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电化学氧化法具有稳定高效、操作灵活、集成度高等特点,在处理难降解有机废水领域具有独特优势.电化学废水处理过程通常受限于传质速率,而膜电极有望解决这一瓶颈问题.亚氧化钛膜电极(TiSO-ME)的化学结构与电化学性质结果显示,经过高温还原法制备的TiSO-ME电极主要由Ti4O7和少量Ti5O9组成,大孔体积占总孔体积的92.7%,平均孔径为0.508 μm.电化学测试结果表明,TiSO-ME具有良好的导电性、高析氧电位和电化学稳定性.过滤试验结果表明,在0.82×10-3~3.14×10-3 mL·cm-2·s-1范围内膜通量与传质系数成正比.在电流密度为8 mA·cm-2,膜通量为2.31×10-3 mL·cm-2·s-1的条件下,电解1.5 h即可有效处理实际印染工业废水,sCOD去除率高达96.07%,电流效率可达24.22%,电能消耗较不存在膜通量时降低了32.99%.TiSO-ME能够实现废水在膜孔结构内部的穿流式操作,有效克服旁流式操作传质受限的问题,在小规模分散式工业废水处理中有着重要的研究价值和发展潜力. 相似文献
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利用臭氧(O3)-陶瓷膜过滤(CMF)处理常规工艺出水,研究了不同O3-CMF耦合方式对膜性能和消毒副产物(DBPs)的影响.结果表明,与单独CMF相比,异位O3-CMF和原位O3-CMF均可以有效缓解膜污染,原位O3-CMF控制效果最佳.异位O3-CMF对进水(常规工艺出水) DOC去除率(26.25%)略高于原位O3-CMF(22.31%),但是其SUVA去除率(83.91%)明显低于原位O3-CMF(93.10%).羟基自由基(·OH)生成特征表明原位O3-CMF可促进O3产生更多的·OH.在O3、·OH氧化和陶瓷膜截留协同作用下,异位O3-CMF和原位O3-CMF出水中总荧光响应强度和相对分子质量大于0.3×103,有机物含量降低,进而使得出水中含碳消毒副产物(C-DBPs)生成量分别降低了21.86%和32.35%,含氮消毒副产物(N-DBPs)生成量分别降低了16.16%和19.13%.但O3和·OH氧化后生成的小分子有机物因难以被CM截留导致其在出水中含量增加,进而增加了卤代酮(HKs)、水合氯醛(CH)和三卤硝基甲烷(THNMs)的产生.本研究对于不同O3-CMF方式下O3与CM的协同机制的探讨,改善膜性能和提升DBPs前体物的去除具有一定指导意义. 相似文献
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氨基改性生物炭负载纳米零价铁去除水中Cr(VI) 总被引:7,自引:3,他引:4
以聚乙烯亚胺(PEI)为功能单体,玉米秸秆生物炭为载体,制备了氨基改性生物炭负载型纳米零价铁(nZVI@PEI-HBC),并利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对材料进行了表征,分析了溶液pH、温度、材料投加量等因素对其去除Cr(VI)的影响及其去除机理.结果表明:在投加量为0.5 g·L-1,温度为20℃,pH值为5,Cr(VI)初始浓度为20 mg·L-1条件下,各材料对Cr(VI)的去除率大小为nZVI@PEI-HBC > nZVI > PEI-HBC > HBC.SEM显示nZVI颗粒较均匀地分散在生物炭表面,FTIR分析表明PEI改性后材料表面增加了氨基等重金属配位基团,这可能是nZVI@PEI-HBC去除Cr(VI)效果更好的原因.影响因素研究表明,材料具有较好稳定性,老化28 d后其Cr(VI)去除性能变化不大;酸性环境、升温、增大材料投加量均有利于nZVI@PEI-HBC对Cr(VI)的去除.机理研究发现,水中溶解氧加速了nZVI的腐蚀和Fe(II)的释放,促进Cr(VI)还原为Cr(III),然后通过共沉淀作用和氨基等基团的吸附作用被去除. 相似文献
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以酸性矿山废水生成的铁絮体和秸秆生物炭为原料,采用化学改性和紫外辐射联用技术制备改性生物炭,并通过正交试验确定最佳改性条件,同时利用FTIR、SEM和BET等方法对吸附材料的形貌特征、孔隙结构及其表面化学性质进行表征.结果表明,通过改性使吸附材料比表面积增大,吸附位点增多,在25℃、pH为7时,吸附材料改性后比表面积为295.71 m2·g-1,对Pb(II)的拟合吸附量可达278 mg·g-1.改性材料对Pb(II)的吸附过程符合Langmuir吸附等温线模型和准二级动力学模型,主要为单分子层吸附,受化学吸附控制. 相似文献
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水体中硒含量过高会导致水生生态系统退化,而中国现有的地表水环境质量标准对硒的标准值设定并不是基于我国水生生物相关毒理学研究得出的,难以因地制宜地保护我国水生生物.为保护我国水生生物,本研究利用物种敏感度分布法,推导出基于最大无效应浓度(NOEC)、最低有效应浓度(LOEC)的慢性硒(无机)淡水水质一级基准值和基于半数致死效应浓度(LC50)、半数最大效应浓度(EC50)、半数抑制浓度(IC50)的急性硒(无机)淡水水质二级基准值分别为0.58 μg·L-1、0.52 mg·L-1,发现我国现有的水质标准可能会对我国水生生物造成欠保护.进一步推导出为保护我国鱼类的硒(无机)淡水水质一级、二级基准值分别为0.21 μg·L-1、1.60 mg·L-1,以及硒淡水鱼类饲料有机硒和无机硒含量一级基准值分别为97 μg·kg-1和98 μg·kg-1.本研究基于硒对水生生物的急性和慢性毒性效应,推导出硒的系列基准值,为保护我国淡水水生生物安全的标准制定提供数据支撑和科学依据. 相似文献
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近年来环境中生物炭胶体形成受到广泛关注,它是生物炭在环境中物理分解作用的重要过程,对污染物迁移有着重要影响.然而,目前对生物炭胶体释放过程和影响因素的研究甚少,人们对生物炭胶体释放机理的认识还很有限.本研究以小麦秸秆和花生壳为生物质来源,系统地探讨了生物炭的裂解温度(300~700 ℃)和溶液离子强度(0.1~10 mmol·L-1)对生物炭胶体产率的影响.结果表明,随着裂解温度的升高,生物炭的耐磨性增强,且在较高的裂解温度下(≥500 ℃)花生壳生物炭的耐磨性显著强于小麦秸秆生物炭.生物炭的胶体产率受到生物质来源和裂解温度的显著影响,花生壳生物炭的胶体产率低于小麦秸秆生物炭,高温裂解(≥600 ℃)生物炭的胶体产率显著低于中低温裂解生物炭.在相同溶液离子强度下,生物炭胶体产率与其亚微米级碎片率呈显著正相关(p<0.05),即生物炭中亚微米级碎片率越高,生物炭胶体产率越高.当溶液离子强度从1 mmol·L-1增加到10 mmol·L-1时,两种来源生物炭的胶体产率均显著降低,其降低的程度因生物炭裂解温度而异,其中低温裂解(300 ℃)生物炭的胶体产率降低了11.1%~11.2%,中高温裂解(≥ 500 ℃)生物炭的胶体产率降低了60.0%~97.2%. 相似文献
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以北部湾独流入海河流南流江流域为研究对象,基于研究区2000年和2015年遥感数据解译的土地利用数据以及社会经济等数据,采用CLUE-S模型对未来2030年生态保护情景、自然增长情景以及粮食安全情景的土地利用格局进行了模拟预测,在此基础上采用InVEST模型对流域过去和未来不同情景的生物多样性进行了评估,探讨了流域生物多样性的生境质量和生境退化程度.结果表明:2000~2015年南流江流域建设用地、园地、水域和未利用地呈现出增加趋势,其中建设用地的增幅最大,而耕地和林地减幅最大.流域土地系统中共存在着34种土地网络转移流关系,上游存在24种,中游20种,下游28种,耕地与建设用地、耕地与林地以及林地与园地之间的转换占到流域总土地利用变化的70.74%.CLUE-S模型模拟未来土地利用的Kappa系数达到0.86,表明模型模拟未来情景的土地利用精度满足要求.2000年、2015年、2030年生态保护情景、2030年自然增长情景以及2030年粮食安全情景流域生境质量总得分和平均得分分别为866630,900357,921055,876231,865370和0.7457,0.7747,0.7925,0.7539,0.7466.2030年3种情景的中上游和下游地区生物多样性都呈现出不同程度的改善趋势,而中游地区则表现出退化趋势. 相似文献