镁盐改性生物质炭的合成及其在废水氮磷资源化中的应用研究

通过直接沉淀-热改性法将纳米氢氧化镁晶体(Mg(OH)_2)负载在生物质炭(BC)上,系统研究了该改性材料(Mg(OH)_2-BC)对模拟废水中氮、磷的固定特性,并探讨了投加量、反应溶液pH、接触时间对吸附过程的影响.结果表明,Mg(OH)_2-BC在投加量为0.3 g·L~(-1),反应溶液初始pH为7,反应时间≥40 min时对氮、磷的固定效果最佳,最大吸附量分别达到58.8、130.0 mg·g~(-1).Mg(OH)_2-BC对氮、磷的吸附过程均符合准二级动力学模型,吸附过程受化学吸附机理的控制.通过SEM、XRD、FTIR等对反应产物进行表征分析,结果表明,Mg(OH)_2-BC对氮、磷的固定机制主要为鸟粪石结晶沉淀,也即化学沉淀.     

实用厨房油雾净化设备研制

针对厨房外排油雾气的实际情况，在调研国内外现有油雾净化设备的基础上，通过对过滤材料的实验研究，研制出新型的油雾滴过滤方法并开发出相应的设备。方法的关键在于滤料的布置方式。新的滤料布置方式在０３ｍ／ｓ的滤速时，效率高，保护作用时间长，阻力仅５００Ｐａ左右。实际运行的结果表明：该实用厨房油雾净化设备具有去油雾效果好、性能稳定、体积小、维护操作方便且无二次污染等特点。     

零价铁激活过硫酸盐降解水中铬黑T特性

采用零价铁/过硫酸盐（Fe⁰/PS）高级氧化工艺降解水中有机染料铬黑T（EBT）,考察了不同体系（PS、Fe⁰、Fe⁰/PS）、PS与Fe⁰物质的量之比、无机阴离子（NO₃^-,CO₃^2-,Cl^-）、溶液初始pH值、温度以及天然有机物对EBT降解的影响.结果表明,Fe⁰/PS工艺降解EBT符合准一级反应动力学模型（R²>0.87）;和Fe⁰以及单独PS处理EBT相比,Fe⁰/PS能够高效降解水中的EBT,20min时EBT的去除率高达96.21%.PS/Fe⁰降解EBT的最佳物质的量之比为1：1.5.溶液中存在的NO₃^-,CO₃^2-以及天然有机物均对EBT降解有不同程度的抑制作用.EBT的降解速率随溶液初始pH值的增加逐渐减小.随着温度的增加,EBT降解速率满足先增加后减小的规律,其反应活化能（Ea）为43.98kJ/mol.EBT在实际水体中的去除率仍能够保持较高的水平.使用GC-MS识别出10种中间产物,并据此提出反应路径.ECOSAR模型分析表明EBT降解产物中小分子有机物的生态毒性高于其大分子有机物.     

碳基吸附剂对典型有机防晒剂二苯甲酮-3的吸附性能及热力学研究

针对环境水体中药物及个人护理用品(PPCPs)的污染问题,选择在环境水体中存在的有机紫外防晒剂二苯甲酮-3(BP-3)作为典型污染物,以颗粒活性炭(GAC)、粉末活性炭(PAC)和碳纳米管(CNT)作为吸附剂,考察吸附剂对BP-3的吸附性能、吸附特性和吸附热力学.结果表明:吸附性碳材料对BP-3具有良好的吸附性能,3种碳材料的最大吸附容量排列为:PACGACCNT,其中,PAC的单层最大吸附容量为450.36mg·g-1.Freundlich、Redlich-Peterson和Temkin吸附等温线方程能够较好地拟合吸附数据,Langmuir吸附等温线方程对PAC的吸附拟合效果较好,而对粒径较大的吸附剂(GAC、CNT)的拟合效果不理想.PAC、GAC的吸附过程可以采用一级动力学或者二级动力学模型拟合,而CNT适合采用一级动力学模型来描述.吸附热力学分析表明,PAC、GAC和CNT对BP-3的吸附过程都是自发进行的,其中,PAC和GAC的吸附过程是吸热的,升高温度有利于吸附反应的进行;而CNT的吸附过程是放热的.     

水中isoproturon的紫外降解动力学研究

采用atrazine法测定了紫外反应装置的光强,通过H_2O_2法测定了装置的有效光程值。进而通过这些光强和光程,建立了低压紫外条件下水中常见的苯脲类除草剂—isoproturon的拟一级降解动力学模型。基于此,文章考察了不同紫外强度和不同pH下isoproturon的紫外降解特性。Isoproturon的紫外降解反应的拟一级反应速率常数随着紫外强度的增大而逐渐增加,进而求算得isoproturon的量子产率为0.00405 mol/einstein。溶液的p H在5~9范围内变化时,isoproturon的紫外降解效率不会受到显著影响。结果表明:增大紫外光强时可实现isoproturon这种新兴污染物的有效降解,而改变溶液的p H则无明显的提高效果。     

表面活性剂改进活性污泥的脱水性能及其作用机理

表面活性剂无论单独或与 FeCl₃和 CaO混合使用 ,都能提高离心脱水效果 ;表面活性剂与 FeCl₃和 CaO混合作用 ,污泥经过滤脱水后的含水率比不加表面活性剂的明显降低 .对于离心脱水 ,当表面活性剂的加入量与污泥干重比为 0.109时 ,脱水污泥的体积比不加表面活性剂的降低 11%左右 ;对于过滤脱水 ,当用表面活性剂 (加入量为污泥干重的 0.08)与 FeCl₃和 CaO同时调理时 ,污泥的含水率 (78.92%)比只用 FeCl₃和 CaO调理的降低约 6%.进一步的研究显示 ,表面活性剂之所以能降低脱水污泥的含水率是与其能加快污泥的沉降速度及促进污泥表面的蛋白质和 DNA释放、减少污泥颗粒间的间隙水有关 .     

一体化A_mO_n工艺BP神经网络数学模型研究

讨论基于BP神经网络一体化AmOn污水处理工艺数学模型的构建。在分析神经网络和一体化AmOn污水处理工艺各自特点的基础上,建立了具有11个输入层节点、5个输出层节点以及包含两层隐含层的BP神经网络,并确定了各隐含层的节点数、网络的权值和阈值。对模型的验证结果表明:BP神经网络模型基本反映了AmOn一体化工艺的主要特点,网络预测出水结果与实测结果相差不大,神经网络模型具有较好的泛化能力。     

碱浸－电解法生产锌粉过程的生命周期评价研究

随着高品位优质闪锌矿资源的减少,研究开发利用贫杂锌矿、含锌废渣等二次资源的锌冶炼清洁工艺,成为锌冶炼工业重要而迫切的任务.碱浸－电解法作为一种生产高纯度锌粉的新工艺,具有流程简单、原料适应性强、成本低等优点.为了对碱浸－电解法生产高纯度锌粉新工艺的环境影响进行分析,运用生命周期评价(LCA)方法,对该新工艺的环境负荷进行研究,并与传统的酸法和火法工艺进行了对比.结果表明:与传统酸法和火法工艺相比,碱法生产锌粉工艺的环境协调性更优越,其能源总需求、温室效应指数及酸化指数分别是酸法工艺的87.76%,47.80%和0.08%;是火法工艺的93.94%,9.25%和0.14%.      

三江平原草甸白浆土P、K养分含量特征及影响因素

在三江平原湿地植物生长季节期内,选择具有代表性的小叶章湿地发育的草甸白浆土为研究对象,逐月分层采集土样,测定其P、K含量.在此基础上借助SPSS软件和灰色关联分析技术,探讨了草甸白浆土中P、K含量的分布特征及相关环境因子对P、K含量动态变化的影响.结果表明:草甸白浆土中P、K含量在剖面垂直方向具有明显的分层现象,P、K分布与土层的相关性均较好,相关系数均在0.94以上.此外,草甸白浆土各土层P、K含量在植物生长季节均呈明显的动态变化,用一元三次非线性回归模型可得到较理想的拟合结果.同一环境因子对草甸白浆土各土层中全P、全K、速效P及速效K的动态分布影响程度不同;不同环境因子对同一土层中P、K的动态分布影响程度更不同.降水量在所有环境因子中影响程度最大,且土壤表层受环境因子的影响较底部土层敏感.     

城市污水活性污泥处理系统中有机物分子量的分布及其变化

利用凝胶过滤色谱法对某城市污水处理系统(缺氧/好氧,A/O活性污泥法)中有机物的分子量在水相和胞外聚合物(EPS)中的分布及其变化进行研究.结果表明:污水处理过程中分子量的分布沿程变窄,对分布在各段分子量之间的有机物都有大幅度的去除;缺氧池和好氧池的EPS中都有14%的物质分子量大于1000万,而水相中各类物质的分子量均小于200万,说明该类大分子的EPS并非因吸附而成.