多通道网状电极电化学预处理垃圾渗滤液反渗透浓缩液

反渗透(Reverse Osmosis,RO)因出水水质好、运行成本低等优势常用于垃圾渗滤液的处理,但产生的RO浓缩液具有COD高、色度高、盐分高、难降解等特点,其处理存在效果差、能耗和成本均较高等问题.本工作采用氧化钌/氧化铱涂层电极(RuO2/IrO2-Ti)的钛网为阳极,以304不锈钢电极为阴极,设计制作了 6通...     

低浓度三氯生废水的电化学去除效能

以钌铱电极做阳极、石墨片做阴极,建立了电化学反应器处理三氯生模拟废水,重点考察了电流密度、pH、电解质硫酸钠浓度对电化学反应器去除水中微量三氯生效能的影响规律。研究发现,随着电流密度增大,三氯生去除率会有所提高,但存在一定限度;总体上酸性或碱性条件下的处理效果优于中性条件,电解质浓度过高或过低都不利于三氯生的去除。计算出不同电解质浓度和电流密度下的能耗,探讨了三氯生的电化学去除机制。电化学反应器对三氯生模拟废水有较好的处理效果,当三氯生初始浓度为4 mg·L-1、电流密度为10 mA·cm-2、电解质Na2SO4浓度为0.025 mg·L-1、中性条件下反应时间2 h,三氯生去除率达70.7%,能耗为26.4 kWh·g-1。     

生物炭和石墨的电化学性质对剩余污泥厌氧消化产甲烷的影响

以玉米秸秆为原料,分别在300、500和700 ℃的条件下热解制备生物炭(CS300、CS500、CS700),对其理化性质(pH、比表面积、灰分含量、元素组成)和电化学性质(电子供给能力(EDC)、电子接受能力(EAC)、导电率(EC))进行了表征,并将3种生物炭和导电型石墨分别加入消化反应器进行污泥中温厌氧消化批次实验。结果表明：CS300具有最高的EDC(0.598 mmol·g⁻¹),CS700具有最高的EAC(0.740 mmol·g⁻¹),石墨的导电性最强(2.0×10⁴ S·m⁻¹);4种碳材料对污泥厌氧消化产甲烷均有促进作用,CS300、石墨、CS500和CS700实验组的甲烷累积总产量比对照组分别提高了42.4%、38.9%、28.9%和11.2%。微生物群落结构分析结果表明：甲烷生成的主要代谢途径是CO₂还原代谢途径;3种生物炭材料均提高了Methanosarcina等氢营养型产甲烷古菌的相对丰度,CS300的富集能力最强,石墨的影响作用则不显著。冗余分析结果表明：4种碳材料的电化学性质对厌氧细菌群落组成变化的贡献度为52.7%,对厌氧古菌群落组成变化的贡献度为 64.4%;具有氧化还原活性的生物炭通过反复供给、接受电子大幅增加体系中微生物可用电子数量来提高互养微生物种间电子传递效率;而导电性能优秀的石墨则主要通过促进微生物的直接电子传递来提高甲烷产率。研究为解析具有电化学活性的碳材料对厌氧微生物菌群代谢特征和电子传递的影响规律提供了一定的理论支撑,对提高污泥厌氧消化效率、实现能源高效回收具有重要理论价值和现实意义。     

Fe-Mt三维粒子电极体系去除水中亚甲基蓝

以铁改性蒙脱石(Fe-Mt)制备粒子电极,探究了其在三维电极体系中的催化性能。通过SEM-EDS和XRD对Fe-Mt粒子电极进行了形貌和物相表征,分析了不同反应条件(pH、投加量、槽电压等)对亚甲基蓝去除率的影响,进一步通过自由基抑制实验、H₂O₂的产生量以及总溶解性铁离子浓度检测探讨了Fe-Mt粒子电极对亚甲基蓝的氧化去除机理。结果表明,Fe-Mt粒子电极能够拓宽pH的有效作用范围,在pH=3.0、电压为5 V、粒子电极投加量为10 g∙L⁻¹条件下,较二维电化学体系亚甲基蓝去除率提高了约25%。Fe-Mt粒子电极能够直接或间接催化H₂O₂以产生羟基自由基,并结合吸附-氧化降解耦合机制强化了亚甲基蓝去除率。以上研究结果可为拓宽以蒙脱石为基材的催化材料在高级氧化体系的应用提供参考。     

Electrochemical dechlorination of chloroform in neutral aqueous solution on palladium/foam-nickel and palladium/polymeric pyrrole film/foam-nickel electrodes

Electrochemical dechlorination of chloroform in neutral aqueous solution was investigated using palladium-loaded electrodes at ambient temperature. Palladium/foam-nickel （Pd/foam-Ni） and palladium/polymeric pyrrole film/foam-nickel （Pd/PPy/foam-Ni） composite electrodes which provided catalytic surface for reductive dechlorination of chloroform in aqueous solution were prepared using an electrodepositing method. Scanning electron microscope （SEM） micrographs showed that polymeric pyrrole film modified the electrode-surface characteristics and resulted in the uniform dispersion of needle-shaped palladium particles on foam-Ni supporting electrode. The experimental results of dechlorination indicated that the removal efficiency of chloroform and current efficiency in neutral aqueous solution on Pd/PPy/foam-Ni electrode could be up to 36.8% and 33.0% at dechlorination current of 0.1 mA and dechlorination time of 180 min, which is much higher than that of Pd/foam-Ni electrode.     

旋转薄膜式光催化反应器降解水中有机污染物

提出了一种强化薄膜浆态反应器的新型反应器——旋转薄膜式光催化反应器(RFFS)。以苯酚为模拟有机污染物,以商品的Degussa P25为光催化剂,首先研究了RFFS反应器的性能,然后与常规的鼓泡式光催化反应器进行了光催化性能比较。实验结果表明,RFFS反应器形成的旋转浆态薄膜扩大了与空气和光源的接触面积,强化了光催化体系的传质,提高了体系中催化剂对光能的利用率,并且能够在较高光催化剂浓度的条件下运行。在苯酚初始浓度为30mg/L,催化剂投加量为3.0g/L,通气气速1.0L/min,浆料循环流量为3.3L/min,光距为10cm的条件下,与传统反应器相比,苯酚的催化反应速率提高了1.6倍。     

自进式旋转钻头钻孔修复理论及关键参数研究

瓦斯预抽钻孔在抽放过程中经常出现塌孔、堵孔等现象。针对这一问题,提出采用自进式旋转钻头修复失效钻孔的新方法。其利用自进式旋转钻头后置喷嘴的喷射反冲力作为动力,自行至钻孔堵塞段处,前置喷嘴形成的高压水射流对堵孔煤渣进行破碎,将其与水混合返出孔外,实现清孔排渣、钻孔修复的目的。对自进式旋转钻头钻孔破煤清渣的临界射流压力及流量进行分析,基于摩擦动力学计算钻头自驱的临界射流压力,在此基础上设计钻头结构及优化喷嘴布置,数值分析不同喷嘴组合情况下射流速度分布,得出最优喷嘴布置方式。并应用于鹤煤八矿-655轨道石门揭煤瓦斯预抽,实验结果表明:该方法能够实现失效钻孔的修复,并有效的提高了瓦斯抽采效果,缩短了瓦斯抽放时间。     

Electrochemical hydride generation of tin(II) and its determination by electrothermal atomic absorption spectrometry with in situ trapping in the graphite tube atomizer

An electrolytic hydride generation system for the determination of tin(II) by means of batch electrochemical hydride generation-electrothermal atomic absorption spectrometry (EcHG-ETAAS) with in situ trapping in a graphite tube atomizer is described. The effects of four permanent chemical modifiers – palladium, tungsten, iridium, and platinum – for graphite tube treatment on analyte absorbance and the effects of four cathode materials, i.e., Pb, Sn, Pb–Sn alloy, and glassy carbon, are checked. Three electrolytes, i.e., nitric acid, sulfuric acid, and hydrochloric acid, are examined as catholyte solutions. The influence of several parameters on EcHG is investigated using multivariate and univariate methods. Interferences of some concomitant ions are evaluated. The calibration curve is linear from 1 to 200?µg?L^?1, with a detection limit of 0.8?µg?L^?1 and a relative standard deviation of 6.2% (n?=?3) for 100?µg?L^?1 Sn(II). The proposed method was successfully applied in the analysis of real environmental water samples and reference materials, and good spiked recoveries over the range of 93.1–115% were obtained. The proposed technique provides a means for developing hydride generation of other elements.     

卤素阴离子对镉离子电化学检测的影响

以玻碳电极为工作电极、pH 6.0的磷酸缓冲溶液为底液,研究了卤素离子氯离子、溴离子和碘离子对镉离子在此条件下电化学测定的影响.结果表明,3种卤素离子均能有效提高镉离子的响应电流.此外,当多种卤素离子同时存在时,镉离子的响应电流相对于单一卤素离子能进一步提高.进一步研究表明,卤素离子能吸附于电极表面,通过提高镉在电极表面电化学反应速度以及表面吸附量来提高镉离子的响应电流.     

旋转式滗水器的工作原理与变频调速控制

SBR法是目前应用较为广泛的一种污水处理技术,其关键的机械设备之一就是旋转式滗水器。通过分析旋转式滗水器的基本结构及工作原理,推导出堰口与驱动装置间的数学关系式,并运用列举法采样滗水过程中的运行数据。根据实际运行的经验对采样的数据进行整合,介绍利用变频调速控制技术实现匀速滗水的方法。