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膜污染可以视为颗粒在膜表面的沉降过程。为深入了解在过滤通道内发生的颗粒迁移和沉降过程,建立了一种耦合颗粒受力的计算流体力学(CFD)模型。通过分析颗粒在超滤过程中的受力,将颗粒受力分析的用户自定义函数(UDF)与CFD中的离散相模型(DPM)耦合,对颗粒的迁移轨迹及沉降进行模拟,并利用过滤实验和微粒子图像测速技术(Micro-PIV)对CFD模拟结果进行了验证。结果表明:颗粒沉降概率与跨膜压差呈正相关,与错流速度呈负相关,超滤实验证明了CFD模拟颗粒沉降的准确性。Micro-PIV示踪粒子的运动轨迹记录膜腔内的速度场分布也验证了CFD模拟流场的准确性。CFD模型可视化地并直观地揭示了膜过程流场和颗粒运动情况,为理解膜污染机制提供了科学依据,对优化膜模块具有重要的指导作用。 相似文献
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水中硝基苯光降解研究 总被引:3,自引:0,他引:3
为研究硝基苯在水体中的光化学行为.建立基于液相色谱的硝基苯浓度的测定方法.分别以低压紫外汞灯、氙灯和自然阳光为光源,研究水中硝基苯的光降解规律,探讨光强、pH值、江水中可溶性物质等因素对硝基苯光解速率的影响.结果表明,硝基苯光降解反应符合一级反应动力学规律,反应速率常数k与初始入射光强,I0成正比,k=0.0014I0;紫外光辐射强度在水中呈指数衰减.2、3月份太阳辐射强度下,江水表层中(30~40mm厚)硝基苯光降解的半衰期约为2d.酸性条件下,硝基苯光降解反应速率有所提高,碱性条件下基本无变化.江水中的腐殖质和某些杂质对硝基苯的光降解有促进作用.研究为污染水体的自然修复提供理论依据. 相似文献
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为了提高微生物燃料电池的产电性能,采用电沉积法将石墨态氮化碳(g-C_3N_4)与氧化亚铜(Cu_2O)负载到碳毡(Carbon felt,CF)表面,制得g-C_3N_4/Cu_2O/CF光电极用于构建微生物燃料电池.通过场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、光生电流曲线(I-T)、线性扫描伏安曲线(LSV)对光电阴极进行光电性能测试,并在白光发光二极管(LED)辐照下研究了以Cu_2O/CF、g-C_3N_4/Cu_2O/CF为阴极光催化微生物燃料电池的产电性能.结果表明,g-C_3N_4/Cu_2O/CF电极中g-C_3N_4分布在Cu_2O之间;g-C_3N_4/Cu_2O/CF光电极能提高光利用率,与Cu_2O/CF光电极相比,光电流密度达到2700 mA·m~(-2),增长幅度达到125%;与Cu_2O/CF阴极微生物燃料电池相比,g-C_3N_4/Cu_2O/CF阴极微生物燃料电池具有更优的产电能力,在白光LED辐照下最大功率密度和光电流密度达到110.7 mW·m~(-2)和1102 mA·m~(-2),增长幅度达到16%和27%. 相似文献
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可见光驱动下氧掺杂氮化碳活化过硫酸盐降解罗丹明B 总被引:1,自引:0,他引:1
采用双氧水溶剂热处理法处理石墨相氮化碳(g-C3N4)合成氧掺杂石墨相氮化碳(O-g-C3N4),并通过SEM、XRD、XPS、UV-visDRS等技术手段对O-g-C3N4进行表征.结果表明,O-g-C3N4表面光滑度降低,纳米片层呈现阶梯状形貌,可见光吸收性能和催化性能有了明显提高.同时,该改性方法能够有效地通过取代sp2杂化N原子的方式将O原子掺杂到g-C3N4中.以波长为430 nm的LED灯作为可见光光源,将O-g-C3N4用于活化过硫酸盐降解罗丹明B(RhB).结果表明,该实验体系能够大幅度提高RhB的去除率.当所加LED灯的电源功率为18.00 W,O-g-C3N4投加量为0.08 g·L-1,PS投加量为1.428 g·L-1,溶液初始pH为5.6时,反应30 min后,浓度为10 mg·L-1的RhB的降解率可以达到97.8%,矿化率可达9.738%. 相似文献
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采用普通小球藻(C.vulgaris)作为实验藻种,搭建缺氧MBR-微藻膜反应器(缺氧MBR-MMR)耦合系统处理海水养殖废水,前置缺氧MBR用于有机物、NO-3-N和NO-2-N的降解,释放的NH+4-N进入MMR用于微藻生长而得到去除,考察协同处理效能和微藻采收情况,探究膜污染行为.反应系统共运行91 d,对NO-3-N和NH+4-N的去除率分别达到90.0%和88.0%以上,对PO3-4-P和TOC的平均去除率分别为49.4%和84.7%.普通小球藻在进行连续采收的情况下,能以平均浓度为9×107个·mL-1的生物量稳定运行,实现了较好的去除效能和资源化利用.通过红外光谱和三维荧光光谱分析,MMR内造成膜污染的主要物质是色氨酸类蛋白质和腐殖酸类物质,与缺氧MBR内膜组件相比污染... 相似文献
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多溴联苯醚(PBDEs)是应用广泛的溴代阻燃剂,其中2,2',4,4'-四溴联苯醚(BDE-47)和2,2',3,3',4,4',5,5',6,6'-十溴联苯醚(BDE-209)广泛存在于环境中。PBDEs具有神经毒性,但其致毒机制尚不明确。本文通过研究BDE-47与BDE-209对乙酰胆碱酯酶(AChE)活性的影响及二者与AChE相互作用的光谱分析,揭示BDE-47与BDE-209导致神经毒性的致毒机制。BDE-47和BDE-209在一定浓度范围内均能够抑制AChE分解乙酰胆碱;随着浓度的增加,两者的抑制率均呈现出先增加后降低的规律。BDE-47浓度为400μmol·L-1时抑制率达到最大,为22.3%;BDE-209浓度为200μmol·L-1时抑制率达到最大,为11.2%。相同浓度下,BDE-47对AChE的抑制率始终大于BDE-209,表明AChE对BDE-47更加敏感。荧光光谱分析结果表明BDE-47和BDE-209与AChE之间的相互作用均主要为疏水作用,同时不存在范德华引力作用;BDE-47与AChE的结合常数大于BDE-209与AChE的结合常数,表明BDE-47更易与AChE相互作用。此外,温度的升高不利于BDE-47和BDE-209与AChE之间相互作用。BDE-47和BDE-209抑制AChE活性很可能是导致神经毒性通路之一。 相似文献
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采用浸渍还原法制备了Pt/椰壳活性炭(AC)、Pt/Al2O3和Pt/Al2O3.Ti O2催化剂,在常温、常压下考察了其对乙醇的催化活性。结果表明,3种Pt催化剂中Pt/AC对乙醇有着更好的催化活性。Pt前驱体中H2PtCl6与AC载体质量比为1∶10时,所制备的Pt/AC催化活性最佳。采用H2O2和HNO3对AC载体进行了改性,考察了载体改性对Pt/AC催化活性的影响,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)对改性前后的AC载体及催化剂进行了表征。结果表明,AC载体的改性增加了其组成的含氧基团含量,降低了杂质含量;Pt在改性后的AC载体上具有较大的分散度,显著提高了Pt/AC催化剂对乙醇的催化活性;制备的Pt/AC催化剂经过多次使用后仍具有较高的催化活性。 相似文献
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为了考察缺氧滤池-膜生物反应器(AF-MBR)对海水养殖废水的处理效果,在膜生物反应器中投加聚氨酯悬浮性填料,并以独立运行的膜生物反应器作为对照.结果表明,组合反应系统的总氮去除率和总有机碳(TOC)去除率分别为92%和90%,高于对照膜生物反应器的86%和85%.并且,前置缺氧滤池和填料的投加也明显缓解了膜污染.通过对两个反应器提取的溶解性微生物产物(SMP)和细胞胞外聚合物(EPS)进行红外光谱和三维荧光光谱的测定,确定了蛋白质和多糖为主要的膜污染物质,并且膜污染物质的减少缓解了膜污染现象. 相似文献