电化学原位产生H2O2的影响因素分析及数学建模

以Pt为阳极,石墨碳棒为阴极,Na2SO4为支持电解质,实验探讨了电化学原位产生H2O2的规律.通过正交试验,确定阴极溶液初始pH值、电流密度CD、通氧流量Q和支持电解质浓度CNa2SO4等主要参数对H2O2产生量的影响,并提出最佳参数组合:pH=2.00,CD=1.02mA·cm-2,Q=0.4L·min-1,CNa2SO4=0.1 mol·L-1,极间距D=6cm.采用二次多项式逐步回归和BP神经元网络2种方法,建立了这些参数对于H2O2产生量的预测模型,并对模型进行检验.结果表明,2种方法在一定参数条件下都可预测阴极区溶液中H2O2浓度,BP神经元网络法预测的准确度好于二次多项式逐步回归方法,且更适合于在线控制.     

三氯生在水环境中的残留风险与去除研究进展

药物和个人护理用品(PPCPs)是一类新兴污染物,三氯生(TCS)属于PPCPs中的杀菌消毒物质。三氯生在水环境中被广泛检出,地表水中三氯生与甲基三氯生的浓度从ng/L级到μg/L级,水环境中的TCS具有生态毒性。污水厂进水中TCS浓度一般为μg/L级,出水浓度ng/L级。城市污水处理系统对三氯生的去除主要是吸附与生物降解。三氯生在降解过程中形成甲基三氯生,其代谢产物形成机制与降解关键影响因素需要进一步研究。为了减少三氯生在环境中的积累,需要对污水厂尾水进一步深度处理,剩余污泥也做好相关处置问题,减轻其对生态系统的潜在危害。     

3种浮床植物系统对富营养化水体净化效果研究

研究了风车草(Cyperus alternifolius)、菖蒲(Acorus calamus)和富贵竹(Dracaena sanderiana)3种浮床植物系统对富营养化水体净化效果,试验共持续35 d。结果表明,在水温24～30℃条件下,风车草和菖蒲生长良好,生物量大,而富贵竹生长较差,生物量增加少;3种植物对NH_4~+-N的去除率分别为76.8%、85.5%和53.6%,对TN的去除率分别为69.1%、66.2%和54.4%,对TP的去除率分别为76.9%、84.6%和61.5%,对PO_4~(3-)-的去除率分别为91.7%、91.7%和75%,对真实色度有明显的去除效果;3种植物对氮磷和真实色度去除效果与对照之间均达到显著差异(P0.05),自然沉淀是浊度去除的主要原因,植物吸收同化作用是NH_4~+-N去除的主要途径,植物吸收是溶解性磷去除的主要途径。试验表明,风车草和菖蒲对富营养化水体中氮磷和真实色度有较好的去除效果,可作为富营养化水体治理的优良物种而推广使用。     

填埋场不同深度垃圾土压缩性的室内试验研究

阐述了垃圾土的压缩机理,归纳了国内外垃圾土压缩性指标的研究成果。根据某填埋场3个不同深度的垃圾土试样,在改装后的高压固结仪上进行压缩试验,得到垃圾土的压缩系数a、主压缩指数C、修正主压缩指数C'、压缩模量E以及体积压缩系数m,并对试验结果进行分析。试验结果表明,垃圾土的初始孔隙比随填埋深度的增加而减小,垃圾土的压缩指数随其可降解度和有机质含量的减少而降低,垃圾土具有高压缩性,其压缩性指标与垃圾的组成和填埋深度有关。将得到的压缩性指标与国内外的资料进行了比较,可为填埋场的设计及变形计算提供参考。     

煅烧改性净水厂污泥的除磷特性

本文通过扫描电子显微镜及能谱分析(SEM-EDS)技术对净水厂污泥(WTPS)和煅烧改性净水厂污泥(C-WTPS)进行表征,运用吸附动力学和吸附等温模型研究了WTPS和C-WTPS的磷吸附特征,比较了WTPS和C-WTPS的氨氮和总有机碳释放量,分析了C-WTPS对磷的固定形态,结果表明,与WTPS相比,C-WTPS表面出现大量的裂层,碳和氮元素的质量百分含量分别减少5.52%、1.36%,铁和铝元素的质量百分含量分别增加2.3%、0.54%.C-WTPS对磷的吸附符合拟二级动力学模型,说明其对磷的吸附主要受化学作用控制.Langmuir和Freundlich等温吸附模型都能较好描述C-WTPS的磷吸附过程,Langmuir拟合参数表明C-WTPS的理论饱和磷吸附量为3.34 mg·g~(-1),是WTPS的1.6倍.WTPS中无机磷(IP)多于有机磷(OP),煅烧改性使得WTPS中的OP存在向IP转化的趋势. C-WTPS吸附的磷主要以非磷灰石无机磷(NAIP)的形态存在,说明C-WTPS中的铁、铝元素在磷吸附过程中发挥了重要的作用.与WTPS比较,C-WTPS的氨氮和有机物释放风险显著减少.因此,C-WTPS是一种更优良的除磷材料.     

臭氧-生物活性炭对微污染原水中典型持久性有机物的去除效果

以长三角地区J市典型有机微污染水源P水厂为研究对象,考察了臭氧-生物活性炭深度处理工艺对微污染水源水中有机物的去除效果.结果表明,臭氧-生物活性炭深度处理使高锰酸盐指数、总有机碳(TOC)和UV254的平均去除率分别提升19. 2%、10. 4%和23. 0%.水厂原水中检出8种多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbon,PAHs)、16种有机氯农药(organochlorine pesticides,OCPs)、5种卤乙酸(haloacetic acids,HAAs),其总浓度分别为53. 9~100. 0、6. 5~41. 8、2. 5×103~1. 1×104ng·L~(-1),臭氧-生物活性炭深度处理对多环芳烃和有机氯农药的平均去除率分别为32. 5%和25. 9%,比常规处理工艺出水的水质有显著提升.卤乙酸的去除率为33. 8%~87. 0%,主要通过常规处理工艺去除;臭氧-生物活性炭深度处理对氯代乙酸略有去除,溴代乙酸有少量生成.     

胶合竹材单面受火炭化及温度场试验研究

格鲁班(Glubam)胶合竹材作为一种新型建筑材料,研究其耐火性能并与木材进行比较,对胶合竹材单板及杉木单板分别进行了恒温及ISO 834标准升温条件下的单面受火试验,测得了其炭化速率及不同受火条件下试件内部的温度-时间变化曲线。结果表明,胶合竹材的炭化速率低于杉木,其炭化规律与木材相似,即在受火初期炭化层厚度增加较快,炭化速率较大,随时间延长炭化速率逐渐降低,且受火温度越高,材料的炭化速率越大,同时试验测得在标准火灾条件下,胶合竹材受火20 min的平均炭化速率为0.64 mm/min。此外,通过温度场数据的分析比较发现,胶合竹材的传热速率明显低于杉木,其具有优于杉木的隔热性能,且能够满足相关规范对建筑构件隔热性能的要求。     

板缝嵌埋CFRP筋的组合石板受弯性能试验研究

在相邻条石板板缝间嵌埋CFRP筋并填入高强粘结材料,形成了一种新型的组合石板构件。开展了包含三板两缝的组合石板的受弯性能试验,研究了试件的破坏形态、受弯承载力、变形性能、石材及CFRP筋应变分布。试验结果表明,开裂前各条石板与CFRP筋及嵌缝材料变形一致,协同工作性能良好;达到开裂弯矩后,各条石板在跨中同一位置逐次开裂;开裂后由CFRP筋和嵌缝材料组成的增强带有效防止了石板的塌落。基于试验结果,分析了组合石板开裂前后的不同受力机制。研究成果可为新型组合石板的进一步研究及既有石板楼盖的鉴定加固提供参考。     

给水管网中重金属释放的控制方法研究

供水管网中重金属的释放和富集严重影响饮用水的水质,威胁居民的健康。介绍了管道物理清洗的5种方法和原理,并对河南省某市管网进行截管并分析其管壁内生长环的成分,在此基础上,利用小试试验模拟单向冲洗法和刮管法研究去除管道中重金属的方法和效果。研究结果表明:河南省某市自来水管道中有严重的腐蚀现象,成为影响管网水质稳定的潜在威胁,单向冲洗法和刮管法对管壁生长环中重金属的去除有很好的效果,可用于指导管网运营管理。     

复合污染条件下含砷地下水强化除砷技术研究

针对郑州市东周水厂铁锰复合污染条件下的含砷地下原水,在曝气-接触氧化过滤强化除砷水处理生产性试验的相关试验内容及试验结果基础上,进行了小试规模条件下的强化除砷试验。经3个月的实验室滤柱运行,研究强化除砷工艺原水因素影响规律,进一步研究了与除砷效果相关的原水各项参数。同时,试验运行期间对出水水质的相关指标也作了监测,总结出了一定水厂强化除砷运行规律。应用于建立水厂除砷控制加药系统,完善水厂内当前的运行管理。