首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 292 毫秒
1.
针对目前高效处理水体硝酸盐污染的技术瓶颈,以毛竹生物碳为载体基材,通过湿化学-浸渍还原的手段制备生物碳基纳米钯铜双金属催化剂(Nano-PdCu-BC),并以其为粒子电极,协同传统的二维电化学反应器,搭建三维粒子电催化反应体系去除水体中的硝酸盐污染物.探究了催化剂制备的前驱液浓度、初始硝酸盐氮浓度、电流强度、催化剂投加量和初始pH值对电催化还原NO3-N的影响.结果显示,通过浸渍还原的方法可以将钯铜双金属成功负载在毛竹生物碳载体上,获得纳米钯铜双金属催化剂.在前驱液为0.60g/LPdCl2和0.15g/LCuCl2的溶液组合,初始硝酸盐氮(NO3-N)浓度为100mg/L、电流强度为220mA、初始pH值为7,催化剂投加量为0.80g/L的条件下,反应180min后硝酸盐氮去除率可达99.68%,N2选择性约为44.25%;Nano-PdCu-BC电催化还原NO3-N的反应符合一级反应动力学,反应动力学常数k值为0.034/min;经3次循环使用后,NO...  相似文献   

2.
将三维电极和电Fenton系统结合电催化氧化降解甲基橙废水.制备了Fe3O4负载的氧化石墨烯粒子电极GO@Fe3O4(GF)和球形凝胶结构SA/GO@Fe3O4(SGF)粒子电极,对两种粒子电极进行了表征,探讨了三维电极-电Fenton(3D-EF)系统电催化氧化性能的影响因素,并进行了反应动力学分析,结合Box-Benhnken中心复合响应面设计建立响应面二次多元回归方程模型;采用紫外可见光谱和GC-MS技术研究甲基橙降解过程.结果表明,SGF粒子电极表面形成三维网络状褶皱结构.在初始pH=5,粒子电极投加量3.0g/L,反应时间90min,电流密度30mA/cm2,外加电压7V的反应条件下,SGF粒子电极体系的甲基橙色度和COD去除率分别是98.8%和87.5%,均高于GF粒子电极体系的甲基橙色度去除率87.2%和COD去除率71.2%.响应面模型预测的反应条件和甲基橙色度去除率和实验结果吻合.推测甲基橙降解过程分为3个阶段:断键氧化过程、开环过程和完全氧化过程.  相似文献   

3.
将三维电极和电Fenton系统结合电催化氧化降解甲基橙废水.制备了Fe3O4负载的氧化石墨烯粒子电极GO@Fe3O4(GF)和球形凝胶结构SA/GO@Fe3O4(SGF)粒子电极,对两种粒子电极进行了表征,探讨了三维电极-电Fenton(3D-EF)系统电催化氧化性能的影响因素,并进行了反应动力学分析,结合Box-Benhnken中心复合响应面设计建立响应面二次多元回归方程模型;采用紫外可见光谱和GC-MS技术研究甲基橙降解过程.结果表明,SGF粒子电极表面形成三维网络状褶皱结构.在初始pH=5,粒子电极投加量3.0g/L,反应时间90min,电流密度30mA/cm2,外加电压7V的反应条件下,SGF粒子电极体系的甲基橙色度和COD去除率分别是98.8%和87.5%,均高于GF粒子电极体系的甲基橙色度去除率87.2%和COD去除率71.2%.响应面模型预测的反应条件和甲基橙色度去除率和实验结果吻合.推测甲基橙降解过程分为3个阶段:断键氧化过程、开环过程和完全氧化过程.  相似文献   

4.
为研究半导体金属氧化物颗粒活性炭镀层粒子电极苯酚电催化性能,采用溶胶-凝胶、氧化还原与热分解方法,将TiO2、MnO2与SnO2-Sb和SnO2-Sb-Mn纳米金属氧化物镀层于AC(颗粒活性炭)表面,制备了催化型粒子电极,使用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)及循环伏安曲线(CV)对其物相组成、微观形貌及电催化活性进行表征与分析. 结果表明,这4类金属氧化物可以不同赋存状态存在于AC表面,粒子电极表面活性组分晶格尺寸分别为10.64、11.34、14.68及13.50 nm;催化型粒子电极电催化活性明显高于未负载AC,各粒子电极电催化活性顺序为SnO2-Sb-Mn/AC>TiO2/AC>SnO2-Sb/AC>MnO2/AC. 半导体金属氧化物镀层可提高填充床电极反应器苯酚废水的催化降解性能,废水苯酚及CODCr去除率显著提升,TiO2/AC、MnO2/AC、SnO2-Sb/AC及SnO2-Sb-Mn/AC粒子电极在电流密度为8.0 mA/cm2的条件下连续电解2.72 h,出水苯酚及CODCr去除率分别为87.1%、92.8%、90.4%、100.0%和92.5%、89.3%、88.7%、97.2%,高于AC粒子电极的84.2%和79.1%,并且可消除苯酚电催化反应中醌类物质积累.   相似文献   

5.
电解催化还原-氯氧化无害化去除水中硝酸盐氮   总被引:2,自引:1,他引:1       下载免费PDF全文
基于对Pd-Me双金属催化还原的机理分析,提出了以NH4+-N为目标产物,Fe催化还原NO3--N的理论设想. 结合折点氯化技术,以Ti/Fe为阴极,以Ti/Ir-Ru为阳极,以NaCl为支持电解质组建无隔膜电解体系,开展了水中NO3--N去除的试验研究. 结果表明,利用电解催化还原-氯氧化法可将模拟水样中NO3--N转化为N2去除,其反应历程为阴极催化还原NO3--N生成NH4+-N,阳极电解氯氧化NH4+-N生成N2. 在ρ(Cl-)为500 mg/L,电流密度为12 mA/cm2,极板距离为9 mm,搅拌强度为450 r/min的试验条件下电解150 min,初始ρ(NO3--N)为50 mg/L的模拟水样出水ρ(TN)和ρ(NO3--N)可分别降至2.9和2.8 mg/L,去除率分别达到94.1%和94.3%,NH4+-N和NO2--N均未检出. 分析认为,阴极对NO3--N的催化还原机理为:Fe化学吸附氮氧化合物离子中的O形成固定的N—O键,电解产生的活性还原物质攻击N—O形成N—H新键.   相似文献   

6.
董磊  林莉  李青云  吴敏  郦超 《环境科学研究》2017,30(7):1112-1119
地下水是我国重要的饮用水源之一,国内部分地区地下水NO3--N含量超标,对人体健康造成潜在威胁.采用模拟装置考察改性凹凸棒土/纳米铁复合材料、反硝化细菌及其耦合体系对地下水NO3--N去除效果及脱氮产物的变化特征.结果表明,在模拟地下水溶解氧[ρ(DO)为0.3 mg/L]、温度(15℃)和黑暗环境下,50 mg改性凹凸棒土/纳米铁复合材料与50 mg/L NO3--N反应,7 d后NO3--N去除率为43.7%,其中63.6%的还原产物转化为NH4+-N,几乎无NO2--N生成,TN去除率为15.9%;反硝化细菌体系中,7 d后NO3--N去除率仅为9.7%,其中NO2--N占4.1%,几乎无NH4+-N生成,TN去除率为5.3%;在改性凹凸棒土/纳米铁复合材料-反硝化细菌耦合体系中,7 d后NO3--N去除率为80.6%,其中NH4+-N占33.2%、NO2--N占12.1%,TN去除率为35.2%.研究显示,模拟地下水环境下,改性凹凸棒土/纳米铁复合材料-反硝化细菌耦合体系对NO3--N去除效果最好,TN去除率高.   相似文献   

7.
电催化反硝化是处理硝酸盐废水技术之一。本文综述了电催化反硝化的最新研究进展,分析了电催化反硝化直接电子转移和原子氢(H*)介导间接还原两种反应机理,总结了电催化反硝化的决速步是将NO3-还原为NO2-以及决定产物选择性的关键中间体是NO。在此基础上,总结了元素掺杂方法及其对电极材料催化活性中心和电催化反硝化反应路径的调控效应,提出了元素掺杂是提高电极材料催化活性、产物选择性和长期稳定性的有效手段。此外,还讨论了其他因素如水质特征、运行参数等对电催化反硝化效果的影响,明确了水中共存卤素离子如Cl-和Br-等可显著提高N2选择性以及大多数电极材料在中性条件下还原效果最佳。面向日益增长的硝酸盐废水处理需求,指出了电能消耗高和实际废水水质成分复杂导致副反应多是限制电催化反硝化大规模应用的关键瓶颈。由此,展望了电催化反硝化技术研究未来需要针对多种实际废水的理化性质开展长期中试试验,除了提高还原速率和产物选择性外,还要重点关...  相似文献   

8.
针对常规方法难以去除水中Br_3~-的问题,采用浸渍煅烧法制备了负载型纳米Pd/Al_2O_3粒子电极,研究了该电极电催化还原Br O-3的效果.催化剂的结构表征表明该反应实现了Pd纳米晶的均匀负载,纳米Pd/Al_2O_3具有较高的电催化活性和较低的能耗,其最佳反应条件为3%Pd负载量,0.9 m A·cm-2电流密度和1 g·L催化剂投量,酸性条件可促进Br O-3的直接或间接还原.ESR检测证实了Pd的负载增强了反应体系活性物种[H]的生成,进而促进了Br O-3的间接电催化还原.  相似文献   

9.
以颗粒活性炭(GAC)为载体,通过溶胶-凝胶法制备了经F-掺杂改性的F-SnO2/GAC粒子电极.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、循环伏安曲线(CV)对粒子电极进行了表征.并以罗丹明B(RhB)为目标污染物,考察该粒子电极的电催化性能.结果表明:F-SnO2纳米颗粒均匀分布在GAC的内外表面,且结晶完整;经F-掺杂改性后的SnO2活性组分能够增加反应体系中的转变电荷量,提高电催化活性.当RhB质量浓度为300mg/L、初始pH 3、槽电压为9V、处理30min时,在500℃下煅烧2h的10% F-SnO2/GAC粒子电极对RhB的脱色率和COD去除率达到了97.6%和89.0%.运用电子自旋共振技术(ESR)确定了电催化过程主要是以羟基自由基(·OH)的间接氧化来实现对污染物的去除.  相似文献   

10.
张千  吉芳英  徐璇 《环境科学研究》2015,28(7):1138-1144
为预测反硝化生物滤池深度处理城镇污水处理厂二沉池出水的脱氮效果,优化工艺运行参数,以黏土陶粒反硝化生物滤池作为反应器,以人工合成污水模拟污水处理厂二沉池出水,采用中心组合试验设计,利用响应曲面法研究反应器NO3--N去除率与HRT(水力停留时间)、进水中ρ(CODCr)和ρ(NO3--N)之间的关系. 统计结果显示,NO3--N去除模型极显著(P<0.000 1),并且模型预测值与试验值能很好地吻合. 方差分析结果表明,HRT及其与进水中ρ(NO3--N)和ρ(CODCr)的交互作用对反硝化滤池NO3--N的去除率影响不显著(P>0.05),而进水中ρ(NO3--N)和ρ(CODCr)及其交互作用对反硝化滤池NO3--N的去除具有显著影响(P<0.05). 3个因素对NO3--N去除率影响强弱的顺序为进水ρ(CODCr)>进水ρ(NO3--N)>HRT. 在HRT为2.50 h的条件下,当进水中ρ(NO3--N)<11.00 mg/L及ρ(CODCr)>43.00 mg/L时,反硝化滤池NO3--N的去除率可以达到71.0%以上.   相似文献   

11.
潮汐流人工湿地的除氮效果及影响因素   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
为研究TF-CW(tidal flow constructed wetland,潮汐流人工湿地)的除氮效果及其主要影响因素,以连续流模拟装置(A组)为对照,设置3种潮汐进水方式〔RAT(闲置时间∶反应时间)分别为1∶1、1∶2、2∶1,依次记做B组、C组、D组〕,运行175 d,分析不同进水方式下TF-CW模拟装置对TN、NH4+-N、NO3--N、TOC的去除效果及其在不同处理深度上的变化. 结果表明:A、B、C、D组TN平均去除率分别为82.41%±4.84%、84.82%±5.09%、86.09%±3.99%、90.23%±3.05%. A组TN和NH4+-N的去除效果与B、C、D组均差异显著(P<0.05),其中D组TN和NH4+-N的去除效果均最好;A组对NO3--N的总体去除效果较优;RAT并不影响TOC的去除率. 不同进水方式下,NH4+-N的去除率均在0~15 cm深度内最大,ρ(TOC)处于较低水平(0~20 mg/L),二者均随处理深度的不断增加而逐渐下降;ρ(NO3--N)在0~15 cm深度内迅速上升. 随着闲置时间的增加,ρ(DO)逐渐升高. TN和NH4+-N的去除率随着运行时间的增加基本保持恒定,主要影响因子有ρ(DO)、RAT、ORP(oxidation reduction potential,氧化还原电位)和ρ(TOC);而NO3--N的去除率随着运行时间的增加而逐渐降低,其主要影响因子有pH、电导率和水温等.   相似文献   

12.
设计构建了4套分段式复合垂直流人工湿地(IVCW)柱状模拟系统(总程分别为145,185 cm),针对低C/N型人工污水,研究基质层高、添加活性生物质及进水中氮素组成对该系统脱氮效果的影响。结果表明:当水力停留时间为1 d时,4套系统对总氮(TN)去除率均在30%以上,半程基质层设置为95 cm,不添加活性生物质的HI组对TN去除率最高,达到42%;对NH3-N、NO-3-N的平均去除率分别为20%~48%、21%~66%,而NO-2-N在各系统中均发生了不同程度的积累。随着进水中NO-3-N占比负荷的增加(从1/7到6/7),其NO-3-N去除率整体呈下降趋势,仅HI组去除率变化较其他组更稳定。但IVCW系统加深后,添加活性生物质反而会降低其TN去除效果。IVCW系统第1段,即下行流上层单元对脱氮贡献最大,高达80%以上;不同处理间强化脱氮效果差异虽不显著,但系统后段其脱氮途径间存在一定差...  相似文献   

13.
为探讨大亚湾滨海湿地沉积物间隙水中无机氮的时空分布规律及其环境效应,于2017年3月(枯水期)和8月(丰水期)分别采集了大亚湾湿地3个断面的沉积柱,测定了间隙水中无机氮含量并对其在沉积物-水界面交换进行了实验室培养实验。结果发现,滨海湿地近岸上覆水中氮营养盐含量远高于大亚湾水体平均值,说明近岸人类活动对湿地生态系统中氮含量的影响较为严重,河流输送是其来源的主要途径。间隙水中NH4-N、NO3-N和NO2-N的平均含量分别为:770.60、7.63和7.39 μmol/L,其中NH4-N是DIN的主要组分,约占DIN的85.82%~99.67%。室内培养实验发现,NH4-N、NO3-N和NO2-N的界面交换通量平均值分别为0.09、-0.18和0.36 mmol/(m2·d),不同断面下DIN的交换速率存在明显差异。整体上,DIN的交换通量在枯水期约为0.41 mmol/(m2·d),湿地沉积物表现为上覆水DIN的源;而丰水期沉积物则成为DIN的汇,其平均通量约为-0.23 mmol/(m2·d)。对照实验结果表明,灭菌之后NH4-N、NO3-N和NO2-N的平均交换通量均有所降低,相比于原始组分别降低了76.5%、23.7%和50.3%,说明微生物在氮的转化中起到了非常重要的作用。  相似文献   

14.
以南京江北新区分流制雨水管道沉积物为研究对象,考察不同粒径沉积物中铵态氮(NH3-N)和硝态氮(NO3--N)干期分布特征,分析其随干期长度的变化关系,并探讨沉积物理化性质及微生物菌群结构对NH3-N和NO3--N干期分布的影响.结果表明:粒径≤0.075mm的沉积物中NH3-N占比最高(交通区30.8%,商业区36.7%);交通区粒径≤0.075mm的沉积物中NO3--N占比最高(33.0%),而商业区粒径0.075~0.15mm沉积物中NO3--N占比最高(34.4%);干期长度与交通区0.075~0.15mm粒径段的沉积物中NO3--N含量及商业区粒径≥0.3mm的沉积物中NH3-N含量之间的相关性均最显著;雨水管道沉积物中NH3-N和NO3--N的干期分布与O-H和N-H等官能团、表面极性和亲水性、微观形貌等有一定关联;交通区雨水管道沉积物中Gemmobacter等反硝化优势菌种(相对丰度总和为20.15%)对NO3--N干期分布影响更显著.  相似文献   

15.
上覆水环境因子对滨海水库沉积物氮磷释放的影响   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
为了解我国滨海水库富营养化过程,以北大港水库沉积物为研究对象,通过室内模拟试验,考察上覆水环境因子〔扰动、ρ(Cl-)、pH、温度、ρ(DO)〕对滨海水库沉积物氮、磷释放的影响.结果表明:①扰动促进氮、磷的释放,ρ(NH3-N)、ρ(NO3--N)、ρ(TN)和ρ(TP)增加了54.4%~230.8%,扰动对滨海水库沉积物TN、TP释放通量的促进作用比淡水沉积物强;②ρ(Cl-)升高促进氮、磷释放,ρ(Cl-)越高,促进效果越强,ρ(Cl-)为1 000和5 000 mg/L时,ρ(NH3-N)、ρ(NO3--N)、ρ(TN)和ρ(TP)分别增加了4.2%、3.2%、35.0%、11.9%和8.4%、4.8%、44.7%、23.8%;③与pH为7.0时相比,pH为8.5和10.0时,ρ(TP)增加了21.3%~42.6%,ρ(NH3-N)降低了14.9%~18.6%,ρ(NO3--N)和ρ(TN)基本没有变化,但NO3--N释放通量增加了5.2%~10.3%,TN的释放通量降低了7.1%~21.5%;④温度升高促进了NH3-N、TN和TP释放,抑制了NO3--N释放,滨海水库沉积物中较高的盐度减弱了温度对TP释放的促进作用,25 ℃时,ρ(NH3-N)、ρ(TN)和ρ(TP)比5 ℃时增加了37.3%~71.0%,ρ(NO3--N)降低了34.0%;⑤好氧条件抑制了NH3-N、TN和TP释放,促进了NO3--N释放,好氧条件下ρ(NH3-N)、ρ(TN)和ρ(TP)降低了54.2%~85.6%,ρ(NO3--N)增加了20.5%.研究显示,上覆水环境因子会影响滨海水库沉积物氮、磷释放,其中以扰动、温度和ρ(DO)影响较大.   相似文献   

16.
微电解-电极生物膜法在污水深度处理中的应用   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
为考察微电解-电极生物膜法的污水深度处理效果,以受污染河水为处理对象,以碳素纤维作为微电解和电极生物膜的电极材料,研究微电解和电极生物膜的污水处理特点及运行条件. 结果表明:微电解可有效去除污水中PN(颗粒态总氮)、PP(颗粒态总磷)、DTP(溶解性总磷)和NH3-N,去除率分别达到94%、95%、93%和98%;其中DTP的去除以与微电解产生的Fe2+的沉淀反应为主,NH3-N的去除以硝化反应为主. 微电解提高了有机物的去除率,但对DTN(溶解性总氮)的去除率较低. 电极生物膜能有效去除污水中的NO3--N,对不同进水水质的适应性较强,脱氮以自养反硝化为主,异养反硝化可有效去除剩余有机物,ρ(NO3--N)低于45.0 mg/L的污水经过电极生物膜处理后,NO3--N可被完全去除. 在HRT(水力停留时间)为8 h、电流密度为0.10 mA/cm2的条件下,微电解-电极生物膜法对各种污染物去除效果显著,工艺运行稳定,出水ρ(TN)和ρ(CODMn)平均值均低于0.5 mg/L,ρ(TP)低于0.05 mg/L,浊度小于1.0 NTU,可实现污水的深度处理.   相似文献   

17.
以南京江北新区分流制雨水管道沉积物为研究对象,考察不同粒径沉积物中铵态氮(NH3-N)和硝态氮(NO3--N)干期分布特征,分析其随干期长度的变化关系,并探讨沉积物理化性质及微生物菌群结构对NH3-N和NO3--N干期分布的影响.结果表明:粒径≤0.075mm的沉积物中NH3-N占比最高(交通区30.8%,商业区36.7%);交通区粒径≤0.075mm的沉积物中NO3--N占比最高(33.0%),而商业区粒径0.075~0.15mm沉积物中NO3--N占比最高(34.4%);干期长度与交通区0.075~0.15mm粒径段的沉积物中NO3--N含量及商业区粒径≥0.3mm的沉积物中NH3-N含量之间的相关性均最显著;雨水管道沉积物中NH3-N和NO3--N的干期分布与O-H和N-H等官能团、表面极性和亲水性、微观形貌等有一定关联;交通区雨水管道沉积物中Gemmobacter等反硝化优势菌种(相对丰度总和为20.15%)对NO3--N干期分布影响更显著.  相似文献   

18.
针对城市污水处理厂二级出水的氮素指标达不到国家一级A排放标准的问题,采用脉冲开关电源代替了传统电吸附中的直流稳压电源,用活性炭粉末为吸附材料制备电极板,构建了脉冲电吸附反应装置.以NO3--N和NH3-N的去除率为判据,比较了脉冲电吸附法和直流电吸附法在去除模拟废水中氮素的差异,结果表明,60min内,脉冲电吸附法有更高的去除效率,且在脉冲电场占空比50%、频率104Hz的条件下,氮素的去除率最高.利用分子动力学模拟分析得知,在脉冲电场下,水分子中氢、氧原子的取向更随机,相比于直流电场,水分子偶极矩的取向极化作用被弱化,减小了离子的传质阻力,从而提高离子迁移效率.  相似文献   

19.
水产养殖废水循环利用及多余藻类生物量资源化   总被引:5,自引:0,他引:5  
论文采用多个池塘循环养殖生态系统,利用"藻类-螺类-鲈鱼-微生物"营养链关系对养殖废水中多余有机质、营养盐的去除,研究了养殖废水净化、循环利用及水体多余藻类生物量资源化。结果表明,在系统运行的各个时期TN、NO-3-N、NO-2-N的平均去除率都超过80%,对总氨(NH+4+NH3)去除率达97.17%,效果最好;TP的去除率达94.17%,CODcr的去除率为71.87%。出水口TN、TP、叶绿素平均值均达到湖泊Ш类水标准;CODcr达到了Ⅰ类水质标准。NO-3-N、NO-2-N、总氨(NH+4+NH3)、溶解氧含量都符合渔业水质标准要求。该系统处理能力的稳定性较高,可以调控藻类种群结构、充分利用水体藻类和营养物质、将其转化为螺贝类或者价格更高的鲈鱼等增加养殖效益,还可以节约水资源,减少养殖废水排放量。  相似文献   

20.
根据福建三沙湾海域2018年洪季一个定点站和12个走航站的5项营养盐及水文资料,研究发现:(1)三沙湾沿岸城市排放水是主要的污染源。其中,蕉城区外大金溪湾的硝酸盐、氨盐、悬沙含量、硅酸盐和磷酸盐浓度,在落潮盐度最小时期(宁德城区排放水)分别是涨潮盐度最大时期(海水)水质浓度的1.2倍、3.6倍、6倍、2.5倍和2倍。(2)三沙湾营养盐从陆向海的变化既受陆域河流排放的影响,也受湾内养殖排放的影响。其中NO3-N和SiO3-Si浓度受陆源排放影响较大,从陆向海分别下降了31%和50%。而NO2-N、NH4-N和PO4-P浓度变化受湾内养殖的影响,从陆向海下降的趋势不明显。(3)12个走航站无机氮(DIN)的平均值为57.33 μmol/L,大于21.41 μmol/L;PO4-P平均值为2.28 μmol/L,大于1.45 μmol/L;DIN/DIP基本为8~30。这些参数表明三沙湾水质已经超四类海水水质标准,并达到富营养化状态。  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号