一种三元复合型细水雾洗消氯气的性能及机理研究

采用由亚铁（Fe^2＋）盐、表面活性剂（OP）和清水组成的三元复合型洗消剂对液氯泄漏进行模拟洗消实验研究,其洗消效率比清水细水雾有显著提高。通过对比实验考察了添加剂的浓度和洗消时间对其洗消效率的影响,并对雾滴粒径进行了测量。研究结果表明洗消剂中各成分之间的物理化学耦合作用提高了含添加剂的细水雾的洗消效率,表面活性剂组分可以降低溶液的表面张力,减小雾滴粒径,增大细水雾与氯气的接触面积;而亚铁盐组分则可以与氯气发生化学反应,将强氧化性的Cl2完全转变为较稳定的Cl-,增强洗消剂的化学洗消作用,且洗消效果更加彻底。     

芥子气酶法洗消及烷基卤脱卤酶分子改造进展

高效降解糜烂性毒剂芥子气一直是洗消技术研究的难点,传统的化学法洗消产物有毒,洗消剂腐蚀性强,而且无法用于皮肤洗消。该文综述了芥子气的酶法洗消研究进展,针对生物酶在战场洗消时的实际问题,进一步综述了蛋白质工程对烷基卤脱卤酶(HLDs)改造的研究方法和成果。其中,通过改变底物结合位点、进出通道和帽结构上的残基不仅可以更深入了解酶结构与功能的关系,而且可以挖掘出降解活性和热稳定性都大幅提高的良性突变体,是HLDs蛋白质工程改造的热点。     

荷电雾滴表面带电尘粒捕集的数值分析

通过数值计算分析了带电粉尘粒子在荷电雾滴上的捕集特性,主要考虑尘粒惯性和静电效应对于提高粒子捕集效率的相对强弱.结果表明,在不同粒径区间内,粒子的惯性效应和雾滴与粒子间的库仑力对强化粒子靶效率的作用需要仔细加以辨认,同时证明了当雾滴弱荷电时,对亚微米带电粒子捕集依然是有效的.     

南京雾过程对大气气溶胶谱分布及化学组成的影响

为探究南京地区雾过程对气溶胶粒子化学组成和尺度分布的影响,在2017年冬季的雾观测中平行收集了3级分档雾水和分粒径气溶胶样品,并对雾微物理量与气溶胶谱分布、3级分档雾水与雾前、雾中、雾后分粒径气溶胶化学组成对比分析。结果表明,2017年冬季南京第1次雾过程的雾滴液态水含量随粒径分布为不对称“V”型,最低值位于7μm处,第2次雾过程的雾滴液态水含量随粒径分布为3峰型,峰值分别位于5,15,21.5μm处。在雾形成、发展阶段,粒径<0.33μm的气溶胶质量浓度降低,粒径0.38μm气溶胶质量浓度升高,雾成熟阶段,气溶胶粒子质量浓度在全粒径段均达到最低,粒径0.38μm的气溶胶质量浓度大幅降低,与雾前相比,雾后气溶胶质量浓度峰值向大粒径方向移动。雾前,气溶胶水溶性离子组分富集在粒径<0.43μm的小粒子中,随着雾过程进行,成核作用和吸湿增长使得水溶性离子向较大粒径段富集。雾中新生成的气溶胶随着雾滴的蒸发被释放,导致雾后NO₃^-、SO₄^2-和NH₄⁺浓度升高。较小粒径的气溶胶中和率更高,雾形成初期的新生雾滴酸性较强,随着雾过程的进行逐渐中和,雾水pH值逐渐升高。     

庐山三级分档雾水化学特征的对比分析

为研究庐山冬季不同粒径雾滴化学成分特征,于2015年和2016年在庐山开展冬季云雾物理化学特征的很高综合观测实验,利用主动式分档雾水采集器（three-stage CASCC）共采集44组3级粒径雾滴的雾水样品,其分档空气动力学直径为4~16μm（S3级）,16~22μm（S2级）和>22μm（S1级）.用850professional IC型色谱仪（瑞士万通）分析雾水中的水溶性离子浓度,讨论3级分档雾水化学特征和不同粒径雾水中各离子组分的来源及相关性.结果表明,2015年和2016年庐山冬季3级雾水多呈酸性,2016年酸性更强,pH值与雾滴的粒径大小有依赖性关系,4~16μm的小雾滴酸性更强.雾水中主要离子有Ca²⁺,NH₄⁺,SO₄^2-,NO₃^-和Cl^-.NH₄⁺,SO₄^2-,NO₃^-主要集中在4~16μm的小雾滴中,受海洋和土壤源的影响比较小,主要是人为活动所导致,2015年雾水Cl^-主要受人为源的影响,2016年人为输入显著降低,主要受海洋源影响.Mg²⁺,Ca²⁺主要集中在>22μm的大雾滴中.SO₂、NO_x排放逐年降低导致2016年雾水中SO₄^2-和NO₃^-浓度明显小于2015年.     

烟道内冲灰水喷雾烟气脱硫过程中传热传质的数值研究

通过数值建模研究了各项参数对喷雾反应段内吸收效率的影响，重点考察了雾滴初始粒径、雾滴初始速度、烟气入口温度、SO2入口浓度、喷雾反应段长度、液气比对吸收效率的影响。研究表明，雾滴初始粒径、SO2入口浓度、喷雾反应段长度、液气比是影响吸收效率的重要因素，而雾滴初始速度、烟气入口温度对吸收效率的影响不大。     

环境空气颗粒物湿式净化技术研究

研究设计了一种用于环境空气中颗粒物净化的喷淋净化装置,并进行了效率、不同粒径颗粒物去除情况以及单级和累积效率的测试研究。并研究了喷淋量、雾滴粒径大小等对净化效果的影响以及雾滴携带情况,对湿式喷淋净化空气中颗粒物研究提供了参考。     

介质阻挡放电等离子体洗消芥子气染毒空气的研究

采用板-板式介质阻挡放电反应器对芥子气的模拟剂2-氯乙基乙基硫醚(2-Chloroethyl ethyl sulfide,2-CEES)进行洗消实验研究,并探讨了放电功率和气体流量对洗消率的影响.研究发现,在放电功率70W、气体流量75L·h-1的条件下对初始浓度0～280 mg·m-3的染毒空气洗消效果较好.因此,在该条件下,对芥子气染毒空气进行深入洗消研究.结果表明,当初始浓度低于150.2 mg·m-3时洗消后尾气的残余浓度低于安全允许浓度(0.0083mg·m-3).同时,采用GC-MS和离子色谱对洗消产物进行分析,发现介质阻挡放电等离子体将芥子气分解成H2O、CO2、SO3、HCl、芥子砜(ClCH2 CH2 SO2 CH2 CH2 Cl)和芥子亚砜(ClCH2 CH2 SOCH2 CH2Cl)等.     

南京2013年冬季三级分粒径雾水化学特征

为研究南京冬季不同粒径雾滴的化学成分的特征,利用three-stage CASCC主动式分档雾水采集器,于2013年12月7日~12月9日南京郊区发生浓雾期间,分时段采集三级分档雾水样本,分档粒径为4~16μm(三级)、16~22μm(二级)、>22μm(一级),共计23个分档雾水样本;用瑞士万通850professional IC型色谱仪器测定水溶性阴、阳离子浓度,分析探讨了三级分粒径雾水中阴、阳离子组分的分布特征,不同粒径雾滴中阴、阳离子浓度的相关性,雾水离子浓度与污染气体以及微物理之间的关系.结果表明,南京雾水的pH值多呈酸性,雾水中的各离子成分分布都与雾滴的大小存在着尺度依赖性关系,小雾滴与大雾滴相比,小雾滴中主要离子成分浓度(NH4+,NO3-,SO42-)高、pH值小且电导率(EC)值高.同时南京雾水中的各离子浓度呈现出夜间高白天低.统计分析显示,南京雾过程中雾水组分的变化,主要源于污染源的贡献差异.结合雾滴谱和污染气体资料分析得出,雾水化学组成的变化与微物理特征以及空气中污染气体有关.     

基于ASPEN的酸性水泄漏应急处置装置设计与优化

针对厂区的含硫化氢酸性水泄漏设计了一套应急处置装置,以氢氧化钠溶液为吸收剂,采用Aspen Plus标准大型通用流程模拟软件对受限空间内硫化氢洗消装置的洗消过程进行模拟,分别考察液气比、操作气速、硫化氢进口浓度、洗消液浓度、填料比表面积等因素对硫化氢脱除效率的影响。结果表明:综合考虑洗消效果、功率消耗等,所设计的硫化氢洗消装置液气比宜选择为6~7L/m3、进气量为300Nm3、硫化氢入口浓度不大于2 000ppm、洗消液质量分数不大于4%、填料比表面积在350m2/m3以上,在此优化条件下,硫化氢的出口浓度可降低到满足30ppm的应急排放标准要求。该研究可为酸性水泄漏应急处置装置的设计与优化提供技术支持。     

HCPA-UF-MBR组合工艺处理低温高色高氨氮水源水研究

将高浓度纯化凹凸棒土(HCPA)投加至UF-MBR中,形成HCPA-UF-MBR组合工艺,研究HCPA-UF-MBR、UF-MBR两平行系统对低温高色高氨氮水源水的除污效果、反应器内活性污泥性能及膜污染情况,考察HCPA的作用机理与效能.结果表明,HCPA-UF-MBR对色度、CODMn、NH -N、TN的平均去除率为94.60%、81.61%、98.44%、58.30%,出水NO -N、NO -N浓度均较低;HCPA投加后,UF-MBR的除污效果与抗冲击负荷能力增强,污泥总活性与硝化活性分别提高了9.09%、105.88%,反应器达到稳定时间短且波动小,内部活性污泥硝化反硝化过程更充分;此外,HCPA吸附混合液中部分有机物,改善了污泥混合液性能,使膜表面滤饼层较疏松且透水性较好,有效地减轻了膜污染程度.     

泥沙在天然水体中的吸附作用

我国天然河流中的含沙量普遍较高,而泥沙作为污染物和污染物的载体对水环境造成污染,同时可以吸附污染物,净化水体。为此,分析了泥沙在水体中对污染物迁移转化过程中的影响,通过泥沙的吸附作用影响污染物在水体中的形态,从而影响水环境质量。讨论总结了泥沙对污染物质的吸附机理和影响因素,并讨论了有待进一步研究的内容。     

碱性电池中无汞添加剂的研究

为了寻找碱性电池中取代汞的缓蚀剂，通过腐蚀实验、极化曲线的测量，研究了单质金属Ｉｎ、Ｂｉ和有机物添加剂—硫脲、聚乙二醇和ＣＴＭＢ的联合作用。利用恒电位控制电沉积的方法，研究了这些有机物添加剂对碱液中锌枝晶生长的抑制作用。实验结果表明，在锌粉中加入单质金属—Ｉｎ、Ｂｉ，可以提高锌在碱液中的析氢超电势，减缓锌的腐蚀速度［１，２］。实验结果还证明，Ｉｎ、Ｂｉ和ＣＴＭＢ联合作用，对锌电极的缓蚀效果非常明显，而且，对抑制锌枝晶的生长和防止锌电极的变形也有显著作用。因此，本文认为，这几种添加剂联合使用很有可能成为碱性电池中取代汞的缓蚀剂     

应用紫外/氯组合工艺去除微污染原水中氨氮的特性研究

针对饮用水中氨氮超标对环境造成的污染问题,采用紫外/氯组合工艺对饮用水中氨氮进行降解研究.结果表明,紫外/氯高级氧化工艺可以有效去除水中氨氮.一方面,自由氯和氨氮之间发生取代反应将氨氮转化为氯胺,254 nm紫外光可有效裂解N—Cl键,一氯胺在254 nm处的摩尔吸光系数为354 L·mol~(-1)·cm~(-1),量子产率为0.68 mol·E~(-1);另一方面,自由氯光解产生的自由基可直接氧化氨氮.随着紫外辐照剂量的增加,氨氮和总溶解性氮(TN)的浓度逐渐减少,当紫外辐照剂量达到1000 mJ·cm~(-2)时,氨氮(起始浓度2 mg·L~(-1))和TN的去除率分别为53%和35%,相比单独氯化条件下分别提高了20%和15%.随着Cl_2/N的增加,氨氮和TN的浓度逐渐减小,当Cl_2/N≥1.6时,紫外/氯组合工艺对氨氮的去除率接近100%,当Cl_2/N1.6时,紫外/氯工艺对TN的去除率相比单独氯化工艺提高了30%左右.此外,氨氮去除率随pH升高而增加,而TN去除率随pH升高而降低.本研究结果可为紫外/氯组合工艺在水厂中的实际应用提供有效的理论和技术支持.     

无机纳滤膜处理低水平放射性废水的试验研究

选择相对分子质量2 000～5 000的水溶性聚丙烯酸钠作为无机纳滤膜处理主要含⁹⁰Sr、¹³⁷Cs、⁶⁰Co放射性核素的低水平放射性废水的辅助药剂.重点考察了非放模拟废水的pH值及聚丙烯酸钠投加量对废水中锶、铯、钴等稳定核素截留率及膜通量的影响,并就影响机理做了初步探讨.得到较优的试验条件为:pH值7～8,聚丙烯酸钠体积浓度不低于0.1%.在优化的条件下,进行实际放射性废水的处理试验.结果表明,聚丙烯酸钠辅助无机纳滤膜处理低水平放射性废水是可行的,对总β和总γ的净化率均达到95%左右,且可得到满意的膜通量.     

温榆河氨氮污染控制措施的效果模拟

以城市退水为主要补给水源的北京市温榆河呈现以氨氮(18.68 mg·L-1)污染为主的特征.针对温榆河的水质改善需求,本研究以氨氮为目标污染物,采用QUAL2K河流水质模型和情景分析方法,对温榆河污染防治与水质改善措施的效果进行量化评估.模拟结果表明,提高污水厂的处理量和排放标准是改善温榆河水质的关键,可降低温榆河北关闸断面氨氮浓度29.66％;建设旁路离线河流净化器可削减5.57％的氨氮污染,是温榆河水质改善的有效措施.本研究提出的包括改善上游来水水质、干流截污、支流污染控制、污水厂提标改造、建设旁路离线河流净化器和生态河道等措施在内的综合实施方案,可使得温榆河的水质全程达到地表水V类标准.     

初始氨氮浓度对钝顶螺旋藻生长及其去除率的影响

螺旋藻是一种经济价值很高的微藻,研究氨氮对钝顶螺旋藻生长及其去除水中氨氮效率的影响,探讨其在废水处理中的可行性具有重要意义。结果表明,以硫酸铵作为氮源时,钝顶螺旋藻的对数期一般在4～6 d,随着氨氮浓度的升高对数期略有提前。钝顶螺旋藻对硫酸氨的耐受浓度为0.5 g/L,相应的氨氮浓度为106 mg/L。培养4～6 d时氨氮浓度下降幅度最大,培养结束时氨氮去除率为67.7%～82.5%,当硫酸铵投加量为0.4 g/L时,氨氮去除率最高,达82.6%。因此,螺旋藻可用于去除废水中的氨氮,具有很好的应用前景。     

氮肥减投条件下膜材料使用对稻田氨挥发排放的影响

氨挥发排放是稻田系统氮损失的主要途径.现有技术多以调控氮肥施用为削减氨挥发排放的技术手段;但由于氮肥投入基数较大且减投不能改变氨挥发途径氮损失比例,氮肥减投后的氨挥发排放仍是限制氮肥利用效率提升的瓶颈.对此,本研究选用满足环境友好和使用便捷的农业废弃物粉末和两性分子物质作为膜材料,配合氮肥施用在田面水表进行多次铺洒,研...