高压脉冲电晕降解液相苯酚的实验研究

利用针-筒式反应器进行高压脉冲电晕放电降解液相苯酚的试验,研究Fe2+、脉冲电压峰值、脉冲频率、曝气及pH等对苯酚降解的影响.结果发现,苯酚降解率随着Fe2+添加量的增加先升高后降低,最佳Fe2+的添加量为0.015 mmol/L;提高脉冲电压峰值、脉冲频率、曝气体积流量和pH均可达到提高苯酚降解率的效果,其经济性、适应性最佳值如下：脉冲电压峰值为40 kV,脉冲频率为180 Hz,曝气O2的体积流量为6 L/min,此条件下苯酚降解率可达到84.8 %;偏碱性环境有利于苯酚的降解;曝气种类对苯酚降解率有较大影响,降解率由高到低依次是氩气、氧气、氮气.当曝气源为氩气时,苯酚的降解率可达到98.1 %.     

等离子体协同催化脱除NOx的影响因素

采用铜氧化物催化剂与低温等离子体协同的方法,以脱除汽车尾气中NOx为目的,研究了NO气体初始浓度、空速、催化剂装填量,以及等离子体反应器输入电压对NO脱除率的影响规律。研究发现NO脱除率随气体初始浓度和空速增加先升高再降低,存在最大峰值;在等离子体协同作用下催化剂装填量对NO脱除率影响顺序为：反应器装满催化剂〉反应器装满塑料球〉反应器部分装填催化剂〉未装填催化剂;随输入电压增大NO脱除率增加;催化剂不仅具有催化和存储性能,而且还具有阻挡放电介质的功能。在本研究中当NO初始浓度在2.56×10-4左右、反应器装满催化剂、空速10.2s-1左右时,NOx获得最大脱除率。     

不同电极结构等离子体反应器的放大试验研究

应用脉冲放电等离子体技术,在三种不同电极结构的线板式反应器内对模拟甲苯废气的净化进行了放大试验.三种反应器是A-无阻挡式、B-陶瓷板阻挡式和C-陶瓷板阻挡并负载MnOx催化剂式.采用一种基于闸流管开关、Blumlein脉冲形成网络和脉冲变压器技术的高压脉冲电源,其最大输出功率为1kW,最大脉冲电压峰值为100kV.试验结果表明: 当甲苯的初始质量浓度为5.4g/m3、处理气量为4m3/h、峰值电压为67kV、重复频率为300Hz时,反应器A的甲苯去除率为47%,B为64%,C可达80%;当能量密度相同时,C的甲苯能量利用率最高,B次之,A最低;陶瓷板的阻挡有效地降低了反应器放电产生的臭氧质量浓度;当峰值电压相同时,陶瓷板的阻挡有利于提高次峰电压、峰值电流、峰值功率、单脉冲能量及其注入反应器的平均功率;MnOx催化剂的存在可强化放电等离子体去除甲苯的过程.     

低温等离子体降解甲苯影响因素分析

采用变频低温等离子体技术对甲苯进行降解,考察了场强、频率、停留时间和初始质量浓度对甲苯降解率的影响.通过一次回归正交设计,建立了多元线性回归模型,得出了各因素与降解率之间的定量规律,确定了实验范围内的最优方案,并进行因素影响趋势实验对理论结果进行验证.结果表明,在最优方案条件下降解率理论最高值可达到86.64%.在实验范围内,各因素与降解率呈线性相关关系.而在电场参数(场强、频率)的上水平附近,降解率呈现出由线性转为非线性的趋势.     

圆孔多孔板水力空化降解对硝基苯酚废水的试验研究

试验基于水动力学实验室自主研发的多孔板型水力空化反应装置,进行了降解对硝基苯酚废水的研究.通过对不同过孔流速、不同几何参数多孔板、不同初始质量浓度对硝基苯酚进行空化试验,提出了空化数、过孔流速、初始质量浓度、处理时间、孔口数量、孔口大小与对硝基苯酚降解率的关系,为提高对硝基苯酚降解率提供了依据.试验结果表明:增加流速,选取最佳初始浓度,适当延长处理时间,设计孔板时适当增多孔口数量以及增大孔口大小,可以提高对硝基苯酚废水的降解率.     

高频脉冲动态电聚结显微实验研究

高频脉冲电聚结技术是一种利用脉冲电场处理原油的电脱水技术,适用于处理含水率高的原油。设计了动态电聚结在线和离线实验装置,从显微层面研究了流动和电场参数对高频脉冲电聚结技术效果和能耗的影响。研究结果表明:随着电压的增加,电聚结效果先提升后下降;随着频率的增加,电聚结效果先提升后下降;随着脉宽比的增加,电聚结效果提升;电压、频率、脉宽比的增大都会提高能耗。流动能够促进电聚结,尤其是液滴间距离较大时,但是过高的流速会产生相反的结果,且流动对能耗基本无影响。     

聚苯硫醚接枝聚丙烯酸的研究

以丙烯酸(AA)为单体对聚苯硫醚(PPS)进行低温等离子体接枝聚合,采用增重法测定不同处理条件下产物的接枝率,研究了等离子体处理时间、接枝单体溶液浓度、等离子体处理功率对接枝率的影响．结果表明:接枝单体的质量分数过高过低都不利于PPS的接枝;最佳处理条件为等离子体处理时间为120 s、等离子体处理功率为50 W、接枝溶液质量分数为30％．     

大港页岩油高频脉冲处理参数优化研究

页岩油具有凝点高、含蜡量高、乳化程度高的特点,导致传统热化学脱水工艺对页岩油采出液处理效果欠佳,难以达到外输标准。高频脉冲原油处理技术可以高效脱水,但对页岩油采出液处理参数的优化研究较少,因此研究了高频脉冲原油处理技术对大港页岩油采出液的处理效果,并对处理参数进行了优化。结果表明,高频脉冲脱水技术可以实现页岩油采出液有效破乳,显著降低页岩油含水率。通过处理参数的优化发现,电场强度和电场频率的提高均有利于提高脱水效率,同时,存在脱水效果最好的电场处理时间、操作温度以及破乳剂质量分数参数;在电场强度为200 kV/m、电场频率为5 kHz、电场处理时间为60 min、操作温度为75℃、破乳剂质量分数为0.010%的条件下,页岩油脱水后含水率为0.48%,综合效益最好。研究结果为页岩油采出液处理参数优选提供了技术支撑。     

低温等离子体协同絮凝剂净化印染废水

采用针一板式反应器,研究探讨低温等离子体协同絮凝剂处理印染废水色素和COD的影响规律。试验首先探讨了低温等离子放电条件（放电电压、放电时间、放电间距）对印染废水色素和COD处理效果;其次研究在最佳的低温等离子放电条件下,加入絮凝剂对印染废水色素和COD处理的协同作用。结果表明印染废水的脱色率和COD脱除率随输入电压的增大和放电时间的延长而增加;放电介质及放电间距对净化效率也有重要影响,在气相中放电的脱色率优于在液相中放电,COD的脱除率随放电间距的增加而降低。最佳工艺参数为放电电压20kV、放电时间20min、放电间距为阳极在液面以上约12mm,先经过等离子体放电再加入絮凝剂的废水净化效果优于先加絮凝剂再放电的工艺过程。     

黑曲霉对菲共代谢降解的影响

研究废水中多环芳烃类有机物污染物的共代谢降解行为,考察pH值、初始体积分数、共代谢底物以及最佳体积分数比对菲共代谢降解的影响.结果表明:在真菌黑曲霉降解菲时通过黑曲霉生长曲线的实验可知,黑曲霉的最旺盛生长时间为30 h;通过对菲初始体积分数的选择,得出黑曲霉降解菲的最佳体积分数为100×10-6;通过对不同共代谢底物的实验,得出最佳共代谢底物为琥珀酸钠;对一级基质和二级基质不同体积分数比实验,得出最佳体积分数比为1∶1;对酸度进行选择,得到pH值为6.0～7.0时,效果最好.最佳条件时降解率可达到98.6%.     

等离子体协同V_2O_5-WO_3/TiO_2催化降解恶臭气体的试验研究

针对恶臭气体污染问题,以甲硫醚(DMS)为对象,研究介质阻挡放电等离子体协同V_2O5-WO_3/TiO_2催化剂对恶臭气体降解的影响规律.考察不同参数(能量密度、气体流量、体积分数)对甲硫醚降解效果的影响及副产物生成规律.结果表明,V_2O_5-WO_3/TiO_2催化剂对甲硫醚的降解有明显的促进作用.随着V_2O_5质量分数的增加,催化剂比表面积减小,氧化还原性提升.甲硫醚降解效率和能量效率随V_2O_5质量分数的增加而增加.当V_2O_5质量分数为0.6%,能量密度为788.4J/L时,甲硫醚降解效率为91.6%,甲硫醚降解的能量效率为6.54g/(kW·h).甲硫醚初始体积分数越高,气体体积流量越大,降解效率越低.     

丛枝菌根真菌-植物对石油污染土壤修复实验研究

为了寻求石油污染土壤的菌根生物修复方法,模拟两种石油污染土壤浓度,以玉米为接种植物,采用Glomus mosseae(G.m)和Glomus versifome(G.v)单接种和双接种,进行菌根真菌-植物对土壤石油烃降解实验研究.结果表明:在石油污染浓度(石油的质量分数)0.2%和2%条件下,石油烃降解率与菌根侵染率、玉米根干重和植株干重均呈现相关性,两组相关系数分别为0.829 6～0.878 5,0.962 0～0.974 5.接种丛枝菌根真菌处理的菌根侵染率、玉米生长量和石油烃降解率均远高于对照处理,丛枝菌根真菌能有效促进石油烃降解;G.v真菌比G.m对高石油污染浓度具有更强的适应性,更适合作为处理高浓度石油污染土壤的接种菌.双接种处理的菌根侵染率和石油烃降解率等均高于单接种处理,两种菌种的协同作用,可有效促进植物生长和石油烃降解.     

高压脉冲等离子体作用于水中天然有机质特性研究

采用高压脉冲等离子体处理富里酸溶液,结果表明:由于等离子体的热解及氧化作用.随着脉冲电压峰值及富里酸溶液浓度的增加,溶液的pH、ORP逐渐减小,溶液的温度、浊度逐渐增加,体系中加入硝酸后能够放大等离子体作用.作为水中NOM浓度的替代参数,Uv254在等离子体作用下缓慢增加,而TDC的降解符合准一级反应规律,在35kV高压脉冲电场作用之后,TDC去除率由22.6%增至33.4%,加入硝酸后,由25.6%增至36.7%.     

水体中对氯苯酚的电化学降解研究

目的研究电化学氧化法对水体中的对氯苯酚的降解效果.方法以对氯苯酚溶液为模型污水,通过静态试验研究支持电解质浓度、初始质量浓度、外加电压、初始pH值、不同的反应体系等对电化学氧化降解对氯苯酚效果的影响.结果实验表明处理对氯苯酚污水的较佳条件是:外加电压为5V,电解质浓度为0.03 mol/L,初始pH值为2.9,极间距为15 mm.对氯苯酚的降解效率可达80%以上,初始pH值对对氯苯酚的降解效果影响较大.结论电化学氧化法能够有效降解模型污水中的对氯苯酚,加强传质可有效提高降解效率,较低的操作电压,有助于降低处理成本.     

介质阻挡放电废气中萘的降解特性和机理

针对大气中日益严重的多环芳烃（PAHS）污染问题,采用介质阻挡放电对模拟废气中萘的降解特性和机理进行了研究,分析萘的初始体积分数、停留时间和废气组分对萘降解效率和降解产物的影响,并通过对降解副产物的分析,探索其降解机理.研究结果表明：萘初始体积分数的增加引起了萘降解效率下降,但提高了降解的能量利用率;随着反应停留时间的延长,萘的降解效率趋于平稳,COx选择率逐步提高;当废气中氧气的体积分数为3%时,70%以上的萘能被降解,但COx选择率却只有30%;当氧气体积分数为3%～20%时,萘的降解效率相对稳定,但COx选择率却稳步提高;当氧气体积分数为20%时,COx选择率达到77%.根据降解副产物的分析,氮气激发态在萘的初始降解过程中起到重要的作用,而且O自由基能够通过与萘分子的直接碰撞反应促进萘的降解,而萘的深度降解则依靠O、OH等自由基的氧化.     

等离子体处理对棉织物染色性能的影响

为改善棉织物染色性能,对等离子体处理后棉织物染色的性能变化进行分析。等离子体处理功率为固定300W,气体为氩气,改变处理时间,研究等离子体处理对棉织物吸湿性能、染色性能及物理性能的影响。分析可知:等离子体处理能改善织物的吸湿性能和染色性能,随着处理时间的增加,棉织物的吸湿性能、上染率和K/S值在大幅改善后会趋于平缓,色牢度会有小幅改善。等离子体处理会损伤棉织物的物理性能,随着处理时间的增加织物的断裂强力会不断下降。结果表明:合理控制等离子体处理工艺参数可改善棉织物的染色性能。     

低温等离子体处理对聚乳酸非织造布材料性能的影响

采用低温等离子体处理技术对聚乳酸非织造布材料进行不同时间的等离子体处理,计算处理前后的失重率,并利用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分别考察了试样的表面形态和内部结构的变化,分析了处理时间对试样的润湿接触角和自然降解性能的影响.结果表明:在一定时间范围内,增加处理时间,聚乳酸非织造布的失重率逐渐增大,润湿接触角逐渐下降,经处理5 min后,由原来的113.86°下降为70.27°.这表明由于低温等离子体处理会对材料表面产生一定的刻蚀,同时增加了一些官能团尤其是亲水性基团,最终使其吸湿性和生物降解性都有所提高.     

基于响应面优化的常压等离子体技术处理模拟染料废水

近年来,常压等离子体技术在水处理领域得到快速发展,具有较好的应用前景,但工业化应用还需降低运行能耗、提高处理效率。以结构复杂、性质稳定的亚甲基蓝模拟染料废水作为实验研究对象,采用易于工业化推广的常压条件下空气介质阻挡放电水处理反应器。研究放电电压、空气体积流量、初始浓度、初始pH值、初始电导率对亚甲基蓝废水处理效果的影响,定量分析·OH在介质阻挡放电反应器处理亚甲基蓝废水过程中的贡献。采用Box-Behnken响应面法,得到系统的最佳运行参数：初始pH值为4、放电电压为13 kV、初始浓度为100 mg/L。结果表明：该装置可以有效处理亚甲基蓝废水,且在最优条件下放电15 min,亚甲基蓝（MB）降解率为95.39%,能量效率为14.87 g/ kWh,反应速率为常数0.202 6 min^-1,溶液COD值降低了62.63%,色度变化也较为明显,说明该装置可以工业化应用于有机染料废水的处理。     

低温等离子体净化甲醛气体的实验研究

采用低温等离子体技术净化甲醛气体.主要考察了甲醛去除效率和绝对去除量与电源施加电压、初始浓度、气体流速和功率之间的关系,并对低温等离子体技术去除甲醛的机理进行了分析.实验结果表明,其他条件稳定不变的情况下,甲醛的去除效率随着电源施加电压和功率的提高而提高;随着初始浓度和气体流速的降低而升高;甲醛的绝对去除量随电源施加电压、初始浓度、气体流速和功率的增加而增加.在实验条件下,每处理1 mg甲醛气体需消耗电功约为0.092 kwh.     

微波降解水中亚甲基蓝的研究

对微波/过氧化氢联合降解水中亚甲基蓝进行了研究。考察了过氧化氢质量分数、pH、亚甲基蓝初始质量浓度等因素对亚甲基蓝降解效果的影响。结果表明,微波-过氧化氢降解亚甲蓝具有明显的协同作用。在实验条件下,采用微波-过氧化氢协同降解亚甲基蓝时,过氧化氢质量分数越高,亚甲基蓝降解率越高。溶液pH值对亚甲基蓝的降解率有明显的影响,当pH为6~7时,降解率有最小值。随着亚甲基蓝初始质量浓度升高,其降解率降低。微波-过氧化氢联合降解亚甲蓝的反应级数为一级,反应常数为0.189 8min-1,反应活化能为2.76kJ/mol。在亚甲基蓝初始质量浓度为50~70mg/L、H2O2的质量分数1.0%、反应温度473K、pH值为3或12、反应时间为7min时,亚甲基蓝降解率为95.0%~96.0%。