流向变换-低温等离子体反应系统用于VOCs去除及热量分布研究

将流向变换技术用于低温等离子体反应系统,考察了其对低温等离子体反应过程的影响,以放电参数(场强、频率)和系统运行参数(换向周期、接地极匝数、气体流速)为影响因素,探究了流向变换对低温等离子体系统温升(ΔT)和放电能量密度(SED)的影响,考察了该技术用于去除VOCs的情况。结果表明:在换向周期为8 min,场强为13.1 kV/cm,频率为150 Hz,接地极匝数为7匝,气体流速为14 cm/s条件下,ΔT最高可达187.3 ℃,SED最高可达284.4 J/L;等离子体放电区ΔT最高,出口处ΔT较低;蓄热段ΔT随流向变换发生周期性变化,其变化周期与反应系统的变换周期一致;将流向变换-低温等离子体反应系统应用于甲苯的去除,可以显著提升甲苯的降解率,在一定范围内,有利于提高系统的能量效率。     

低温等离子体技术改性填料前后Anammox工艺运行及微生物群落变化

采用低温等离子体技术对普通聚氨酯泡沫塑料填料进行表面改性处理,研究了改性前后填料的表面特征、厌氧氨氧化生物膜量、脱氮性能、微生物群落结构及其功能微生物基因丰度的变化。结果表明：低温等离子体改性以后填料表面与蒸馏水的静态接触角减少33.27°,单点比表面积和吸附平均孔径分别由8.98 m²·g⁻¹和3.01 nm提高至9.66 m²·g⁻¹和4.98 nm,材料表面粗糙度增加,亲水性能明显改善;未改性单位质量填料生物膜干质量为0.18 g,改性后单位质量填料生物膜干质量为0.37 g,相同时间内单位质量填料上的生物膜量相比于填料改性前提高了53%;填料改性前后系统总氮去除率均在80%以上。高通量测序结果显示,2系统菌群结构相似,主要功能菌属是Candidatus Kuenenia,改性填料相比于未改性填料其微生物种类丰富程度更高。实时荧光定量PCR(qPCR)结果显示,改性后hzo基因相对丰度由59.50%增至73.50%,提高了14%,nxrB基因相对丰度由21.10%减至17.70%,降低了3%。由此可见,填料经改性后表面生物膜量增加,生物膜上功能微生物种类丰富性也有所增加,但在较低氮基质负荷条件下脱氮效率基本不变。     

低温等离子体协同改性ACF净化甲醛的实验研究

实验采用浸渍法研制了负载纳米TiO₂及Cu/Pd金属离子的改性活性炭纤维（ACF）功能材料。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）和表面孔隙度分析仪对材料的微观结构进行了表征。在自制的实验台上进行低温等离子体协同改性ACF净化甲醛的实验研究。研究结果表明：改性 ACF有利于甲醛净化,其中负载纳米TiO₂改性方案最佳;低温等离子协同TiO₂/ACF净化效果最好,其效率高达94%。     

Polymer coating of copper oxide nanoparticles increases nanoparticles uptake and toxicity in the green alga Chlamydomonas reinhardtii

Copper oxide nanoparticles (CuO NPs) are frequently used in a polymer-coated form, to be included in paints or fabrics for antimicrobial properties. Their application in antifouling paints may lead to the contamination of aquatic ecosystems. However, the toxicological risk of NPs in the environment is hard to evaluate due to a lack of knowledge on the mechanisms of NP interaction with biological systems. In this study, we investigated the effect of polymer coating on CuO NP toxicity in the green alga Chlamydomonas reinhardtii by comparing bare and polymer-coated CuO NPs prepared from the same CuO nanopowder. Both CuO NP suspensions were toxic to C. reinhardtii after 6 h treatment to concentrations of 0.005-0.04 g L⁻¹. Bare and polymer-coated CuO NPs induced a decrease of Photosystem II activity and the formation of reactive oxygen species. Polymer-coated CuO NP was found to be more toxic than the uncoated CuO NP. The higher toxicity of CS-CuO NP was mainly associated with the increased capacity of polymer-coated CuO NP to penetrate the cell compared to bare CuO NPs. These results indicates that the high toxicity of polymer-coated CuO NPs in algal cells results of intracellular interactions between NPs and the cellular system.     

秦皇岛地区气候干旱与人工增雨的探索

气候分析表明:随着气候变化及环境城市化,秦皇岛市区域年平均气温指数呈上升趋势,特别是近10年出现了连续偏高的异常变化;年降水指数呈明显减小趋势,出现了连年干旱,高温少雨不仅使生态环境不断恶化,而且使农田干旱、水库蓄水严重不足,因此人工增雨变得更加迫切。目前,秦皇岛市人工增雨工作已进入常态化、业务化轨道。总结1999—2008年火箭人工增雨经验,人工增雨操作的技术关键:一是分析局地降水气候规律;二是利用碘化银进行人工增雨需要适当的温度条件,即所谓进行冷云催化。在增雨时应充分考虑这一物理机制,选择好合适的发射高度,把催化剂送到可催化的温度环境中,以保证作业成功率。     

超声催化二氧化钛深度处理染料废水

超声技术作为一种新型的氧化方法,能提高难降解有机物的降解率和增强水处理中的生物活性,在废水处理中已经发挥了一定的作用.光催化氧化降解水体中有机污染物也是近年来兴起的一项新型水处理技术,能有效地降解废水中的难降解有机物,但因其对光源要求较高等因素限制了它的使用.介绍了用超声代替紫外光源降解印染业污水的方法,探讨了降解机理,综述了其在废水处理中的研究进展,并指出今后须解决的问题和发展方向.     

非平衡等离子体治理有机含磷气体的实验研究

采用脉冲电晕放电产生的等离子体对沙林毒剂的模拟剂甲基磷酸二甲酯进行消除研究.着重进行了脉冲峰压、脉冲频率、初始质量浓度、气体流量等对消除率的影响实验.结果发现,消除率随脉冲峰压和脉冲频率的增加而提高,随气体流量和初始质量浓度的增大而降低.同时发现产物中含有C02、H2O、丙酸、甲基磷酸甲酯和磷酸(或P2O5)等物质.     

电解氢氧化钠水溶液处理十二碳硫醇恶臭污水

采用电解NaOH水溶液配合活性炭催化氧化法来处理十二碳硫醇恶臭污水,并进行了初步的实验研究,取得了良好的效果。实验用的直流电解槽以石墨作为阳极,有效面积为30cm^2;不锈钢作为阴极,有效面积为9cm^2,并保持两极极板距离20mm。实验结果表明,在电流3A条件下电解质量分数为1％的NaOH水溶液,以活性炭作催化剂,反应温度为20℃,反应时间10～30s可以去除十二碳硫醇恶臭物质。处理后的污水无色无臭,可以直接排放。     

高压脉冲放电处理焦化废水的研究

焦化废水中含有大量的氰化物,如直接排放将对环境产生很大的危害,本实验采用高压毫微秒脉冲产生的非平衡等离子体处理武钢焦化废水,分析了空气流量、SO2的质量浓度、放电时间等因素对实验的影响,放电之后发现当实验条件合适时,氰化物浓度可以降低90%以上,反应60min时则降低了93.93%以上。文章同时还探讨了放电等离子体去除氰化物反应机理。