超重力强化臭氧高级氧化技术的研究进展

臭氧高级氧化技术因其绿色高效、适用性广、操作简便等优势，成为当前水处理领域前沿技术之一，但臭氧在传统反应器内普遍存在吸收效果差，臭氧利用率低等缺陷。旋转填料床（RPB）利用高速旋转的填料产生超重力场，将液体剪切破碎为细小的液膜、液丝或液滴，其较高的相界面积、不断更新的界面以及内部流体的强制湍动，加快了臭氧的传质与分解，该技术对于传质受限的臭氧高级氧化过程的强化有着突出的优势。本文简述了超重力强化臭氧氧化过程的原理，介绍了RPB与O₃、O₃/H₂O₂、O₃/Fenton、O₃/PS（过硫酸盐）、催化臭氧氧化等高级氧化法耦合应用处理有机废水的研究现状，并对超重力技术的优势及技术突破进行了述评，总结了超重力应用臭氧高级氧化技术的潜在经济效益和环境效益，提出功能化填料及大型RPB的开发需求，以期为超重力技术在废水处理领域的拓展应用提供理论基础和技术参考。     

RuO2-IrO2-SnO2／Ti电极电催化氧化降解苯酚废水

针对火炸药废水中所含苯酚类污染物排放量大、难降解的问题,以RuO_2-IrO_2-SnO_2/Ti为阳极、Ti为阴极,氯化钠为电解质,采用电催化氧化法对模拟含苯酚火炸药废水进行了研究。考察了氯化钠浓度、电流密度、pH值、苯酚废水初始浓度对苯酚去除率等的影响。在苯酚去除率最佳的条件下研究了总有机碳(TOC)、化学需氧量(COD)去除率随时间的变化。采用高效液相色谱法推测了降解苯酚的中间产物及过程。结果表明,在氯化钠浓度为13 g·L~(-1),电流密度为30 mA·cm~(-2),pH值为5,苯酚废水初始浓度为500 mg·L~(-1)的条件下,反应60 min,苯酚去除率可达99.85%。在苯酚去除率最佳的条件下,反应100 min,TOC和COD的去除率分别可达53.55%、59.37%。该电极易于催化ClO~-、·OH等活性基团与苯环发生亲电加成反应生成芳香族化合物,并迅速将其氧化降解为脂肪族化合物及CO_2和H_2O。     

超声波/超重力-臭氧法处理DNT废水的实验研究

常温下使用超声波/超重力-臭氧法对DNT废水进行处理,考察了超重力因子β、初始pH值、液气比(L/G)、臭氧浓度以及处理时间等因素对硝基化合物和COD去除率的影响。实验结果表明:该技术对DNT废水的处理效果较好,在最佳工艺条件β=130,pH=12,L/G=2,臭氧浓度为40mg/L时,处理5h后,硝基化合物和COD去除率分别达到94.28%、86.5%。     

硝化棉虚拟生产操作培训系统的开发

硝化棉生产虚拟操作培训系统,包括理论知识和实物模型、事故场景和数据库、虚拟操作及操作考核测试模块等.实物模型和事故场景用3DS MAX制作.数据库采用VB和Access实现.操作考核成绩评定使用CENTUM顺控表的工作单组态方法.该系统培训内容含:全流程、工序及工况培训.     

碳纸负载铅电极的制备及其催化顺丁烯二酸电还原合成丁二酸

通过一步电沉积法制备CP@Pb电极,并将其用于催化顺丁烯二酸（C₄H₄O₄）电还原反应合成丁二酸（C₄H₆O₄）。利用SEM、TEM、XRD等手段对CP@Pb电极表面结构、物相组成等进行表征,通过CV及CP等方法研究CP@Pb电极在酸性环境中对C₄H₄O₄的电还原催化行为。结果表明,CP@Pb电极对C₄H₄O₄电还原具有良好的催化性能;反应温度为318.15 K时,在0.25 mol/L H₂SO₄+0.30 mol/L C₄H₄O₄中还原电流密度达到191.3 mA/cm²（-1 V）;当还原电流密度为120 mA/cm²时,合成丁二酸的纯度为96%。     

旋转填料床强化Fenton试剂处理DNT废水实验研究

采用旋转填料床强化Fenton试剂处理DNT废水,确定了最佳工艺条件:Fe2+投加量为0.07mol/L,H2O2的投加量为0.53mol/L,pH值为1,温度为40℃,反应时间为5h,旋转填料床转速为1 500r·min-1;该条件下处理DNT废水,COD去除率达到98.57％,硝基化合物去除率达到97.64％,BOD/COD为0.62,后续处理可采用一般生化法;并对该最佳工艺条件进行放大化研究,为该法的工业化应用奠定基础.     

错流旋转填料床中络合铁-888法脱除模拟气中H_2S

以错流旋转填料床为脱硫设备,络合铁-888复合体系为脱硫剂,对模拟气中的H2S进行了脱硫实验研究。考察了气液流量比、超重力因子、气体流量、H2S入口质量浓度对脱硫率的影响,并对比分析了888、络合铁及络合铁-888复合体系的脱硫效果。结果表明,在气、液接触极短时间内,络合铁-888复合体系获得了99%以上的脱硫率,较888及络合铁脱硫剂的脱硫率明显提升,说明脱硫剂复合之后性能得到优化,脱硫能力更强。相比888脱硫剂,络合铁体系更适合于旋转填料床脱硫过程,其受气体流量变化影响较大,适合于脱除低含硫尾气中H2S的场合。     

甲醇柴油乳液稳定性研究

在20℃下,研究了复配乳化剂及助乳化剂的含量、HLB值、甲醇含量、乳化时间及转速等对甲醇柴油乳液稳定性的影响规律。研究结果表明,随着复配乳化剂及助乳化剂的含量、HLB值和转速的增大,乳液的稳定性呈现先升高后降低的趋势。随着乳化时间的延长,稳定性先升高后趋于基本稳定。随着甲醇含量的增大,乳液的稳定性逐渐降低。实验得到的适宜操作参数:乳化时间为2 min、转速为5×2 800 r·min-1、HLB值为4.5、乳化剂及助乳化剂质量分数均为3%、甲醇质量分数为15%。测得Sauter平均直径D=13μm。     

铁炭微电解法处理DNT生产废水

针对DNT生产废水毒性大和难生物降解的特点,采用铁炭微电解法对DNT生产废水进行处理。研究了初始pH值、铁和活性炭质量比、电解质浓度与反应时间对DNT生产废水中硝基化合物及COD去除率的影响。用扫描电镜研究了微电解实验前后铁炭表面的形貌变化。结果表明,在铸铁与活性炭组成的微电解体系中,pH值为1、铁与活性炭的质量比为1.5:1.0、电解质Na_2SO_4质量浓度为300mg/L、反应时间为90min的操作条件下,硝基化合物和COD去除率分别为82.16%和68.43%,BOD_5/CODc,由0.035提高到0.280。反应后的铁炭表面被絮状体及片状晶体覆盖,从而抑制了微电解反应的进行。     

不同填料错流旋转填料床气液传质特性研究

为了探索不同填料错流旋转填料床的传质性能,以Na2CO3水溶液吸收空气中硫化氢为实验体系,对装有不锈钢丝网、塑料波纹孔板和θ环填料的错流旋转填料床的气液传质性能进行研究。实验确定的适宜操作条件为:超重力因子7.8,气体流量2 m3/h,液气比20 L/m3,碳酸钠质量浓度12 g/L;在此条件下,3种填料的脱硫率均可达到90%以上。在相同操作条件下,不锈钢丝网填料的脱硫率及气相总体积传质系数大于塑料孔板填料大于θ环填料;错流旋转填料床中,规整填料的气液传质效果优于乱堆填料。文中的研究结果为错流旋转填料床填料的选取及在脱硫方面的应用提供了依据。