污泥生物炭硼掺杂改性及其对水中1,2-二氯乙烷吸附行为和机制

以市政污泥为前驱体,采用硼酸掺杂改性共热解法,制备了污泥生物炭(BC600)和B掺杂污泥生物炭(BBC600),采用SEM、BET、FTIR、Zeta电位和静态接触角等手段对材料进行了结构表征,研究了BC600和BBC600对水中1,2-二氯乙烷(1,2-DCA)的吸附行为、机制和影响因素.结构表征结果表明,B掺杂改性后,生物炭中B元素含量、比表面积和孔容分别提高了76%、48%和30%;B掺杂改性对生物炭表面电荷及亲疏水性影响不大,BC600和BBC600表面均带有负电荷,接触角均<90°,两者均具有较好的亲水性.吸附实验结果表明,BBC600对1,2-DCA的吸附性能优于BC600,缘于BBC600更大的比表面积和强度更高的含氧官能团;准一级动力学方程可以较好描述BC600吸附1,2-DCA过程,准二级动力学方程能较好拟合BBC600吸附1,2-DCA过程,颗粒内扩散不是影响吸附速率的唯一限速步骤;碱性条件下生物炭材料更加分散和稳定,且其含氧官能团去质子化,供电子能力增强,有利于对1,2-DCA的吸附;腐殖酸(HA)对BC600吸附1,2-DCA呈现低浓度促进,高浓度抑制的作...     

地下渗滤污水处理系统的氮磷去除机理

对地下渗滤系统处理生活污水的氮磷去除机理进行了研究.结果表明,在2cm/d的水力负荷下,系统对氨氮、COD、总磷的去除率可达到90%以上;出水中氨氮、COD、总磷分别低于0.2,30,0.025mg/L;系统对总氮亦有良好的去除效果,达63.5%.强化布水措施可以有效地提高系统对污染物质的去除率.地下渗滤系统中通过硝化、反硝化作用可以去除约50%的进水总氮,是地下渗滤系统去除氮的主要途径.改善条件以促进反硝化反应是提高地下渗滤系统总氮去除率的关键.土壤吸附与沉淀作用是地下渗滤系统去除磷的主要途径.     

含盐水的电化学消毒试验研究

采用自行研制的电化学消毒器对不同含盐量的配水进行了系统的消毒试验,从而得到了用电化学法消毒的杀菌率与操作条件之间的关系,确定了电化学消毒反应器的最佳运行条件.结果表明,电化学消毒器的杀菌率随电流、停留时间和盐度的增加而提高.在盐度为3%(NaCl质量分数),停留时间为5.0 s时,杀菌率可达到99.464%,此时处理每立方米水用电量仅为0.003 kW·h;在盐度为0、停留时间为10.0 s时,杀菌率可达到90%,此时处理每立方米水用电量为0.010 7 kW·h.研究表明,电化学消毒器的消毒效果良好,耗电量很低.     

铝锰合金点火药燃烧性能与安定性试验研究

为了探索铝锰(AlMn12)合金粉的燃烧性能与安定性,为金属燃料增加新的可用且性能优良的种类,通过离心雾化法制备了铝锰合金粉,并以铝锰合金粉、铝(Al)粉、锰(Mn)粉3种金属粉的活化能作为点火性能的判断依据对比了三者的点火能力。结果表明,铝锰合金粉活化能比同粒度铝粉低14.4 kJ/mol,表明高温下铝锰合金粉比铝粉易点火,点火性能优于铝。以铝锰合金粉、锰粉与高氯酸钾(KP)、氧化铜(CuO)、高氯酸铵(AP)分别混合获得点火药并对点火药的燃烧性能进行了表征。结果表明,与将锰粉作为燃料的点火药相比,以铝锰合金粉为燃料的点火药燃烧峰压、增压速率、平均质量燃速更高,燃烧性能更为优异。基于真空安定性试验,对以铝锰合金粉为燃料的点火药进行了相容与安定性能的测试,结果表明3种点火药的放气量均小于相容性与安定性的最小放气量标准,表明点火药相容性、安定性能均满足要求。     

长江上游流域水位长期变化特征分析

长江上游地区的水能资源对于我国能源发展具有重要意义,研究长江上游水文的周期和突变规律,可以提前预防旱涝灾害给农业带来的损失.利用线性回归方法对长江上游清溪场水文站的水位资料进行插补延长,然后用小波分析方法和Mann-Kendall方法对三峡大坝蓄水前的1890～2002年旱季1～3月份和雨季6～8月份的水位序列的周期性、阶段性和突变特征进行了比较分析.结果 表明:(1)旱季水位在1890～ 1940年偏高,1940～2002年偏低;雨季水位在1965年以后持续偏低.(2)清溪场水文站旱季的水位存在5～8年的年际变化主周期,其中1900～1950年间5～8年的周期变化是显著的;清溪场水文站雨季水位的主周期为35年左右的年代际变化周期,1940～1960年存在8年左右的年际变化显著周期.(3)旱季水位在1933年发生突变,1933年以后水位由高向低转变,1940年以后水位持续偏低;雨季水位在1957年以后水位由高变低,1965年水位下降趋势加大,到1993年雨季水位显著降低,1997年以后雨季水位有升高的趋势.(4)长江上游流域面雨量与清溪场水位变化趋势相一致,明清小冰期东亚夏季风偏弱长江上游气候偏湿润水位整体较高,20世纪30年代、40年代全球气候相对变暖而东亚夏季风偏强,导致雨带偏北,长江上游气候转而偏干水位整体偏低.     

2000~2010年汉江流域湿地动态变化及其空间趋向性

基于面向对象分类方法建立汉江流域2000年、2005年和2010年湿地景观数据库。运用湿地景观动态变化指数、强度指数及多度指数等方法分析近10a来汉江流域湿地景观变化的时空分异特征及空间趋向性。结果表明：2000年以来,汉江流域湖泊、河流、水田湿地面积大幅度减少,其中前5a（2000~2005年）湿地变化强度明显高于后5a（2005~2010年）。空间趋向性以湿地景观内部转变和湿地向其他用地转移为主要特征,内部转变以水田与水库坑塘间的转变为主,在空间上呈现3种趋向特征：湖泊周围[0-12]km两者之间转化强度随距离拉大而增大;河流周围两者转变趋势明显,在[4-6] km变化尤为突出;交通用地附近[0-4] km水田与水库坑塘间转变强度高。水田、湖泊和水库坑塘湿地向建设用地的转变是引起区域湿地面积萎缩的重要原因,10a间湿地向建设用地转变总量约为470.43 km²,占湿地变化总量的22.55%。     

加压生物氧化法处理印染废水的动力学研究

加压生化法与其他处理印染废水的方法相比．具有工艺简单,耐冲击能力强、投资低、操作参数仪表控制、剩余污泥量少等优点。探讨了在加压曝气条件下处理印染废水的生化反应机理．测定其动力学参数．建立加压生物氧化法处理印染废水的生物氧化反应动力学模型,为印染废水的加压生化处理提供了可靠的设计与运行参数。     

TiO2/H2O2/UV和TiO2/O3/UV降解对氯苯甲酸和喹啉的试验研究

主要叙述TiO2/H2O2/UV和TiO2/O3/UV体系降解对氯苯甲酸(4-CBA)和喹啉的试验研究.研究表明,(1)在TiO2/H2O2/UV体系里目标物降解速度先随过氧化氢投加量的增加而提高,但超过一定浓度之后便开始下降;(2)在TiO2/O3/UV体系中,目标降解物的反应速度都非常快,且臭氧浓度高的时候降解速度更快;(3)二氧化钛催化剂在TiO2/O3/UV体系中作为积极因素有助于提高反应速率,而在TiO2/H2O2/UV体系是消极因素,会降低反应速率.     

EDTA强化nZVI/PS降解地下水中1,2-二氯乙烷的作用机制及影响因素

采用乙二胺四乙酸(EDTA)强化纳米零价铁(nZVI)活化过硫酸钠(PS)降解地下水中1,2-二氯乙烷(1,2-DCA)。通过分析1,2-DCA比降解率(Sq)、矿化度、1,2-DCA降解动力学及游离Fe²⁺和Fe³⁺质量浓度变化规律,阐明了EDTA强化效果及作用机制;考察了EDTA投加量、pH、阴阳离子对EDTA强化效果的影响。结果表明：经EDTA强化后,1,2-DCA的Sq和矿化度分别提高了21%和190%,反应速率常数提高了10.06%~22.95%,活化能降低了6.98~8.91 kJ·mol⁻¹;EDTA为反应提供了弱酸性环境,促进Fe²⁺生成,EDTA与Fe²⁺生成螯合物,降低了Fe²⁺与自由基反应的机率,提高了nZVI/PS的持续有效性;Sq随EDTA投加量的加大先增加后减小,EDTA投加量为1.8 mmol时Sq达到最大值214.80 mg·g⁻¹。酸性环境下EDTA的强化效果更好。除${\rm{NH}}_4^ + $外,Cl⁻、K⁺和${\rm{HCO}}_3^ - $均抑制EDTA的强化作用,说明EDTA在实际地下水修复中可能因多种离子存在而难以达到理想的强化效果。以上研究结果可为EDTA强化nZVI/PS降解地下水中1,2-DCA提供参考。     

快速生物活性测定仪的发展

在监测污水处理厂活性污泥系统的状态 ,控制其运行时 ,人们广泛采用了呼吸测量法。根据呼吸测量的原理开发的快速生物活性测定仪 (RBAT)是一种有效的仪器 ,能够可信地评价污泥中微生物的活性 ,它的应用已成为污水处理厂监测、运行的重要发展趋势。