亚氧化钛纳米管阳极对水中甲萘威的电化学降解

为探究电化学阳极氧化技术降解水中甲萘威的效率和能耗,通过电化学氧化-自掺杂还原法制备了高活性亚氧化钛纳米管(Ti/Ti₄O₇-NTA)阳极,比较了其与Ti/Ti₄O₇、Ti/Ti₄O₇-PbO₂-Ce阳极电化学降解甲萘威活性;考察了电流密度、甲萘威初始质量浓度、电解质种类、溶液初始pH等参数对甲萘威降解率的影响;分析了甲萘威电化学反应能耗和电流效率。结果表明：Ti/Ti₄O₇-NTA阳极电化学活性较高,电化学降解甲萘威效率和溶液总有机碳去除率可达96.1%和80.2%;在pH为3~11时,甲萘威降解率为88.8%~92.1%,降解率随电流密度增大而增大,随初始质量浓度增大而减小;甲萘威电化学反应能耗和电流效率分别为215.3 kWh和66.1%。由此可知,Ti/Ti₄O₇-NTA阳极应用于电化学氧化处理有机农药废水具有良好潜力。本研究成果可为电化学氧化技术处理有机农药废水提供参考。     

可渗透反应墙技术在固废填埋场渗滤液处理中的应用

可渗透反应墙技术(PRB)是一种高效、节能、绿色、可持续的原位修复技术,能有效治理垃圾渗滤液及污染地下水。由于固废填埋场渗滤液性质类似,PRB技术也可用于固废填埋场渗滤液的原位处理。以重金属污染土壤经固化/稳定化修复后安全填埋产生的渗滤液为研究对象,经前期调研筛选PRB反应介质,采用静态批实验、动态柱实验评估反应介质的修复效果,同时通过PRB设计、施工、运行监测等工程实践验证PRB技术处理渗滤液的可实施性。结果表明,选择赤铁矿和石灰石作为PRB反应介质,当赤铁矿∶石灰石=2∶1、反应时间为12 h时,对镍、砷、锑吸附容量分别达到499.31、494.32、18.63 mg·kg⁻¹。以赤铁矿∶石灰石=2∶1作为柱实验填充材料时,反应0~28 d溶液中砷、锑的浓度均远低于修复目标值,镍的浓度在反应0~14 d内达标、21 d后浓度急剧上升穿透PRB柱。采用上述填充材料建设与渗滤液收集池一体化的连续反应墙时,设计墙体厚度1.5 m。在工程运行初期,PRB建成使用1~3月后,场内监测井污染物数据均达到地下水Ⅳ类标准,且下游监测井污染物数据施工前后无变化未造成二次污染。PRB处理固废填埋场渗滤液具备一定应用前景。     

射频放电诱导还原水中六价铬

采用射频放电等离子体对水中六价铬(Cr(VI))进行还原研究,用高速相机观察了放电过程中等离子体宏观形貌的变化,用光谱仪检测了放电产生的自由基种类,并考察了入射功率、初始pH,Cr(VI)初始浓度以及羟基自由基(·OH)清除剂对Cr(VI)还原的影响。结果表明：等离子体形貌在宏观上呈现周期性变化;放电产生了·OH和氢原子(·H)。降低溶液的pH,增加放电的入射功率以及加入·OH清除剂均有利于Cr(VI)的还原;·H和次级产物过氧化氢(H2O2)是Cr(VI)还原的主要活性物质;射频放电的能量效率高于光催化,与辉光放电和电晕放电相近。利用射频放电还原水中Cr(VI)是一种高效、简易的水处理技术。     

生物质碳基固体酸催化剂的制备及其对酯化反应的催化性能

为了寻找一种以生物质为原料,能够温和地合成磁性碳基固体酸催化剂的路径,以生物质柚子果皮为原料合成磁性固体酸催化剂,并将其用于催化油酸和乙醇的酯化反应中。结果表明：MPC-0.4-SO₃H和MPC-0.8-SO₃H在反应温度为80 ℃、催化剂用量为油酸质量的7%、油醇比为1∶20、反应时间为8 h时,酯化率可达到68.0%和68.8%,高于商用催化剂Amberlyst-15的酯化率;2种催化剂耐水性好,稳定性高,重复使用3次和4次时,酯化率仍高于或接近Amberlyst-15。通过分析可知,2种固体酸活化能较低,与Amberlyst-15相比,其催化反应的速率常数更大,在生物柴油的合成中具有较好的应用前景。     

异相类Fenton氧化处理T酸废母液的催化剂

为了比较黄铁矿、钛铁矿、磁铁矿、钒钛磁铁矿、零价铁以及亚铁催化双氧水氧化处理T酸废母液的效能,研究了不同体系的催化氧化反应动力学以及pH值变化情况,考察了H2O2投加量、催化剂投加量及循环利用次数的影响.研究结果表明,黄铁矿、钛铁矿催化活性较亚铁离子更好,且受废水pH值变化影响小,T酸废母液TOC去除率高达75%左右,是十分有效的类Fenton反应催化剂.钛铁矿催化活性较黄铁矿好,重复利用5次,TOC去除率依然保持在72%以上,表明钛铁矿有着很好的重复利用性.     

SCR脱硝尿素中微量元素的质谱法测定

建立了电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定SCR脱硝尿素中Na、Mg、Al、P、K、Ca、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、Pb等12种微量元素的分析方法.通过向碰撞/反应池(CRC)系统中引入氦气消除多原子离子质谱干扰,采用混合内标元素45Sc、89Y、209Bi消除基体效应.结果表明,各元素在一定范围内线性关系良好,方法的检出限为0.2~23.6 ng/L,样品的加标回收率在89.6%~108.4%之间,RSD在1.6%~3.8%之间.方法能准确测定SCR脱硝尿素中的多个微量元素,可用于SCR脱硝尿素的质量控制和安全评价.     

磷酸铵镁结晶技术处理模拟氨氮废水

从工程应用角度出发,考察了不同氨氮起始浓度、反应温度、搅拌速率及搅拌时间对磷酸铵镁化学结晶技术沉氨效果的影响。研究结果表明,当氨氮起始浓度超过200 mg/L时,氨氮去除率达到90%以上。不同温度条件下,氨氮去除率超过80%。随着温度升高,氨氮去除率明显上升,最高可达90%以上。搅拌是晶粒生长的一个重要影响因素;搅拌速率对晶粒生长作用复杂,当搅拌速率低于150 r/min时,加速了晶粒生长,达2.25 nm;提高搅拌速率,晶粒大小降至1.54 nm。而搅拌时间对晶粒生长起着非常明显的促进作用;随着搅拌时间的延长,晶粒出现明显的增长,从5 min的0.47 nm长至120 min的1.71 nm。     

表面改性活性炭对水中头孢拉定的吸附性能

为了研究改性前后活性炭对水中低浓度头孢拉定的吸附效果,探讨了投加量、初始浓度、温度、pH值和时间对吸附去除率的影响。结果表明,经Fe(NO3)3溶液改性后,活性炭对头孢拉定的吸附能力得到加强;经Fe(NO3)3溶液浸渍改性获得的活性炭对头孢拉定的吸附,能很好地与Langmuir型等温方程拟合,线性相关数达0.98以上;吸附过程符合二级反应动力学描述,线性相关数达0.998以上。     

催化芬顿氧化处理苯酚废水

通过在Fenton体系中加入新型催化剂OR-SON,研究其催化Fenton反应的效果并探究其催化Fenton技术的原理。研究不同pH条件下OR-SON的催化特性,得出不同条件下其催化H2O2分解和催化Fenton反应降解苯酚的效果。结果发现,当pH=3时,OR-SON对Fenton反应有较强的催化能力,使H2O2的分解率提高了60%。同样在酸性条件下,OR-SON催化Fenton反应对苯酚的去除比Fenton反应更快速,去除率达到95%。当pH=7时,苯酚去除率仅为14.8%。自由基抑制实验表明,·OH是OR-SON催化Fenton反应的主要活性产物。说明在酸性条件下OR-SON强化Fe2+和Fe3+的循环,使得Fe2+能不断地催化H2O2产生·OH,提高了H2O2分解效率,同时提高了苯酚的去除率。     

强电离放电脱除NO的化学反应动力学模拟

强电离放电脱除NO是集化学、物理学和环境工程学为一体的交叉学科,其脱除过程本质上是等离子体中进行的一系列微观过程,难以通过实验进行直接研究。故通过建立强电离放电脱除模拟烟气中NO的化学模型并运用MATLAB对其进行数值模拟以探讨NO的去除机理。数值模拟结果表明,在800 μs内产生大量·O和·OH,而仅产生少量·N,由此可知NO的去除主要是通过与·O和·OH的氧化反应生成HNO3实现的,在脱除过程中NO先被氧化成NO2,再进一步被转化成HNO3。同时,通过实验验证了所建立模型的合理性。实验结果表明：随着NO初始浓度的增加,NO脱除效率逐渐下降;随着含氧量的增加,NO脱除效率显著增大。