海水烟气脱硫恢复系统的实验室模拟评价

恢复系统是海水烟气脱硫(SWFGD)技术的重要组成部分,如何对设计和运行参数进行实验评价一直是难点问题。本文在前期大量工程实践的基础上,建立了一套模拟实际工况多参数变化的循环式实验装置,将曝气深度和池容积按比例缩小,并强化处理海水的循环次数,提出针对气液比计算的缩比模型经验公式。实验中通过调节气体或液体流量、氧化时间、曝气池高度和容积等参数,有效模拟了工厂直排型海水脱硫恢复系统气液比(0.29~7.74)对S(IV)氧化效率、溶液pH值和溶解氧(DO)浓度的影响。此外,还评价了一种电化学-化学复合氧化改进处理技术,考察增加电极保护套对恢复参数的影响,研究结果可为工业放大提供依据。     

响应曲面法优化电化学氧化处理染料废水工艺参数的研究

采用响应曲面分析中的Box-Behnken设计法,以电流密度、初始pH值、氯化钠浓度和反应时间为实验因素,以电化学氧化处理酸性粒子元青染料废水过程中的TOC去除率和能耗为响应值,通过响应曲面法结合优化期望函数得出电化学氧化最优效能的工艺参数。结果表明,分析得出的TOC去除率与反应能耗的多元二次回归模型均达到显著并有很好的相关性。电化学氧化最优工艺参数为电流密度55mA/cm~2,初始pH值为6,氯化钠浓度0.15mol/L,反应时间120min,在此条件下,TOC去除率为80.20%,能耗为19.85kWh/g(TOC),预测值与实际值之间的相对误差分别为2.2%与4.6%。表明此方法可用于优化电化学氧化处理染料废水工艺参数,为实际工程应用中制定高效节能的处理方案提供参考。     

改性膨润土对赤潮藻种及海水中DRP、COD的去除效应

实验室研究了不同条件制备的改性膨润土对赤潮生物及海水中DRP、COD的去除效应．结果表明：改性膨润土有效Al为1．5％时去除效应最好．经Na2SO4、Al2（SO4）3改性的膨润土在pH＝5．5时去除效应最佳．改性膨润土的去除效率随Al／SO4比值增加而增加．改性膨润土添加絮凝剂醋酸甲壳质和Ca（OH）2提高了去除功效．     

海水中一氧化氮的极谱法测定

本文首次采用 Nafion和 Co(salen) /Nafion修饰铂电极测定海水中的 NO,对实验条件进行了选择 ,确定了最佳实验条件 ,即反应池通氮除氧 30 min,富集时间为 4min。同时用线性扫描法对海水中的 NO进行测定 ,测得海水中 NO的浓度与氧化峰电流之间有一定线性关系。对 Nafion修饰电极而言 ,线性范围 1～ 76.9μmol/L,R2 =0 .991 6,检出限为 1 μmol/L。同时对 2种方法修饰的铂电极进行了比较 ,即当 NO浓度在 1 0 -6mol/L数量级时 2种电极基本上无差别 ,而在 1 0 -7mol/L数量级时 Co(salen) /Nafion修饰电极要明显优于 Nafion修饰电极     

海水中银-卤化银固溶体参比电极

根据化学海洋学中海水组成保守性和固-液平衡原理,以及海水中银的溶存形式,计算并合成了与天然海水中卤离子呈热力学平衡的卤化银固溶体。以该固溶体作为活性材料制成的全固态银-卤化银电极,对海水中氯离子活度具有理想的Nernst响应。在天然海水中浸泡近四年(1986.1—1989.11)的结果表明,该电极具有良好的化学稳定性和电化学稳定性且不存在电势漂移和光敏现象,是比常规的银-氯化银电极更为理想的参比电极,已成功地用作海洋构筑物阴极保护系统的长寿命参比电极。     

掺硼金刚石膜电极降解水中全氟辛酸

采用掺硼金刚石膜电极(Boron-doped diamond,BDD)为阳极的电化学氧化法降解全氟辛酸(Perfluorooctanoic acid,PFOA);对比不同电解质体系中PFOA的脱氟效果,考察初始pH、流速、电流密度、初始浓度和电解质浓度对PFOA脱氟率的影响,估算体系能耗;以甲醇(MeOH)和叔丁醇(TBA)为淬灭剂进行自由基淬灭实验,分析PFOA的降解机理。结果表明:Na2SO4电解质体系中,PFOA具有良好的降解效果;酸性条件下(pH为3~4.2)PFOA脱氟效果较佳,中性条件下较差,脱氟效果随初始浓度的增加而降低,随电流密度的增大先提升后趋于稳定。初始pH为3、电流密度30 mA·cm^-2、流速32.5 mL·min^-1、初始浓度100 mg·L^-1、Na2SO4浓度0.05 mol·L^-1条件下,电解180 min,PFOA脱氟率达53.45%,能耗约为1.13 kWh·(g F)-1;硫酸盐体系产生的·OH、SO-4·两种自由基均能氧化降解PFOA。     

河水与海水混合过程中Eh-pH的变化特征及影响因素

河口是河水和海水混合地带,河口地区每时每刻都在发生复杂的物理、化学、生物作用,该过程中水体Eh、pH参数的变化直接关系到氧化还原元素的行为以及重金属、有机污染物的迁移、转化和清除。本研究采集了长江河水、东海陆架海水,设置了盐度为5、12.5、25的3组混合实验,模拟长江河口水体混合过程,实时测定混合过程中水体Eh、pH变化,分析其影响因素。结果表明:混合水体为弱碱性-强氧化环境,pH值变化范围为7.83~8.22,pH值总体上呈现下降的趋势;Eh值变化范围为503.7~579.7 mV,在混合开始的1 h内迅速升高,随后迅速下降并逐渐趋于稳定。河水和海水混合过程中Eh、pH的变化主要受机械混合和氧化还原反应控制,机械混合导致两类水体Eh、pH快速中和,以Fe2+为主的氧化反应消耗了水体中的O2和OH-,使得混合水体中的Eh、pH呈现下降趋势,并逐渐趋于稳定。     

自研高精度pH传感器的标定、校正方法及其在海水原位观测中的应用

电化学方法是测量海水pH值的主要方法之一。针对自主研发的基于铱金属及其氧化物电极的pH传感器,建立了海水环境下仪器标定和数据校正的方法,并在近岸和大洋环境中进行了原位测试的应用。仪器标定包括：(1)依照海水pH分析的标度要求选取适当的标定缓冲试剂;(2)以标准海水替代常用的2-氨基吡啶(AMP)溶液制备标定缓冲体系。数据校正主要包括温度背景校正及误差校正。海区原位测试应用以及与其他同类仪器对比表明,标定体系差异带来的误差可达1.00 pH单位,数据校正可提升测试精度0.10～3.00 pH单位不等。仪器的标定与数据校正方法能有效提高该自研pH传感器的测量精度。     

辽东湾西部滨海地区海水入侵研究

通过对19个观测井2年定期、连续的水位观测,以及水质主要9种离子浓度分析,阐述了辽东湾西部沿岸海水入侵的分布特征。根据海水入侵区地下水中主要离子浓度与地下水的相关关系,总结了随着海水入侵的发展地下水化学类型的变化。地下水化学类型分为5大类型:Na+-Cl-型、Cl-.HCO3-或HCO3-.Cl-型(阳离子为Ca2+.Na+)、HCO3-.Cl-.SO42-或Cl-.HCO3-.SO42-型水(阳离子为Ca2+)、SO42-.HCO3-型(阳离子为Na+.Ca2+)、HCO3-型(阳离子为Ca2+.Na+)。该区地下水水化学类型呈带状分布,类型变化规律明显,反映了海水入侵分布特征。当淡水开采时,水位降深越大,微咸水入侵强度越大。控制淡水开采是防止微咸水入侵的主要措施。     

电流强度对硫/碳混合复三维电极-生物膜反应器还原高氯酸盐的影响

本研究考察了电流强度变化对硫/碳混合复三维电极-生物膜反应器自养还原高氯酸盐的影响。在水力停留时间为10h和进水高氯酸盐浓度为9.3~14.8mg/L时,电流强度在0~50mA范围内高氯酸盐去除率随着电流强度增加而增大。电流强度在50mA时高氯酸盐的去除率可高达99.9%,出水的pH范围为7.98~8.93,出水中SO2-4浓度低于常规的硫自养高氯酸盐处理系统出水浓度。研究结果表明,复三维电极-生物膜反应器具有较强的高氯酸盐还原能力,能同步实现硫自养和电化学氢自养还原水源水中的高氯酸盐。