高蛋白有机废弃物厌氧消化系统稳定性及其耐氨氮机制解析

病死及自然灾害产生的大量畜禽尸体的不恰当处理处置会带来较为严重的环境卫生和公众安全隐患.本研究利用厌氧消化技术对畜禽尸体这类高蛋白有机废弃物的无害化处理进行尝试,旨在探索其适宜的有机负荷条件、系统的稳定性及潜在的氨抑制风险.研究表明高蛋白有机废物(以猪肉作为实验样品)作为厌氧消化基质时,系统稳定运行的有机负荷能够达倒(4.76±0.41)kg·m~(-3)·d~(-1);同时,VS降解率、单位体积沼气产率、单位添加VS沼气产率、单位降解VS沼气产率以及甲烷含量分别能达到95%、(3.72±0.21)L·L~(-1)·d~(-1)、(0.78±0.02)m~3·kg~(-1)、(0.82±0.02)m~3·kg~(-1)以及65%.在该条件下,TAN和FAN的浓度与系统产气性能没有直接线性关系,且在浓度高达5700 mg·L~(-1)和700 mg·L~(-1)时未呈现对系统的明显抑制作用.454高通量焦磷酸测序法对系统内古菌种群相对密度的分析结果表明,系统中氨抑制问题得到一定程度的缓解或者消除的原因可能为甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)的优势地位并未受到明显影响,以及整个产甲烷菌种群在系统运行过程所得到的明显驯化.     

生物接触氧化-滴滤工艺处理水产养殖废水的效能研究

为了高效处理水产养殖废水,采用了生物接触氧化-滴滤(以陶粒为滤料)组合工艺,并对该组合工艺的处理效果进行考察。以生物接触氧化池中组合填料的密度、停留时间以及滴滤的水力负荷作为研究对象,通过对CODMn、氨氮、TN等参数的分析,得到了该组合工艺的处理效果。研究表明:当工艺中组合填料密度(组合填料与废水的体积比)为9.24%,生物接触氧化水力停留时间为0.85 h,滴滤的水力负荷为27.2 m3/(m2·d)时,CODMn、氨氮、TN、TP的去除率可分别高达55.31%、34.31%、57.64%和20.25%。证明采用该组合工艺净化水产养殖废水具有可行性。     

热解析-脉冲低温等离子体集成系统脱汞研究

热解析-脉冲低温等离子体集成处理系统是专门针对典型含汞废物安全处置而开发的,可以同时有效控制汞等多种复合气体污染物。通过检测热解炉后烟气中和等离子体反应器入口、出口气体中Hg0和Hg2+浓度,研究汞的价态转化及添加剂对脱汞效果的影响。结果表明:热解烟气中Hg2+/HgT为17%~45%,Hg0/HgT为55%~83%,热解温度主要影响汞价态分布,WMC添加量主要影响汞浓度值;加入添加剂会促进汞的脱除,但添加剂过量不利于汞的氧化;热解炉中添加50 g WMC和5 g升华硫添加剂时,反应器内Hg0氧化率和总汞损失率分别可达55%和42%。该研究可以为探索新型含汞废物处置工艺,实现含汞废物深度净化提供新思路。     

化学氧化耦合电动力技术修复有机污染土壤

有机污染物严重危害着我国土壤环境。探讨了电动力技术修复有机污染土壤的可行性及相关参数的变化特性,并探究了电动力修复耦合化学氧化工艺及表面活性剂辅助等多种措施对修复效果的影响。结果表明:表面活性剂辅助反应可帮助提高有机污染物溶解性与迁移性能,从而提高修复效果;采用KMn O4氧化耦合电动力工艺修复受污染高岭土时有着最佳的修复效率,污染物平均去除率可达70%。     

增大库水位日降幅联合降雨条件下张家祠堂滑坡稳定性分析

库水位下降对滑坡的稳定性变化有重要影响。以张家祠堂滑坡为例,利用Geo-studio软件的Seep/W模块和Slope/W模块分别对滑坡渗流场和稳定性进行数值模拟计算,分析降雨和不同库水位下降速率对该滑坡稳定性的影响规律,并结合滑坡变形的调查情况和数值模拟计算结果对该滑坡进行稳定性预测与评价。结果表明:张家祠堂滑坡为降雨型滑坡,相对于降雨,增大库水位日降幅对滑坡稳定性影响非常有限;预测在非汛期增大库水位日降幅条件下,滑坡整体基本稳定;滑坡在中前部虽有变形,但滑坡整体并未形成连续贯通的软弱面,因此该滑坡目前为基本稳定;滑坡在最危险工况(库水位日降幅1.2m/d+降雨)下的稳定性系数为1.154,滑坡处于基本稳定状态。     

TC4钛合金厚板电偶腐蚀与防护研究

目的研究TC4钛合金厚板与铝合金、钢之间发生电偶腐蚀的敏感性。方法通过测定TC4钛合金厚板与铝合金、钢组成的电偶对的电偶电流方法,研究TC4钛合金厚板与上述异种材料之间发生电偶腐蚀的敏感性。结果 TC4钛合金厚板与铝合金、钢接触时极易发生电偶腐蚀,不能直接接触使用,必须采取有效的防护措施。对钛合金和铝合金进行阳极氧化处理,可降低电偶腐蚀敏感性;对钛合金进行阳极氧化处理,同时对钢进行电镀镉-钛处理可以在一定程度上降低电偶腐蚀敏感性。结论 TC4钛合金厚板与铝合金及钢的电偶腐蚀敏感性高,表面处理可以有效降低异种材料的电偶腐蚀敏感性。     

含硫废水受控氧化及单质硫团聚过程研究

采用过氧化氢在常温常压下对模拟含硫废水进行受控氧化,探讨了受控氧化过程对单质硫收率的影响,并对氧化过程中固相产物的形态特性进行了研究.结果表明,在过氧化氢投加量为9 m L·L-1、初始p H为6、反应时间为10min条件下,将反应体系氧化还原电位(ORP)控制在(30±5)m V时能较好实现含硫废水的受控氧化,此时单质硫收率达76.35%,当体系ORP由(-50±5)m V升高至(50±5)m V时,副产物S2O2-3收率显著下降,由26.54%下降至5.32%.X射线衍射分析表明,氧化过程中的固相产物主要为正交晶系斜方硫;扫描电子显微镜分析表明,液相中的单质硫由多个极小的颗粒聚集而成,其粒径由纳米级逐渐增大至微米级.同时,通过向反应体系中加入分散剂证明了单质硫颗粒增大的主要原因是颗粒间发生了团聚.     

柠檬酸对核电站低放废液中110mAg吸附去除性能的影响

具有γ放射性的~(110m)Ag是核电站放射性废液中的主要核素之一,半衰期长,并且可以通过食物链在海洋生物中富集,研究其高效去除技术具有重要的意义.核电站化学去污过程加入的络合剂(如柠檬酸)对~(110m)Ag的化学形态和吸附性能有重要的影响.因此,本文首先模拟核电站水化学环境,研究了柠檬酸对~(110m)Ag化学形态的影响规律,其次研究了不同形态的~(110m)Ag物种在几种优选材料上的吸附性能.结果表明,由于核电站放射性废液的来源不同,柠檬酸与~(110m)Ag同时形成离子态络合物和~(110m)Ag0/柠檬酸纳米金属复合物;采用过氧化氢与紫外线联合高级氧化的方法能够破坏柠檬酸络合离子及~(110m)Ag0/柠檬酸复合物结构,形成单独的离子态~(110m)Ag+,从而有效地提高了~(110m)Ag物种的吸附去除性能.     

Layered sphere-shaped TiO2 capped with gold nanoparticles on structural defects and their catalysis of formaldehyde oxidation

We describe here a one-step method for the synthesis of Au/TiO₂ nanosphere materials, which were formed by layered deposition of multiple anatase TiO₂ nanosheets. The Au nanoparticles were stabilized by structural defects in each TiO₂ nanosheet, including crystal steps and edges, thereby fixing the Au–TiO₂ perimeter interface. Reactant transfer occurred along the gaps between these TiO₂ nanosheet layers and in contact with catalytically active sites at the Au–TiO₂ interface. The doped Au induced the formation of oxygen vacancies in the Au–TiO₂ interface. Such vacancies are essential for generating active oxygen species (*O⁻) on the TiO₂ surface and Ti^3 + ions in bulk TiO₂. These ions can then form Ti^3 +–O⁻–Ti^4 + species, which are known to enhance the catalytic activity of formaldehyde (HCHO) oxidation. These studies on structural and oxygen vacancy defects in Au/TiO₂ samples provide a theoretical foundation for the catalytic mechanism of HCHO oxidation on oxide-supported Au materials.     

Arsenic redox transformation by Pseudomonas sp. HN-2 isolated from arsenic-contaminated soil in Hunan, China

A mesophilic,Gram-negative,arsenite[As(Ⅲ)]-oxidizing and arsenate[As(V)]-reducing bacterial strain,Pseudomonas sp.HN-2,was isolated from an As-contaminated soil.Phylogenetic analysis based on 16 S r RNA gene sequencing indicated that the strain was closely related to Pseudomonas stutzeri.Under aerobic conditions,this strain oxidized 92.0%(61.4 μmol/L) of arsenite to arsenate within 3 hr of incubation.Reduction of As(V) to As(Ⅲ) occurred in anoxic conditions.Pseudomonas sp.HN-2 is among the first soil bacteria shown to be capable of both aerobic As(Ⅲ) oxidation and anoxic As(V) reduction.The strain,as an efficient As(Ⅲ) oxidizer and As(V) reducer in Pseudomonas,has the potential to impact arsenic mobility in both anoxic and aerobic environments,and has potential application in As remediation processes.