活性焦吸附对反渗透浓水膜蒸馏减排工艺的影响

本研究采用膜蒸馏(MD)技术,对煤化工废水2套处理工艺——(1)"混凝-超滤(UF)-反渗透(RO)工艺"和(2)"混凝-活性焦(AC)吸附-超滤-反渗透工艺"的RO浓水进行浓缩。通过对比分析MD的膜通量、产水水质以及膜污染等指标,重点考察AC吸附预处理对后续MD工艺的影响。结果表明,AC吸附作为前置膜处理工艺,可有效降低污染物在膜表面的沉积,减少膜润湿现象,并提高膜通量。GC-MS分析表明,AC能有效吸附废水中的酮类、醇类、酯类以及杂环类等挥发性有机物,降低MD过程中挥发至产水侧的有机物浓度,从而提高MD产水水质。     

商业钛白粉的脱硝性能

对商业催化剂中最常见的载体钛白粉的脱硝活性和选择性展开实验研究,探究了不同钛白粉在相同实验参数下脱硝率的差异和N2O生成量的变化规律,并从组成成分、比表面积和孔容积等方面对各种钛白粉进行对比分析,以探究其脱硝性能差异的原因。实验表明,6001和6002表现出相似的脱硝活性,且高于6003和6009;WO3能较为有效地发挥活性组分的作用,而Na2O、K2O等对于脱硝活性的影响不大;6001在低于400℃时生成更多的N2O,但超过400℃后明显低于6003和6009;负载WO3和掺加SiO2对钛白粉的孔隙结构没有太大的影响,但BaSO4的添加会显著影响钛白粉的孔隙结构。     

青岛市环境空气中VOCs的污染特征及化学反应活性

利用2012年青岛市挥发性有机物(VOCs)监测数据,系统分析了VOCs的污染特征、来源和化学反应活性。结果表明,青岛市VOCs浓度处于较低水平,且烷烃是VOCs的主要组分,占60%以上。夏、秋季的VOCs浓度高于春、冬季,且9月的浓度高于其他月份,日变化呈现"两峰一谷"趋势,与交通早晚高峰对应。VOCs各组分均表现出周末效应,说明机动车源和工业源的重要影响,优势物种的相关性分析进一步证明了这一点。对比各组分的OH消耗速率,得出烯烃的臭氧生成贡献高于烷烃和芳香烃,控制机动车尾气、溶剂挥发、化石工业等VOCs排放源将有利于降低大气中的臭氧浓度。     

Fenton氧化-絮凝耦合去除水中As(Ⅲ)的机理

为了改善亚铁(Fe(Ⅱ))絮凝去除水中As(Ⅲ)的效果,对Fe(Ⅱ)/H2O2(Fenton试剂)氧化-絮凝耦合工艺进行了研究。以5 mg/L的As(Ⅲ)模拟废水为处理对象,对比了Fenton氧化-絮凝耦合处理As(Ⅲ)和单一Fe(Ⅱ)絮凝的效果。结果表明:单一絮凝对总砷的去除率只有60%左右,而氧化-絮凝耦合的去除率可达99.3%;氧化-絮凝耦合产生的絮体粒度约为单一絮凝的3倍,明显增强了絮凝沉降性能。SEM、XRD、BET测试结果表明:Fenton氧化-絮凝耦合去除水中As(Ⅲ)产生的絮体初级粒子是一种无定形纳米颗粒;氧化-絮凝耦合反应产生的Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)混合态水解形成纳米胶体,对As(Ⅴ)的絮凝吸附优于As(Ⅲ)。氧化还原电位的测定表明As(Ⅲ)被迅速氧化为As(Ⅴ),且是一种原位氧化-絮凝反应过程。     

中置曝气生物活性炭工艺中的微絮凝

利用新型炭滤-砂滤工艺对南方湿热地区微污染源水进行中试规模的微絮凝实验研究。结果表明,接触絮凝时间为2~5 min时,投加1.0 mg/L的PAC微絮凝效果最好。运行稳定后,砂滤器出水浊度≤0.1 NTU,对COD Mn的去除效果有一定改善,微型水生生物的种类和数量也较炭滤器有大幅度下降,其中双层砂滤的效果优于单层粗砂,但其水头损失增长较快。通过微絮凝,砂滤器对炭滤器反冲洗后初滤水能有较好处理效果,可有效简化运行工艺。同时可保证滤后水中铝含量满足《生活饮用水卫生标准》的要求。     

包覆型纳米零价铁的制备及其去除水中的活性艳蓝

采用流变相法,以FeSO4.7H2O∶KBH4=1∶2(摩尔比)为固相介质,0.06 g/mL CMC(羧甲基纤维素)水溶液为液相介质,固液比1∶2,反应2 h制备出包覆型纳米零价铁;采用XRD、TEM等手段对合成的纳米零价铁进行表征。探讨不同反应条件对包覆型纳米铁去除活性艳蓝的影响。实验结果表明,初始活性艳蓝(浓度100 mg/L)pH为5,包覆型纳米铁的投加量为6 g/L,反应时间为30 min时,活性艳蓝的去除率可达96%。通过研究机理,其吸附过程符合二级吸附动力学,降解过程符合一级反应动力学。     

零价铁与双氧水异相Fenton降解活性艳橙X-GN

采用Fe0与H2O2构成异相Fenton体系降解偶氮染料活性艳橙X-GN,考察了初始pH、H2O2和Fe0投加量、温度等对反应过程的影响。实验结果表明,在初始pH值为3.0、Fe0投加量为0.8 g/L、H2O2投加量为5 mmol/L和反应温度30℃的条件下,反应60 min后活性艳橙降解率达到96.2%。Fe0与H2O2投加量都存在一个最佳范围,当Fe0与H2O2浓度大于0.8 g/L和5 mmol/L时,羟基自由基会通过其他方式消耗,致使活性艳橙降解率下降。酸性条件和提高温度均有利于反应的进行。反应符合准一级动力学,表观反应速率常数k为0.064 min-1(30℃),反应活化能为80.62 kJ/mol。UV-Vis光谱扫描表明,反应过程中活性艳橙的发色基团及苯环结构均被破坏。     

河湖疏浚淤泥的表征、絮凝和脱水

以无锡锡山湿地公园河道淤泥及太湖贡湖湾疏浚底泥为研究对象,对比分析了两种淤泥的矿物组成、粒径分布及泥微粒表面基团、ζ电位等理化特性。以聚丙烯酰胺类聚合物(polyacrylamide,PAM)为絮凝剂,对比分析了其在2种底泥絮凝分离、真空抽滤脱水过程中的作用特征,并对相关影响因素进行了探讨。结果表明,两种淤泥样具有相近的主体矿物组分、有机基团及ζ电位值,但有机质含量稍高的淤泥样中大颗粒所占比例相对较高。相比阳离子型PAM,阴离子型PAM在较少用量下即可获得较大絮团,但上清液浊度较高。絮凝泥在抽滤过程受絮团尺寸影响较大,PAM不同类型基团间的差异对其影响较小,但对趋于平衡后的泥饼含水率略有影响。     

微絮凝深床层过滤去除无机营养物及典型金属离子

在分析了微絮凝深床层过滤机理的基础上,实验研究了以煤矸石燃后残渣为滤料的深床层对微污染矿井水中无机营养物及典型金属离子的去除效果。结果表明,对于微污染矿井水中的NH3-N及COD的去除率仅有20%～40%;对可形成微絮凝体的磷的去除率高达80%以上,对于矿井水中的铁、锰离子的去除率可达75%以上,而絮凝剂的适量加入,不会大幅增加出水中铝离子的含量;分析表明,煤矸石燃后残渣滤料具有良好的吸附、截留作用;对溶解性NH3-N及COD的去除以吸附及生物作用,对铁、锰离子的去除则是以形成絮体沉淀为主,同时金属离子的水合作用、溶度积等对其去除有一定的影响。     

微波活化煤矸石反应活性及胶凝性能

研究了微波辐照对煤矸石反应活性及胶凝性能影响,通过XRD、IR等表征手段,分析了微波辐照煤矸石和煤矸石水泥的微观结构,结果表明,煤矸石经微波辐照可脱去煤矸石中的自由水和其矿物的结构水,并破坏了煤矸石矿物中牢固的Si—O和Al—O键结构,提高了SiO2、Al2O3的可溶性,提高煤矸石的反应活性和胶凝性能.煤矸石微波辐照的时间在8 min较为适宜,以30％煤矸石替代水泥时,经8 min微波辐照煤矸石的水泥净浆体28 d抗压强度为47.6 MPa,比原煤矸石的水泥净浆体高23.2 MPa.