气封壁高浓度有机污染物超临界水氧化处理系统

利用干燥空气替换亚临界水作为蒸发壁流体,对传统蒸发壁超临界水氧化反应器进行了改进,即将干燥空气用作污染物超临界水氧化反应氧化剂的同时,又作为该超临界水氧化反应体系的密封介质,避免其与反应器内壁的直接接触,以改善超临界水氧化反应器的耐腐蚀性能。通过对采用城市活性污泥和异丙醇配制的高浓度难降解污染物悬浮液进行超临界水氧化处理后,发现反应器内衬陶瓷管在实验前后无论是外观形貌,还是结构组成均未发生明显变化;处理后液体COD降至80 mg/L以下,去除率达到99.6%以上,固体残渣量约为污染物总量的1%,且体系运行过程中压力和温度控制准确,可操作性强。进一步验证了将干燥空气作为超临界水氧化体系的密封介质具有可行性,同时表明,该气封壁超临界水氧化反应系统可用于高浓度难降解有机污染物的环境处理。     

长纤维过滤器过滤过程的数值模拟

在长纤维束过滤器动力学模型和现场实验数据的基础上,利用Comsol Mulitiphysics仿真软件对长纤维束过滤器过滤过程进行数值模拟。将3类仿真曲线(滤出水颗粒浓度随时间的变化曲线、滤液浓度沿滤层的变化曲线、滤床各层比积泥量的变化曲线)与实验所得的真实曲线分别进行对比,两者比较接近。说明该过滤过程模型可用于影响长纤维束过滤器运行特性中单个或多个变化因素(初始滤速、纤维束装填密度、流入浓度和纤维丝直径等)实验结果的估算,可作为长纤维过滤器的实验研究、操作优化和结构设计的参考。     

氯离子对氨氮电化学氧化的影响

以自制的二氧化铅粉末多孔电极为阳极,不锈钢为阴极,探讨了投加Cl-对氨氮电化学氧化反应速率、途径及产物等的影响。结果表明,投加Cl-能显著提高氨氮的电化学氧化速率;有氯离子存在的条件下,氨氮的去除主要靠电催化过程中产生的强氧化性物质.OH,HClO的作用,其去除率随着电流密度的增大呈增高的趋势,随初始pH的增大而增大;投加氯离子后,NO3--N的生成量增加,但氧化产物主要是以N2为主的含氮气体。     

污泥膜覆盖好氧发酵堆乍流场模拟及应用研究

运用Gambit软件建立了污泥好氧发酵堆体的多孔介质模型,通过自行设计的实验装置获得了堆体的通风粘性阻力系数和惯性阻力系数以及功能膜压差与透气量之间的关系,用Fluent软件分析了堆体不同截面形状及底部通风管数量对堆体通风均匀性的影响,为确定合理的通风管数量及截面几何形状提供理论依据。对上海奉贤区城镇污水厂污泥处理工程发酵仓进行堆体流场模拟,确定堆体采用小拱形截面形状,堆高2m,宽8m,底部设置4条通风管,实际运行效果良好。     

泡沫镍负载改性TiO_2降解甲醛

为了消除甲醛气体对人类的危害,对甲醛气体的光催化降解行为进行了研究。采用沉淀-胶溶法制得了具可见光活性的纳米TiO2溶胶,然后将其负载于经过预处理的泡沫镍板上,置于自置的光催化反应器中,考察了在可见光照射下对密闭空间里面一定浓度的甲醛气体的降解情况。采用乙酰丙酮分光光度法,在最佳的检测条件下检测气相中甲醛气体经不同光照时间后的浓度。研究发现,负载了氮掺杂改性的TiO2的泡沫镍板在可见光照射下能够有效降解气相中的甲醛,反应240 min后对甲醛气体的降解率为93%;而同样条件下反应器中只有处理过的泡沫镍板时,甲醛气体浓度基本保持不变。     

多孔介质中轻非水相液体污染物多相流体系的电阻率特性试验研究

目前,对于多孔介质中轻非水相液体(LNAPL)污染物的电阻率特性存在2种截然相反的观点,影响了LNAPL污染场地电阻率资料的解释结果。为此,通过自行设计的装置进行试验,重点探讨电阻率与砂样颗粒粒径、含水量和LNAPL饱和度等参数之间的变化关系。结果发现,在砂样被LNAPL饱和过程中,砂样的颗粒粒径和含水量对其电阻率相对值的变化有重大影响,含水量低的砂样电阻率相对值变化幅度很小,而含水量高的砂样电阻率相对值变化幅度很大,粗粒径的砂样电阻率相对值的变化明显高于细颗粒砂样。对于"水-油-气"三相体系和"水-油"二相体系,电阻率和含水量的关系曲线均可用Archie公式很好拟合。该试验结果对于提高LNAPL污染场地电阻率资料的解释结果的准确度具有重要的意义,在确定相关的参数如渗透系数、LNAPL饱和度等方面具有重要的实际应用价值。     

多孔陶瓷滤料的亲油改性及其除油性能

研究了铝酸酯偶联剂对多孔陶瓷滤料的亲油改性及改性滤料的除油性能。用正交实验优化改性工艺,并对改性前后滤料用FTIR、SEM、密度、孔隙率及接触角等手段进行表征。结果表明:最佳改性工艺参数为铝酸酯偶联剂5%(改性液质量分数)、改性温度90℃、改性时间20 min和涂层次数1次。改性滤料FTIR图在2 920.95 cm-1和2 851.63cm-1处出现了CH3、CH2等特征吸收峰,其密度和孔隙率减小,而对水的接触角明显增大,表明多孔陶瓷滤料亲油改性成功。用改性滤料处理模拟油田采出水,控制滤速15 m/h,20 min后采样测出水中油的浓度,其去油率由预处理65.18%增加到96.46%;穿透曲线的研究表明,原始、预处理及改性滤料运行时间分别为48、85和149 min,可见改性滤料的运行时间更长,其较原始与预处理滤料分别延长了101 min和64 min,且其去油率能持续45 min维持在90%以上。可见经亲油改性的多孔陶瓷滤料是一种良好的聚结除油材料。     

磁性多孔微球固定化硫酸盐还原菌的研究

以磁性多孔微球为载体,采用吸附法固载硫酸盐还原菌,用于磁性稳态流化床。通过扫描电镜等方法研究生物膜的组成,计算出反应器中磁性多孔微球的浓度、生物膜量和生物膜浓度等,并进行了磁性稳态流化床净化SO2废气初步实验。结果表明,MSFB反应器中的生物膜浓度为15．60g／L,生物膜厚度为105．60μm,MPM上固定的生物量高达109．80mg／g。磁性稳态流化床净化SO2废气,净化效率可达90％以上;并考察了pH和气液比对SO2吸收率的影响,这对进一步研究微生物法脱除烟气SO2具有重要意义。     

多孔金属材料刚柔吸能结构及其在冲击地压巷道支护中的应用

多孔金属材料是一种新型功能和结构材料,具有良好的吸能、减震和阻尼特性.根据多孔金属材料的吸能特性,研究了多孔金属材料耗散能量准则,分析了多孔金属材料应用于冲击地压巷道支护的可行性.基于多孔金属材料的耗散能量准则,首次建立了刚柔吸能支护结构模型,将多孔金属材料应用于冲击地压巷道支护结构中,并利用FLAC3D计算软件,对刚...     

CS/PVA微球的制备及其对重金属离子吸附研究

利用聚乙烯醇和戊二醛通过化学交联对壳聚糖进行改性,制备了壳聚糖/聚乙烯醇(CS/PVA)微球,采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和扫描电镜对CS/PVA微球进行了表征,考察了pH值、吸附时间和重金属离子(Cu²⁺、Fe³⁺、Pb²⁺、Cd²⁺)溶液初始浓度对CS/PVA微粒吸附性能的影响,并进行了吸附动力学研究。结果表明:CS/PVA微球吸附溶液中重金属离子的最佳pH值为7;准二级动力学模型较好地拟合了4种重金属离子的吸附试验数据,表明其吸附过程以化学反应为主,其中金属螯合作用占主导作用;利用Langmuir等温线模型拟合得到的CS/PVA微球对溶液中Cu²⁺和Cd²⁺的最大吸附容量分别为52.33 mg/g和57.81 mg/g,CS/PVA微球对溶液中Fe³⁺、Pb²⁺的吸附更符合Freundlich等温吸附模型,其对Pb²⁺的吸附率最大。