臭氧氧化水中2,4,6-三氯酚的反应机理研究

研究了臭氧氧化对2,4,6-三氯酚的去除效果,以及氧化过程中过氧化氢、氯离子、甲酸和乙二酸的变化情况,探讨了臭氧氧化2,4,6-三氯酚的反应机理和反应途径.实验结果表明,如果溶液中没有自由基清除剂,在臭氧投加量为24mg·L~(-1)时,0·1mmol·L~(-1)的2,4,6-三氯酚在6min内,去除率可达99%.臭氧分子氧化2,4,6-三氯酚的过程中产生过氧化氢,检测到的过氧化氢的最大摩尔浓度为初始2,4,6-三氯酚摩尔浓度的22·5%.中间产物过氧化氢随后和臭氧反应生成大量的羟基自由基,此时2,4,6-三氯酚是被臭氧和羟基自由基联合氧化,生成甲酸和乙二酸.当溶液中含有大量的自由基清除剂时,2,4,6-三氯酚首先被臭氧分子氧化成黄色的氯代对苯醌,然后氧化成甲酸和乙二酸.臭氧氧化2,4,6-三氯酚存在臭氧分子氧化以及O3/OH·联合氧化两种反应途径.     

模拟深海环境下高强钢焊缝阴极保护研究

目的研究海水中阴极极化电位下高强钢焊缝氢脆断裂的规律,确定合理的阴极保护电位区间。方法通过模拟深海压力环境,采用慢应变速率拉伸试验(SSRT)、电化学测量方法和腐蚀失重试验进行研究,结合电子显微镜对断口形貌进行观察。结果模拟深海4.50 MPa压力环境下,随着阴极保护电位负移,高强钢焊缝保护度逐渐提高,在极化电位为-0.77 V(vs Ag/Ag Cl/海水,下同)时,材料的保护度达到90%。在-0.71~-0.95 V的电位区间内,高强钢焊缝断裂的方式为韧性断裂;在-1.00 V电位下,高强钢焊缝断裂的方式为脆性断裂;在极化电位不超过-0.96 V时,材料的氢脆系数不超过25%。结论高强钢焊缝在深海环境下的合理保护电位区间为-0.77~0.96 V。     

不同粒径零价铁(ZVI)对污水污泥H2S和CH4释放速率的影响

考察了不同粒径零价铁(ZVI),包括200目普通铁粉(200m-ZVI)、800目超细铁粉(800m-ZVI)和纳米铁粉(nZVI,粒径=20 nm),对污水污泥的硫化氢和甲烷释放速率的影响。研究发现:(1)在22 d内,添加0.1%的200m-ZVI使污泥的硫化氢释放速率提高48.0%,而添加0.1%的800-ZVI和nZVI,则使污泥的硫化氢释放速率分别降低33.1%和77.1%;(2)不同粒径ZVI均可以提高污泥沼气中的甲烷浓度,且依次为nZVI>800m-ZVI>200m-ZVI;(3)在23 d内,添加0.1%的200m-ZVI和nZVI使污泥的甲烷累计产生量分别提高了15.5%和40.6%,而添加0.1%800m-ZVI则使甲烷产生量降低了12.5%。nZVI可以有效控制污泥的硫化氢释放,并显著提升污泥在厌氧发酵过程的产甲烷速率。     

过氧化氢/草酸铁体系太阳光催化降解染料废水的研究

以过氧化氢 /草酸铁络合物作光氧化剂 ,利用太阳光对 10种水溶性染料模拟废水进行了光氧化降解试验研究 ,发现在日光照射下 ,过氧化氢 /草酸铁络合物能使染料溶液迅速降解。以活性艳蓝KN R为代表 ,研究各种因素对光降解的影响。结果表明 ,溶液pH为 2 0～ 4 0时 ,光降解速率快 ;溶液中Fe3 + 与草酸根的摩尔比为 1∶3时 ,光解效果最好 ;提高H2 O2 浓度可以提高光降解速率 ,但H2 O2 的利用率会降低。     

剩余污泥催化剂的制备及其脱色性能

以焦化废水脱水污泥为载体、ZnCl2为活化剂和催化剂的活性组分,采用一步法制备污泥催化剂。实验结果表明,当ZnCl2浓度为4 mol/L、固液比1∶3、焙烧温度550℃、焙烧时间40 min时,制备的污泥催化剂对亚甲基蓝的脱色性能最佳。利用制备的催化剂对活性红X-3B、弱酸性艳红B、活性蓝X-BR溶液进行脱色处理,研究反应时间、染料浓度、溶液pH、催化剂投加量和H2O2用量对染料脱色性能的影响。最佳条件下,3种废水的脱色率分别达到90.7%、97.5%和94.4%。对脱色数据进行动力学模拟,结果表明,3种染料废水脱色反应分别符合二级动力学模型、一级动力学模型、二级动力学模型。     

复合式生物除臭反应器处理城市污水处理厂恶臭气体

采用复合式生物除臭反应器处理北京某城市污水处理厂污泥浓缩池和脱水间散发的恶臭气体,研究了反应器对恶臭气体的净化效果和微生物悬浮生长区与附着生长区内的生物特性及对恶臭污染物的去除能力。该污水处理厂的恶臭气体中主要发臭物质为硫化氢和氨,除臭反应器的运行结果表明,在设备稳定运行期间,进气中硫化氢和氨的浓度分别为0.21～22.61 mg/m³和0.1～0.5 mg/m³,而出气中硫化氢浓度在0～0.06 mg/m³,氨浓度为0～0.02 mg/m³。对反应器内部测试表明,微生物悬浮生长区和附着生长区对硫化氢和氨都有一定的去除,但去除机理不同。硫化氢主要被附着生长区的嗜酸性硫细菌生物氧化,少量硫化氢在悬浮区溶于水被中性硫细菌氧化;氨主要在悬浮区靠生物硝化作用去除,少部分氨在附着区被去除,且多因化学中和作用转移到填料所含的水中。     

水生植物酸碱预处理对厌氧发酵联产氢气-甲烷的影响

采用酸碱预处理乌梁素海典型沉水植物龙须眼子菜和挺水植物芦苇,通过厌氧发酵动力学分析、还原糖变化及微观结构解析,研究酸碱预处理对水生植物厌氧发酵联产氢气-甲烷的影响。实验结果表明,酸碱预处理后水生植物厌氧发酵联产氢气-甲烷两阶段累积产气量、氢气及甲烷含量均显著提高,酸处理效果优于碱处理。采用0．5mol／LHCl预处理龙须眼子菜效果最佳,最大氢气、甲烷含量分别达42．65％和52．82％,产氢气速率为4．118mL／h,产甲烷速率最高达14．199mL／h。芦苇经1mol／LHCl预处理效果最佳,最高氢气、甲烷含量分别为32．22％和65．26％。扫描电镜微观结构分析表明,酸碱预处理可显著破坏芦苇、龙须眼子菜的纤维素结构,有效增加植物与微生物接触面积,有利于厌氧发酵联产氢气-甲烷工艺的快速启动和稳定运行。     

生物膜法净化中浓度硫化氢的研究

基于中浓度H2S的生物治理研究较少的现状,利用生物膜法进行了以活性炭为填料净化中浓度H2S适宜条件的研究.考察了温度、营养液喷淋量、空塔气速、H2S初始浓度及pH与H2S净化效率的关系.结果表明,适宜条件为温度30 ℃、营养液喷淋量10 L/h、空塔气速0.16 m3/h、H2S初始质量浓度低于60 mg/m3和pH为2.0.在适宜条件下,生物膜填料塔对H2S的净化效率可达到90%以上.     

高效聚合氯化铝的电化学合成研究

研究了一种新的聚合氯化铝的制备方法—电化学合成法。该法以金属铝为阳极,AlCl₃水溶液为电解液,采取低电压、大电流工作方式。确定了影响有效铝聚合形态的电化学和溶液化学因素,成功制备出碱化度B＝2.4,有效絮凝成分Alb含量70％以上的优质聚合氯化铝液体产品。水处理絮凝实验结果证明,电解法制备的聚合铝的絮凝效果明显优于普通聚合铝和絮凝剂。     

兰州市两场典型降水事件稳定同位素特征及其水汽来源

为了加深对短时间尺度下降水同位素变化规律的认识,利用兰州市2019年夏季典型的长历时弱降水(6月26～27日)和短时强降水(7月28日)事件短时间尺度(10 min和30 min)的连续样品,结合HYSPLIT模型对降水氢氧稳定同位素的变化特征及其机制进行分析.结果表明,降水初始阶段,二次蒸发效应使事件内连续降水的大气水线(SMWL)斜率偏小.连续样点大都分布在GMWL和LMWL上方,且SMWL的截距都大于局地年平均过量氘(8.13),说明降水一定程度上经历了水汽再循环. 6月26～27日连续2 d的降水事件,第1 d的δ~(18)O呈"L"型变化,第2 d呈波动变化,δ~(18)O不遵循降雨量效应. 7月28日,δ~(18)O呈平稳下降趋势,变化范围超过9‰. 6月26日, 500 m高度层水汽输送路径整体较短, 27日以局地水汽蒸发为主. 7月28日降水的水汽来源变化不明显,气团较单一,同位素值无明显波动.因此,对于短时间尺度下的单次降水事件,水汽来源的异同也是降水期间同位素变化的原因之一.