臭氧光电催化耦合处理炼油反渗透浓水

为控制炼油废水对环境的污染,采用臭氧光电催化氧化耦合工艺对炼油废水反渗透浓水进行了处理研究,主要考察了pH、电流密度、臭氧投加量等因素对该耦合体系废水处理效果的影响。结果表明,臭氧光电催化氧化耦合技术可有效降解炼油废水反渗透浓水;废水中油类及COD的去除率随pH的增大先提高后降低;随电流密度的增大,COD去除率先提高后降低,油类物质先提高然后基本保持恒定;臭氧投加量不断增大,COD及油类物质去除率先提高后趋于稳定。当pH=7.5,臭氧投加量达到8 mg/L,电流密度50 mA/cm2,停留时间30 min,出水达到COD≤50 mg/L,石油类≤0.5 mg/L的排放要求。     

垃圾渗滤液生物处理出水的深度处理组合工艺

采用"混凝-电解氧化-完全混合式活性污泥法(CSTR)"组合工艺深度处理垃圾渗滤液生物处理出水。探索了工艺的组合及各种工艺操作条件对垃圾渗滤液深度处理效果的影响,并对其影响机理进行了初步探讨。结果表明,以PAC为混凝剂时,在pH和药剂(有效成分)投加量分别为6.0和600 mg/L条件下,渗滤液COD去除率达到50%,有效降低了难溶惰性COD含量,缩短了后续电化学处置时间。混凝工艺后,采用电化学工艺处理,在最优工艺条件下:pH为6.0、电流I为1.2 A(电流密度为18.18 mA/cm2)、Cl-投加量为1 000 mg/L、极板距离为2 cm,电解30 min渗滤液COD去除率达到36%,同时,难降解有毒物含量明显降低,渗滤液可生化性TbOD/COD由10%提升至最大值64%。最后采用CSTR处理渗滤液电解出水,系统出水COD、氨氮和色度分别为100~150 mg/L、7~13 mg/L和25倍,为反渗透(RO)工序提供了良好的水质条件。     

混凝沉淀-Fenton-NaClO氧化深度处理垃圾渗滤液

用混凝沉淀-Fenton-NaClO氧化联合深度处理垃圾渗滤液,利用单因素变量法得出:混凝实验在PFS投加量为1.2g/L、pH=6、搅拌时间为30min的条件下进行,COD、氨氮和色度的去除率分别达到56.60%、15.62%和56.52%;混凝出水在初始pH为4、H2O2投加量为80mmol/L、n(H2O2)∶n(F2+)比为1∶1、反应时间为60min的条件下进行Fenton氧化,COD、氨氮和色度的去除率分别达到71.38%、21.43%和95.24%;Fenton氧化出水在pH为6、NaClO投加量为60mmol/L、反应时间为60min的条件下进行NaClO氧化,COD和氨氮去除率分别为83.42%和99.57%;联合工艺COD、氨氮和色度去除率分别为96.68%、99.69%和98.04%,出水浓度分别为63mg/L、0.47mg/L和18倍,均可满足《生活垃圾填埋污染控制标准(GB16889-2008)》中规定的排放标准。     

序批式生物反应器—芬顿氧化工艺处理焦化反渗透浓水的研究

研究了序批式生物反应器(SBR)—芬顿氧化工艺对焦化反渗透浓水(以下简称浓水)的TN和COD去除率,采用全二维气相色谱—飞行时间质谱(GC×GC—TOF/MS)解析了处理过程中有机物的组成变化。结果表明:(1)SBR稳定运行225d,浓水经过SBR处理后出水TN平均质量浓度为10mg/L,去除率为79.2%,达到了《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171—2012)的排放限值(20mg/L);(2)当pH=4.0,Fe2+质量浓度为200mg/L,芬顿氧化出水COD平均质量浓度可降至60mg/L左右,SBR—芬顿氧化工艺对COD的去除率可达44.4%,也达到了GB 16171—2012的排放限值(80mg/L);(3)目标筛查共检出8种多环芳烃,浓水进水、SBR出水和芬顿氧化出水的多环芳烃总质量浓度分别为1.950、1.390、0.917μg/L,组合工艺对多环芳烃的去除率达到50%以上;(4)GC×GC—TOF/MS非目标筛查在浓水进水、SBR出水和芬顿氧化出水中分别检出237、125、53种化合物。     

混凝沉淀-SBR-活性炭过滤处理垃圾渗滤液

采用沉淀-SBR-活性炭过滤复合工艺对城市垃圾渗滤液进行处理,确定混凝、SBR和活性炭过滤的最隹参数.结果表明,当进水COD为2500mg/L、氨氮在900mg/L的条件下,经该系统处理后,出水COD均在300mg/L以下,氨氮在20mg/L以下,COD去除率达90%以上,氨氮去除率达98%以上,达到较好的去除有机物和去氨效果.     

造纸废水生化处理出水臭氧微氧化脱色技术的研究

臭氧作为强氧化剂对有机物的氧化反应有选择性,能很快氧化分解木质素等发色有机物,中试研究了臭氧投加量、接触时间等对造纸废水生化处理出水深度处理的影响。结果表明:臭氧投加量为63.47~243.49mg/L时,COD、254nm紫外光下的吸光度(UV254)和色度去除率分别为22.61%~46.67%、22.35%~69.09%及55%~93%,其中色度有较高的去除率,即使在臭氧投加量仅为63.47mg/L时色度去除率也达到约55%;在接触时间为0.62~2.53h时,随着接触时间的延长,COD、UV254及色度去除率随之增加,而1.10h后色度去除率增加不多。以深度脱色为目标,完成了5 000m3/d的工程应用,臭氧相对投加率为0.20~0.50mg(以每毫克COD计)时,色度去除率为55.0%~84.0%。     

矿化垃圾反应床/聚硅铁镁混凝/硫酸根自由基氧化处理垃圾渗滤液

采用矿化垃圾反应床(ARB)/聚硅铁镁混凝/硫酸根自由基氧化组合工艺处理垃圾渗滤液。结果表明:ARB对COD、氨氮、TP的平均去除率分别达到75%、85%、90%,然而对色度的去除率仅为35%;自制混凝剂聚硅铁镁对ARB出水进行混凝,COD、色度、TP、氨氮的进一步去除率分别为55%、80%、75%、10%;硫酸根自由基氧化可继续消减混凝出水中的污染物,对COD、色度和氨氮的去除率分别为62%、100%、69%。经组合工艺处理后,最终出水色度和TP满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889—2008)的排放标准,辅以1.5g/L的活性炭吸附,COD和氨氮亦可实现达标排放。ARB/聚硅铁镁混凝/硫酸根自由基氧化是处理垃圾渗滤液技术和经济可行的有效组合工艺。     

强化混凝-光电氧化组合工艺深度处理垃圾渗滤液膜滤浓缩液

采用强化混凝-光电氧化组合工艺对北京某垃圾填埋场垃圾渗滤液膜滤浓缩液进行处理。探讨了不同混凝剂投加量、电流密度和反应时间对COD去除率的影响,并考察了溶解性有机物的分子量和结构在本工艺中的变化。结果表明:同时投加Ca(OH)2、Fe2(SO4)3和PAM混凝后,COD去除率为28.00%,含量由4 700 mg/L降低到3 384 mg/L;同时投加KMnO4、Fe2(SO4)3和PAM进行二次混凝,COD去除率为60.20%,含量为1 870 mg/L;混凝后水样在电流密度为400A/m2,经3 h光电氧化后,COD去除率为86.20%,含量为650 mg/L。本工艺将垃圾渗滤液膜滤浓缩液中部分大分子量有机物降解为小分子量有机物;光电氧化后,有机物结构被迅速破坏。     

Fenton氧化-前置反硝化缺氧好氧池(A/O)处理荧光增白剂废水中试研究

采用Fenton氧化-前置反硝化缺氧好氧池(A/O)对荧光增白剂废水IC出水进行中试实验研究。实验表明,在Fe2+投加量为0.003 mol/L,进水pH值为3,[H2O2]/[Fe2+]为4∶1,反应时间为2 h的条件下,Fenton氧化法对COD的去除率可以达到46%以上,出水BOD5/COD的值由0.26提高到0.58。氧化后废水进入前置反硝化生物脱氮系统进行生化处理,该系统采用间歇式进水,水力停留时间为2 d,实验结果表明,A/O系统对COD、氨氮和总氮的去除率分别达41%、90%以上和86%。该组合工艺对COD的总去除率可达到67%,出水氨氮在20 mg/L以下,总氮在37 mg/L以下。     

两级UASB与好氧组合工艺处理城市生活垃圾渗滤液的启动研究

采用两级UASB与好氧组合工艺处理早期城市生活垃圾渗滤液.系统出水按不同比例回流到一级UASB中进行反硝化,同时进行产甲烷反应,有机物在二级UASB中被进一步降解,好氧池完成剩余有机物的去除和氨氮的硝化.启动阶段通过对原渗滤液不同比例的稀释,分5次逐步提高进水浓度,启动结束时完成了对原渗滤液的高效处理.在进水COD浓度从3000 mg/L提高到15000 mg/L,氨氮浓度从250 mg/L提高到1400 mg/L时,最终COD去除率稳定在92%左右,氨氮去除率可达99%以上,一级UASB中反硝化率接近100%,回流比为300%时系统总氮去除率为70%～80%.     

Junge relationships in measurement data for cyclic siloxanes in air

In 1974, Junge postulated a relationship between variability of concentrations of gases in air at remote locations and their atmospheric residence time, and this Junge relationship has subsequently been observed empirically for a range of trace gases. Here, we analyze two previously-published datasets of concentrations of cyclic volatile methyl siloxanes (cVMS) in air and find Junge relationships in both. The first dataset is a time series of concentrations of decamethylcyclopentasiloxane (D₅) measured between January and June, 2009 at a rural site in southern Sweden that shows a Junge relationship in the temporal variability of the measurements. The second dataset consists of measurements of hexamethylcyclotrisiloxane (D₃), octamethylcyclotetrasiloxane (D₄) and D₅ made simultaneously at 12 sites in the Global Atmospheric Passive Sampling (GAPS) network that shows a Junge relationship in the spatial variability of the three cVMS congeners. We use the Junge relationship for the GAPS dataset to estimate atmospheric lifetimes of dodecamethylcyclohexasiloxane (D₆), 8:2–fluorotelomer alcohol and trichlorinated biphenyls that are within a factor of 3 of estimates based on degradation rate constants for reaction with hydroxyl radical determined in laboratory studies.     

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...     

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。     

H4SiW12O40/TiO2/beads光催化降解亚甲基蓝的研究

以钛酸四丁酯为原料,空心微珠为载体,采用溶胶凝胶法制备TiO₂/beads光催化剂载体,然后浸渍法制备出H₄SiW₁₂O₄₀/TiO₂/beads表面负载修饰型复合光催化剂,并运用SEM、XRD、FT-IR和DRS对催化剂进行表征和分析。研究了H₄SiW₁₂O₄₀/TiO₂/beads对亚甲基蓝降解的光催化活性,考察了光强度、pH值、曝气量、底物浓度和催化剂用量等对催化效率的影响。实验结果表明,在中性条件下,H₄SiW₁₂O₄₀/TiO₂/beads催化剂的投加量为0.25 g/L,浓度为7.5 mg/L的亚甲基蓝溶液在250 W的紫外灯和600 W的可见光灯下光照60 min降解率分别可达到94.5%和55%。     

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%。     

Mn的氧化价态对Mn/γ-Al2O3催化剂催化臭氧氧化气相低浓度甲苯的影响

采用共沉淀法,以Al₂O₃为载体制备Mn/γ-Al₂O₃和Mn-Ce/γ-Al₂O₃催化剂,并分别在N₂气氛和O₂气氛下焙烧。采用固定床连续流动反应器,研究所制备催化剂在室温条件下催化臭氧氧化甲苯的性能。通过XRD、XPS和FTIR等手段对催化剂的结构和组成进行表征。结果表明,Mn/γ-Al₂O₃催化剂具有良好的催化臭氧氧化甲苯和催化臭氧自身分解的性能,共沉淀法制备催化剂的最佳Mn负载量为20%。O₂气氛焙烧和Ce的加入,可以有效提高催化剂的活性和寿命。原因是O₂气氛焙烧和Ce的加入可以提高Mn的氧化价态。催化剂失活的主要原因是有机副产物在催化剂表面吸附堆积,失活催化剂在550℃、空气气氛下焙烧可恢复催化性能。     

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.     

纳米TiO2-xNx催化剂的制备及其活性研究

以钛酸丁酯为前驱物、无水乙醇作溶剂、二乙醇胺作为抑制剂,采用溶胶凝胶法制备TiO₂溶胶,在NN₃气流中直接进行热处理,制备一系列不同焙烧温度的淡黄色的掺氮纳米TiO₂粉体。经XRD、UV-Vis和FTIR分析表明,实验制得的TiO_2-xN_x在350、400、450、500和550℃热处理3 h后仍为锐钛型;450℃保温3 h掺氮样品具有最佳的紫外-可见光响应,其吸收边红移至720 nm左右。罗丹明B的可见光降解实验及产物分析表明,掺氮样品具有良好的可见光催化活性。     

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。     

各类VOCs在蜂窝陶瓷型La_(0.8)Sr_(0.2)MnO_3催化剂上的催化燃烧性能

以涂有CeO2-ZrO2固溶体的堇青石蜂窝状陶瓷为载体,用浸渍法制备堇青石蜂窝陶瓷型整体La0.8Sr0.2MnO3催化剂,测试了该催化剂催化燃烧各类VOCs的特性。研究表明,VOCs催化燃烧的难易程度为:含氯烃烷烃酸芳烃酮酯醇醛。La0.8Sr0.2MnO3催化剂对含氧有机化合物具有较好的催化活性,完全燃烧温度均在280℃之内。通过关联VOCs的理化性质,发现VOCs在La0.8Sr0.2MnO3催化剂上的反应活性与VOCs分子中最弱C—H键键能和VOCs分子极性密切联系。