可见光响应型CuO/BiVO4的光催化活性研究

采用浸渍法制备了CuO/BiVO4光催化剂,通过X射线衍射(XRD)、热重/差示扫描量热(TG/DSC)和傅立叶红外光谱(FTIR)对其进行了表征,并在可见光照射下考察了其光催化氧化亚甲基蓝(MB)的动力学特性。结果表明,Cu的掺杂并未改变BiVO4的晶型结构;Cu(NO3)2/BiVO4在热处理(30～300℃)过程中,NO3-已经完全分解,Cu最终以CuO的形式存在于CuO/BiVO4光催化剂体系中;掺杂不同量Cu的CuO/BiVO4中的Cu2+/Bi+(摩尔比)实测值与理论值相近,该系列光催化剂的合成过程具有较高的可信度;在可见光照射下,CuO/BiVO4光催化降解MB反应符合表观一级反应动力学特征;当Cu2+/Bi+为0.050时,反应动力学速率常数(k)达到最高值(0.4334h-1),此时的k比单体BiVO4作用下的提高了1.04倍;由于异质结的存在,CuO/BiVO4与单体BiVO4相比,电子和空穴的利用率大大增加,使得CuO/BiVO4的光催化活性较单体BiVO4有了大幅度提高。     

小型燃油锅炉NOx的排放特征与管理控制

以68台燃油锅炉（≤10～MW）NOx排放实测数据为基础,通过统计分析方法,研究了NOx的排放特征;通过对比分析,探讨了我国燃油锅炉NOx排放控制与管理现状,讨论了进一步加强我国燃油锅炉NOx排放管理控制的可能性与可行性,并提出了相应的管理控制建议。结果表明,NOx平均排放浓度为318．2mg／m^3,基于燃料消耗量的平均排放因子为4．4kg／t,基于燃料发热量的平均排放因子为102．8ng／J,基于燃料氮含量的平均排放因子为2．1mg／mg;建议采取分阶段控制的方式,逐步提高NOx排放限制,从而实现控源减排目标。     

秦皇岛市天然矿泉水水质特征及开发利用前景研究

秦皇岛市天然矿泉水主要赋存在早太古代的花岗岩和变质岩的构造裂隙与风化裂隙之中,有锶、偏硅酸、锶及偏硅酸、锶溴及偏硅酸等4种类型。矿泉水水源地数量较多,水质优良,但开采程度较低,开发利用前景广阔。     

Emission of volatile organic sulfur compounds (VOSCs) during aerobic decomposition of food wastes

Food wastes collected from typical urban residential communities were investigated for the emission of volatile organic sulfur compounds (VOSCs) during laboratory-controlled aerobic decomposition in an incubator for a period of 41 days. Emission of VOSCs from the food wastes totaled 409.9 mg kg^?1 (dry weight), and dimethyl disulfide (DMDS), dimethyl sulfide (DMS), methyl 2-propenyl disulfide, carbonyl sulfide and methyl 1-propenyl sulfide were the five most abundant VOSCs, with shares of 75.5%, 13.5%, 4.8%, 2.2% and 1.3% in total 15 VOSCs released, respectively. The emission fluxes of major VOSCs were very low at the beginning (day 0). They peaked at days 2–4 and then decreased sharply until they leveled off after 10 days of incubation. For most VOSCs, over 95% of their emission occurred in the first 10 days. The time series of VOSC emission fluxes, as well as their significant correlation with internal food waste temperature (p < 0.05) during incubation, suggested that production of VOSC species was induced mainly by microbial activities during the aerobic decomposition instead of as inherited. Released VOSCs accounted for 5.3% of sulfur content in the food wastes, implying that during aerobic decomposition considerable portion of sulfur in food wastes would be released into the atmosphere as VOSCs, primarily as DMDS, which is very short-lived in the atmosphere and thus usually less considered in the sources and sinks of reduced sulfur gases.     

纳米零价铁的制备及其去除水中对氯硝基苯的研究

通过FeSO4与KBH4反应,利用液相还原法制备纳米零价铁颗粒(NZVI),用XRD、SEM和BET对其性能进行表征。在常温常压下利用纳米铁还原废水中的对氯硝基苯(p-CNB),探讨了反应条件对还原率的影响。结果表明,制备过程中碱性物质(NaOH)的添加可以明显减小颗粒粒径,增大比表面积,提高纳米铁还原反应的效率。NZVI对于对氯硝基苯有很好的去除效果,NZVI用量、p-CNB初始浓度和pH值均对其去除效率产生影响。在纳米铁投加量为1 g/L,pH=2的条件下,添加NaOH的纳米铁能在120 min内将质量浓度为50 mg/L的对氯硝基苯基本完全降解,降解率为98.8%。此外,还对NZVI还原对氯硝基苯的机理进行了初步探讨。     

混凝与Fenton联用处理垃圾渗滤液的效能及成本

为对混凝/Fenton工艺与Fenton/混凝工艺处理垃圾渗滤液的效果和成本进行比较,分别对年轻渗滤液和老龄渗滤液原液按照混凝/Fenton工艺与Fenton/混凝工艺2种技术路线进行处理。实验结果表明,Fenton试剂对年轻垃圾渗滤液和老龄垃圾渗滤液COD去除率最高的反应条件为pH=3.5、H2O2和Fe2+的摩尔比为6、H2O2和渗滤液原液的COD质量比为3、反应时间4 h;在PAC与渗滤液原液的COD质量比为0.6时,PAC混凝对渗滤液原液的COD去除率最高。在对渗滤液COD去除率最高的Fenton反应和PAC混凝反应条件下,混凝/Fenton工艺对年轻渗滤液和老龄渗滤液的COD去除率分别为90.56%和86.56%;Fenton/混凝工艺对年轻渗滤液和老龄渗滤液的COD去除率分别为89.99%和85.99%,2种技术路线对渗滤液COD的去除率相差不大,但先PAC混凝后Fenton氧化工艺比先Fenton后混凝工艺每t节省62.6元,是更优化的渗滤液处理工艺。     

介质阻挡放电联合催化臭氧化降解甲苯

采用介质阻挡放电区后结合MnOx/Al2O3/发泡镍去除甲苯,考察甲苯进气方式、臭氧产生方法及湿度对甲苯与O3同时去除的影响。结果表明,O3是等离子体区后催化降解甲苯的主要物种,介质阻挡放电联合催化臭氧化可实现甲苯及O3的同时高效去除。输入电压为9.0 kV时,甲苯的去除效率达92.8%,在80 min内O3的去除效率维持在99%以上。水蒸气对催化剂催化分解臭氧的活性没有直接的影响,O3浓度较高时湿度对甲苯降解效率的影响很小。GC-MS分析结果表明,甲苯降解的主要气相副产物有烷烃、酸、酮和含苯环有机物,提出了甲苯的降解途径。     

烟草下脚料发酵制取乙醇

通过单因素实验考察了硫酸浓度、固液比和水解时间对硫酸水解的影响。结果显示最优条件为:硫酸浓度为50%(w/w),固液比为10%(w/v),时间为100 min。烟草下脚料在最佳硫酸水解条件下,经5倍稀释,中和pH值至5～6。取经过滤后的水解液(FH)用酿酒酵母(Sacchharomyces cerevisiae)发酵产生乙醇,最大的乙醇浓度和乙醇产量分别为1.09g/L和54.5 g/kg。未过滤水解液(UFH,包括水解残渣)加入纤维素酶(70 U/100 mL)和酿酒酵母(Sacchharomyces cerevisiae)进行发酵,最大的乙醇浓度和乙醇产量分别为1.23 g/L和61.5 g/kg。     

温拌沥青混合料摊铺节能减排效果的定量化研究

通过对温拌沥青混合料(WMA)和热拌沥青混合料(HMA)生产能耗值的测量和计算,对利用WMA替代HMA作为路面材料的节能效果进行了定量核算;并结合沥青路面摊铺的实际工程设计检测方案,通过实地检测,对WMA替代HWA进行路面摊铺这一重要环节的减排效果进行了定量化。测试和分析结果显示,采用适当的温拌技术,生产能耗可降低22.4%,但是提高生产环节的能源利用效率才是降耗的重要途径。对摊铺施工的实地测量表明,WMA替代HWA摊铺可使沥青烟排放降幅53.1%,一氧化碳排放降低35.4%,二氧化氮排放降低53%,二氧化硫排放降低63.1%,综合挥发性有机物化合物VOC排放降幅达56.2%。利用WMA代替HWA作为路面材料节能减排效果十分明显。     

生物强化处理石油污染土壤理化性质和微生物学特性的纵向分布特征

采用原位强化生物修复技术对某区块石油污染土壤进行为期16个月的生物修复,考察了处置后污染土壤理化性质、微生物学特性以及石油烃组成的纵向分布特征。实验结果表明,经过修复后各土层的石油烃去除率是表层土IN-3(50.42%)中层土IN-2(23.54%)底层土IN-1(10.51%);IN-1处于缺氧环境,存在硫酸盐还原和反硝化作用,使得土壤pH值从7.86±0.03降低至7.27±0.03,土壤总氮从2.53±0.13 g/kg降低至0.77±0.04 g/kg;厌氧菌的种群数量是IN-1(10.43±0.71×104CFU/g)IN-3(6.74±0.39×104CFU/g)IN-2(5.15±0.42×104CFU/g),放线菌数量与石油烃含量显著负相关(r=-0.989,p=0.0110.05);IN-3对饱和份和芳香份的降解率最高,分别达到了70.27%和54.52%,远高于IN-2和IN-1;模拟蒸馏结果表明,IN-3正构烷烃得到了很大程度的去除,缺氧的IN-1对正构烷烃去除得较少;厌氧菌数量与胶质和沥青质去除率之间成正相关关系,对于污染源较为分散的污染区域,采用原位生物强化修复时可以考虑引入厌氧修复。