土壤中芳烃化合物水解吸和热解吸比较研究

为开发一种表征土壤中有机污染物流动性和生物有效性的新型方法,建立了一套热解吸装置,并对甲苯和芘在3种土壤中的水解吸和热解吸进行了比较研究.2种解吸行为均呈现二元模式,表明吸附态芳烃化合物在土壤中处于不同的结合状态.用两室一级动力学模型和指数衰减平衡方程对甲苯和芘的水、热解吸行为进行分析,分别得到水解吸易解吸部分所占百分数Frap和水、热解吸速率常数bw、bt等参数.甲苯在1、2、3号土中的Frap分别是27.9%、12.5%、16.0%;芘的分别是2.4%、22.0%、19.1%;甲苯3种土中的bw的值分别是0.241、0.018、0.038;芘的分别是0.008、0.013、0.012.Frap与bw呈正相关(甲苯:R2=0.982;芘:R2=0.991).250℃时,甲苯在3种土中的bt的值分别是0.167、0.064、0.141;芘的分别是0.036、0.062、0.047;400℃时,甲苯的bt值分别是0.429、0.084、0.398;芘的分别是0.066、0.162、0.153.bw与bt有一定的相关性(250℃:R2=0.985;400℃:R2=1.848),且Frap与bt有正相关关系.由于水解吸所得的Frap可被用于表征生物可利用性,因此可以通过热解吸技术预测污染物在土壤中的生物可利用性.     

微波辐照程序升温与恒温解吸载甲苯活性炭

利用微波作为加热手段,采用恒温解吸和程序升温解吸两种方法对吸附了甲苯的活性炭进行了解吸研究。两种方法的操作条件分别为:1.恒温400℃;2.程序升温,初始温度及升温幅度均为100℃,每个温度点保持时间10min,终温500℃保持5min。结果表明,微波恒温解吸和程序升温解吸产生的甲苯气体浓度最高可达到56.7g/m3、28.7g/m3;两种解吸方法都可以在45min左右使活性炭达到90%以上的解吸效率。对两种方法的能量消耗进行分析后发现,相比400℃恒温解吸,程序升温解吸的能量消耗可以降低23.7%。     

环境因素对气相甲苯光氧化反应机制的影响

以低压汞灯为光源,采用石英管连续流动态反应系统和特氟龙气袋静态反应系统,研究了环境因素〔RH(相对湿度)、温度、光照强度、有氧(空气)/无氧(氮气)气氛条件〕对低浓度(10~20 mg/L)气相甲苯光氧化过程的影响. 结果表明:①RH对甲苯光氧化反应影响显著. 干燥条件(RH为0%~5%)下甲苯光氧化去除率在8.3%~8.7%之间;当环境中有水蒸气存在(RH为20%)时,甲苯光氧化去除率降至6.5%~7.2%,其后光氧化去除率随着RH的进一步增加而逐渐增大,在RH为60%时达到最大值(9.4%~11.5%);但当RH继续增至80%时,去除率迅速降至4.4%~5.6%. ②甲苯光氧化去除率随着温度、光照强度的增加而提高. ③无论是干燥(RH为0%~5%)还是湿润(RH为60%)环境下,甲苯在有氧气氛下的去除率均高于无氧气氛;甲苯在有氧气氛下光氧化产物主要是苯和苯甲醛,在无氧气氛中的产物主要是苯. ④在干燥、有氧条件下,O(1D)应是甲苯光氧化的活性物种;在湿润、有氧条件下,甲苯的光氧化主要是通过·OH氧化降解;在无氧条件下,甲苯的光氧化主要是通过甲苯的直接光解完成.      

DBD降解氮中甲苯气体产生的二次有机副产物检测

为了研究低温等离子体降解有机废气过程中产生的二次有机副产物的形成机理及其影响因素,以介质阻挡放电(DBD)产生的低温等离子体降解氮中甲苯气体为研究对象,利用质子转移反应飞行时间质谱仪(PTR-TOF-MS)实时在线检测降解尾气中有机副产物的成分及其浓度,分析了二次有机副产物形成的机理,探讨了影响二次有机副产物生成的关键因素.研究发现,氮中甲苯低温等离子体降解尾气中主要的有机副产物为HCN和CH3CN,其浓度与待降解甲苯的平均可资用能有关.由平均可资用能的测试分析可知,在DBD有机物降解装置、电源输入功率、降解气体流量等参数确定的情况下,待降解有机物存在一个浓度极值,大于该浓度极值将使得降解尾气中有机副产物的浓度明显增加.在低温等离子体降解装置参数确定的情况下,控制待降解有机物的浓度是减少有副产物产生的有效手段和方法.     

复合生物法净化SVE尾气研究

鉴于目前土壤修复过程中广泛采用的气相抽提系统技术(SVE)相应尾气净化技术的缺失,为有效提高气相抽提系统技术后端尾气净化效率,提出采用复合生物法净化SVE尾气。以甲苯为目标污染物,以活性炭为主要填料,利用焦化污水处理厂的活性污泥接种挂膜研究了生物过滤反应器对模拟气体的净化性能及其影响因素(包括进气流量、停留时间、入口浓度、入口体积负荷),并将复合生物法与活性炭吸附法进行了性能比较。实验结果表明:生物过滤反应器的去除效率随进气流量的增大而降低,随气体停留时间的延长而提高,随入口浓度的增大而降低,反应器的体积去除负荷随入口体积负荷的增大而增大,这说明生物过滤反应器能有效去除甲苯废气,且去除效果优于活性炭吸附法。     

Adsorption of benzene and toluene from waste gas using activated carbon activated by ZnCl2

A series of activated carbons with high surface area were prepared from walnut shell using chemical activation with ZnCl2. In this research the carbonization stage was carried out at 500℃. The performance of the synthesized carbons evaluated in adsorption of benzene and toluene from waste gas. The influence of impregnation ratio on the characteristics of synthesized activated carbons as well as their adsorption capacity was investigated. The ratio of activation agent to walnut shell was selected in the range of 0.5-2.0 wt/wt. The synthesized activated carbons were characterized using XRD, SEM, BET and FTIR techniques. The highest activated carbon production yield was obtained at impregnation ratio of 1.5 wt/wt. The XRD analysis illustrated that peaks intensity decreased with increasing impregnation ratio showing that amorphous property of samples was increased. The SEM analysis revealed successful pore development in synthesized activated carbons obtained at high impregnation ratios. The surface area of the activated carbons increased with increasing impregnation ratio and its maximum value reached 2643 m2.g 1 at impregnation ratio of 2/1. FTIR analysis indicated that the relative amount of different acidic surface groups on synthesized carbons was a function of impregnation ratio. Experimental results for benzene and toluene adsorption showed a high potential of employing synthesized impregnated activated carbon for treatment of waste gas. Generally, the amount of VOC adsorbed on the surface was affected by physicochemical properties of synthesized activated carbons.     

生物滴滤池法处理有机废气甲苯工艺填料的选择

生物滴滤池法处理挥发性有机污染物的研究是世界工业废气净化的前沿热点之一，本研究比较了阶梯环，聚乙烯小球，煤炭渣和某种活性炭附着纤维作为滴滤池中生物附着载体性能的优劣，结果表明，活性炭附着纤维填料系统具有较好的有机污染物去除能力。     

活性碳纤维吸附甲苯废气吸附等温方程的研究

研究了固定床吸附器中粘胶基活性碳纤维(viscose rayon-based ACFs)吸附甲苯废气的特性,通过实验测定活性碳纤维吸附不同浓度甲苯废气的穿透曲线,作出等温吸附曲线,根据实验数据拟合出几个吸附平衡方程,并与实验结果进行比较.实验结果可为工业设备设计提供参考.     

电晕-吸收法治理甲苯废气实验研究

采用脉冲电晕法结合吸收装置处理模拟甲苯废气.电晕反应器为线-筒式,吸收装置接在电晕反应器后.研究结果表明,提高载气中氧气体积分数有利于甲苯的降解,反应后的废气经吸收处理后,甲苯的去除率提高了约15%,对浓度为1334 mg·m-3的甲苯去除率达到了75%以上.通过对吸收后产物分析,发现甲苯降解的主要有机产物为苯甲酸.     

低温等离子体技术净化空气中的甲苯

等离子体技术是一种有效去除VOCs的方法. 介绍了等离子体净化技术的原理,通过甲苯净化实验,分析了在改变电压、污染物入口质量浓度等参数后净化效率的变化. 结果表明:在电压为9 kV,ρ(甲苯)小于12 g/m3时,反应器有较高的净化效率,尤其在低ρ(甲苯)时,净化效率可接近于100%. 实验还主要观察了副产物ρ(CO)的变化,在处理低ρ(甲苯)时,ρ(CO)较低;而随着ρ(甲苯)的增加,ρ(CO)增长较快. 等离子体协同催化实验提高了反应器的处理极限,通过添加催化剂,降低了CO的产生量,使有机物更多地转化为无害的CO₂;同时,由于反应器放电过程还会产生高浓度的臭氧,必须使用后置处理装置将其去除,以彻底实现无二次污染.