Electrochemical oxidation of 1H,1H,2H,2H-perfluorooctane sulfonic acid (6：2 FTS) on DSA electrode：Operating parameters and mechanism

The 6:2 FTS was the substitute for perfluorooctane sulfonate(PFOS) in the chrome plating industry in Japan. Electrochemical oxidation of 6:2 FTS was investigated in this study. The degradabilities of PFOS and 6:2 FTS were tested on the Ti/SnO2–Sb2O5–Bi2O3anode. The effects of current density,potential,and supporting electrolyte on the degradation of 6:2 FTS were evaluated. Experimental results showed that 6:2 FTS was more easily degraded than PFOS on the Ti/SnO2–Sb2O5–Bi2O3anode. At a low current density of 1.42 mA/cm2,6:2 FTS was not degraded on Ti/SnO2–Sb2O5–Bi2O3,while the degradation ratio increased when the current density ranged from 4.25 to 6.80 mA/cm2. The degradation of 6:2 FTS at current density of 6.80 mA/cm2 followed pseudo first-order kinetics with the rate constant of 0.074 hr-1. The anodic potential played an important role in the degradation of 6:2 FTS,and the pseudo first-order rate constants increased with the potential. The surface of Ti/SnO2–Sb2O5–Bi2O3was contaminated after electrolysis at constant potential of 3 V,while the fouling phenomenon was not observed at 5 V. The fouled anode could be regenerated by incinerating at 600°C. The intermediates detected by ultra-performance liquid chromatography coupled with a triple-stage quadrupole mass spectrometer(UPLC–MS/MS) were shorter chain perfluorocarboxylic acids. The 6:2 FTS was first attacked by hydroxyl radical,and then formed perfluorinated carboxylates,which decarboxylated and removed CF2 units to yield shorter-chain perfluorocarboxylic acids.     

阿哈水库沉积物-水界面磷、铁、硫高分辨率空间分布特征

选取贵州典型高原亚深水型湖库阿哈水库为研究对象,利用薄膜扩散梯度技术获取夏季分层期不同湖区沉积物-水界面磷、铁、硫的原位、二维高分辨分布信息,并结合水化学及沉积物磷形态分析,探讨了沉积物P-Fe-S分布规律及控制因素.结果表明:沉积物-水界面DGT-P的浓度变化范围0.00~0.43 mg·L~(-1),DGT-Fe的浓度变化范围0.00~2.83 mg·L~(-1),DGT-S的浓度变化范围0.00~0.10 mg·L~(-1).阿哈水库沉积物孔隙水磷、铁、硫浓度在垂向分布上没有显著的相关性,DGT-P、DGT-Fe甚至还呈反向变化,这与很多湖泊的研究结果存在明显差异,其原因可能是阿哈水库沉积物具有很高的Fe/P和Fe/S比值,过剩的Fe导致还原态S以FeS/FeS_2形式沉淀后,P仍然被Fe(Ⅲ)固定在沉积物中.阿哈水库沉积物磷形态以Na OH-SRP和BD-P为主,Na OH-SRP含量变化范围为192~604 mg·kg~(-1),平均值约为392 mg·kg~(-1),BD-P含量变化范围为143~524mg·kg~(-1),平均值约为225 mg·kg~(-1).阿哈水库底层水体长期处于厌氧环境,Fe、S地球化学循环对沉积物内源磷释放起着重要控制作用.     

掺硼金刚石薄膜电极对高浓度含藻水的灭活研究

以BDD为阳极,不锈钢为阴极,利用BDD电极良好的电化学特性研究BDD电极对含藻水的电化学氧化效果。考察了电流密度、极水比(A/V)、极板间距、初始pH、初始藻细胞浓度对杀藻效果的影响,并分析了一定条件下能耗与时间的关系。结果表明电流密度、A/V、初始藻细胞浓度对杀藻效果的影响较显著,而极板间距对杀藻效果的影响不明显,初始pH在4时灭藻效果最好,在初始阶段碱性条件比中性及弱酸性条件灭藻效果好。当电流密度为17 mA/cm~2,A/V为9.75 m~(-1),极板间距为0.7 cm,初始pH为7.0,初始藻密度浓度为1.2×10~9~1.4×10~9的条件下,BDD电极电化学氧化灭藻呈一级动力学特征(k=0.032 4,R~2=0.997),在电解时间90 min内可取得良好的灭藻效果,耗能37.69 kW·h/m~3,且能耗与电解时间呈现良好的线性关系。     

水煤浆管道爆裂事故管道失效原因分析

针对一起20G水煤浆管道爆裂事故,采用宏观形貌分析、化学成分分析、金相显微组织分析 、SEM微观形貌分析、力学性能测试等试验方法,分析了水煤浆管道失效的原因.结果表明 , 管道破裂是由于管内压力突跃导致,薄膜方程估算得爆炸压力应在200MPa以上,推测为工艺过程中物理化学变化引起的.     

基于DGT技术的黄河上游典型水库沉积物氮磷释放与污染源解析

针对黄河上游河库连通背景下水库的污染源解析不足的问题,基于薄膜梯度扩散和高分辨率孔隙水采样,分析了黄河上游典型水库——沈家河水库的污染特征和扩散通量.结果表明,清水河入库口水质为劣Ⅴ类,沉积物为重度污染状态.各点位上覆水可溶性磷酸盐（SRP）平均值低于孔隙水,表明沉积物SRP因浓度梯度向上扩散.各点位DGT-P与DGT-Fe的相关性及沉积物-水界面浓度差存在空间异质性,1号的沉积物DGT-P释放受Fe-P还原释放主导,2号的表层沉积物DGT-P释放能力较差,3号的表层沉积物DGT-P的释放能力较强,可根据释放机制采取不同治理措施.沉积物-水界面附近1号（4～8 mm）、 2号（8～20 mm）和3号（-8～8 mm）发生NH⁺₄-N浓度减小和NO^-₃-N浓度增加的现象.沉积物释放导致的TP、 TN和NH⁺₄-N负荷增加量分别占总量的100%、 78.3%和56.5%,表明沉积物释放是负荷的主要来源,但是清水河输入对氮的影响不可忽略.结果为黄河上游水库污染源...     

RGO改性介孔TiO2薄膜光催化同步去除Ni2+和SDBS

以钛酸四丁酯（TBT）、天然鳞片石墨为原料,聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为介孔模板剂,通过浸渍-提拉法辅助热处理和紫外辐照还原制备介孔RGO-TiO₂薄膜,利用XRD、SEM、BET、UV-Vis DRS、FT-IR等对其结构、形貌及性能进行表征.以Ni²⁺和十二烷基苯磺酸钠（SDBS）为目标污染物,考察了介孔RGO-TiO₂薄膜光催化去除Ni²⁺和SDBS的反应性能,探讨了GO加入量及pH值对其催化性能的影响.在最佳条件下,进一步研究Ni²⁺/SDBS共存体系中Ni²⁺的光催化还原和SDBS的光催化氧化.结果表明：GO的加入量为1.0wt%时,介孔RGO-TiO₂薄膜对单一体系Ni²⁺和SDBS的光催化效率最高,在此条件下,pH=7.5时Ni²⁺还原效率最高,pH=6时SDBS降解效率最高.综合以上实验条件,设定GO加入量为1.0wt%,pH≈6时,Ni²⁺/SDBS共存体系中Ni²⁺和SDBS去除效率均优于Ni²⁺和SDBS单一体系,此时,Ni²⁺还原率为87.9%,SDBS氧化率为95.5%.分析协同光催化机制,TiO₂-SDBS表面复合物在紫外光激发下,SDBS被氧化同时,光生电子及SDBS氧化产物CO₂·^-自由基同步还原Ni²⁺.     

电缆细菌对沉积物-水界面磷、铁、硫分布影响的室内模拟研究

电缆细菌的存在会改变沉积物-水界面的氧化还原环境,进而影响沉积物-水系统中磷、铁、硫的迁移转化过程.本研究选取存在电缆细菌的原位南沙河沉积物-水系统为研究对象,在暗处15℃下培养30 d,利用薄膜扩散梯度（DGT）技术获取了活性磷、活性硫和活性铁的2 mm分辨率剖面分布特征,并结合原位荧光杂交技术确定了电缆细菌的密度.结果表明：随着沉积深度的增加,间隙水活性磷、活性铁和活性硫均呈现出先增加后减小再趋于稳定的趋势,均值分别为0.743～1.017 mg·L^-1、0.383～0.954 mg·L^-1和0.033～0.141 mg·L^-1,且均有向上覆水释放的趋势.随着培养时间的延长,0～1 cm间隙水中活性磷含量呈先减小后增加的趋势,在第10 d达到最小,均值为0.604 mg·L^-1,1 cm以下间隙水中活性磷含量呈现逐渐增加的趋势,在第30 d达到最大,均值为1.090 mg·L^-1.0～10 cm间隙水中活性铁和活性硫含量呈现先增加后减小的趋势,在第10 d达到最大,均值分别...     

居室玻璃表面有机质与多环芳烃分布规律研究

为探讨广州和香港市区玻璃表面薄膜上有机质和PAHs的分布特征,从2007年12月至2008年1月,利用低尘擦拭纸采集广州和香港室内外相对应的15对玻璃表面薄膜样品.结果表明,广州室内外有机质占表面薄膜重量的1.8%和1.1%,香港则分别为3.9%和1.6%.玻璃表面薄膜上Σ15PAHs浓度的最高值达到1430ng/m2,以菲,芴,荧蒽,芘等为主.室内外对比结果显示,主要以颗粒态形式存在的5~6环化合物室内外差别较大,广州室外比室内大约高1倍,而香港由于中央通风系统的过滤作用,其室外比室内高约5~10倍.根据有机质和PAHs浓度之间的相关性,认为室内外存在不同源强的有机质和PAHs来源,玻璃表面可能更有利于PAHs的光降解.     

内置式机械蒸汽再压缩蒸发装置结构研究

机械蒸汽再压缩蒸发装置简称MVR,是一种节能较好的蒸发方式,应用于化工、食品、制药、海水淡化、污水处理等领域。但运行中存在蒸发器始端布液不均、末端积料厚、设备腐蚀结垢等问题。针对传统MVR装置存在的不足,对装置结构进行优化改进,取消了传统MVR装置的汽水分离器,将蒸发换热器与蒸汽压缩机设计成一体化装置,采用垂悬式薄膜换热器,设计了处理能力12t/d的内置式MVR装置,研究结果表明,装置紧凑占地面积小、系统热损失小,处理含盐废水的脱盐效果好,回收率高。     

TiO2多孔性薄膜光催化降解低浓度甲醛

采用不锈钢丝网负载TiO₂多孔性薄膜光催化剂,在间歇式循环光催化反应系统中研究了气相中低浓度甲醛的光催化降解,考察了催化剂载体、催化剂镀膜次数、甲醛初始浓度和光源等因素的影响,并对光催化剂的稳定性进行了研究.结果表明,甲醛降解率随着丝网目数的增加而增大;丝网使用数量的增多会提高甲醛降解率,但其影响随着丝网数量的增多而逐渐减弱;催化剂镀膜次数从1次增加到6次时,光催化剂的活性先上升后下降;当甲醛初始浓度在1.34～10.72mg/m³范围内增加时,甲醛的浓度变化值相应明显增大,但甲醛降解率先升高继而下降;光源采用杀菌灯时甲醛降解率比黑光灯时约高出19.0%,增大光强度使甲醛降解率提高了20.5%;光催化剂连续使用4次后,仍保持较高的催化活性.