volatile suspended solids (VSS) solubilization. Maximum solubilization ratio (85.1%) of VSS was observed at 210°C with 0.2 g-NaOH/g-SS and 35 min holding time. The effects of 12 different pretreatment methods were investigated in 28 thermophilic batch reactors by monitoring cumulative methane production (CMP). Improvements in methane production in the TWAS were directly related to the microwave and alkaline pretreatment of the sludge. The highest CMP was a 27% improvement over the control. In spite of the increase in soluble chemical oxygen demand concentration and the decrease in dewaterability of digested sludge, a semi-continuous thermophilic reactor fed with pretreated TWAS without neutralization (at 170°C with 1 min holding time and 0.05 g NaOH/g SS) was stable and functioned well, with volatile solid (VS) and total chemical oxygen demand (TCOD) reductions of 28% and 18%, respectively, which were higher than those of the control system. Additionally, methane yields (L@STP/g-CODadded, at standard temperature and pressure (STP) conditions of 0°C and 101.325 kPa) and (L@STP/g VSadded) increased by 17% and 13%, respectively, compared to the control reactor.