国家自然科学基金(50778065)
- 作品数：26 被引量：78H指数：7
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- MWNTs/TiO_2对1,2,3-三氯苯的吸附与光降解协同作用研究
- 2012年
- 以典型氯苯类有机化合物1,2,3-三氯苯(1,2,3-TCB)为目标去除物,研究复合光催化剂MWNTs/TiO2(多壁碳纳米管负载二氧化钛)对其吸附与光催化降解协同作用.结果表明,在不同温度、pH值、复合光催化剂投加量、紫外光光强等影响因素作用条件下,MWNTs对1,2,3-TCB的吸附去除率与纳米TiO2对1,2,3-TCB的光催化降解去除率的叠加理论计算值曲线均在MWNTs/TiO2对1,2,3-TCB吸附与光催化降解共同作用曲线的下方,充分体现了MWNTs/TiO2对1,2,3-TCB的吸附与光降解初始阶段的协同作用.溶液中温度或pH值降低,有利于复合光催化剂对1,2,3-TCB的去除;复合光催化剂投加量增多或紫外光光强增大将提高复合光催化剂对1,2,3-TCB的去除率.
- 张伟张伟张伟施周张茜
- 关键词：复合光催化剂光降解
- 复合光催化剂(TiO_2/多壁碳纳米管)制备工艺条件对甲基橙光催化降解动力学的影响被引量：4
- 2011年
- 采用溶胶-凝胶法在不同条件下制备了多壁碳纳米管(MWCNTs)负载纳米TiO2的复合光催化剂(TiO2/MWCNTs).以偶氮类染料甲基橙为模拟污染物,研究不同制备工艺参数的复合光催化剂对甲基橙的光催化降解动力学的影响.对TiO2/MWCNTs的表征结果表明,纳米TiO2较好地分散在多壁碳纳米管表面;随着温度的升高,复合光催化剂中纳米TiO2的晶型由锐钛矿型逐渐向金红石型转变,500℃时为两种晶型的混合相.进一步研究表明,催化剂和紫外光是甲基橙光催化降解的必要条件;甲基橙光催化降解反应遵循一级反应动力学,在焙烧温度500℃、焙烧时间3h、聚苯乙烯磺酸钠投加量为5g.L-1及多壁碳纳米管投加量为1.5%的条件下制备的复合光催化剂光催化降解甲基橙速率最快,其光催化反应速率常数为0.0073 min-1.
- 张伟张伟张伟施周张茜
- 关键词：多壁碳纳米管复合光催化剂甲基橙反应动力学
- 离子交换膜分离机制的理论分析
- 2016年
- 本文以Donnan dialysis原理和化学势平衡机理为基础,从理论上分析离子交换膜无外加电场分离离子时可能存在的3种状态:膜中离子迁移速率是控制步骤,速度较慢,边界层溶液中离子的迁移速率极快,远高于膜中离子迁移速率;膜中离子迁移速率远大于边界层溶液中离子的迁移速率,边界层溶液中离子的迁移速率是控制步骤;膜中离子迁移速率和边界层溶液中离子的迁移速率均为控制步骤。讨论了3种状态下各区域离子浓度的变化规律,并得出结论:在假定温度、压强等其他影响速率的参数不变的情况下,上述3种状态中,第一种适用于待分离离子及补偿离子浓度高时的情况,第二种适用于待分离离子及补偿离子浓度低的情况,第三种适用于中间范围浓度。浓度范围与3种状态的定量对应关系,可能与离子种类,离子所带电荷数以及膜本身性质有关,需要进一步研究。
- 彭亚洲谢德华任伯帜
- 关键词：离子交换膜
- 化学预处理对用高岭土助凝去除铜绿微囊藻的影响的研究被引量：1
- 2009年
- 用高锰酸钾和硫酸铜分别对铜绿微囊藻进行化学预处理,再通过烧杯搅拌试验研究以高岭土为助凝剂,用PAC絮凝去除经过了化学预处理后的铜绿微囊藻的效果。结果表明,高锰酸钾或硫酸铜预处理以不同方式影响叶绿素a(Chla)和浊度的去除。Chla的去除率随高锰酸钾投加量的增加而增加,且在1.0 mg/L投加量时达到92.6%。而硫酸铜预处理时Chla的去除率在其投加量为0.2 mg/L时最高,但在1.0 mg/L时减少到72.8%。高锰酸钾或硫酸铜化学预处理的除藻效果一般不如用高岭土助凝。甚至经高锰酸钾或硫酸铜预处理后,再用高岭土助凝除藻的效果也有所下降。就处理效率和饮用水安全而言,用高岭土助凝是优于用高锰酸钾或硫酸铜进行除藻预处理的技术。
- 罗岳平施周张丽娟黄东勤
- 关键词：聚合氯化铝高锰酸钾高岭土
- MWNTs及MWNTs/TiO_2对水中1,2,3-三氯苯的吸附特性研究被引量：1
- 2010年
- 采用批量平衡实验,对比研究了多壁碳纳米管（MWNTs）及多壁碳纳米管/二氧化钛复合材料（MWNTs/TiO2）对水中1,2,3-三氯苯的吸附特性。结果表明,在相同条件下,MWNTs及MWNTs/TiO2对1,2,3-三氯苯（1,2,3-TCB）的最大吸附量分别为71.8 mg/g和3.05 mg/g,pH值在2~11之间变化时,两者的吸附均不受pH值变化的影响。2种吸附剂的吸附过程均符合拟二级动力学方程,但MWNTs/TiO2对1,2,3-TCB的吸附速率常数为0.4159 g/（mg.m in）,约为MWNTs的50倍左右,说明MWNTs/TiO2具有更强的吸附驱动力。1,2,3-TCB在2种吸附剂上的吸附过程均可用Freund lich吸附等温线来描述,其热力学参数吉布斯自由能△G0均为负、标准焓变△H0与熵变△S0均为正表明,MWNTs及MWNTs/TiO2吸附1,2,3-TCB过程为自发吸热反应。与MWNTs相比,MWNTs/TiO2具有可光催化再生的优点,能用于被污染水体的原位修复。
- 张伟张伟张伟施周张茜
- 关键词：多壁碳纳米管动力学热力学
- 用粉末活性炭作前助凝剂提高PAC除藻效果的研究被引量：4
- 2011年
- 采用烧杯搅拌实验研究了用粉末活性炭作前助凝剂提高聚合氯化铝(PAC)去除铜绿微囊藻的有效性。结果表明,单独使用粉末活性炭作前助凝剂的除藻效果并不好,而先投加20 mg/L高岭土,再将15 mg/L PAC与粉末活性炭同时投加,除浊除藻效果明显提高。考虑首先充分发挥粉末活性炭对有机物的去除能力,在除浊除藻率仍然较高的情况下,采用粉末活性炭先于高岭土2 min投加的方式,粉末活性炭的最佳助凝剂量为10mg/L。采用粉末活性炭、高岭土和FeCl3依次投加的完整助凝技术路线,除浊除藻效率最高。碱性水体比酸性水体有利于联用三种助凝剂除藻。扫描电镜(SEM)观察结果表明,采用助凝技术,藻细胞主要与高岭土无机颗粒发生凝聚,投加粉末活性炭有助于絮凝体体积增长,而在絮凝阶段投加FeCl3可使絮凝体的分维数达到1.947的最高值。联用粉末活性炭、高岭土和FeCl3是非常有效的助凝除藻新技术。
- 罗岳平施周张丽娟周湘婷宋金思
- 关键词：粉末活性炭助凝
- 铁盐-高岭土-PAC联用去除铜绿微囊藻的研究被引量：2
- 2009年
- 以聚合氯化铝(PAC)为絮凝剂,高岭土和铁盐(FeCl_3)为助凝剂,研究去除水中铜绿微囊藻的适宜条件。结果表明,高岭土作前助凝剂、氯化铁作后助凝剂时,可显著提高PAC去除铜绿微囊藻的效果。PAC投加前将高岭土混匀在原水中,在絮凝阶段投加氯化铁后絮凝体体积增大,沉降速度明显加快。实验室条件下,氯化铁宜在絮凝开始后第3 min投加,适宜投加量为1 mg/L。研究表明,氯化铁作后助凝可使叶绿素a的去除率达94.07%,而且去除效果受水体pH值的影响变小。
- 施周张丽娟罗岳平王盛才
- 关键词：铜绿微囊藻除藻聚合氯化铝三氯化铁高岭土
- 臭氧接触池与清水池合建的三维数值模拟被引量：3
- 2012年
- 利用计算流体力学软件Fluent,结合标准κ-ε模型和组分输运模型,建立了臭氧接触池和清水池的三维紊流模型;通过计算流体的停留时间分布曲线(RTD),对臭氧接触池的水力效率进行了模拟研究。在此基础上,提出了在清水池前段第一廊道设置臭氧接触池的合建方案。结果表明:单一的臭氧接触池水力效率较低,T10/HRT值仅为0.42;而臭氧接触池与清水池经过合建后,T10/HRT值达到0.65,其臭氧消毒水力效率提高了55%。
- 王涛施周周石庆陆先镭
- 关键词：计算流体力学清水池臭氧接触池
- 离子交换膜化学反应器去除饮用水中Cr(Ⅵ)的研究
- 2012年
- 构建离子交换膜化学反应器,研究其在无外加电压作用下去除饮用水中Cr(Ⅵ)的效果。结果表明,当原水Cr(Ⅵ)初始浓度为0.019 2mmol/L,补偿溶液NaCl浓度为100mmol/L,流量为2.5mL/min时,给体池Cr(Ⅵ)分离去除率为86.2%。随着给体池共存离子浓度的增加,其对Cr(Ⅵ)交换竞争作用加强,给体池Cr(Ⅵ)分离去除率逐渐降低;在相同共存离子浓度条件下,3种共存离子对Cr(Ⅵ)分离效果的影响程度依次为SO24-、NO3-、Cl-。补偿溶液NaCl浓度由1mmol/L增加至100mmol/L时,Cr(Ⅵ)分离去除率基本不变,但是Don-nan分离12 h后化学反应池Cr(Ⅵ)浓度由0.001 5 mmol/L增加至0.016 0 mmol/L。Cr2O27-离子交换过程可用一级反应动力学方程描述,离子交换反应速率常数为0.014 2 min-1。加入10 mmol/L共存离子Cl-、NO3-和SO24-后,离子交换反应速率常数分别降低至0.013 5min-1、0.010 5 min-1和0.008 9 min-1。Cr(Ⅵ)在化学反应池中浓缩富集,离子交换26 h后化学反应池Cr(Ⅵ)浓度为0.069 8 mmol/L,可通过投加硫酸亚铁还原剂和碱液将其去除。
- 陈世洋施周李学瑞邓林宋勇
- 关键词：环境工程学阴离子交换
- 高岭土对铜绿微囊藻的PAC强化絮凝去除技术被引量：11
- 2009年
- 采用烧杯实验研究了用高岭土作前助凝剂提高PAC去除铜绿微囊藻的有效性．结果表明，经絮凝及30min的沉淀后，藻细胞去除率都达到92％以上，水体剩余浊度低于1．0NTU．进一步的正交实验结果表明，pH值是影响用PAC联用高岭土助凝去除铜绿微囊藻的主要因素，且以pH值为7．5～9时效果较好．以聚丙烯酰胺（PAM）为后助凝剂，当投加量达到0．5mg/L时，可以进一步增加絮凝体体积和密实度，沉淀5min即可使水体剩余浊度降到1．5NTU以下，因此，联用投加高岭土、PAM和PAC是适宜的强化絮凝除藻技术．
- 罗岳平施周张丽娟黄东勤
- 关键词：除藻强化混凝铜绿微囊藻高岭土
