氧化镁烟气脱硫反应特性研究

利用实验室规模的鼓泡式反应装置,对比了碳酸钙、氧化镁和氧化镁/硫酸镁脱硫剂的反应活性,证实脱硫液中高浓度硫酸镁的存在是保证镁法脱硫效率高于钙法的重要因素,并考察了硫酸镁浓度、脱硫剂(氧化镁)浓度、烟气量、SO2浓度和吸收液温度等因素对脱硫效率的影响。结果表明,脱硫反应可以根据pH分为2个不同阶段;反应过程中脱硫效率随着硫酸镁浓度的增加而显著升高;烟气量增加将会导致脱硫效率有所下降;入口SO2浓度升高,脱硫效率下降;氧化镁浓度、温度对脱硫效率影响不显著。结合实验现象进行推断,氧化镁脱硫的反应过程受SO2在气液两相界面的传质扩散和其水解产物在液相的扩散控制。     

聚铁混凝-臭氧-BAF对晚期垃圾渗滤液深度处理的研究

联合运用聚铁混凝-臭氧-曝气生物滤池(BAF)对晚期垃圾场的渗滤液进行深度处理。在废水进水COD=601mg/L,色度=400倍时,提出最佳工艺条件:聚铁0.6 mL/L,臭氧用量144 mg/L,BAF停留时间7 h。研究表明,聚铁去除大部分悬浮性有机物,臭氧降解难生物降解有机物并提高废水的可生化性,BAF进一步降解有机物,最终出水COD为75 mg/L,深度处理成本仅为5.5元/t。     

垃圾填埋场渗滤液物化深度处理研究

通过Fenton法和结合聚合硫酸铁的混凝作用,实现垃圾渗滤液氧化塘出水COD的深度处理;并利用水泥水化产物的凝胶物质,强化COD去除率。30％H2O2投加量为0．75mL／L、七水硫酸亚铁投加量为1．5g／L、n（H2O2）：n（Fe^2＋）=1．2：1（摩尔比）时,Fenton法对渗滤液COD的去除率可达52％;水灰比为2：1、搅拌24h的水泥水化物将Fenton法的出水pH值从4调至10,该工艺流程总的COD去除率为73．6％,较普通的Ca（OH）2调节法提高9．3％,出水COD可以从进水的1200mg／L降至315mg／L。     

CaH2对Cu-Ce-La-ZSM-5催化分解NO性能的影响

实验采用一步离子交换法制备Cu-Ce-La-ZSM-5催化剂,然后采用共混法制得Cu-Ce-La-ZSM-5/CaH2催化剂。采用扫描电镜（SEM）,电感耦合等离子体发射光谱（ICP-AES）,X射线衍射（XRD）,红外（FTIR）以及NO吸脱附（NO-TPD）对催化剂进行表征。结果显示CaH2的加入使得催化剂中铜离子存在形式发生变化,催化剂表面变光滑洁净,并且吸附NO能力增强。NO催化分解实验的结果表明CaH2提高了催化剂活性和抗氧性。CaH2助催性是由于其受热分解过程中产生的H2能将Cu^2＋还原为具有催化活性的Cu^＋,同时使催化剂表面洁净光滑更容易吸附NO。     

Ecotoxicity of nanoparticles of CuO and ZnO in natural water

The acute toxicity of CuO and ZnO nanoparticles in artificial freshwater (AFW) and in natural waters to crustaceans Daphnia magna and Thamnocephalus platyurus and protozoan Tetrahymena thermophila was compared. The L(E)C₅₀ values of nanoCuO for both crustaceans in natural water ranged from 90 to 224 mg Cu/l and were about 10-fold lower than L(E)C₅₀ values of bulk CuO. In all test media, the L(E)C₅₀ values for both bulk and nanoZnO (1.1-16 mg Zn/l) were considerably lower than those of nanoCuO. The natural waters remarkably (up to 140-fold) decreased the toxicity of nanoCuO (but not that of nanoZnO) to crustaceans depending mainly on the concentration of dissolved organic carbon (DOC). The toxicity of both nanoCuO and nanoZnO was mostly due to the solubilised ions as determined by specific metal-sensing bacteria.     

A/O工艺N_2O的产生与释放的影响因素

采用A/O工艺,在连续运行条件下,以DO、SRT和硝化液回流比(R)为影响因素,对A/O生物脱氮工艺处理模拟城市生活污水过程中N2O的释放进行了研究。实验结果表明,SRT对A/O工艺N2O释放的影响最大,其次是DO,R的影响最小。N2O转化率随着SRT的升高而降低,当SRT从10 d升高到20 d时,总N2O平均转化率从0.319%下降到0.002%。总N2O转化率随着好氧池DO的升高先降低后有所升高,当DO分别为0.6 mg O2/L、1.2 mg O2/L、2.5 mg O2/L时,反应器的总N2O平均转化率分别为0.306%、0.007%和0.013%。R对N2O释放的影响差异不明显,总N2O平均转化率在300%时最低,为0.007%。N2O释放量最低的工艺运行条件组合是SRT为20 d、DO为1.2 mg O2/L、R为300%。     

TiO2-Cu2O/蒙脱土复合光催化剂的制备与性能

以钠基蒙脱土（MMT）为载体,先采用溶胶-凝胶法将纳米TiO₂引入到MMT层间,再采用化学沉积法将纳米Cu₂O负载在TiO₂/MMT上,制备出TiO₂-Cu₂O/MMT纳米复合光催化剂。采用XRD、SEM、紫外-可见漫反射技术对催化剂进行了表征。以甲基橙为目标污染物,考察了催化剂的光催化性能。表征结果显示：TiO₂与Cu₂O均匀分布在MMT的表面与片层孔隙中;TiO₂-Cu₂O/MMT结合了TiO₂和Cu₂O的特性,拓宽了催化剂的光吸收范围。实验结果表明,在光源为可见光、初始甲基橙质量浓度为20 mg/L、光催化剂加入量为2 g/L的条件下,TiO₂-Cu₂O/MMT纳米复合光催化剂对甲基橙的光催化降解效果明显优于单一负载的Cu₂O/MMT和TiO₂/MMT,大幅提高了催化剂的光催化效率,反应300 min时TiO₂-Cu₂O/MMT对甲基橙溶液的脱色率达到93%。     

钛基金属氧化物电极的制备及性能

采用聚合物前驱体法制备了Ti/SnO₂-Sb₂O₃电极,再通过恒电流电沉积法制备了 Ti/SnO₂-Sb₂O₃/PbO₂和Ti/SnO₂-Sb₂O₃/MnO₂电极。采用SEM技术对3种金属氧化物电极表面的形貌进行了表征,并分别以3种电极为阳极进行了苯酚的电催化氧化实验。实验结果表明：电解时间为2.5 h时,Ti/SnO₂-Sb₂O₃电极、Ti/SnO₂-Sb₂O₃/PbO₂电极和Ti/SnO₂-Sb₂O₃/MnO₂电极对苯酚的降解率分别为85.9%,83.2%,44.6%;苯酚在3种电极上的电催化氧化反应均遵循一级反应动力学方程;苯酚在Ti/SnO₂-Sb₂O₃ 电极和Ti/SnO₂-Sb₂O₃/PbO₂电极上的反应速率较快,并具有较高的析氧电位;Ti/SnO₂-Sb₂O₃/PbO₂电极具有更好的耐腐蚀性和更长的使用寿命。     

铁氧化物复合氧化铝催化臭氧化过程中溴酸盐的生成控制

以市售活性炭、硅藻土和氧化铝小球为载体,考察了负载铁基活性组分对催化臭氧化过程中溴酸盐的控制情况,其中,铁基复合氧化铝小球体现出更好的溴酸盐还原特性和催化剂稳定性,证实催化剂中铁氧化物是溴酸盐得到有效控制的主要活性组分。进一步考察了铁基复合氧化铝小球催化臭氧化处理实际原水过程中对溴酸盐的生成控制,以及反应过程中溶解性有机碳（DOC）的去除情况。结果表明,与单独臭氧化相比,该催化剂既能有效去除水中的溶解性有机物,又能明显抑制溴酸盐的生成,反应50h,其活性并没有明显下降。催化剂失活主要归因于吸附位点数量的下降,可以通过负载铁氧化物来实现催化剂的再生。     

Responses of a soil bacterium, Pseudomonas chlororaphis O6 to commercial metal oxide nanoparticles compared with responses to metal ions

The toxicity of commercially-available CuO and ZnO nanoparticles (NPs) to pathogenic bacteria was compared for a beneficial rhizosphere isolate, Pseudomonas chlororaphis O6. The NPs aggregated, released ions to different extents under the conditions used for bacterial exposure, and associated with bacterial cell surface. Bacterial surface charge was neutralized by NPs, dependent on pH. The CuO NPs were more toxic than the ZnO NPs. The negative surface charge on colloids of extracellular polymeric substances (EPS) was reduced by Cu ions but not by CuO NPs; the EPS protected cells from CuO NPs-toxicity. CuO NPs-toxicity was eliminated by a Cu ion chelator, suggesting that ion release was involved. Neither NPs released alkaline phosphatase from the cells’ periplasm, indicating minimal outer membrane damage. Accumulation of intracellular reactive oxygen species was correlated with CuO NPs lethality. Environmental deposition of NPs could create niches for ion release, with impacts on susceptible soil microbes.