地表水中氨氮与铁锰共存下的垂向转化规律研究

为掌握地表-地下联合系统中氨氮与铁锰共存条件下的转化规律,以石佛寺水库为例,通过在入库、出库监测断面布点采样并进行土柱模拟试验,对库区地表水中氨氮转化规律进行研究。结果表明:地表-地下联合系统中的库底土层对地表水中氨氮、铁、锰的去除均存在扩散-吸附-生物氧化3个阶段,且铁的去除要优先于氨氮和锰。对氨氮和铁的去除主要集中在0~40 cm,最大去除率分别为81.25%、60%;对总锰的去除则主要集中在25~45 cm,最大去除率为89.24%。通过对库区地表-地下联合系统中氮素以及铁锰转化相互影响的机理研究,掌握了在地表水至地下水的动态转化过程中,库区不同深度土层中氨氮与铁锰之间的相互作用,为实现氨氮与铁锰同时去除提供了思路。     

基于绿色合成法的纳米铁/活性碳复合材料对甲基橙的降解动力学研究

为了综合处理废水中的甲基橙,以绿茶萃取液为还原剂、活性炭为载体,采用液相还原法绿色合成了纳米铁/活性炭复合材料,研究了活性炭投放量、甲基橙溶液的初始浓度、溶液初始p H值及反应时间对甲基橙去除率的影响,探讨了不同影响因素下甲基橙的降解动力学。结果表明:甲基橙的降解反应近似符合一级反应动力学,反应速率常数为0.0047~0.0158 L/(mol·min)。在纳米铁/活性炭复合材料去除甲基橙的过程中,通过纳米铁的还原和活性炭的吸附共同作用,其中纳米铁对甲基橙的降解起主要作用。     

温度和pH对生物成因羟基硫酸铁矿物的综合影响研究

在酸性矿山废水中,氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)氧化Fe~(2+)过程中常常伴随着次生矿物的生成.为研究温度和pH对A.ferrooxidans氧化Fe~(2+)及Fe3+水解成矿的综合影响,考察了初始pH为1.5、2.0、2.5、3.0,温度为8、18、28、38℃时体系中Fe~(2+)、总Fe、次生矿物的变化情况.结果表明,在改良9K培养基中,温度和pH均影响Fe~(2+)生物氧化和Fe~(3+)水解成矿.A.ferrooxidans最佳适宜生长环境为温度28℃,pH=2.0~3.0,其它条件均不利于其生长繁殖,导致Fe~(2+)氧化速度明显变慢.起始pH=1.5时,不同温度处理均未发现有矿物生成,pH越高,收集矿物量越多.次生铁矿物XRD图谱表明,反应温度为28℃时,pH=2.0~2.5条件下次生铁矿物主要为黄铁矾和施氏矿物的混合物,而pH=3.0时则更有利于施氏矿物的形成.该现象对有效调控次生矿物的形成具有潜在意义.     

零价铁活化过硫酸钠降解2-萘磺酸

近几年来,基于SO-4·的新型高级氧化技术逐渐成为水处理领域的研究热点。利用零价铁活化过硫酸钠产生SO-4·对水溶液中2-萘磺酸开展了降解研究。考察了零价铁投加量、过硫酸钠浓度、温度、p H值、腐殖酸、富里酸、硫酸盐及2-萘磺酸初始浓度对2-萘磺酸降解效果的影响。结果表明:温度升高,酸性或中性环境下有利于2-萘磺酸的降解;零价铁投加量为0.1 g/L、过硫酸钠浓度为3.0 mmol/L时,2-萘磺酸的降解率高达96.8%;腐殖酸和富里酸的存在有利于2-萘磺酸降解,硫酸钠的存在会抑制2-萘磺酸降解。研究表明:采用零价铁活化过硫酸盐降解技术去除水溶液中2-萘磺酸具有广阔的应用前景。     

钢铁行业袋式除尘用滤料孔径与微细粉尘捕集特性关系研究

选用钢铁行业袋式除尘用滤料,采用泡点法进行孔径及孔径分布测试,并进行了除尘滤料冷静态过滤性能测试。通过对实验数据分析得到:针刺滤料平均孔径为22.22~26.83μm,孔径分散程度较高;覆膜针刺过滤材料平均孔径仅为1.0μm左右,孔径分布较为集中;针刺滤料的孔径会影响到其透气性,透气性随着最大孔径的增加而增加;针刺滤料孔径及孔径分布对过滤效率有直接的影响,孔径越大,孔径分布分散程度越高,过滤效率越低,过滤阻力越小;过滤风速为1.0 m/min时覆膜滤料对微细颗粒物的捕集效率达到80%左右,约为普通针刺毡滤料的2~4倍,阻力约为普通针刺毡滤料的14~32倍。     

钢铁行业烧结烟气脱硫技术现状和发展趋势

钢铁行业烧结过程产生的二氧化硫占钢铁企业产生二氧化硫总量的一半以上,理应作为钢铁企业二氧化硫控制的重点。我国已建设多个烧结脱硫示范工程,并取得了良好的脱硫效果。在分析烧结烟气特点前提下,阐述了目前国内采用的几种脱硫工艺的优缺点,比较了密相干塔烟气脱硫、石灰乳脱硫、石灰石-石膏法脱硫、氨法脱硫、循环流化床脱硫、活性炭脱硫、双碱法脱硫等方法的优点与缺点,为烧结烟气脱硫技术选择提供了参考。     

DTRO工艺处理垃圾渗滤液的研究

垃圾渗滤液浓度高、成分复杂，难以处理，常规生化处理方法存在缺点，碟管式反渗透(DTRO)是针对垃圾渗滤液的水质特点而设计的，出水水质好，受进水水质影响很小，在国外的垃圾渗滤液处理中应用广泛。在分析DTRO工艺特点的基础上，探讨了两级DTRO工艺流程、特点、机理和浓缩液的处理方法，并论述了DTRO运行参数对膜片性能的影响。掌握系统运行和膜清洗时各项参数对膜性能的影响趋势，优化预处理工艺对降低处理成本，指导同类工艺的优化操作具有一定的参考价值。     

含硫油品储罐腐蚀产物自燃及其防治理论研究

含硫油品储罐内壁腐蚀产物(Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3)与H2S反应生成硫化铁,硫化铁的氧化放热是引起储罐火灾的主要原因.实验模拟了油品储罐中硫化铁的生成,研究了在无氧条件下H2S气体与油品储罐内壁腐蚀产物的反应以及生成的硫化铁在自然环境下的氧化自燃性.结果表明,Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3,以及它们的混合物经硫化后生成的硫化铁具有很高的自然氧化活性,在自然环境中,常温下能迅速和空气中的氧气反应并放出大量的热,热量积聚引起储罐火灾爆炸事故.在实验结论的基础上,提出了一些行之有效的安全防范措施.     

Electrochemical removal of ammonium nitrogen in high efficiency and N2 selectivity using non-noble single-atomic iron catalyst

Ammonia nitrogen (NH₄⁺-N) is a ubiquitous environmental pollutant, especially in offshore aquaculture systems. Electrochemical oxidation is very promising to remove NH₄⁺-N, but suffers from the use of precious metals anodes. In this work, a robust and cheap electrocatalyst, iron single-atoms distributed in nitrogen-doped carbon (Fe-SAs/N-C), was developed for electrochemical removal of NH₄⁺-N from in wastewater containing chloride. The Fe-SAs/N-C catalyst exhibited superior activity than that of iron nanoparticles loaded carbon (Fe-NPs/N-C), unmodified carbon and conventional Ti/IrO₂-TiO₂-RuO₂ electrodes. And high removal efficiency (> 99%) could be achieved as well as high N₂ selectivity (99.5%) at low current density. Further experiments and density functional theory (DFT) calculations demonstrated the indispensable role of single-atom iron in the promoted generation of chloride derived species for efficient removal of NH₄⁺-N. This study provides promising inexpensive catalysts for NH₄⁺-N removal in aquaculture wastewater.     

铁屑法脱色效率与染料结构的关系

33种水溶性染料溶液的铁屑法脱色试验结果表明,所有染料在10min内脱色率达到55%以上,其中33%的染料脱色率超过90%,61%的染料脱色率超过80%.初步探讨了染料结构与其铁屑法脱色效率之间的定性关系.结果表明,铁屑法脱色效率与染料结构之间有较密切关系,染料共轭链的长短、染料分子空间位阻的大小、是否有互变异构现象、偶氮双键中的氮原子是否与临近基团形成氢键以及取代基的电负性大小等对脱色效果有影响.