摘要：石油烃(TPHs)在土壤中难以降解,并具有生物毒性,异位热脱附(ESTD)在修复石油烃污染土壤方面极具应用潜力。采用实验室模拟异位热脱附装置,研究了热脱附载气含氧量及土壤石油烃污染浓度对可萃取石油烃(EPHs)中柴油段(DRO)和重油段(ORO)的5种组分去除率的影响。结果表明:在初始浓度为5 000~20 000mg·kg-1时,在20 min内的脱附率均不超过50%;当初始浓度增加到40 000 mg·kg-1、脱附时间为20 min时脱附率可以达到68.2%。热脱附时间为50 min时,40 000 mg·kg-1污染土壤的残余浓度为407.1 mg·kg-1。DOR组分相同时间的脱附率随污染浓度的升高而升高,ORO组分在50 min之内不能完全脱附,脱附率随着污染物浓度上升会出现先增大后减小的趋势。在250℃时,DRO中3个组分的去除率均随着气氛含氧量的增加而呈现明显的增长趋势。在400℃条件下,ORO中2个组分分别在含氧量为12%和15%时达到最高的去除率。本研究结果可为ESTD技术修复不同浓度的石油烃污染土壤的工程设计参数提供参考。

摘要：针对PCB络合废水络合铜浓度高、COD难达标、可生化性差等特点,在研究铜对铁碳微电解和Fenton氧化的催化作用的基础上,采用催化铁内电解-Fenton催化氧化联合自催化氧化还原技术对PCB络合废水进行处理,并通过混凝实验进一步去除废水中污染物。零价铁可置换出络合铜中的铜,单质铜与零价铁可形成Fe-Cu催化还原体系,对Fenton氧化也具有催化作用,可有效提高废水的处理效果。通过单因素实验确定各工艺最佳反应条件,实验结果表明,催化铁内电解最佳工艺条件为:p H=2,反应时间为60 min,铁屑投加量为5 g/L;Fenton催化氧化最佳工艺条件为:p H=3,反应时间为60 min,H2O2投加量为15 m L/L;混凝实验PAM最佳投加量为10 mg/L。最佳工艺条件下废水COD和总铜去除率分别可达到94.5%和98.8%,B/C由0.12提高到0.32,废水可生化性得到显著提高,为后续处理创造了条件。

摘要：植物光合作用是吸收光能,把CO_(2)和水转化成富能有机物,同时释放氧气的过程.受此启发,利用太阳光将CO_(2)转化为碳氢燃料的人工碳中和技术引起了广泛关注.人工光合作用能否成功实施取决于光催化剂的设计制备.无机半导体已被广泛研究用于CO_(2)光还原反应(CO_(2)PRR),但其存在金属氧化物的带隙较宽且难以调节、导致光吸收较差和金属硫化物的光腐蚀问题严重等明显的缺点.此外,高载流子复合率和低比表面积会影响光催化效率,从而限制光子利用.因此,基于有机聚合物的无金属催化剂因其突出的可设计调控性而被提出,其中,具有超高比表面积的材料—多孔芳香骨架(PAFs)聚合物是研究热点之一,但是传统PAFs材料多为二维平面结构,用于光催化的无金属三维PAFs报道较少.此外,具有孤对电子的杂原子(N,B,F)修饰的材料可以与CO_(2)分子产生特定的偶极-四极相互作用,提高材料对CO_(2)的吸附和活化能力,是提升有机聚合物光催化剂性能的有效策略.本文采用Sonogashira-Hagihara偶联将具有不同共轭程度的芳香炔烃(2,2’,7,7‘-四乙炔基-9,9’-螺二芴,SPF-T;四(4-乙炔基苯基)甲烷,TEPM-T;1,1,2,2-四(4-乙炔基苯基)乙烯,TEPE-T)与含有N杂原子的Tröger碱聚合制备了具有三维结构的多孔芳香骨架聚合物X-TB-PAFs(X=TEPE,TEPM,SPF).通过X-射线衍射、红外光谱、13C核磁共振(NMR)以及1H NMR等表征手段验证了目标聚合物的成功合成.通过紫外-可见光谱和Mott-Schottky曲线测试研究了聚合物具体的能带结构,发现三种PAFs聚合物材料在热力学上同时满足光催化CO_(2)-CO的还原反应条件(Eθ=-0.51 ***,pH=7)和光催化H2O-O_(2)的氧化条件(Eθ=0.82 V ***,pH=7).V形骨架结构的Tröger碱(TB)单元和芳炔的结合赋予了聚合物刚性稳定的孔隙率以及较高的比表面积,材料中的多孔结构可以使其暴露更多的活性位点,三维框架结构为反应物接近活性位点提供了丰富的开放式空腔,这些都有利于材料对CO_(2)的捕获,增强催化剂对CO_(2)的吸附/活化能力.此外,炔基充当连接通道还可以增强体系的载流子迁移率,提升材料的光催化性能.密度泛函理论计算和光电性能测试结果表明,TB官能团引入带来的分子内极化和电子陷阱位点的优势,其与三维共轭网络结构一起协同调节了光生载流子的分离和反应位点分布.三种三维PAFs中,基于全共轭结构TEPE-T的TEPE-TB-PAF表现出最高效的光生载流子传输与分离效率,在没有助催化剂和牺牲剂的情况下表现出较好的光催化CO产率(194.50μmolg^(-1)h^(-1))和近乎单一的选择性(99.74%).全共轭TEPE-T的引入和分子内极化的存在可以促进框架内载流子的分离和迁移.材料中的电偶极矩(从负电荷到正电荷)指向TB中含有叔氮官能团的桥接位点,使其成为明确的催化反应位点.光电流和阻抗测试结果表明,TEPE-TB-PAF具有更好的电子-空穴分离能力和更小的电荷迁移位阻.三维框架构建产生的多重散射截面可以促进材料中的光子吸收,从而提高其光催化性能.理论计算和原位漫反射傅立叶变换红外光谱结果表明,材料中CO解吸的低能垒和*CHO形成的高能垒是TEPE-TB-PAF高CO产率和选择性的根本机制.综上,本文为多功能高效有机聚合物光催化剂的合成提供了有效途径,并为同时改善光催化剂的转化率和选择性提供了借鉴.

摘要：针对活性炭出水生物安全性中炭附细菌所致的难点问题,分析了细小炭粒特性对水中细菌的吸附影响和微生物吸附炭粒的微生物学及化学机制,探讨了炭附细菌的解吸附原理;并通过正交试验和对比组合实验,研发出高速离心协同解吸附剂的新方法,能够破坏炭附细菌和炭粒间的多种作用力,提高炭附细菌解吸附的效率;进一步优化了高速离心与解吸附剂组合适宜的工况.结果表明:离心工作条件为转速18×103r/min,时间5 min,温度4℃,解吸附剂组合为焦磷酸钠(质量分数为0.01%)、Tris Buffer(浓度为0.01 mol/L,pH7.0)、蛋白胨(质量分数为0.01%)、表面活性剂(浓度为1μmol/L)和乙二醇双(2-氨乙基醚)四乙酸(EGTA)(浓度为1mmol/L)时,活性炭粒的解吸附倍数达到15.1.解吸附效率提高了75.6%,基本实现炭附细菌的分离,为活性炭出水中生物颗粒控制的研究提供理论和方法.

摘要：采用"厌氧水解—缺氧—好氧—二次沉淀—超滤—反渗透"组合工艺进行印染废水的处理回用。运行结果表明,在平均进水COD和色度分别为508 mg/L和1695倍的情况下,COD和色度的总去除率分别为94.2%和98.8%,硬度不超过10 mg/L,铁、锰离子未检出,各项指标均达到HJ 471—2009《纺织染整工业废水治理工程技术规范》中的回用标准。GC-MS分析结果显示,二沉池出水中主要有机物成分复杂,超滤出水中有机物浓度有一定降低,反渗透出水中酸类全部被去除、苯胺类和烷烃类含量明显降低。从染色的白位沾色、手感、颜色和亮度等指标分析,回用水的染色效果远优于工业水。污水处理工程总投资约1×10~7元,设计规模4 500 m^3/d,回用水规模2 500 m^3/d,回用率55%,回用运行成本1.80元/m^3。

摘要：在磁力泵滑动轴承的实际设计过程中,应该综合考虑润滑、冷却、防止颗粒划伤等因素,同时兼顾泵的效率要求。基于轴瓦内侧开设导流槽、轴瓦分布圆孔的设计思路,设计了11种不同结构的磁力泵径向滑动轴承,并对其进行有限元计算,分析了不同结构径向滑动轴承的力学性能,初步总结了导流槽及轴瓦圆孔在自润滑轴承设计中的应用规律。