TiO2／UV／O2和TiO2／UV／N2体系降解水中对氯硝基苯

以商用TiO2P25为催化剂,分别在TiO2/UV/O2和TiO2/UV/N2两种体系下进行降解对氯硝基苯(pCNB)试验.采用ESR对两种体系下光催化反应形成的.OH进行测定,利用LC-MS对两种体系下反应形成的中间产物进行了定性和定量分析,最后对pCNB降解过程中氯和硝基的存在形式进行了研究.结果表明:TiO2/UV/O2体系的催化降解效果要明显优于TiO2/UV/N2体系;两种反应体系都有.OH产生,并且TiO2/UV/O2体系产生的.OH的量多于TiO2/UV/N2体系产生的.OH的量;TiO2/UV/O2体系形成的中间产物的种类要多于TiO2/UV/N2体系形成的,苯环上的氢、氯、硝基均可被.OH取代形成对硝基酚(pNP)、5-氯-2-硝基酚(5-C-2-PN)等酚类物质;两种体系下均有Cl-和NO2-存在,其中Cl-生成势与pCNB的去除势一致,只有TiO2/UV/O2体系中存在NO3-.     

新型垃圾衍生燃料制备的研究

以经预处理后的生活垃圾和少量煤为主要原料，在室温、无粘结剂条件下，采用不同的煤配比、成型压力等工艺参数，利用对辊成型机制备出了新型垃圾衍生燃料（refuse derived fuel,RDF)。测定并分析了RDF的机械强度、热稳定性、密度、反应活性等理化指标。结果表明：采用对辊成型机可以制备出合格的垃圾衍生燃料，煤的加入有助于RDF成型，RDF各项理化性质随煤配比、成型压力的不同而有规律的变化，同时得到试验条件下的较优工艺参数是煤配比30%、成型压力15MPa。     

热处理过程中城市生活垃圾氯释放特性的研究

采用热重和傅里叶变换红外光谱(TGA-FTIR)联用技术,研究了城市生活垃圾(MSW)在受热过程中氯的释放特性,同时考察了升温速率、气氛、加热终温等因素对氯释放特性的影响．利用自行设计的管式炉试验系统对MSW热反应过程的氯析出进行了定量测定,并研究了Na2SO3对MSW氯释放特性的影响．结果表明,在燃烧和热解过程中,MSW所含的氯基本上以HCl的形式释放,氯的起始释放温度随升温速率的提高而增加;在相同的升温速度下,MSW在燃烧时氯的起始释放温度比热解状态下氯的起始释放温度低．在热处理过程中,MSW灰渣中的金属氧化物可起到固氯的作用．在温度为500℃左右的情况下,持续加热30min,MSW中70％～80％的有机氯释放出来;在1200℃下保温10～30min,MSW中的无机氯有5％～25％释放出来．此外,MSW中含有Na2SO3,对无机氯的释放有促进作用。     

水中单宁酸对PAC混凝过程的影响

配制浊度为(50.0±0.50)NTU的粘土悬浊液作为试验原水,以聚合氯化铝(PAC)为混凝剂,探讨在投加植物多酚单宁酸前、后混凝沉后水的剩余浊度、pH、Zeta电位、溶解性有机物浓度、残余铝的变化规律;同时借助光学显微镜和原子力显微镜对不同混凝条件下的絮体进行了形态观测分析,进而阐述水体中天然有机物对混凝过程的影响。结果表明,水中存在有机物单宁酸会使PAC的混凝效能变差,而且这种影响与单宁酸的浓度呈正相关,不仅增加了所需混凝剂的量,而且改变了水中颗粒物的带电特性、降低了颗粒的Zeta电位、增加了胶体颗粒的稳定性。单宁酸对PAC混凝过程中生成絮体的宏观形态和微观形貌都有一定的影响。若原水中含有单宁酸,当PAC投量不足时难以形成絮体,而投加足量的PAC时,单宁酸能起到吸附架桥的作用,吸附、包裹无机颗粒一起凝聚,生成大而密实的絮体,絮体显微结构上呈现出明显的亲水层。     

臭氧预氧化/MBR工艺处理微污染原水的研究

采用臭氧预氧化/膜生物反应器(O3/MBR)工艺处理微污染地表水,通过30 d的稳定运行考察了系统的除污效能,并通过观察膜表面的微观形态对膜污染的机理进行了初步探讨。初始阶段向MBR中一次性投加2 g/L的粉末活性炭(PAC)作为生物载体,并控制水力停留时间(HRT)为0.5 h、臭氧投量为1.5 mg/L。结果表明,O3/MBR系统由于超滤膜的截留作用对颗粒物的去除非常有效,对浊度的平均去除率达到99.3%;对CODMn、DOC、UV254也有一定的去除效果,平均去除率分别为32.6%、18.7%和30.1%。尽管臭氧氧化使水中的AOC浓度有所增加,但经MBR工艺处理后,整个系统对AOC的去除率为13.4%,生物稳定性得到了提高。运行结束后的扫描电镜观察显示,超滤膜的膜孔被污泥层覆盖;通过原子力显微镜观察发现污泥层的表面粗糙不平,这两者均表明污泥层造成了膜污染。尽管该污泥层导致了跨膜压差的增加,但同时也起到了预过滤作用。     

臭氧预氧化/MBR工艺的膜污染研究

以受污染地表水为处理对象,通过与单独膜生物反应器(MBR)工艺的对比,考察了臭氧预氧化/膜生物反应器(O<,3>/MBR)工艺的除污效果及膜污染情况.两个系统均稳定运行了55d,其中预氧化工艺的臭氧投量为1.5 mg/L,臭氧反应柱的接触时间为15 min.结果表明,臭氧预氧化不仅能够有效提高对有机污染物的去除效率,而且显著降低了膜污染.三维荧光光谱分析结果显示,臭氧预氧化能够以不同方式缓解膜表面及膜孔内污染物质的积累,从而减轻了膜污染.采用凝胶色谱对水中溶解性有机物(DOM)的分子质量分布进行了研究,结果显示:在254 nm波长处,O<,3>/MBR工艺混合液中DOM的吸收强度明显低于MBR的,尤其是分子质量为500～2 000 u的有机污染物,说明臭氧预氧化能够减轻这类物质引起的膜污染.运行结束后,通过扫描电镜观察发现,臭氧预氧化能够有效降低膜孔的堵塞,从而有助于控制不可逆污染对膜过滤过程的影响.     

羟基化锌催化臭氧化水中痕量p-CNB的动力学和机理

以实验室制备的羟基化锌(ZnOOH)为催化剂,探讨了其催化水中臭氧分解和降解水中痕量对氯硝基苯(p-CNB)的途径,并通过ESR实验验证了自由基反应机理。结果表明：ZnOOH可促进水中臭氧分解,使其一级分解速率常数提高了187%。反应20 min时,O₃/ZnOOH对p-CNB的去除可以达到96.1%,比单独O₃提高了1倍多。ZnOOH催化臭氧分解过程中促进了羟基自由基生成,用叔丁醇捕获生成的羟基自由基后,ZnOOH催化臭氧氧化p-CNB的反应速率常数降低了至少10倍。催化剂表面羟基含量与催化臭氧化水中p-CNB的效果之间没有直接的关系。当溶液pH值接近表面零质子电荷点pH_pzc即表面几乎电中性时,O₃/ZnOOH降解p-CNB效果最好。     

受硝基苯污染松花江原水的应急处理工艺研究

针对受硝基苯污染的松花江原水,通过小试和生产性试验研究了粉末活性炭吸附协同高锰酸盐复合药剂（PPC）强化复合铝铁（PAF）混凝工艺对硝基苯的去除效果.小试结果表明,粉末活性炭（PAC）对硝基苯的吸附遵循一级反应动力学模型,达到吸附平衡大约需40 min,在硝基苯的平衡浓度为5.0μg/L时,PAC对其吸附容量大约为2 mg/g.根据试验结果,将PAC的投加点选在松花江饮用水源地,投加量为40 mg/L;当PPC的投量为0.3～0.5 mg/L时有明显的强化混凝效果.生产性试验的结果表明,当原水硝基苯浓度为25.9～66.2μg/L时,经PAC在取水管道中吸附约2 h后,进厂水的硝基苯浓度稳定在2μg/L以下,滤后水的硝基苯浓度＜1μg/L,滤后水的浊度在1 NTU左右。PAC预吸附协同PPC强化PAF混凝是控制受污染松花江水中硝基苯的一种有效应急工艺。     

液液微萃取气相色谱法快速测定硝基苯

以正己烷为萃取剂，采用液液微萃取气相色谱法对松花江水体中的硝基苯进行了快速测定。该方法的检测下限为0．1μg／L，测定标准偏差（sD）为1．16～5．54μg／L，相对标准偏差（RSD）均小于6．5％，加标回收率为100．72％～108．02％。对比结果显示，该方法与其他实验室测定结果的最大偏差为6％。     

利用物质磁化性质定性分析邻间对苯二酚同分异构体

研究了一项新的分析技术"电磁感应式磁化定性分析装置".采用该技术定性分析了邻、间、对苯二酚同分异构体样品,监测了3种苯二酚溶液在一段时间内的氧化过程.该分析技术是利用不同单组分样品的磁化性质不同的原理,采用检测电磁感应电动势的方法、测定样品磁化后所产生的附加磁场变量强度进行定性分析的,通过实验表明,该分析技术可以定性分析邻、间、对苯二酚同分异构和大分子量样品,还可以监测样品的动态氧化还原过程.