湿解处理木质纤维类废物的实验研究

湿解是环境友好的新型有机废物处理技术.在小型湿解实验装置中,对草坪草进行了湿解实验,引入了能够综合反应操作温度和停留时间对湿解反应影响的反应强度参数,运用木质纤维素固体基质半纤维素、纤维素和木质素定量分析程序,灼烧法,容量法,浸提法和高效液相色谱等考察了在不同反应强度参数下,湿解对固体产物和液体产物的影响.结果表明,随反应强度的增加,湿解后固体产物减重的现象增加;半纤维素残留量明显下降,纤维素由于其复杂的晶体结构,其残留量变化差别不大,但有约70％左右的纤维素被降解;有机质转化率逐渐增加;木质素质量分数由于湿解产物的重聚与缩合而高于原料中木质素分数浓度.在研究选用的反应强度参数3.16～4.63范围内,湿解产物腐殖化率大于0.8,有较好的腐熟度.湿解液体产物的分析表明:当反应强度增加时,总可溶性糖的质量浓度先增加而后下降,乙酸和糠醛一直呈增加的趋势.     

乙酸钙不动杆菌对富营养化景观水体的净化作用

利用乙酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus),在室内采用投菌法对富营养化景观水体进行预处理试验研究.通过不同的投菌量ф=0.05×10-3、0.1×10-3、0.2×10-3,对水体进行处理,结果表明,乙酸钙不动杆菌对富营养化水体中的总氮(TN)、总磷(TP)、CODcr,均有一定的去除效果,其中在投菌量为O.1×10-3时处理效果最好.通过进一步的连续投菌净化试验,水体中的TN、TP、CODcr显著降低,处理后,水体中叶绿素a的质量浓度为19.1 mg·m-3,去除率为83.7%,藻类基本得到控制.由此可见,乙酸钙不动杆菌能够有效性地去除水体中的有机物、氮、磷,因此具有净化富营养化水体的作用.     

温度对生物活性炭降解卤乙酸的影响

卤乙酸(HAAs)是饮用水中常见的氯和氯胺消毒副产物,具有较高的亲水性与致癌性,为了保证水质与人体健康,各国均对其制定了相关规定。考察了生物活性碳(BAC)对9种HAA的去除性能,并探讨HAA生物降解效果随温度的变化情况与生物反应的去除机理,反应动力学与热力学。结果显示,BAC可有效去除水体中的一卤代与二卤代乙酸,难以去除三卤代乙酸。BAC的生物降解性能明显可分为2个部分:低温(5~15℃)基本不发生生物降解;高温(25~35℃)生物降解性能显著。在不同温度下,HAA的生物降解均符合一级反应动力学,反应速率常数为0.01~0.40 min-1;BAC降解HAA的过程不是逐级氢取代卤而是同时脱去所有卤素的反应,卤代乙酸生物反应的活化能为63.5~89.2 kJ/mol。     

厨余发酵液与乙酸钠、葡萄糖脱氮性能的比较

通过与乙酸钠、葡萄糖对比,利用批式实验方法对厨余发酵液作为反硝化碳源的脱氮性能进行了研究.在不同COD/N条件下,对3种碳源的反硝化NOx--N去除率进行了比较,研究发现,当COD/N =6.5时,厨余发酵液可以满足反硝化对电子供体的要求,其反硝化潜能PD=0.146 g NOx--N /g COD.然后,在COD/N =5.0条件下,利用动力学方程对反硝化过程进行分段模拟,发现厨余发酵液组在Ss降解阶段的比反硝化速率为7.44 mg NOx--N/(g VSS·h),其整个反硝化阶段的比反硝化速率是乙酸钠组的0.77倍,是葡萄糖组的2.1倍,结果表明,厨余发酵液可以作为快速降解碳源用于反硝化脱氮.     

Al2O3负载Pd催化剂对溴氯代乙酸的催化加氢脱卤研究

分别以氧化铝、氧化硅和多壁碳纳米管为载体,采用沉淀-沉积法制备负载型Pd催化剂.采用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对材料进行表征,并对溴氯代乙酸(BCAA)的液相催化加氢脱卤反应进行了研究.结果表明,由于Pd/Al_2O_3催化剂具有较高的等电点,因此相对于Pd/CNT、Pd/SiO_2在BCAA的加氢脱卤反应中具有更高的活性.以Pd/Al_2O_3为目标催化剂,对BCAA的加氢脱卤展开研究,发现催化活性随Pd的负载量的增加而提高.当反应物的初始浓度为0. 1 mmol·L~(-1),pH值为5.6,Pd(1.39)/Al_2O_3用量为25 mg·L~(-1)时,BCAA在20 min时可以实现完全脱溴并在反应2 h后脱氯达60.5%.另外,pH的升高不利于脱卤反应的进行.当反应物的浓度从0. 05 mmol·L~(-1)提高到0.4 mmol·L~(-1)时,反应初活性从1.55 mmol·L~(-1) min~(-1) gCat~(-1)提高到8.37 mmol·L~(-1) min~(-1) gCat~(-1).进一步通过拟合Langumir-Hinshelwood模型,相关系数达到0.97,说明BCAA的加氢脱卤是吸附控制机制.催化过程中溴氯代乙酸的脱溴和脱氯具有协同作用,反应最终生成乙酸.     

TS-1分子筛催化O_3/H_2O_2氧化乙酸

研究了酸性条件下TS-1分子筛催化O3/H2O2体系（O3/H2O2/TS-1）对降解水中乙酸效率的影响,优化了相关工艺参数,并对其作用机理进行了分析。结果表明,在pH为2.8时,TS-1的加入能显著提高臭氧化的降解效率。优化工艺参数表明,当过氧化氢投加量为3 g/L,TS-1投加量为5 g/L时,O3/H2O2/TS-1体系对乙酸具有较高的降解率,60 min后O3/H2 O2/TS-1体系对乙酸（初始浓度为100 mg/L）的去除率达到了58.7%。当pH为0.8时,O3/H2 O2/TS-1体系对乙酸的去除率仅为19.8%,降解效果较差。定量化计算表明,O3/H2O2和O3/H2O2/TS-1的Rct分别为1.62×10-8和8.67×10-7。通过测定乙酸降解过程水样中过氧化氢和液相臭氧的浓度变化,推测了具体反应机理。由于此体系在酸性条件下对乙酸有较好的降解效果,拓宽了现有O3/H2O2体系的应用范围。     

TS-1分子筛催化O3/H2O2氧化乙酸

研究了酸性条件下TS-1分子筛催化O3/H2O2体系(O3/H2O2/TS-1)对降解水中乙酸效率的影响,优化了相关工艺参数,并对其作用机理进行了分析。结果表明,在pH为2.8时,TS-1的加入能显著提高臭氧化的降解效率。优化工艺参数表明,当过氧化氢投加量为3 g/L,TS-1投加量为5 g/L时,O3/H2O2/TS-1体系对乙酸具有较高的降解率,60 min后O3/H2 O2/TS-1体系对乙酸(初始浓度为100 mg/L)的去除率达到了58.7%。当pH为0.8时,O3/H2 O2/TS-1体系对乙酸的去除率仅为19.8%,降解效果较差。定量化计算表明,O3/H2O2和O3/H2O2/TS-1的Rct分别为1.62×10-8和8.67×10-7。通过测定乙酸降解过程水样中过氧化氢和液相臭氧的浓度变化,推测了具体反应机理。由于此体系在酸性条件下对乙酸有较好的降解效果,拓宽了现有O3/H2O2体系的应用范围。     

用棉籽油皂脚制备棉籽油甲酯

以002CR型阳离子交换树脂为催化剂,在固定床反应器中用高酸值棉籽油皂脚制备棉籽油甲酯,考察了各种因素对酯化反应的影响。实验结果表明,在甲醇与脂肪酸摩尔比为2、反应温度为60℃、停留时间为80min的条件下,酯化率为94．67％。工业化生产中可选用经脱水处理后的工业甲醇为原料,以降低生产成本。所得棉籽油甲酯的收率为90％,主要性能指标基本达到美国生物柴油标准要求。     

配水管网中生物稳定性和消毒副产物的变化及相关性

研究了上海市2条不同水源水厂配水管网中可同化有机碳（AOC）、三卤甲烷（THMs）和卤乙酸（HAAs）的变化情况,并对饮用水生物稳定性和消毒副产物间的相关性进行了分析.结果表明,管网中AOC和HAAs含量受余氯和微生物活动双重作用的影响,在距水厂较近、余氯较高的管网中,可能因氯与有机物继续反应出现上升,在余氯较低的管网末梢则因为微生物降解作用使含量下降;THMs含量则只受余氯的影响,随管网延伸持续增长.HAAs与AOC含量间存在较好的线形关系,前体物间具有相似性,THMs与AOC含量间呈正相关性;作为饮用水安全性的2个重要方面,生物稳定性和消毒副产物间具有内在的关联性.     

北方某城市饮用水处理中卤乙酸浓度水平的调查研究

利用SPEGCFPD对厦门附近海域的微表层、表层、底层海水及九龙江入海口高、低潮水中有机磷农药进行了分析.结果表明,有机磷农药的含量范围为:低于检测限～725.54ng·L-1,平均值为136.47ng·L-1.研究海区中马銮内湾有机磷农药污染最为严重(165.77～453.42ng·L-1,平均296.01ng·L-1),九龙江口、西海域和西南海域污染水平接近(16.26～200.65ng·L-1,平均84.59ng·L-1),东部海域有机磷农药污染最轻(10.38～66.01ng·L-1,平均38.14ng·L-1).九龙江入海口高潮水中农药的浓度明显低于低潮水中浓度,说明海域中多数农药污染来源于九龙江流域输入,少数农药来源于海域周边地区或九龙江流域和海域周边地区共同输入,微表层对有机磷农药的富集作用不明显.