两室中性膜电解过程中铁离子的沉积特性研究

以亚硫酸钠和亚硫酸氢钠溶液模拟钠碱烟气脱硫吸收富液,应用二室中性膜电解装置,对铁离子在阴极板的沉积现象与沉积规律进行研究,确定了沉积物组成成分与铁离子沉积机理,明确了铁离子沉积与膜电解操作参数间的相互关系,结果表明阴极板沉积物中的铁离子主要为硫化亚铁,铁离子沉积量随膜电解电压和硫碱比r增大而明显增大;此外,膜电解过程中随着铁离子沉积于膜表面和阴极板表面的沉积量增加,阴极室压降由于阴极板结垢而降低,膜阻由于模孔堵塞而增大。     

瓦斯爆炸引起沉积煤尘爆炸传播实验研究

运用井下大型实验巷道对瓦斯爆炸诱导沉积煤尘爆炸进行实验研究,并对几次实验结果进行对比分析。通过对爆炸压力以及火焰产生、发展、传播过程进行的分析,得出瓦斯爆炸引起沉积煤尘爆炸过程中压力波存在回传现象;在煤尘刚开始参与爆炸处,爆炸超压有一个较长的持续时间;爆炸火焰的传播速度在铺有煤尘段迅速上升,最后有一平缓的上升阶段,过了煤尘段开始下降;火焰区长度约为煤尘区长度的2倍等规律。实验研究发现的规律为有效的预防瓦斯煤尘爆炸事故提供了理论依据。     

新型颗粒层过滤性能的宏观数学模型

根据固定床颗粒层内气流含尘浓度的连续方程、颗粒层过滤规律和新型颗粒层的过滤特点,建立了固定床颗粒层过滤过程和新型颗粒层过滤性能的宏观数学模型;根据颗粒层的过滤机理和实际灰尘颗粒粒径的分布状态,在实验的基础上,修正了过滤速度对颗粒层过滤效率的影响;根据实验结果对过滤效率方程式、床层压降方程式中的特征参数进行了回归,得到了具体过滤介质的颗粒层宏观过滤数学模型。模型表明新型颗粒层过滤过程是一个不随过滤时间变化的准稳态过程,只与过滤介质特性和循环清灰周期有关,模型计算值能准确地反映颗粒层的过滤性能。     

重碳酸盐碱度对电吸附脱盐效果的影响研究

为了解重碳酸盐碱度对电吸附设备脱盐效果的影响,以乌鲁木齐高新区北区再生水厂的出水作为原水,对不同HCO3^-浓度情况下电吸附设备连续运行的脱盐效果进行了研究。结果表明,进水HCO3^-浓度为170、260和440mg／L三种工况下,电吸附设备连续运行6个周期,除第1周期对TDS、氯离子和总硬度的去除率较低外,其余5个周期对三者及HCO3^-的去除率均呈逐渐下降的趋势,在HCO3^-浓度为440mg／L时,去除率下降最为明显;与其他离子不同的是,进水HCO3^-浓度越高,HCO3^-去除率越高,且第1周期去除率最高。分析认为在高重碳酸盐碱度工况下,HCO3^-与钙等硬度离子相互作用,导致电极板结垢,从而影响电吸附设备的脱盐效果。另外,在极板结垢的基础上,对原水中的重碳酸盐进行酸化吹脱,在进水HCO3^-浓度为100mg／L条件下设备连续运行,结果发现进水HCO3^-浓度较低时,可改善电吸附设备的脱盐效果。     

Sb-Dy-SnO2/Ti电极的制备及其对石化污水反渗透浓水的电催化氧化处理

通过掺杂少量过渡金属Sb和稀土元素Dy,利用复合电沉积—高温氧化法制备Sb-Dy-SnO2/Ti电极,并应用该电极对石化污水反渗透浓水（COD=120~260 mg/L、pH=6.5~7.5）进行电催化氧化实验。实验结果表明：在n（Sb）∶n（Sn）=0.05、n（Dy）∶ n（Sn）=0.015、焙烧温度650 ℃、焙烧时间2 h的条件下,制备的Sb-Dy-SnO2/Ti电极具有良好的导电性及电催化活性;以在上述条件下制得的Sb-Dy-SnO2/Ti电极为工作电极,在进水COD 220 mg/L、电流密度15 mA/cm2、废水pH 7.2、反应时间90 min的条件下,出水COD为47 mg/L,COD去除率为79.1%,达到DB 21/1627—2008《辽宁省污水综合排放标准》中的废水排放要求（COD≤50 mg/L）。     

三峡水库干流消落带沉积泥沙粒径特征及其物源意义

为揭示三峡水库干流消落带的泥沙沉积规律、分析沉积泥沙来源,本研究采用原位观测方法采集沉积泥沙样品,利用激光粒度仪测试泥沙粒径,分析沉积泥沙粒径在水平、垂直和高程3个维度上的变化特征,并与三峡水库入库泥沙的粒径特征相结合,阐述消落带沉积泥沙来源。结果表明:(1)三峡水库干流消落带沉积泥沙粒径在水平方向上存在比较强烈的空间变化,中值粒径沿河流流向方向呈逐渐下降趋势,并在忠县及其下游河段基本保持稳定;(2)泥沙粒径随高程的变化存在较大的空间差异,河流挟沙是消落带下部粗颗粒泥沙的主要来源,而消落带上方的土壤侵蚀强度越高,消落带顶部的沉积颗粒就越容易变粗;(3)在水库尾端,泥沙剖面存在较明显的旋迴分层现象,其中值粒径数值较大、变化幅度较宽,越往下游推进,中值粒径的数值越低、变化幅度越小,泥沙旋迴分层现象逐渐消失;(4)水库尾端的沉积泥沙以库区外来沙为主,越往下游推进,库区内产沙对粗颗粒泥沙的贡献逐渐升高,但库区内外来沙都能够为沉积泥沙提供丰富的细颗粒物源,因此,细沙的来源具有一定的复杂性和多样化特征。     

微生物矿化修复重金属污染土壤

以选矿厂附近土壤为研究对象,分析了土壤中交换态重金属含量,As、Pb、Cd、Zn和Cu的交换态浓度为14.01、4.95、0.64、33.46和12.95 mg/kg。基于生物矿化原理,利用碳酸盐矿化菌生长代谢过程产生的脲酶来分解底物尿素,产生碳酸根离子,固结重金属离子,使得土壤中活泼的重金属离子转变为碳酸盐矿物态,降低其危险。研究了温度、pH和重金属离子对酶活性的影响,发现环境30℃温度有利于促进酶活性;在弱酸性条件下,底物分解量减少15%;重金属离子在低浓度时对脲酶活性影响不大,浓度提高后对酶活性抑制作用没有加剧。将制备好的微生物矿化修复制剂喷洒于1 000 m2的污染土壤中,实验结果发现,土壤中交换态重金属离子含量在0～20 cm范围内明显减少,As、Pb、Cd、Zn和Cu的交换态浓度分别减少至2.37、1.25、0.31、16.67和3.42 mg/kg。     

7B04铝合金在NaCl沉积与SO_2环境下的大气腐蚀行为

采用增重法、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射仪(XRD)研究NaCl沉积对7B04铝合金大气腐蚀行为的影响,并对SO_2和NaCl协同作用进行了探讨。结果表明,25℃、95%RH条件下,7B04铝合金表面沉积NaCl在含有与未含有SO_2的环境中的腐蚀增重随时间变化均呈递增趋势并符合指数衰减规律,后期腐蚀减缓;NaCl和SO_2共存时,NaCl沉积在腐蚀初期作用比较明显,但随着腐蚀时间的延长,Cl-作用不断减弱,SO_2的作用则变强;NaCl和SO_2同时存在时,引起的腐蚀大于二者单独存在时引起的腐蚀之和,即NaCl与SO_2共存对7B04铝合金的大气腐蚀具有一定协同效应。     

APEC会议期间天津市PM_(2.5)中水溶性无机离子的污染特征

2014年11月6—11日,亚太经济合作组织(APEC)会议在北京市召开,京津冀区域采取了最高级别的空气质量保障措施。于2014年11月3—20日同步手动采集天津市PM2.5样品,对APEC会议期间(2014年11月3—11日,在此期间实施了空气质量保障措施)及会议后(2014年11月12—20日)天津市PM2.5中水溶性无机离子组分浓度、二次转化特征等进行了分析。结果表明,APEC会议期间,天津市PM2.5平均质量浓度为78μg/m3,而会议后达到87μg/m3;会议期间PM2.5中水溶性无机离子的浓度为NO-3SO2-4NH+4Cl-K+Na+Ca2+Mg2+,会议后,除Mg2+外,各项离子浓度均有不同程度的上升;会议期间,PM2.5中NO-3浓度最高,在水溶性无机离子中所占比例为38.9%,其次为SO2-4(为22.0%)、NH+4(为20.8%),3者所占比例合计为81.7%,会议后3者所占比例降至75.0%;会议期间的大气污染以流动源为主;会议后,硫氧化率和氮氧化率均不同程度减弱,说明会议期间的二次离子转化更为明显;会议期间的停工停产措施对PM2.5中一次离子来源有明显改变,城市扬尘得到明显抑制。     

水体中常见无机阴离子对TiO2薄膜光催化降解甲醛的影响

选择了5种水体中常见的阴离子(Cl^-,SO^2-₄,HPO^2-₄/HPO^2-₄,HCO^-₃/CO^2-₃和NO^-₃),分别考查了其对TiO₂薄膜光催化降解模拟甲醛废水的反应速率的影响;从上述离子的光吸收,对·OH的捕获及其生成的相应的无机自由基的氧化作用以及与甲醛的竞争吸附3个方面讨论了上述离子影响TiO₂薄膜光催化降解模拟甲醛废水的反应速率的原因。结果表明,HCO^-₃/CO^2-₃对TiO₂薄膜光催化降解甲醛具有抑制作用,Cl^-和SO^2-₄的影响不大,H₂PO^-₄/HPO^2-₄和NO^-₃具有促进作用。造成上述结果的主要原因是HCO^-₃/CO^2-₃具有很强的·OH捕获作用;Cl^-,SO^2-₄对·OH捕获作用以及竞争吸附都较弱;H₂PO^-₄/HPO^2-₄在TiO₂表面具有较强的吸附能力,释放出的H⁺起到了酸催化剂的作用;NO^-₃在紫外光的照射下可以产生·OH,此外NO^-₃作为电子受体而降低了TiO₂表面光生电子和空穴的复合几率。