超临界水氧化处理棉纺织品印染废水

在温度400～600℃、压力25 MPa、停留时间10～45 s、过氧比0%～400%条件下,用超临界水氧化（SCWO）法在连续管式反应器中处理棉纺织品印染废水。分析了工艺条件对总有机碳（TOC）及氨氮（NH3-N）降解效率的影响。研究表明,温度是影响TOC降解的最重要因素,不同温度下,降解率随过氧比变化的趋势不同。在450℃、停留时间20 s、过氧比300%时,废水TOC降解达98.94%。NH3-N的降解与反应温度和氧化剂量密切相关。当过氧比300%,温度从400℃上升到600℃时,NH3-N的浓度从55.42 mg/L下降到3.31 mg/L,而600℃没有氧化剂存在时氨不易降解。450℃时随着过氧比增大NH3-N浓度略有下降,在该温度下停留时间延长对NH3-N降解无显著影响。     

超临界水氧化法处理苯胺废水

水样中苯胺的超临界水氧化（SCWO）表明氧化剂过氧化氢的用量,试验温度,压力和停留时间对水中TOC的去除率有显著影响,在500℃,25MPa和K1．1条件下,停留时间为35s,TOC去除率可达99％以上,TOC去除率随起始浓度的增加而提高,这表明SCWO适于处理高TOC值废水。     

超临界水氧化活性艳红M-2B染料废水动力学研究

用H2O2作为氧化剂,在595～704 K、18～30 MPa条件下,对活性染料废水进行超临界水氧化反应.实验结果表明,COD去除率随温度、压力、停留时间和氧化剂量的增加而上升,在704 K、28 MPa时,COD去除率可达到98.4%,停留时间小于35 s.COD、H2O2和水的反应级数分别为1、0和0;反应活化能Ea为37.21 kJ/mol;指前因子A为76.69 s-1.     

聚乙烯醇在超临界水氧化中降解

以H2O2为氧化剂用间歇式超临界水氧化装置对聚乙烯醇(PVA)废水进行降解研究。通过正交实验,考察了反应温度、压力、时间及氧化剂过氧倍数对降解效果的影响,并且采用GC/MS对液相降解产物进行表征推测其可能降解途径。结果表明:PVA在SCWO体系中能完全降解,反应温度440℃、压力28 MPa、氧化剂过氧倍数4、反应40 min时,COD去除率为99.03%,出水COD=89.09 mg/L。PVA在SCWO体系中降解为烯烃、烯酮、醇和羧酸类中间产物、最终降解为小分子的饱和直链烷烃类液相产物。     

响应面法优化超临界水氧化处理农药废水

在间歇式超临界水氧化系统中对草甘膦农药废水进行降解实验。选取温度、反应时间、过氧量3个量为因素量,总有机碳(TOC)去除率为响应量进行中心组合设计（CCD）。在实验的基础上,利用响应面分析法（RSM）对实验结果进行分析及参数优化：建立了TOC去除率与各个因素关系的二次多项式数学模型;分析了各个因素单独的及相互作用对TOC去除率的影响;优化结果表明,在温度483℃、反应时间29.2 min、过氧量148.4%的条件下,达到了最佳效果,此时TOC的去除率为100%。     

钻井废液的超临界水氧化处理及动力学分析

在反应温度为500～600℃、压力为25～30 MPa、停留时间为30～600 s的条件下,在连续式反应器中研究了钻井废液的超临界水氧化反应.结果表明:钻井废液的COD去除率可达90.00%以上;在600℃、停留时间为600 s时,钻井废液氧化后,剩余收集液的COD＜120 mg/L,满足《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)中的二级标准.用幂函数方程描述了氧化剂过量时钻井废液超临界水氧化的反应动力学规律,反应速率常数与温度的关系符合Arrhenius公式,随停留时间的增加、温度的升高,有机物的去除率显著增加;反应速率常数随压力升高而增加,但反应速率常数的增幅随压力的升高而减小,反应活化体积不是常数.在25 MPa时,反应活化能和频率因子分别为(17 745.430 40±1 114.983 42)kJ/mol和1.152 3×10-4s-1模型计算值与实验值的误差在±15%以内.     

超临界水氧化处理含油废水的实验研究

在间歇式超临界水氧化反应装置上进行含油废水的超临界水氧化实验研究,反应温度390～430℃、压力24～28MPa、反应时间30～90s。研究表明:超临界水氧化法是一种高效、快速的有机废弃物处理技术;随反应时间增加、温度升高,废水COD去除率显著增大;以幂函数方程描述了氧化剂过量时含油废水超临界水氧化的反应动力学规律,氧化反应对废水的反应级数为1级,在26MPa时,反应活化能和频率因子分别为(5896.83±243.68)J/mol和(0.0652±0.0028)s-1,模型计算值与实验值的误差为±13%。     

催化超临界水氧化对氨基苯酚

采用CuO/γ-Al2O3和MnO2/γ-Al2O3为催化剂、H2O2为氧化剂,在一连续流固定床反应器中进行了超临界水氧化对氨基苯酚实验.实验结果表明,CuO和MnO2催化剂对于对氨基苯酚的氧化降解具有显著的促进作用.对氨基苯酚的去除率随反应温度和压力的升高、停留时间的延长而提高,在24～26 MPa和400～450℃条件下,数秒钟内COD去除率可达到99%以上,催化剂CuO/γ-Al2O3的催化效果优于MnO2/γ-Al2O3.证明了催化超临界水氧化技术的高效性.     

超声波破乳与超临界水氧化技术联用法处理洗毛废水的研究

研究了超声波破乳(UA)和超临界水氧化(SCWO)技术联合处理洗毛废水的效果,选取UA功率、处理时间和处理温度3种影响UA的因素,应用响应面法中的中心复合设计模型对UA参数进行优化分析,确定最佳的破乳参数条件为104.0W、15.0min、63.0℃,最佳条件下破乳效率为93.55%,操作参数对破乳效率的影响为:UA功率处理温度处理时间。确定SCWO最佳操作条件为反应温度525.0℃、氧化系数1.1、反应时间5.0min、压力25.0MPa,此时COD和氨氮的去除率分别为99.52%和32.20%,其中氨氮难以降解。根据实验结果提出,UA和SCWO联用的组合方法能实现高效回收羊毛脂的同时对废水无害化处理。     

可见光光电-Fenton体系中TiO2薄膜电极的制备及应用

采用可见光光电-Fenton体系对罗丹明B模拟废水进行处理。探讨了自制电解液、阳极氧化时间、煅烧温度、煅烧时间因素对阳极材料-TiO2薄膜电极的制备的影响,以及以此为阳极材料的可见光光电-Fenton体系对污染物的降解效果和光电协同作用,并通过响应面优化实验对制备条件优化。在单因素实验得到了参数取值的粗略范围的基础上,通过响应面优化实验得到了最优的制备条件:电解液0.5%NH4F丙三醇溶液、阳极氧化时间93.26 min、煅烧温度602.89℃、煅烧时间127.49 min,模拟出在该条件下的光电-Fenton去除率为70.78%;对此条件下的TiO2薄膜电极进行光催化和电-Fenton实验,得到光电协同因子为1.92;各因素对光电-Fenton去除率影响大小关系为:阳极氧化时间>煅烧时间>煅烧温度。响应面模型3次验证实验的误差均在5%以内,模型可用。     

钛基IrO2-SnO2电极在烟气海水脱硫恢复系统中的应用

采用浸渍-热分解法制备了含IrOx-TiO2中间层的IrO2-SnO2电极,得到的电极具有较高的析氯电催化活性和较强的稳定性,并通过电化学氧化法对Na2SO3海水脱硫模拟液进行处理,考察了电流密度、温度、pH值和电解时间等电解工艺参数对Na2SO3去除率和化学需氧量COD的影响.结果表明,在电流密度为200 mA/cm...     

微波辅助双氧水氧化降解水中磺胺二甲嘧啶

采用微波辐照技术辅助双氧水氧化降解水中磺胺二甲嘧啶（SM2）,研究了微波辅助双氧水氧化降解水中SM2的影响因素。结果表明,单纯使用微波辐照并不能显著降解SM2,而微波辐照可显著促进双氧水对SM2的氧化作用,提高SM2的降解率。在初始浓度为50 mg/L,微波功率为900 W,加入0.25 mL质量分数为30%的双氧水,pH值为4的条件下辐照6 min,SM2的降解率可达96.5%,COD去除率为72%。     

二氧化铅电极的制备、表征及其电催化性能研究

以电沉积法制备了Ti/PbO2和Ti/MnO2/PbO22种电极.采用SEM、XRD和XPS等分析方法表征了电极的形貌、元素组成及元素化学态,并以罗丹明B为目标有机物,考察了所制备电极的析氧极化曲线和电催化活性以及Ti/MnO2/PbO2电极的循环伏安曲线.研究结果表明,Ti/MnO2/PbO2电极的稳定性、使用寿命、析氧电位和电催化活性较Ti/PbO2电极都有所提高,并且罗丹明B在Ti/MnO2/PbO2电极上的反应主要发生在析氧反应区,且反应不可逆.     

超声波协同H_2O_2处理养殖场污水

为了有效地改善养猪场污水的质量,以H2O2为药剂,对污水进行了水浴加热和超声波辅助的对比实验,考察了超声波发生器输出端电流强度、处理时间、H2O2用量对污水的COD、氨气及颜色的影响,并进行正交实验优化。结果表明,超声波协同H2O2处理养殖污水是一种切实可行的方法,超声波协同H2O2处理污水的最佳工艺条件:电流0.7 A、处理时间2 min、H2O2用量3%,在此条件下降低COD量可达95%以上,氨氮的含量可降至14~15 mg/L,氨臭味大大得到了改善,并将原污水由黑色变为浅黄色。     

O_3/H_2O_2工艺降解1,2,4-三氯苯的优化设计

考察用不同的氧化剂降解1,2,4-三氯苯(TCB),3种不同方法对TCB的去除效果存在较大差别,其处理效果依次为:H2O2O3O3/H2O2。采用响应面法优化O3/H2O2工艺降解TCB的条件。结果表明,TCB初始浓度和H2O2投加量对TCB去除效果影响较大。TCB的降解符合准一级反应动力学规律,最佳降解条件为TCB初始浓度0.3 mg/L,pH=8.13,H2O2投加量0.40 mmol/L,O3转化率75%。在此条件下,TCB的平均去除率为91.5%,与预测值93.1%吻合度较高。     

The growth response of Alternanthera philoxeroides in a simulated post-combustion emission with ultrahigh [CO2] and acidic pollutants

Although post-combustion emissions from power plants are a major source of air pollution, they contain excess CO₂ that could be used to fertilize commercial greenhouses and stimulate plant growth. We addressed the combined effects of ultrahigh [CO₂] and acidic pollutants in flue gas on the growth of Alternanthera philoxeroides. When acidic pollutants were excluded, the biomass yield of A. philoxeroides saturated near 2000 μmol mol⁻¹ [CO₂] with doubled biomass accumulation relative to the ambient control. The growth enhancement was maintained at 5000 μmol mol⁻¹ [CO₂], but declined when [CO₂] rose above 1%, in association with a strong photosynthetic inhibition. Although acidic components (SO₂ and NO₂) significantly offset the CO₂ enhancement, the aboveground yield increased considerably when the concentration of pollutants was moderate (200 times dilution). Our results indicate that using excess CO₂ from the power plant emissions to optimize growth in commercial green house could be viable.     

臭氧催化氧化降解苯胺的机理

对臭氧单独氧化和臭氧催化氧化下的苯胺降解效率进行了比较,并通过液质联机分析了氧化过程中产物变化情况。实验结果表明,催化剂MnO2-CuO-CeO2/沸石的添加能有效地提高臭氧氧化苯胺的降解率,当苯胺初始浓度为200mg/L,反应20 min后,苯胺的去除率由原来的75%提高到89%;通过LC-MS分析,臭氧催化氧化苯胺降解过程中代谢产物依次为对亚胺醌、对苯醌、马来酸和草酸,并由此推断出了臭氧催化氧化降解苯胺的途径。     

O3、H2O2/O3及UV/O3在焦化废水深度处理中的应用

采用O₃、H₂O₂/O₃和UV/O₃等高级氧化技术(AOPs)对某焦化公司的生化出水进行深度处理,考察了O₃与废水的接触时间、溶液pH、反应温度等因素对废水COD去除率的影响,确定出O₃氧化反应的最佳工艺参数为：接触时间40 min,溶液pH 8.5,反应温度25℃,此条件下废水COD及UV₂₅₄的去除率最高可达47.14%和73.47%;H₂O₂/O₃及UV/O₃两种组合工艺对焦化废水COD及UV₂₅₄的去除率均有一定程度的提高,但H₂O₂/O₃系统的运行效果取决于H₂O₂的投加量。研究结论表明,单纯采用COD作为评价指标,并不能准确反映出O₃系列AOPs对焦化废水中有机污染物的降解作用。     

Impact of biochar application to a Mediterranean wheat crop on soil microbial activity and greenhouse gas fluxes

Biochar has been recently proposed as a management strategy to improve crop productivity and global warming mitigation. However, the effect of such approach on soil greenhouse gas fluxes is highly uncertain and few data from field experiments are available. In a field trial, cultivated with wheat, biochar was added to the soil (3 or 6 kg m⁻²) in two growing seasons (2008/2009 and 2009/2010) so to monitor the effect of treatments on microbial parameters 3 months and 14 months after char addition. N₂O, CH₄ and CO₂ fluxes were measured in the field during the first year after char addition. Biochar incorporation into the soil increased soil pH (from 5.2 to 6.7) and the rates of net N mineralization, soil microbial respiration and denitrification activity in the first 3 months, but after 14 months treated and control plots did not differ significantly. No changes in total microbial biomass and net nitrification rate were observed. In char treated plots, soil N₂O fluxes were from 26% to 79% lower than N₂O fluxes in control plots, excluding four sampling dates after the last fertilization with urea, when N₂O emissions were higher in char treated plots. However, due to the high spatial variability, the observed differences were rarely significant. No significant differences of CH₄ fluxes and field soil respiration were observed among different treatments, with just few exceptions. Overall the char treatments showed a minimal impact on microbial parameters and GHG fluxes over the first 14 months after biochar incorporation.     

微气泡曝气 O3/ H2O2处理 RO 浓水的效能及影响因素简

采用O₃/H₂O₂高级氧化工艺处理炼油厂反渗透（RO）浓水,用溶气泵加压溶气并产生微气泡强化传质,确定装置运行条件,考察气体中臭氧浓度、H₂O₂/O₃初始摩尔比、pH和温度对O₃/H₂O₂处理RO浓水效果的影响,并对RO浓水处理效能进行研究。结果表明,随着气体中臭氧浓度的增加,COD的去除率基本呈线性增加;加入适当量H₂O₂能提高臭氧氧化RO浓水的效果,H₂O₂/O₃初始摩尔比在0~0.8范围内,COD的去除率先增加后下降,H₂O₂/O₃初始摩尔比为0.5时COD去除率最大;pH从6.84增加到9.01,COD去除率逐渐增大,pH为10.03时COD去除率反而降低;在14~28℃范围内,温度低时,升高温度COD去除率增加较大,温度较高时,升高温度对COD去除率的影响较小。为考察该工艺的稳定性,在H₂O₂/O₃初始摩尔比为0.5、溶液pH为8~9、臭氧浓度为80~100 mg/L、温度为10~28℃条件下,对COD为90~140 mg/L的RO浓水氧化处理4~10 h,出水COD维持在39.9~49.9 mg/L,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）》中的一级A标准;去除1 g COD消耗O₃ 1.4~3.3 g,消耗O₃与H₂O₂的总氧量为2.2~4.4 g。