微波诱导催化技术在环境治理中的应用研究

微波诱导催化技术以其快速、高效和无二次污染等特点,日益受到环保研究者的重视。目前,微波诱导催化技术已在大气污染控制、水污染控制及固体废弃物处理与处置等环境治理领域取得了显著效果。阐述了微波诱导催化技术的基本原理、催化反应的催化剂和载体及催化反应的机制,归纳了微波诱导催化技术在环境治理中的应用现况及实例,分析了微波诱导催化技术在实际应用中存在的问题,并提出相应的解决措施,最后对微波诱导催化技术在环境治理领域中的进一步应用进行了展望。     

微波辅助法合成纳米ReFeO3光催化剂

以稀土金属硝酸盐La（NO3）3、Sm（NO3）3、Eu（NO3）3、Gd（NO3）3和Fe（NO3）3.9H2O为原材料,以活性炭为模板剂,聚乙烯醇（PVA）和尿素分别用作阻聚剂和均相沉淀剂,在微波辐照下制得纳米钙钛矿型化合物ReFeO3（Re：La,Sm,Eu,Gd）。用X射线粉末衍射仪（XRD）、UV-vis漫反射仪（DRS）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）对产物组成、结构、颗粒大小、形貌等进行了表征,结果表明产物均为单一钙钛矿结构的纳米颗粒。以产物为光催化剂,在可见光照射下对罗丹明B水溶液进行光催化降解实验,发现该类化合物均具有较好的光催化活性,180 min内对罗丹明B的脱色率均达到85%以上。     

利用SEM-EDS分析火场中白炽灯灯丝通电状态

该文模拟火灾现场中白炽灯破坏的不同情况,制备普通白炽灯在不同状态下破坏的灯丝残骸试样,利用扫描电子显微镜-X射线能谱仪分析灯丝残骸表面的微观形貌及其元素组成含量.研究发现,通电状态下被破坏的白炽灯灯丝表面与未通电破坏状态下灯丝表面的元素成分差异较大.经过高温或烟熏的作用,灯丝表面成分也有变化.鉴于不同破坏条件下灯丝表面成分及含量存在明显的差异,可以利用能谱分析的方法判断火场中白炽灯的通电状态.     

Treating solid dairy manure using microwave-enhanced advanced oxidation process

The microwave enhanced advanced oxidation process (MW/H₂O₂-AOP) was used to treat separated solid dairy manure for nutrient release and solids reduction. The MW/H₂O₂-AOP was conducted at a microwave temperature of 120°C for 10 minutes, and at three pH conditions of 3.5, 7.3 and 12. The hydrogen peroxide dosage at approximately 2 mL per 1% TS for a 30 mL sample was used in this study, reflecting a range of 0.53–0.75 g H₂O₂/g dry sludge. The results indicated that substantial quantities of nutrients could be released into the solution at pH of 3.5. However, at neutral and basic conditions only volatile fatty acids and soluble chemical oxygen demand could be released. The analyses on orthophosphate, soluble chemical oxygen demands and volatile fatty acids were re-examined for dairy manure. It was found that the orthophosphate concentration for untreated samples at a higher % total solids (TS) was suppressed and lesser than actual. To overcome this difficulty, the initial orthophosphate concentration had to be measured at 0.5% TS.     

微波辅助光催化降解高浓度活性黑

利用改装的家用微波炉、微波无极灯和TiO2催化剂研究了水中高浓度活性黑的光催化降解.系统考察了TiO2投加量、pH、微波无极灯数量对微波辅助光催化处理效果的影响,得出微波辅助光催化的最佳操作条件,并在最佳条件下对活性黑的脱色及矿化效果进行研究.结果表明,TiO2投加量存在最佳值2 g/L,降低pH和增加微波无极灯数量均可提高活性黑的降解率.在TiO2的投加量为2 g/L,pH =3,微波无极灯数量为3的最佳光催化条件下,400 mg/L的活性黑溶液反应180 min时可实现完全脱色,反应300 min时,TOC去除率高达89.1％.     

油田压裂返排液处理技术实验研究

油气井压裂作业过程中产生的压裂返排液已成为当前油田水体的主要污染源之一。文章对吉林油田公司压裂返排液处理工艺进行了实验研究。结果表明:在采用絮凝、微波强氧化、活性炭毡处理、纳滤/反渗透集成处理工艺后,压裂返排液CODCr可以达到GB 8978-1996《污水综合排放标准》一级标准要求。该研究为压裂返排液处理装置的设计和现场实施提供了实验基础。     

衡山PM_（2.5）中痕量金属元素的分析

建立了微波消解-电感耦合等离子体质谱法同时测定PM2.5中12种痕量金属元素的方法。对不同消解体系进行了讨论,确定采用HNO3＋H2O2消解体系。方法检出限在0.01～6.4 ng/m3之间,精密度为0.5%～8.9%,加标回收率在69.2%～92.6%之间。应用该方法测定了衡山PM2.5中痕量金属元素的含量,讨论了痕量元素的浓度分布特征,对各元素进行了相关性分析,并应用富集因子法对来源进行了分析。     

微波修复原油污染土壤的均匀设计实验

采用均匀设计实验方法,研究了微波修复原油污染土壤时原油去除率与微波能耗、含水率和含炭率等因素的关系,并应用MATLAB编程拟合出经验公式。结果分析表明:微波能耗在0～288 kJ范围内,污染土壤的原油去除率随微波能耗线性增加;在含水率为6%、含炭率为4%、微波能耗从0增加到288 kJ时,原油去除率从0%增加至92.3%;含炭率在0%～4%范围内原油去除率与含炭率成线性关系,在微波能耗为288 kJ、含水率为6%、含炭率从0%增加到4%时,原油去除率从12.3%增加至92.3%;原油去除率与含水率成二次曲线关系且开口向下,微波修复原油污染土壤的最佳含水率为6.6%。研究结果对微波修复原油污染土壤技术的优化提供了有价值的参考。     

絮凝#x02014;微波辐射#x02014;Fenton试剂氧化法深度处理焦化废水

用絮凝#x02014;微波辐射#x02014;Fenton试剂氧化法深度处理焦化废水,研究了微波辐射时间、微波功率、FeSO₄加入量、H₂O₂加入量和废水pH对废水处理效果的影响。实验结果表明：在聚合氯化铝加入量为350mg/L、聚丙烯酰胺加入量为12mg/L、废水pH=5、FeSO₄加入量为250mg/L、H₂O₂总加入量为1400mg/L、H₂O₂分3次投加、微波功率为400W、微波辐射时间为60min的条件下,处理后出水的浊度、色度和COD去除率分别为98.59%,97.62%,86.21%。处理后出水澄清透明,COD为50.34mg/L,满足GB50050#x02014;2007《工业循环冷却水处理设计规范》的要求。     

污泥厌氧消化预处理技术综述

全球环境问题已成为国际社会关注的焦点,围绕全球气候变化,降低温室气体排放,寻求再生能源,节能减排已成为目前国际科技发展的方向。通过"十一五"污水处理厂的建设,每年污泥产量已接近3000万吨(含水率80%脱水污泥计)以上,且以每年10%的速度递增。其处理与处置是制约社会经济发展的重要问题。但是,城市污泥蕴含有大量生物质能,通过借鉴国外先进技术与经验,开发城市污泥生物质能提取和利用技术,对我国节能减排具有重要战略意义。由于细胞壁的存在,使得污泥水解成为限制厌氧消化效率的重要瓶颈,而污泥强化预处理可有效提高污泥细胞壁的破坏,溶出胞内有机物,最大化回收剩余污泥中的有机能源。目前,预处理技术较多,如超声波预处理、热处理、微波预处理、碱解处理、臭氧预处理等,本文从物理、化学等角度分析了不同预处理对厌氧消化技术的影响。