高效聚合氯化铝的电化学合成研究

研究了一种新的聚合氯化铝的制备方法—电化学合成法。该法以金属铝为阳极,AlCl₃水溶液为电解液,采取低电压、大电流工作方式。确定了影响有效铝聚合形态的电化学和溶液化学因素,成功制备出碱化度B＝2.4,有效絮凝成分Alb含量70％以上的优质聚合氯化铝液体产品。水处理絮凝实验结果证明,电解法制备的聚合铝的絮凝效果明显优于普通聚合铝和絮凝剂。     

华南地区典型花岗岩海岛地下水资源综合评价

海岛水资源供需矛盾日益显著。综合运用地球物理勘探、水文地质钻探及同位素示踪分析对广东省珠海市万山岛的推船湾库区开展地下水资源可调蓄性和可再生性评价工作。通过高密度电阻率法和水文地质钻探法揭示库区地层结构,发现松散沉积物含水层在空间上分布不连续,与裂隙含水层共同构成该区地下水主要含水层,基岩层构成隔水底板;松散沉积含水层的渗透系数为8.30×10-3 cm/s,给水度为0.32;裂隙含水层的渗透系数为2.52×10-5 cm/s,给水度为0.10;推船湾库区含水层的地下水储存量约为14873 m3,储水空间较大。利用同位素示踪确定降水是地下水的主要来源,通过径流分割确定地下水补给量为145065 m3/a,地下水更新周期约为37 d,表明库区地下水补给条件较好,具有可再生性。研究结果为解决花岗岩海岛地下水资源勘探和管理提供了技术参考。     

混合菌群生物燃料电池的产电机理与特性

利用厌氧污泥为接种源构建双室微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC),研究其电子传递机制,并考察其底物利用谱及阴极电子受体对产电性能的影响.结果表明:该MFC主要通过生物膜机制实现电子从有机物到固体电极的传递过程.该混合菌MFC的底物利用谱范围广泛,单糖、二糖、小分子有机酸等有机物均可作为电子供体产电,其中以蔗糖和乳糖为底物产电效果较好,最大功率密度分别为69.69 mW/m2和60.75 mW/m2;而以乙醇为底物时,COD负荷最高,达123.55 mg L-1d-1.阴极不同电子受体对混合菌群MFC的产电性能也有显著影响,其中以KMnO4为电子受体电池性能最好,最大功率密度达1 396.74 mW/m2.     

电-Fenton法预处理干法腈纶生产废水

以Ti金属网为阴极,Ti基RuO2涂层形稳电极为阳极,采用外加H2O2和Fe2+的方式,研究了电-Fenton氧化预处理干法腈纶生产废水的工艺,考察了H2O2投加量、Fe2+投加量、pH值和电流强度等因素对污染物降解过程的影响,分析了废水可生化性和污染物变化规律。结果表明,电-Fenton法可以有效降解废水中有机污染物,使废水COD迅速降低,在初始pH值为3.0,Fe2+投加量为5.0 mmol/L,H2O2投加量为60.0 mmol/L,电流强度0.2 A的条件下,反应120 min后COD去除率可以达到44.0%以上;反应过程中H2O2的投加方式对电-Fenton法的处理效果具有明显影响,H2O2分6次投加可以使COD去除率由一次性投加时的44.8%提高至54.1%;处理后废水的BOD5/COD由0.29升高至0.68;GC-MS结果表明,经电-Fenton法预处理后,废水中多数芳香族化合物和特征污染物能被有效降解。     

电增强载铝活性炭纤维吸附氟离子性能

以载铝活性炭纤维毡为电极,在电场作用条件下对模拟含氟水进行静态吸附实验。结果表明,该载铝活性炭纤维毡正极化可以强化吸附除氟效果,吸附动力学数据很好地符合Lagergren二级速率方程,加电场时二级反应速率常数为4.50 g/(mg·h);其对高浓度含氟饮用水也有较高去除率,Freundlich吸附等温方程能很好地描述吸附平衡数据。加电场情况下,该载铝炭毡对氟离子的最大吸附量为16.584 mg/g,去除氟离子的最佳pH范围是5.5~8.9。共存阴离子Cl-、SO2-4和NO-3对炭毡吸附除氟没有抑制作用,但CO2-3的存在会导致除氟吸附量显著下降。     

电凝聚法处理造纸黑液的研究

电凝聚是根据电化学原理,以可溶性金属作电极,在电源作用下处理废水的一种水处理技术。电凝聚法具有凝聚、吸附、气浮、氧化还原等作用,可以有效地去除多种污染物。研究电凝聚法处理造纸黑液的各种工艺因素对处理效果的影响,确定最佳工艺条件。结果表明,当电流密度3．2mA／cm^2,NaCl投加量1．4g,pH=6,极板间距12mm,通电时间35min时,该法处理使COD、SS和浊度去除率分别达到60％、73．59％和71．56％。     

利用电液压脉冲技术控制水体藻类的研究

针对传统的物理、化学和生物除藻技术的缺陷,提出了利用电液压脉冲技术控制水体中藻类的新方法.基于电液压脉冲技术的工作原理,利用水泵抽取湖泊中的水体,在电液压脉冲产生的高压和高温作用下,对控制水体藻类的工艺流程进行了详细分析.理论分析和实验研究表明:电液压脉冲的除藻效果与其作用次数呈指数关系,放电产生的电磁场、等离子体、空化流和在放电区域内所发生的复合作用对液体具有强大的综合作用,它们瞬间同时对水体发生作用,因此可以杀菌和控制湖泊水体中的藻类,以达到保护环境的目的.同时,利用电液压脉冲技术控制水体中的藻类,根据水的污染程度,能耗仅为0.1～0.5 kWh/m3.     

溶液pH对电助光催化氧化苯甲酰胺的影响研究

溶液pH是电助光催化氧化技术的重要影响因素.采用溶胶-凝胶法制备TiO2/Ti固定膜光催化剂,对苯甲酰胺进行电助光催化氧化降解,考察溶液pH对苯甲酰胺降解速率的作用规律及作用途径.结果表明,无论以Na2SO4还是以NaCl为支持电解质,苯甲酰胺降解的准一级反应速率常数(k)均先随初始pH增加而增加,达到最大值后,继续增加初始pH,k下降,即k随溶液初始pH的变化呈现"火山形"的曲线,存在最佳初始pH使k达到最大.在这2种支持电解质中,苯甲酰胺的准一级反应速率常数(k)达到最大值的溶液初始pH不同,以Na2SO4为支持电解质时最佳初始pH为5.6,以NaCl为支持电解质时最佳初始pH为9.8.分析表明,溶液pH对半导体的平带电位、半导体催化剂表面的物种吸附、以及羟基自由基的生成量等方面具有重要影响.综合考虑溶液pH对电助光催化氧化热力学和动力学过程的影响,可以合理解释溶液pH对苯甲酰胺降解速率的作用规律.     

电絮凝法处理地下水的试验研究

利用电絮凝法处理受到污染的高氟地下水,研究了电极间距、原水pH值、电流密度对处理效果的影响。实验结果表明,电絮凝法去除地下水中的氟和TOC时,不需改变原水的pH值。在电极间距为1.0cm,电流密度为32.4A/m2,反应10min后,出水中F-浓度<1.0mg/L,符合国家生活饮用水卫生标准,TOC的去除率达到66%左右,优于传统给水处理工艺对TOC的去除效率。电絮凝对地下水中污染物的去除机理包括电絮凝、电化学氧化和还原以及电气浮等协同作用。     

改性Cu-Pd双金属电极电化学还原硝酸盐性能研究

为揭示高盐废水中电催化还原硝酸盐氮的能力,采用阴极电沉积法成功制备了NF/CNTs/Cu-Pd双金属复合电极.通过SEM-EDS、XRD和XPS表征,证实CuPd纳米颗粒成功沉积在泡沫镍(NF)底板上.研究了电流密度、初始pH值、初始硝酸盐浓度和Cl^-浓度等因素对模拟水中NO₃^--N、TN的去除能力的影响,并用实际高盐废水验证了其可行性.结果表明:没有Cl^-存在情况下,NF/CNTs/Cu-Pd可有效去除NO₃^--N,但TN去除能力一般,NO₃^--N主要转化为NH₄⁺-N.有Cl^-存在作用下,NO₃^--N、TN得到有效去除.反应最佳条件为:电流密度30mA/cm²,初始pH值7,初始浓度50mg/L,氯离子浓度2.0g/L,此时NO₃^--N...