电晕-介质阻挡协同放电降解连续流丙酮

利用自制等离子体反应器开展电晕-介质阻挡协同放电降解连续流丙酮研究,利用均匀设计法获得适宜的丙酮降解参数及其相互关联性,通过解析电晕-介质阻挡协同放电机理,结合丙酮降解热力学性能分析,获得影响丙酮降解的主要因素。结果表明：丙酮降解的适宜条件为反应器电压9.60 kV、空气流量1.4 L·min-1、在丙酮气体流量20 mL·min-1的连续流体系下,电晕-介质阻挡协同放电3 min、初始质量浓度为1.807 mg·L-1的丙酮单次循环降解率可达35.01%。解析等离子体放电过程和热力学性质发现,丙酮降解受协同放电活性粒子与反应温度的双重影响。     

Inactivation of MS2 bacteriophage by streamer corona discharge in water

Electrical discharge processes are emerging as water treatment technologies applicable to both the degradation of organic contaminants as well as inactivation of pathogens. Particularly as a disinfection technology, electrical discharge processes do not produce toxic byproducts, and effectively inactivate a wide spectrum of microorganisms by multiple lethal actions generated by the formation of plasma channels. This study demonstrates the inactivation of a virus using the streamer corona discharge process (SCDP) with MS2 phage as a surrogate. A rapid inactivation of MS2 phage (i.e., approximately 4 log inactivation in 5 min) was observed in all experimental runs conducted. Discharge conditions such as applied voltage and storage capacitance significantly affected the inactivation efficiency of MS2 phage, whereas the influence of water quality parameters was minor. In order to elucidate the mechanism of MS2 phage inactivation, potentially lethal factors that can be generated by the SCDP were selected, and their roles in the inactivation of MS2 phage were examined. As a result, effects of UV radiation, chemical oxidants, and pulsed electric fields were found to be insignificant. The shockwave generated upon plasma channel formation appears to be the most important factor responsible for MS2 phage inactivation.     

反应条件对等离子体脱除吸附于Cu-Ce/AC表面NOx的影响

以放电等离子体协同催化法对吸附在Cu-Ce/AC上的NOx进行脱除,研究了不同的放电条件和添加水蒸气对脱除NOx的影响。结果表明,对于同轴圆筒形反应器,催化剂量一定时,放电长度增加,吸附态NOx去除率先升高后下降;放电电压增大,吸附态NOx去除率升高,原因在于放电反应区内能量密度和活性粒子分布状态改变。根据NOx程序升温脱附（TPD）,TPD低温位（x更容易被放电等离子体脱除,放电长度和放电电压能够影响不同吸附位上NOx的去除效率。适宜条件下,吸附态NOx去除率最高达到93.3%。循环吸附-等离子体脱除NOx进行10次后,NOx脱除率在92%以上。在混合气中添加5%水蒸气提高了等离子体对吸附态NOx的去除率,但导致循环吸附-等离子体脱除NOx效率下降。原因是H2O与NOx竞争吸附带来的负面效应大于等离子体中H2O提供自由基与吸附态NOx反应所带来的正面效应。     

Fenton-like/TiO2催化介质阻挡放电体系对活性艳蓝的降解

为了提高等离子放电对染料的降解效率,研究了Fenton-like/TiO2耦合催化介质阻挡放电体系对活性艳蓝(X-BR)的脱色效果及降解机理。结果表明,投加Fe2+ 或Fe3+与TiO2组成的耦合催化体系可以显著提高X-BR的脱色率。反应10 min后,紫外可见扫描光谱和阴离子(Cl-、NO3-、SO42-)产量分析表明,介质阻挡放电体系可以有效破环蒽醌发色基团,耦合催化体系不仅强化了蒽醌结构的破坏,同时更加有效地破坏了苯环和萘环结构从而提高了TOC降解率。最后,比较研究了投加Mn2+ 和Cu2+对X-BR的脱色效果,在投加浓度均为0.5 mmol/L条件下,两者对X-BR的脱色起到抑制作用,因此,两者不适合作为耦合催化介质阻挡放电体系的添加离子。     

基于气体浓度和烟颗粒消光系数的复合火灾预警系统

为解决火灾烟雾颗粒的消光效应对光声火灾检测带来的影响,以近红外激光为光源,结合波长调制技术和谐波检测技术对光声信号和颗粒消光系数进行了测量,并建立了火灾复合探测模型。利用棉绳阴燃、木材热解2组阴燃火实验以及正庚烷明火、木材明火2组明火实验进行了火灾模拟探测,并结合特定算法对结果进行了判定。结果表明系统能较好地对实验产生的CO浓度和烟颗粒消光系数进行探测,且运行稳定,能够满足火灾预警需求。     

美国排水综合毒性在有毒污染物排放控制中的应用方法与启示

简要介绍了排水综合毒性(whole effluent toxicity,WET)在美国的发展概况和相关技术指南、规范等内容,剖析了WET在美国水中有毒污染物排放控制中的应用方法,主要包括确定适用的WET基准与标准、表征废水特性以评价排水潜在毒性、计算WET排放限值和进行毒性削减评价。美国针对以上每个环节的工作都建立了一套科学的方法体系,为我国开展水中有毒污染物的排放控制管理提供了重要借鉴,即明确排污许可的核心地位,完善我国水中污染物排放控制管理制度;建立基于水环境质量的水污染物排放控制管理体系及方法;加强WET监测研究工作,确定WET用于水中有毒污染物排放控制的方法体系。     

高压脉冲放电等离子体处理活性红X-3B染料废水

采用高压脉冲放电等离子体技术对活性红X-3B染料废水进行处理,考察了废水电导率、脉冲电压、脉冲频率、针板间距以及曝气量对处理效果的影响。实验结果表明,当废水电导率为200μS/cm、脉冲电压为34kV、脉冲频率为60Hz、针板间距为15mm、曝气量为12L/h、处理时间为60m in时,活性红X-3B染料废水脱色率能达到98.6%。     

泡膜式介质阻挡放电等离子体去除模拟生产废水中的四溴双酚S

为了有效的降解生产废水中的四溴双酚S(TBBPS),采用泡膜式介质阻挡放电等离子体处理装置,研究了放电等离子体对TBBPS降解的影响。分别探讨了放电电压、空气流量、液体流量、活性物质抑制剂对TBBPS降解效果的影响;考察了降解过程中pH、电导率、COD和生物毒性的变化。结果表明,在放电电压为12.5 kV、空气流量为1.8 L·min⁻¹、液体流量为150 mL·min⁻¹时,处理9 min后其TBBPS去除率达到95 %以上;活性物质抑制剂对TBBPS的降解有一定的抑制作用,活性物质$ \cdot {\rm{O}}_2^ - $是反应体系中的主要活性物质;在降解过程中,pH不断下降,电导率不断上升,COD先升高后降低,生物毒性呈下降趋势。紫外-可见分光光度计全波扫描结果表明,TBBPS对应的特征吸收峰随处理时间变小,表明等离子体处理会破坏TBBPS的结构。以上研究结果可为TBBPS的有效降解提供参考。     

以河道水为原水的高速过滤过程及其性能分析

针对平原城市缓流河道普遍存在的季节性水质恶化问题,采用预氧化、微絮凝+高速过滤对天津市某缓流河道水体进行中试规模实验。结果表明,该处理技术具有处理周期长(>24 h)、过滤滤速高(平均为43.26 m·h-1)和出水效果好(出水水质优于地表水Ⅳ类水质标准)的特点。同时发现：单位面积滤柱的产水率呈“阶梯”下降趋势;高速过滤的堵塞特征曲线服从三次多项式分布;系统过滤历经增长期、稳定期和衰减期,其中增长期为3~4 h,稳定期约14 h,过滤系数λ为(0.020 1±0.001 3) cm-1(置信度P=95%),其可作为系统基本属性的定量参数。     

可交易水污染许可证发展现状与应用前景

可交易排污许可证在传统的排污许可证基础上，引入市场机制。不但对企业选择污染控制手段赋予更大的灵活性，而且可以大大节约水污染控制费用、剌激企业开发并建设更加经济有效的污染控制技术。国外十多年的研究和实践证明可交易排污许可证是一种经济而有效的环境管理手段。水污染排放许可证制度在我国的应用已有一定基础。在条件具备的地区可以引进可交易水污染物排放许可证制度，本文回顾了“可交易水污染许可证制度”的理论分析和国外实践，进而探讨在中国的应用前景