脉冲电晕技术在处理挥发性有机化合物中的应用研究

建立了利用脉冲电晕技术处理挥发性有机物的实验装置,选取苯作为代表物质进行实验研究,观察初始浓度、停留时间、注入能量、电源特性等参数对去除率的影响,并对反应副产物的成分进行分析测试.在输入电压为50 V,频率为20 Hz,气体体积流量为1 620mL/min,苯的初始质量浓度为76.8 mg/m3的实验条件下,苯的去除率达到61.4%.脉冲电晕技术处理低浓度有机废气效果较好.     

气体ClO_2对空气中甲醛去除效果的研究

研究高纯度气体ClO2对空气中甲醛气体的去除效果。主要考查了气体ClO2浓度、反应时间及甲醛初始浓度对甲醛去除率的影响。实验结果表明,甲醛去除率随ClO2浓度的增加而提高,当甲醛初始质量浓度为2.4 mg/m3,ClO2质量浓度达到1.8 mg/m3时,甲醛去除率达到99.5%,且甲醛的去除率随反应时间的延长而提高,但30 min后去除率趋于平稳达到99.7%;ClO2对甲醛的去除率随甲醛初始浓度的升高出现先上升后下降的趋势。     

曝气式矿化垃圾反应器处理垃圾渗滤液

构建曝气式矿化垃圾反应器,研究其对高水力负荷垃圾渗滤液的处理效果。结果表明,在水力负荷为70 L/(m~3垃圾·d),曝气量为0.744 m~3/(m~3垃圾·d)的条件下,进水渗滤液中COD_(Cr)、氨氮、总磷、总氮质量浓度分别为4 776~5 305,1 659~2 200,15~22,2 115~2 578 mg/L时,COD_(Cr)、氨氮、总磷的平均去除率分别为75.2%,96.0%,89.0%。总氮去除率呈下降趋势,从56.6%降至16.1%,平均去除率为25.8%。     

二氧化氯氧化处理甲醛废气的探索试验研究

以瓷环填料塔为反应装置,研究ClO2对甲醛的去除效果.试 验考察了甲醛质量浓度、进口气体流量、ClO2液体流量以及ClO2质量浓度对甲醛去除效率的影响.最佳工艺条件为:甲醛气体质量浓度80～ 180 mg/L,进口气体流量120～280 L/h,ClO2液体流量1～3mL/min,ClO2质量浓度40 mg/L.甲醛的去除率随甲醛质量浓度、ClO2质量浓度的增加而升高,去除率变化由98％至99％接近100％;而甲醛去除率随进口气体流量的增大略呈下降趋势.     

BTF系统处理兼氧池高浓度恶臭废气的工程应用

在制药厂建立了生物滴滤处理兼氧池高浓度恶臭废气工程装置.兼氧池恶臭成分主要是H2S,同时含有甲苯及四氢呋喃等气态有机物.设计进气量为8 000 m3/h,有效EBRT为12.0 s,当H2S进气质量浓度为394.26～776.52 mg/m3、平均为524.36 mg/m3时,H2S去除率保持在86.53%～94.79%,平均去除率为90.60%;去除负荷为59.14～122.63 g/(m3·h),平均去除负荷为81.47 g/(m3·h).对甲苯和四氢呋喃的平均去除率为66.84%和59.89%.技术经济分析表明,处理1 000 m3废气投资费用为13.32万元,H2S处理费用为5.23元/kg.     

高频电容耦合等离子体净化甲醛废气的实验研究

设计了高频电容耦合等离子体甲醛气体处理实验装置,开展了高频电容耦合等 离子体甲醛气体处理实验研究.实验表明,甲醛去除率随着输入功率的增加而增加,随着甲醛 初始浓度、电极间距、反应管管径、系统压力和气体流量等减小,甲醛的去除率也相应减小 ,高频电容耦合等离子体处理甲醛气体,可使甲醛去除率在最佳条件下达97%.     

镍网负载纳米TiO2对甲苯降解的实验研究

采用溶胶-凝胶法制备负载纳米TiO2的泡沫镍网,并利用自制的间歇式光催化反应装置对甲苯废气降解进行实验研究.考察了光源波长、湿度、含氧量、甲苯初始浓度等因素对甲苯去除率的影响,并对光催化剂的失活和再生进行了实验研究.结果表明,在光源波长为185 nm条件下,体系相对湿度为45％、含氧量为21％、甲苯初始质量浓度为208 mg/m3,甲苯的去除率达97％以上,通过紫外光照射失活光催化剂12 h,其活性能基本恢复,对甲苯的去除率达87％以上.     

电絮凝法处理电镀废水中重金属的研究

采用电絮凝法处理电镀废水中的重金属,考察了电极种类、溶液初始p H值、电流强度、电絮凝时间等因素对重金属离子去除效果的影响。结果表明:金属铁、铝分别作为电极,铝电极对重金属的的处理效果优于铁电极的处理效果;初始p H值在6~9时,重金属离子去除率最高,当p H值低于6或高于9时,去除率下降;随电流强度和电絮凝时间增加,金属离子的去除率增加;在初始p H=6、电流强度为30 A、电絮凝时间为2 min的条件下,电镀废水中Cu2+和Ni2+的去除率分别为98.98%和95.29%,出水重金属离子质量浓度均满足GB21900—2008《电镀污染物排放标准》的规定;以金属铝作为电极,电絮凝时间为2 min时,吨水处理电耗为6 k W·h/m~3。     

高级氧化技术处理苯酚废水的研究

分别使用Fenton试剂和UV/Fenton试剂在常温下对含酚废水进行了处理.结果表明,在紫外光照的条件下,Fenton试剂对含酚废水的处理效率明显提高;双氧水用量为0.23mL,FeSO4溶液(质量分数10%)用量0.19mL,pH为3,苯酚初始质量浓度为250 mg/L时去除率最高,达到92.5%,COD去除率达到53.4%.     

HTO(BAC)-MBR-NF工艺处理晚期垃圾渗滤液

针对晚期垃圾渗滤液成分复杂,生化性极差,氨氮浓度高的特点,采用HTO(BAC)-MBR-NF工艺处理,工程处理规模150 m~3/d,COD质量浓度为1 500~2 000 mg/L,NH_3-N质量浓度为400~600 mg/L,处理后废水COD、NH_3-N质量浓度分别降至70 mg/L、5 mg/L,达到相关排放标准。     

不同组成木质陶瓷对去除城市生活污水二级出水中有机物及氮磷的研究

以小麦秸秆、凹凸棒石、针铁矿为原料,以酚醛树脂为黏结剂,通过复合、热压、烧结等工艺过程制备出不同成分的木质陶瓷,并利用该系列木质陶瓷对城市二级出水中的有机物及氮磷进行吸附实验研究。结果表明,900℃下的木质陶瓷[m(麦秸)∶m(凹凸棒石)∶m(针铁矿)=1∶1∶1]COD及NH_3-N的吸附效果最佳,2 h可达吸附平衡,投加量为8 g/L时COD去除率达66.48%,投加量为6 g/L时氨氮去除率为69.72%,且酸性条件不利于COD的吸附,NH_3-N的最佳吸附p H范围是2~11。800℃下的木质陶瓷[(麦秸)∶m(凹凸棒石)∶m(针铁矿)=1∶2∶0]P的吸附效果最佳,15 min可达吸附平衡,投加量为6 g/L时总P去除率可达99.69%,p H值、转速、温度对吸附磷影响不大。     

厌氧氨氧化颗粒污泥的培养及影响因素

在EGSB反应器中快速启动厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺,总氮去除速率为0.931±0.006 kg/(m~3·d),总氮去除效率为90.5%±0.8%。培养得到厌氧氨氧化颗粒污泥和絮状污泥混合物,污泥平均粒径为307.5μm。高质量浓度的NO_2~-(143.25 mg/L)抑制厌氧氨氧化菌活性;N_2H_4可强化厌氧氨氧化,但高质量浓度的N_2H_4抑制厌氧氨氧化菌活性;短期添加丙酸盐(COD质量浓度0~400 mg/L)对厌氧氨氧化速率几乎无影响;厌氧氨氧化速率随Fe~(3+)浓度(0~1.2 mmol/L)的增加而增加。     

抑爆粉剂浓度及粒度对瓦斯爆炸抑制效果的影响

抑爆粉剂的参数指标是影响隔抑爆装置抑制瓦斯爆炸效果的重要因素之一。通过20 L球形爆炸特性实验装置对多种不同抑爆粉剂浓度及粒度条件下的瓦斯爆炸特性参数进行了测试。研究表明:随着抑爆剂浓度的逐渐增加,瓦斯爆炸最大压力降低,最大压力上升速率降低,压力到达峰值时间延迟;在20 L密闭环境,粉剂粒度＜15 μm的条件下,当抑爆粉剂浓度增加到225 g/m3时,瓦斯混合气体被完全惰化,失去爆炸性;在15~80 μm抑爆粉剂粒度范围内,随着粒度的减小,抑爆性能先减弱后增强,在抑爆粉剂浓度为200 g/m3时,15 μm 与70~80 μm粉剂粒度最大爆炸压力分别下降了19.8%,17.8%,而40~50 μm粒度爆炸压力下降了6.4%。     

直通导叶式微型旋流管组分离效率实验

在矿井井下工作面等粉尘浓度较大的作业场所,直通导叶式微型旋流管组除尘器可满足受空间限制作业场所的初效除尘要求。为研究直通导叶式微型旋流管组的除尘性能,在不同粉尘浓度和抽气率条件下,对直通导叶式微型旋流管组的分离效率进行实验,并对其进气口、排尘口和气流出口的粉尘粒径、形貌进行测试分析。结果表明:直通导叶式微型旋流管组对d50大于14.34 μm的粉尘分离效果较好;当粉尘浓度在200~600 mg/m3、抽气率在0%~5%,直通导叶式微型旋流管组分离效率随着抽气率的增加而逐渐增加;粉尘浓度在600~1 200 mg/m3时,直通导叶式微型旋流管组在抽气率为5%时分离效率可达94%。     

矿山循环水中SO42-的脱除研究

采用吸附法、七铝酸十二钙法、石灰-氯化铝絮凝沉淀法对矿山循环水中高浓度SO24-的脱除进行研究。结果表明:单纯采用吸附法来处理废水,处理后水中的SO24-远不能达到工业用水标准;实验室制备的七铝酸十二钙对SO24-的去除效果不理想,仅为35%,也无法达到工业用水标准;采用石灰-氯化铝絮凝沉淀法处理废水时,当Al3+投加量为420mg/L,pH值为11时,去除率高达90%以上,可使废水中的SO24-质量浓度从1 800 mg/L降至200mg/L以下,完全可循环回用于矿山的选矿和采矿生产。     

Experimental studies of removing typical VOCs by dielectric barrier discharge reactor of different sizes

This research conducted both lab-scale and pilot-scale tests by selecting toluene as the typical volatile organic compounds (VOCs) and by using the promising non-thermal plasma oxidation technology – dielectric barrier discharge (DBD). To develop baseline engineering data to demonstrate the feasibility of application of self-made DBD reactors, the peak voltage, gas flow speed, initial toluene concentration, discharge frequency and duty ratio were studied. The results showed that toluene removal efficiency improves with increase of electrical voltage, frequency and duty ratio, and declines with increase of polar distance, gas flow speed and toluene initial concentration. When the voltage increases, the energy efficiency rises first and then drops. The energy efficiency reaches the climax when the energy density reaches 150.8 J/L and 101.7 J/L in the lab-scale experiment and pilot-scale experiment respectively.     

碳电极直径与负载特性对故障电弧断路器响应时间影响研究*

为解决故障电弧断路器动作响应滞后、效率低等问题，基于电气火灾多发原因与防控实验装置、功率因素可调式负载柜，搭建故障电弧模拟实验台，研究故障电弧断路器响应时间影响因素，利用功率分析仪统计断路器响应时间。研究结果表明:纯电阻电路中，断路器响应时间随碳电极直径增大而缩短；在负载功率P=800,2 000 W条件下，碳电极直径D≥2 mm时,断路器瞬时保护率达100%;负载功率P=3 200 W时,断路器瞬时保护率小于50%；碳电极直径D为1,2 mm时，断路器最佳负载功率保护区间分别为［1 200,1 600］ W,［800,2 400］ W，碳电极直径为2 mm的保护区间范围较宽，安全可靠性更高；感性电路中，断路器响应时间随功率因数减小而延迟，功率因数对断路器动作响应时间的影响随负载功率增加而降低。研究结果可为故障电弧断路器响应时间的设定提供参考。     

不同液气比条件下氨法脱碳工艺影响因素试验研究

基于氨法脱碳工艺,对不同液气比下各工艺参数对CO_2脱除率的影响开展了试验研究。结果表明,氨水浓度和烟气停留时间的提升能够有效提高CO_2的脱除率,而反应温度、CO_2体积分数及CO_2负载量的提高不利于CO_2的脱除。通过调整液气比可以缓解各工艺参数对CO_2脱除率的影响,维持系统稳定。综合对比试验结果,认为液气比合适的应用范围为6~8 L/m3。     

高级氧化工艺降解水中磺胺甲基嘧啶研究

为有效去除水体污染物磺胺类抗生素(Sulfonamides antibiotics,SAs),采用高级氧化紫外/双氧水(UV/H_2O_2)和紫外/过硫酸盐(UV/PS)工艺降解磺胺甲基嘧啶(sulfamerazine,SM1)。研究表明,紫外与氧化剂(H_2O_2,PS)联用可显著提高去除率,其反应符合拟一级动力学模型。磺胺甲基嘧啶的去除率在一定范围随着氧化剂H_2O_2和PS的浓度升高而升高;磺胺甲基嘧啶初始质量浓度越大,反应速率越小。两种工艺降解磺胺甲基嘧啶最大去除率均发生在pH=3。NaCl会抑制两种工艺对目标污染物的降解,而适当的NaHCO_3可促进其降解反应的进行。腐植酸的存在对两种工艺降解污染物均会产生抑制作用。     

掺Fe金红石TiO2的制备及其可见光催化活性的评价研究

为提高金红石型TiO2的可见光吸收性能和光催化活性,以FeC2O4为Fe源,用浸渍法制备了掺铁金红石TiO2光催化剂。采用XRD、UV-Vis等手段对催化剂进行表征;以阿特拉津为目标污染物,在Vis/H2O2条件下对其催化活性进行了评估。结果表明,Fe以Fe2O3的形式负载在金红石型TiO2的表面;掺铁后金红石型TiO2显著拓宽了其可见光的吸收范围;煅烧温度为400℃时制得的光催化剂Fe-R-400℃的粒径结构和光催化活性最好。以Fe质量分数为1%的Fe-R-400℃作为光催化剂,控制反应体系的初始pH=3,催化剂投加质量浓度为1 g/L,H2O2初始浓度为1 mmol/L,经可见光照射反应15 min后,对初始质量浓度为10 mg/L的阿特拉津的去除率可达95.7%。催化剂循环试验表明,Fe在金红石TiO2表面负载比较牢固,催化剂具有较好的稳定性和重复使用性能。