PbO2电极氧化有机废水的研究

采用电沉积法制备PbO2电极及其复合电极,并以其为阳极对含酸性红B的模拟染料废水进行处理。结果表明Co-Bi-PbO2/Ti电极兼有较高的催化效果和较长的使用寿命,是今后研究和发展的重点。极化曲线的研究表明,Co-Bi-PbO2/Ti电极的析氧电位约在2.1Vvs.RE(RE:SO42-Hg2SO4Hg),明显高于石墨和Sn-SbOx/Ti电极,有较高的析氧过电位,这也正是Co-Bi-PbO2/Ti氧化有机物能力强的原因。     

二苯碳酰二肼法测定铬泥中总铬的研究

采用国标HJ/T 166-2004中规定的酸分解方法和过氧化钠碱熔法对污泥样品进行消解处理后,用二苯碳酰二肼光度法测定样品中总铬(Cr)的含量。试验结果表明:酸分解法和过氧化钠碱熔方法的测定结果存在明显差异,将高灵敏度的二苯碳酰二肼比色法与过氧化钠消解样品相结合,不仅操作简单,大大节约时间,且灵敏度、准确度、精密度均较高,是值得推广的总铬含量测定的方法。     

水热污泥渣活性炭的制备及其应用

利用城市污水厂剩余污泥经水热反应(T=320℃、P=12 MPa、RT=10 min)得到的污泥水热渣为原料,以ZnCl2为活化剂制备污泥水热活性炭。通过正交、单因素分析,研究制备工艺条件对污泥活性炭碘吸附性能及产率的影响。结合比表面积、孔径分布和浸出特性,对制备的污泥活性炭的性能进行评价,并探讨其作为水处理吸附剂的去除效果。结果表明当活化温度为450℃、活化时间为30 min、ZnCl2浓度为40%、固液比为1∶2时为最佳制备条件,制得的水热污泥活性炭的碘吸附值为543 mg/g、产率为56.0%。其比表面积为501.4 m2/g、平均孔径为5.78 nm、孔体积为0.47 mL/g、微孔体积为0.18 mL/g、中孔体积为0.21 mL/g,污泥中重金属大多被固化。将该产品用于处理ASBR出水,当吸附平衡时间约为90 min、投加量为11 g/mL时,COD的去除率为87%,吸附容量为76.82 mg/g。     

有机污染物臭氧氧化反应动力学研究

臭氧氧化是一种应用普遍的高效污水处理工艺。本文实验研究了硝基苯、苯胺、1,10-菲啰啉、邻氯苯酚、对二甲氨基苯甲醛、苯磺酸、对氨基苯磺酸、3-苯丙酸、亚甲基蓝、罗丹明B、间甲酚紫和苯酚等12种有机污染物化合物的臭氧氧化降解规律,探讨了有机物污染物臭氧（O₃）氧化降解的反应动力学特征。实验结果表明:在连续通入1 h24 mg·L^-1·min^-1的O₃之后,TOC去除率在碱性条件下明显优于酸性和中性条件,在酸性和中性条件下去除率介于10%～50%之间,而在碱性条件下,去除率基本介于35%～50%之间,初始反应过程符合一级动力学反应。12种有机物O₃氧化降解的平均动力学速率常数K_TOC在酸性、中性和碱性条件下分别为0.024±0.013、0.024±0.014和0.032±0.015,TOC降解速率在碱性条件下较酸性条件下和中性条件下提高了67%:在相同的pH条件下,不同物质的降解速率也有明显的差异,但是各种物质降解速率趋势变化不大,3个pH下,苯磺酸、3-苯丙酸和1,10-菲啰啉降解得最慢,总体降解趋势与pH和物质的本身结构呈现出很大的相关性。     

紫外-双氧水复合氧化体系中有机污染物降解速率的定量构效关系研究

本文研究了天青B、2,4-二硝基苯肼等20种有机物质在紫外/双氧水(UV/H_2O_2)体系下的降解速率和物质结构的相关关系。该实验在T=298 K、pH=4条件下使用波长λ=254 nm的紫外光和过量的H_2O_2(投加量为8ml/L)进行。有机物的去除率采用色度去除率(R_(color))来表示。在反应的初始阶段,色度的去除遵循伪一级反应动力学,并通过一级动力学公式计算得出有机物去除的一级动力学常数,Kcolor。运用Gaussian09和Material Studio(MS)7.0计算了这些有机物的18种量子化学参数,并用SPSS构建了这些量子化学参数与lnK_(color)的关系模型,得出了最优的定量构效关系(QSAR)模型:lnK_(color)=-4.837+12.996*EHOMO+5.655*q(C)_(max)+28.764*f(-)_(min)+39.293*q(CH)_(max)-18.230*q(CH)_(min)。该模型表明在UV/双氧水体系下,这20种有机物的反应动力学常数与EHOMO、q(C)_(max)、f(-)_(min)、q(CH)_(max)和q(CH)_(min)具有相关关系,q(C)_(max)、q(CH)_(max)和q(CH)_(min)揭示了有机物发生氧化反应最可能的活性位点,EHOMO反映了有机物分子的供电子能力,而f(-)_(min)则对应着有机物反应中最不易发生亲电进攻的位点,反之则是最易发生亲核反应的位点。该模型的R~2=0.873,内部验证q~2=0.626,外部验证Q~2_(ext)=0.908,验证结果表明模型具有良好的预测能力及稳定性。     

换热器辅助太阳能氧化处理垃圾渗滤液的应用

研究了换热器辅助太阳能氧化法处理垃圾渗滤液在工程上的应用,分析了反应温度对太阳能Fenton氧化技术的影响,讨论了换热器的换热效率和经济性。结果表明换热器辅助太阳能系统大幅提高了Fenton法氧化垃圾渗滤液的效果,COD的去除率可以达到90％以上;换热器换热效率高,具有较强的经济性。太阳能氧化处理技术因其成本低、绿色环保,在工程上具有广阔的应用前景。     

Fenton法对有机物降解的定量构效关系

以偶氮苯、蒽醌、2-氯苯酚、皂黄、苯磺酸、硝基苯、邻硝基苯胺、对氨基苯磺酸、对二甲氨基苯甲醛、甲基红、2,4-二硝基苯肼、间甲酚紫等12种不同结构的有机化合物为研究对象,得到Fenton法处理条件下有机物以色度为表征的降解率,即色度去除率,初步分析了有机物以色度为表征的降解速率常数与有机物结构的关系。随后运用化学软件Gaussian09软件的密度泛函理论B3LYP／6—311g（d,p）方法计算得出12种有机化合物的9个量子化学结构参数,对有机物以色度为表征的降解速率常数与结构参数之间的关系进行分析,结果表明有机物的偶极距队结构体系内C原子NBO电荷最小值口。一、最低未占有轨道能Eu一三个量子化学参数与其有机物以色度为表征的降解速率常数显著相关,据此可为开展Fenton法降解有机物构效关系的定量建模研究奠定理论基础。     

几种高温合金在超临界NaCl水溶液中的腐蚀行为对比

将P92耐热钢、304不锈钢、316L不锈钢以及TMS75镍基合金以挂片方式浸泡在超临界NaCl水溶液中进行腐蚀试验,通过分析氧化层的形貌、物相和成分,对其腐蚀行为进行了对比研究。结果表明:P92耐热钢的腐蚀速率最大,为20.37mm·a-1,304和316L不锈钢的腐蚀速率分别为6.27,2.74mm·a-1,TMS75镍基合金的腐蚀速率最小,为0.67mm·a-1;P92耐热钢表面氧化层存在大块状氧化皮,顶部存在320μm左右的氧化层;304不锈钢和316L不锈钢表面氧化层中存在少量的氧化皮,侧面不存在氧化层顶部存在很薄的氧化层;TMS75镍基合金的表面氧化层平整致密,侧面氧化层厚约为180μm,顶面氧化层厚约为120μm;所有试样的氧化层中均存在穿插于氧化层中的针状NaCl,它使P92耐热钢、304不锈钢和316L不锈钢的氧化层变得疏松、易脱落,但对TMS75镍基合金的氧化层影响较小。     

热活化过硫酸钠对偶氮染料的降解规律

采用热活化过硫酸钠氧化法研究了8种偶氮染料在不同pH条件下的降解规律。试验结果表明,8种染料偶氮染料在酸性和碱性条件下的最终色度去除率优于中性条件,大部分偶氮染料的色度去除率均在80%以上。色度降解的初始反应过程符合一级动力学反应,8种偶氮染料在60℃加热条件下氧化降解的平均动力学速率常数Kcolor在酸性、中性、碱性条件下分别为0.330 6±0.171 7、0.773 4±0.266 9和0.897 5±0.428 2。色度的去除速率在碱性条件最快,较之酸性和中性条件提高了171%和16%。酸性、中性和碱性条件下TOC的平均去除率分别为51%、27%和42%,酸性和碱性条件更有利于降解的进行。对比偶氮染料色度和TOC的去除率,发现色度去除率大多远高于TOC去除率,偶氮染料在氧化过程中仅有一部分被完全矿化,一部分则被降解为有机小分子物质。不同物质的降解趋势主要取决于物质本身的结构和pH值。     

河道疏浚底泥制备泡沫混凝土试验研究

利用河道疏浚底泥制备泡沫混凝土,研究了石灰、粉煤灰和微硅粉部分代替水泥,以及外掺偏硅酸钠、水玻璃和生物炭对所制备的底泥基泡沫混凝土抗压强度、导热系数和吸水耐水性能的影响。结果表明,微硅粉的加入优化了孔隙分布,可诱发火山灰反应,改善底泥基泡沫混凝土的综合性能;外掺2%的大麦草生物炭(500℃)可使底泥基泡沫混凝土的抗压强度提高14.2%,导热系数降低4.78%;添加石灰、粉煤灰和偏硅酸钠降低了泡沫混凝土的综合性能;水玻璃对泡沫混凝土的性能影响不大。