复合型CoO/TiO2光催化剂降解亚甲基蓝动力学研究

以钛酸四丁酯为前驱体，采用溶胶凝胶法，制备了CoO掺杂的TiO2光催化剂。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、紫外可见漫反射（UV-vis DRS）对催化剂进行了分析、表征。以中压汞灯为光源，研究了亚甲基蓝（MB）在CoO/TiO₂微粒水悬浮液中的降解动力学。结果表明：所制备的催化剂活性组分主要是锐钛矿型的二氧化钛和CoO固溶体，粒径为25～30 nm，分布均匀。亚甲基蓝的光催化降解动力学满足一级动力学，在一定的浓度范围内，反应速率常数随初始浓度增大而减少，适当的掺钴量可以有效地提高TiO₂光催化活性，其最佳掺杂量重量百分比为0.25%。     

废布料活性炭吸附典型染料动力学研究

研究了废布料活性炭从水溶液中吸附2种典型染料(酸性蓝62和活性艳蓝KN-R)的吸附特性,从动力学角度探讨了吸附机理.结果表明,废布料活性炭对2种染料的平衡吸附量(qc)均随着初始浓度的增加而升高,相同条件下,qc的大小顺序为酸性蓝62＞活性艳蓝KN-R.吸附过程符合准二级动力学模型,对于酸性蓝62,粒子内扩散过程是该吸...     

恶臭假单胞菌降解苯酚的动力学研究

研究了恶臭假单胞菌（Pseudomonas putida LY1）利用苯酚作为唯一碳源和能源时的生长动力学特性。通过对该菌株在不同温度、pH和初始苯酚浓度下的生长和降解情况的研究,可知该菌株在温度为25℃左右、pH为中性和偏碱性的条件下具有更高的降解活性。细菌的生长动力学过程符合基质抑制型的Haldane方程,可利用该...     

用于污水再生利用的生物活性炭床的有机物降解特性

以微生物增殖动力学的基本方程-莫诺方程为出发点,通过氮同位素分析比较了具有同源性微生物的生物陶粒滤床和生物活性炭床的有机物生物降解规律,建立了生物活性炭床的有机物生物降解动力学方程,提出在污水再生利用过程中生物活性炭床符合高基质有机物降解动力学模型,即有机物降解呈一级反应动力学方程。以此方程为基础,分析计算了生物活性炭床沿炭床深度的吸附性能,结果表明,在生物活性炭床中,随生物功能的减弱,生物活性炭床对有机物的吸附能力逐渐加强。     

粒状羟基氧化铁对废水中硝酸盐的吸附

本实验研究了粒状羟基氧化铁(GFH)对人工配制含氮废水中NO3--N吸附的影响因素、吸附等温线和吸附动力学。结果表明,GFH的吸附平衡时间为80 min,增加NO3--N溶液的初始浓度,去除率下降;pH值为5时GFH对NO3--N的吸附能力最强,pH值升高和降低,吸附能力均下降;GFH对NO3--N的吸附能力随着温度的升高略有降低;在25℃下,以Langmuir方程和Freundlich方程分别对GFH吸附NO3--N的等温线进行拟合,拟合效果以Langmuir方程较好,相关性达到0.9930。GFH吸附NO3--N的过程符合拟二级动力学方程,初始时刻的吸附速率h在35℃时最大,为1.653 mg/(g.mg),吸附速率常数随温度的升高而增大;吸附反应的活化能Ea为54.72 kJ/mol。本研究结果表明,GFH在饮用水脱氮和含氮浓度较低的污水再生回用领域有实际应用的潜力。     

多孔性Mn3O4的制备及其对水中镉的吸附

采用硫酸锰水解-氧化两步法制备了多孔性四氧化三锰,以X射线衍射、扫描电镜和氮吸附比表面仪对其进行了表征,研究了该多孔性Mn3O4在不同的溶液pH值、吸附时间、投加量和温度下对水中Cd(Ⅱ)的吸附行为,并测定了吸附过程的动力学和热力学参数。实验结果表明,该法合成的四氧化三锰属四方体心结构,一次晶粒尺寸为45.8 nm,颗粒间存在大量的孔洞,BET法比表面积为40.27 m2/g。在293 K,pH 5.5,吸附12 h时达到平衡,饱和吸附量为12.8 mg/g。该吸附过程符合准二级反应动力学模型,其反应的吸附活化能为2.743 kJ/mol,吸附等温线较好地符合Langmuir等温方程,吸附焓变和熵变均为正值,自由能变为负值,说明该吸附过程为自发的吸热过程。     

TiO2催化高压脉冲放电等离子体降解2，4-二硝基苯酚

采用TiO2催化高压脉冲放电等离子体降解废水中的2,4-二硝基苯酚,对反应进行了动力学研究.研究结果表明,在高压脉冲放电等离子体及TiO2催化高压脉冲放电等离子体反应中,2,4-二硝基苯酚的降解过程均符合表观一级反应动力学方程.加入TiO2催化剂、提高放电电压均可提高2,4-二硝基苯酚的降解反应速率常数.在TiO2加入量为0.15%、放电电压为16 kV时,2,4-二硝基苯酚的降解率为87.4%,TiO2的催化效应增强因子为1.55.     

太阳光Fenton法处理垃圾渗滤液中有机污染物

研究利用太阳光Fenton法处理垃圾渗滤液。根据太阳光辐射强度随时间的变化规律，选择重庆7、8月份的晴天，在中午12：00到下午14：00时进行试验，研究太阳光辐射时间、pH值、Fenton试剂用量对垃圾渗滤液COD去除率的影响。研究结果表明：太阳光Fenton法对垃圾渗滤液的COD有较好的去除效果，COD去除率达86.2%。太阳光Fenton法处理垃圾渗滤液的优化条件是：日光辐射时间为120 min，pH值为2.5，Fe²⁺浓度为5 mmol/L，H₂O₂浓度为570 mmol/L。同时，论文还对太阳光Fenton法处理垃圾渗滤液的动力学进行分析。研究结果显示：太阳光Fenton法处理垃圾渗滤液，其表观动力学方程为-dC/dt=2.6×10^-8×P^1.92×F^1.79×E^1.67。     

活性污泥中硝化螺菌(Nitrospira)的富集及其动力学参数

采用连续进水的进水方式对污水处理厂活性污泥系统中的Nitrospira富集培养并对其相关动力学参数进行研究.结果表明,在控制反应器亚硝酸盐浓度不高于2 mg·L~(-1)的条件下可以成功富集出以Nitrospira为优势种属的活性污泥,其最大比亚硝酸盐氧化速率(以N/VSS计)为48.72 mg·(g·h)~(-1).荧光原位杂交结果显示Nitrospira占活性污泥总微生物量的75%左右,而Nitrobacter仅占总微生物的0.1%.此外通过对Nitrospira在20℃时的动力学参数进行测定,结果表明Nitrospira的最适生长温度为30~35℃,温度修正系数τN为1.046,其基质半饱和常数KS和氧半饱和常数KO分别为(0.32±0.03)mg·L~(-1)和(1.52±0.09)mg·L~(-1).Nitrospira动力学参数的研究为污水处理厂的设计运行及工艺优化提供理论参考.     

河流CO2与CH4排放研究进展

河流作为连接海-陆两大碳库的主要通道,其水-气界面二氧化碳(CO_2)与甲烷(CH_4)排放构成全球碳循环的重要环节,对全球气候变暖的贡献不容小觑.明确河流水体CO_2与CH_4产排过程、时空特征以及控制因素是认识河流生态学功能以及其对变化环境响应的重要内容.基于当前河流CO_2与CH_4排放研究进展,构建河流碳排放动力学概念框架(内源代谢、陆源输入),并从全球尺度、区域尺度、流域尺度综述了河流碳排放时空变异性特征以及存在的研究不足.在理解碳排放动力学概念框架和时空变异特征的基础上,构建了河流CO_2与CH_4动力学控制因子分层框架(内部因子:有机质、温度、营养盐;外部因子:水文、地貌、人类活动),深入探讨了河流碳排放的关键影响因素.最后,根据当前研究中存在的不足,提出河流碳排放应将纳入区域陆地碳平衡过程,今后研究重点应包括流域尺度上河流CO_2与CH_4内源产生与陆源输入相对贡献的量化研究、不同界面CO_2与CH_4产生与排放过程研究、高时空分辨率的监测数据的补充以及变化环境与人类活动干扰下河流碳排放的响应过程等,为理解河流生态学过程及生态系统功能提供基础,同时为我国进一步深入开展相关研究提供借鉴.