餐饮业烟道油垢燃烧特性及动力学模型

利用热重分析仪研究了餐饮业油烟道油垢在不同升温速率下的燃烧特性.所采用的升温速率分别为5℃/min、15℃/min和25℃/min.吹扫气体为干空气,流量为20 mL/min.结果表明,试样从常温至800℃的升温燃烧经历了第1步水分析出、第2～5步燃烧失重过程.采用Doyle和Coats-Redfern方法建立了"4阶段1级反应动力学模型",计算燃烧反应的动力学参数.并用试验热重曲线验证了模型的可靠性.研究表明,油垢燃烧失重的4个主要过程均可用简单反应动力学模型进行简化,反应级数为1;燃烧总趋势是随升温速率提高,活化能增大.     

海带对镉的吸附动力学与热力学研究

采用批量平衡法研究了海带对镉的吸附的动力学与热力学,并采用Lagrange假一级动力学方程、假二级动力学方程、Langmuir等温线方程、Freundlich等温线方程以及Dubimim-Radushkevich等温线方程对实验数据进行了拟合.结果表明,在4种温度下海带对镉的吸附率均随吸附反应时间增加而增大,在60 min时达到最大,此后基本保持不变,随着温度由20℃升高至50℃,其最大吸附率呈下降趋势,由90.2%降至77.5%;海带对镉的吸附动力学符合Lagrange假二级动力学方程;海带对镉的吸附热力学符合Langmuir等温线方程和Dubimim-Radushkevich等温线方程,表明吸附主要发生在海带表面的活性区位,属于单分子层吸附,其吸附平均活化自由能E为11.4 kJ/mol,表明该吸附过程为化学吸附,在4种温度下吉布斯自由能变化量△AG°均为负值,吸附焓变△H°也为负值,表明海带对镉的吸附为放热反应,能自发进行.     

Fenton试剂催化氧化嘧啶废水的特性

研究了Fenton催化氧化法对废水中嘧啶的去除效能,优化了处理体系中的反应条件,分析了各影响因子的作用机理;并用一元线性回归方程对不同温度下,嘧啶相对残余浓度对反应时间的相关性进行了定量分析。结果表明:温度为25℃,pH为3.5,Fe²⁺的投加量64 mmol/L,H₂O₂投加量为300 mmol/L时,反应2 h,Fenton试剂对嘧啶和COD的去除率分别达90%和50%以上;同时发现Fenton试剂对嘧啶的氧化降解具有相对优先性,且符合一级反应动力学模式,并计算表观反应速率常数和活化能。     

硫自养反硝化去除地下水中硝酸盐氮的研究

研究实际地下水硫自养反硝化动力学过程,考察季节因素(温度)对动力学的影响,实验结果表明,地下水升流式硫自养滤柱反硝化动力学符合1/2级动力学模型,其反应速率常数受温度的影响很大,用阿仑尼乌斯方程计算硫自养反硝化活化能为80.38 kJ/mol。硫自养反硝化产生的硫酸根与反硝化掉的硝酸根离子呈线性相关。在地下水不经任何预处理的条件下,硫自养反硝化仍能有效地脱除地下水中的硝酸盐,反应器出水的pH值仍维持在中性范围。     

TiO_2/NiPECO体系降解DMP的动力学和光电协同作用研究

以采用微波辅助法制备的TiO2/Ni光电极为阳极,纤维状石墨毡材料(graphite felt,GF)为阴极,饱和甘汞电极(saturated calomel electrode,SCE)为参比电极建立TiO2/Ni光电催化氧化(PECO)体系.以邻苯二甲酸二甲酯(dimethyphthalate,DMP)为目标物,研究其光电催化降解反应动力学和光电协同作用.结果显示:DMP的降解符合拟一级动力学规律;当DMP初始浓度一定时,影响DMP光电催化降解速率的因素由强到弱依次为:催化剂有效面积,紫外光强度,曝氧速率,外加偏转电压等.实验证明本体系中光电之间具有协同作用.     

不同阳离子对Fe~0还原硝酸盐的影响

由于水中硝酸盐污染的普遍性、难去除性和对人体健康的潜在危害性而引起人们的广泛关注。通过批实验,考察了不同阳离子(Fe2+、Fe3+和Cu2+)对Fe0还原硝酸盐的影响。结果表明,由于加入阳离子可直接或间接地增加溶液中的Fe2+而都能促进硝酸盐的还原,作用顺序为Fe3+Fe2+Cu2+;Fe2+对硝酸盐的还原具有重要作用,并随着反应的进行,转化为铁氧化物附着在铁表面而降低铁的活性;硝酸盐还原的主要产物为氨氮,亚硝酸盐只在反应初期有少量积累,尤其是加Cu2+的体系中,但随后都很快降低;在所有体系中,检测到的三氮(NO3--N、NO2--N和NH4+-N)之和只占理论总氮的51.5%~82.6%;动力学分析表明,硝酸盐的还原在不加阳离子的体系中更符合一级反应,而加了阳离子的处理更符合Lo-gistic模型。本研究结果阐明了Fe2+对Fe0还原硝酸盐的重要性。     

1,1-二氯乙烯降解菌的分离鉴定及降解特性

从好氧活性污泥中分离得到一株能以1,1-二氯乙烯(1,1-DCE)作为惟一碳源和能源生长的革兰氏阴性菌株D-B,经鉴定属于产碱杆菌属(Alcaligenessp.)。当维持菌株D-B浓度一定时,1,1-DCE的去除率随着1,1-DCE浓度的增大先增加后降低,且降解过程主要发生在加入1,1-DCE后的3~5 h内。当1,1-DCE的初始浓度为300μg/L时去除率达到最大值85.32%。菌株D-B对1,1-DCE的降解符合Monod方程,饱和常数Ks=21.96 mg/L,1,1-DCE的最大比基质降解速率Vmax=50.76 mg/(L.h)。     

酵母菌对不同液相体系中锌离子的吸附行为

主要对面包酵母菌在Zn2+和Zn2+-Pb2+两种离子体系中Zn2+的吸附行为进行了探讨。选择灭活面包酵母菌为吸附剂,对pH、菌体加入量等吸附影响因素进行了探讨并进行了吸附动力学过程和等温吸附效果的研究。结果表明,不同离子体系中相同初始浓度情况下,动力学研究显示实验所用面包酵母菌对溶液中Zn2+而言是一种快速高效的生物吸附剂,且在整个吸附过程中存在:qt(Pb2+)qt(Zn2+-Pb2+)qt(Zn2+)。实验条件下,以单离子体系中的Zn2+、Pb2+和双离子体系中的总离子为研究对象时,都能很好符合Langmuir等温吸附模型,计算获得面包酵母菌对不同离子体系的最大吸附量大小顺序为:qmax(Zn2+-Pb2+)qmax(Zn2+)qmax(Pb2+);然而通过对动力学吸附过程、实际平衡吸附量qeqex、吸附能力参数KL和EDS测试结果的综合分析,认为面包酵母菌对各体系中离子的吸附能力大小顺序为:Pb2(单+)(Zn2+-Pb2+)Zn(2单+)。同时认为Pb2+的存在对面包酵母菌吸附Zn2+的行为过程具有强烈抑制作用。     

陶瓷负载Ag、Ce共掺杂TiO_2光催化剂降解甲基橙的研究

以陶瓷为载体,采用溶胶-凝胶法制备了银离子和铈离子共掺杂TiO2的负载型光催化剂——T-AC/陶瓷,研究了pH值、双氧水用量、催化剂用量、紫外灯强度、废水的初始浓度等因素对T-AC/陶瓷光催化剂降解甲基橙染料废水的影响。结果表明,当pH为2、双氧水用量为0.5 mL/100 mL、催化剂用量为3 g/L、紫外灯功率为20 W、废水初始浓度为10mg/L时,甲基橙的降解率可达85.9%,并且甲基橙的光催化降解属于一级动力学方程,T-AC/陶瓷催化剂有较高的活性和稳定性,在废水处理中具有较好的应用前景。     

O_3/H_2O_2工艺降解1,2,4-三氯苯的优化设计

考察用不同的氧化剂降解1,2,4-三氯苯(TCB),3种不同方法对TCB的去除效果存在较大差别,其处理效果依次为:H2O2O3O3/H2O2。采用响应面法优化O3/H2O2工艺降解TCB的条件。结果表明,TCB初始浓度和H2O2投加量对TCB去除效果影响较大。TCB的降解符合准一级反应动力学规律,最佳降解条件为TCB初始浓度0.3 mg/L,pH=8.13,H2O2投加量0.40 mmol/L,O3转化率75%。在此条件下,TCB的平均去除率为91.5%,与预测值93.1%吻合度较高。