SPEEK涂层纳滤膜处理草甘膦废水

以聚醚砜(PES)超滤膜为基膜,采用涂层法制备磺化聚醚醚酮(SPEEK)中空纤维复合纳滤膜,研究其对草甘膦的浓缩和去除。考察了该膜在浓缩草甘膦模拟废水中的操作条件,如跨膜压力、进料浓度、进料pH和离子强度等对通量和截留率的影响。结果表明,随跨膜压力的增加,草甘膦的截留率和水通量均增加,当跨膜压力由0.3 MPa增加到0.8 MPa时,水通量由34.0 L/(m2.h)增加至98.0 L/(m2·h),截留率高于98%;增加进料浓度和离子强度,截留率和通量均减小,当进料浓度由100 mg/L增至1 000 mg/L,水通量降低12.4%,截留率降低8.4%;而pH由3.0升至11.0时,截留率增加,但通量几乎不变。当把该膜材料用于浓缩含高浓度NaCl的草甘膦母液时,发现在0.5 MPa压力和pH=11.0下,复合纳滤膜对NaCl的截留率低于20%,对草甘膦的截留率可达90%。这说明该复合纳滤膜可以把草甘膦与NaCl有效分离开来,为草甘膦的回收利用提供了基础。     

陶瓷膜处理含镍电镀废水

研究了平均孔径分别为0.8μm和0.5μm的陶瓷膜对含镍电镀废水在p H为9时的微滤过程,考察了操作时间、跨膜压差、错流速度、温度和浓缩因子对膜通量和镍截留率的影响,探究了陶瓷膜的清洗行为及该微滤过程的数学模型。结果表明:随操作时间延长,膜通量先迅速下降,然后基本不变;随跨膜压差增大或错流速度增大,膜通量上升至趋于稳定;温度升高使得膜通量增大。0.8μm膜适宜操作参数为跨膜压差0.12 MPa、错流速度3.0 m/s和温度30℃;0.5μm膜适宜操作参数为跨膜压差0.14 MPa、错流速度3.4 m/s和温度30℃。在浓缩过程中,膜通量快速下降至平缓阶段,再较快降低,镍截留率约为99%;采用质量浓度0.15%盐酸清洗,0.8μm污染陶瓷膜能使其通量恢复到新膜通量的98%,而0.5μm污染陶瓷膜能恢复到新膜通量的97.5%;该微滤过程符合修正后的完全堵塞数学模型。     

正渗透膜过滤特性及污染物截留性能

采用Na Cl为汲取液溶质,研究正渗透膜分离过程中膜朝向、汲取液溶质浓度和错流速率对膜过滤性能的影响,以及正渗透膜对Na Cl、生活污水和垃圾渗滤液的污染物截留性能。结果表明,活性层朝向汲取液(AL-DS)时水通量(Jw)明显大于活性层朝向原料液(AL-FS)时,但随时间下降较快;Jw和溶质反向扩散通量(Js)均与汲取液溶质浓度正相关,但非线性增加,原因与内浓差极化有关;Jw同样与错流速率正相关,但随错流速率增加不明显。以葡萄糖为汲取液溶质时,正渗透膜对Na Cl的截留率能够达到90%以上。相同汲取液浓度下,处理生活污水时的Jw略大于垃圾渗滤液。正渗透膜对2种废水的污染物截留效果均较好。处理生活污水时,总有机碳和总氮的平均截留率分别为82%和90%以上;处理垃圾渗滤液时则分别能达到77%和95%以上。正渗透膜对渗滤液中的二价离子(钙、镁)的截留率达到98%以上。     

太湖内源释放及营养盐输运研究

从对流-扩散方程出发,通过公式推导,建立了包含底泥污染的水流-水质模型,对模型进行了率定和验证后,应用于太湖.该模型将湖泊水相和内源悬移相污染作为一个整体,结合污染物在悬移泥沙上的各种迁移过程,研究了太湖总氮、总磷内源释放的分布和数量,过程中考虑了悬移泥沙的各种影响因素,得到了较理想的模拟结果,当风速≤3.5 m/s时,冲刷和悬移造成的内源污染物释放量较小,内源污染物释放主要通过泥-水界面的静态释放;当风速>3.5 m/s时,冲刷和悬移造成的内源污染物释放量随风速增加迅速增大.通过计算得出2001年太湖内源释放的总氮为3.0万t,总磷为0.8万t.     

建筑物对高架点源大气污染物扩散影响的模拟研究

运用数值方法对城市中高架点源排放大气污染物的扩散规律进行了模拟研究,在计算区域内建立了三维数学模型,并将拉格朗日法描述的颗粒轨道模型耦合到风场。本研究计算了地面风速为3 m/s时的大气流场,并模拟研究了该风场条件下气体污染物的扩散和固体颗粒污染物的运动轨迹。通过分析模拟结果,给出了高架点源中排放的气体污染物的扩散区域和固体颗粒污染物运动轨迹的变化规律。     

计算流体力学模拟街道峡谷特征和风向对细颗粒物污染扩散的影响

街道峡谷结构和风向会对街道峡谷内的污染物浓度和扩散特征带来一定影响。利用计算流体力学(CFD)软件,针对街道峡谷高宽比、建筑物间隔(建筑物间空隙与街道总长度的比值)和风向对街道峡谷内细颗粒物扩散的影响进行数值模拟。模拟结果表明,建筑物间隔为20%,风向为北风,风速为3m/s,街道峡谷高宽比分别为1∶2、1∶1和2∶1时,街道中心线距地面1.5m高度细颗粒物最大质量浓度分别位于-19.3、-88.0、-19.3m(以与街道中心点的距离计,正值表示在街道中心点以东,负值表示在街道中心点以西,下同)位置,为37.5、46.4、28.4μg/m3。街道峡谷高宽比为1∶1,风向为北风,风速为3m/s,建筑物间隔分别为0、20%和40%时,街道中心线距地面1.5m高度的细颗粒物最大质量浓度分别位于148.0、-92.3、-186.7m位置,为88.1、31.6、33.7μg/m3。街道峡谷高宽比为1∶1,建筑物间隔为20%,风速为3m/s,且分别处于西风、北风和西南风时,街道中心线距地面1.5m高度的细颗粒物最大质量浓度分别位于165.3、58.0、1.5m位置,为10.6、11.2、16.0μg/m3。可见,CFD模拟近地面污染物扩散时应考虑街道峡谷结构和风向的影响。     

NO模拟烟气水净化实验研究

通过模拟实验研究了在NO=120～480mL/Nm3低浓度和含氧量55%、60%和20%体积浓度及常压与≤36℃条件下,以纯水净化难溶有害污染成分NO构成的模拟烟气。在相同的NO配气体积浓度10%,NO被净化吸收量随其流量的增加而增加,而吸收率ηLENO却下降了。常压大气中吸收率值为56%～206%;55%O2时的吸收率值为13%～46%;添加少量氧化剂使O2达60%时的吸收率值为13%～167%。     

基于拉格朗日混合单粒子轨道模型的大气污染物扩散预报系统研究

基于拉格朗日混合单粒子轨道(HYSPLIT)模型内核,采用客户端/服务器(C/S)架构搭建大气污染物扩散预报系统。当突发性大气污染事件发生时,可以利用该系统对污染物输送轨迹和扩散趋势进行即时模拟预报。该系统较好地模拟了2015年天津"8·12"危险化学品仓库爆炸事件的污染物输送轨迹和扩散趋势,表明此次爆炸事件产生的污染物主要向渤海湾方向输送;污染物主要以水平输送为主,垂直输送很弱;随着污染扩散时间的持续,各高度的污染物在水平输送方向上差异明显。     

基于CFD的两种紫外消毒模型的比较研究

为了预测紫外反应器的消毒效率,提高模拟的准确度,对两种紫外光强模型进行了比较分析。利用CFD技术,采用数值模拟的方法,对线源和柱源两种光强模型进行了光强分布以及消毒效率的模拟,并采用生物实验进行了验证。结果表明:与柱源模型相比,线源模型在近灯管处强度高42.3%,在1.2 cm处二者趋于一致;针对同一管式紫外反应器,透光率为95%时,线源模型的模拟结果偏大,柱源结果偏小;透光率为80%时,线源及柱源模型的模拟结果都偏大,流量及模型影响较小,透光率成为主要影响因素。综合比较,柱源模型适用于小型管式紫外灯消毒数值模型的开发。     

剩余污泥对酸性大红G的吸附

以剩余污泥为吸附剂,研究其对模拟废水中酸性大红G的吸附条件及吸附机理。结果表明,剩余污泥对酸性大红G的吸附是一个快速过程,吸附时间可控制在30 min;其吸附过程同时受液膜扩散和颗粒内扩散的影响,可以用假二级动力学模型进行描述和预测;Freundlich方程可以较好地描述剩余污泥对酸性大红G的吸附行为。污泥未调pH时,对pH<2的溶液中酸性大红G的吸附性能良好;污泥pH为1时,对实验范围(pH<11)溶液中的酸性大红G均可有效吸附;污泥投加量增加,酸性大红G去除率升高,但污泥对酸性大红G的吸附量下降。