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31.
铁铜双金属有机骨架MIL-101(Fe,Cu)活化双氧水降解染料性能 总被引:1,自引:0,他引:1
针对非均相芬顿传质效率低和Fe(Ⅲ)Fe(Ⅱ)转化慢导致活性低等问题,采用溶剂热法制备铁铜双金属有机骨架材料[MIL-101(Fe,Cu)],并研究了材料界面性质、催化降解染料(亚甲基蓝)性能以及活化催化机制.结果表明,MIL-101(Fe,Cu)晶体结构完整且呈三维八面体形状;比表面积和平均孔径分别为667.2 m2 ·g-1和1.9 nm,可充分暴露反应活性位点.MIL-101(Fe,Cu)在广谱pH范围可活化H2 O2高效降解亚甲基蓝.当pH=5、反应20 min,MIL-101(Fe,Cu)/H2 O2对20 mg ·L-1亚甲基蓝的去除率为100%,较MIL-101(Fe)/H2O2和单独H2 O2分别提高43.1%和88.9%.自由基猝灭实验与反应前后铁和铜价态变化结果表明,羟基自由基(·OH)是MIL-101(Fe,Cu)/H2 O2催化降解亚甲基蓝的主要活性物种;Cu(Ⅱ)掺杂引入新的活性位点,且Cu(Ⅱ)/Cu(Ⅰ)循环和Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)循环可协同产生·OH,进而提高催化效率.MIL-101(Fe,Cu)作为新型非均相类芬顿催化剂,无需复杂pH调节即可获得良好催化效果,在工业废水处理上具有较好地应用前景. 相似文献
32.
全程自养颗粒污泥快速启动及混合营养型脱氮性能分析 总被引:2,自引:2,他引:0
在连续流条件下,基于颗粒污泥全程自养脱氮(CANON)工艺的快速启动和混合营养条件下高效脱氮,是CANON工程应用的重要环节.本研究在气提内循环反应器(AIR)中,以老化的CANON颗粒污泥经机械破碎至0.3 mm作为种泥,实现混合营养型单级颗粒污泥同步脱氮除碳.启动26 d,通过控制DO,系统出现稳定的部分硝化,再缩短HRT提升氨氮负荷至5.65 kg ·(m3 ·d)-1,促进颗粒化和厌氧氨氧化;第68 d,总氮去除率达到58%之后,进水加入有机物,C/N从0提升到0.25和0.5,促进AOB、AMX和异养微生物的协同,氨氮去除率达95%,总氮去除率达85%,COD去除率达80%左右.COD浓度增加,能较好地抑制Nitrospira菌属等NOB的活性,q(NH4+-N)和q(TN)稳定在0.4 g ·(g ·h)-1和0.34 g ·(g ·h)-1,q(NO3--N)约为0.02 g ·(g ·h)-1.采用MiSeq高通量测序对微生物多样性分析,表明有机物对污泥中Nitrosomomas和Candidutus_Kuenenia丰度未产生显著影响,增加了Candidutus_Brocadia菌属以及具有反硝化功能Denitratisoma等菌属的丰度.这对于快速启动连续流CANON颗粒污泥工艺处理低C/N比废水提供思路. 相似文献
33.
不同低碳氮比废水中好氧颗粒污泥的长期运行稳定性 总被引:2,自引:2,他引:0
为了研究好氧颗粒污泥系统处理低碳氮比废水的长期运行稳定性,采用低碳氮比(C/N)条件下逐步增加碳氮负荷的进水方法,分别在反应器A和B中接种好氧颗粒污泥,考察其长期运行过程中的理化性质、处理性能及应对冲击负荷的稳定性.其中A反应器的碳氮比一直维持在2,而B则由4逐步降至2.结果表明,在4℃存储30d的好氧颗粒污泥,经过25d的培养,其活性基本恢复,A、B反应器化学需氧量(COD)和氨氮(NH4+-N)的去除效率均达到90%以上.在其后的稳定阶段,B反应器COD和NH4+-N去除率达到90%以上,实现了完全硝化;而A反应器COD去除率仅80%左右,虽然NH4+-N去除率最终也达到90%以上,但仅实现短程硝化.在冲击负荷阶段,A和B反应器COD去除率仍维持在80%以上,但是NH4+-N去除受到很大冲击.A反应器NH4+-N去除效率恶化,B反应器仅实现了部分硝化.整个运行过程,好氧颗粒污泥的物理性质受到的影响不大,A和B反应器的污泥容积指数(SVI30)分别维持在60 mL ·g-1和75 mL ·g-1左右,混合液悬浮固体(MLSS)在5g ·L-1和3.7g ·L-1左右.颗粒污泥微生物群落分析表明,B反应器相对于A反应器丰富度和多样性更高.同时B反应器具有更高丰度的Zoogloea属,在颗粒中能产生更多的胞外蛋白促使颗粒结构更稳定,保证系统的长期稳定运行.以上结果表明,与C/N为2的好氧颗粒污泥系统相比,C/N为4的系统脱碳硝化效果好,抗冲击负荷能力强,更有利于颗粒污泥的长期稳定运行. 相似文献
34.
降水空间异质性对非点源关键源区识别面积变化的影响 总被引:3,自引:2,他引:1
针对地形起伏和降水空间差异较大的农业区非点源污染问题,基于SWAT模型评估了阿什河流域在异质性降水和均匀降水两种情景下总氮、总磷关键源区空间变化规律,统计了两种情景下识别的关键源区面积变化,并分析其与降水特征参数的关系.结果表明,降水量一定时,两种情景下识别的总氮、总磷关键源区面积变化趋势大致相同,且总磷关键源区面积不易受降水空间异质性的影响,但总氮关键源区面积却明显受到其影响.对各年份总氮和总磷关键源区面积与降水特征参数的相关分析表明,总磷关键源区面积与当年降水量呈显著正相关,而总氮关键源区面积却与前一年降水量呈显著正相关.研究结果对进一步探讨降水这一重要驱动因子的不确定性对非点源污染关键源区的影响,以及农业非点源污染的治理具有重要意义. 相似文献
35.
基于不同废污泥源的短程反硝化快速启动及稳定性 总被引:1,自引:1,他引:0
为探究不同废污泥源快速启动短程反硝化和实现稳定NO_2~--N积累的可行性,在3个完全相同的SBR反应器(S1、S2和S3)分别接种:实验室城市污水反硝化除磷系统排泥、城市污水厂剩余污泥及河涌底泥,比较其短程反硝化启动快慢和NO_2~--N积累特性,考察系统短程反硝化活性和NO_3~--N→NO_2~--N转化性能,并从微生物学角度分析反应器功能菌群特征.结果表明,在乙酸钠为唯一碳源、高碱度和适宜COD/NO_3~--N比进水条件下,3个SBR短程反硝化反应器在短时间内均能够成功启动,系统平均NO_3~--N→NO_2~--N转化率为S1 S2 S3(75. 92% 73. 36% 69. 90%).同时发现持续低温条件下S1和S2呈现不同程度的短程反硝化性能恶化趋势,但S3能够稳定维持良好NO_2~--N积累性能.微生物高通量测序表明,变形菌门和拟杆菌门居PD系统主导地位,3个短程反硝化反应器NO_2~--N积累关键功能菌属Thauera属丰度差异明显:S3 S1 S2(25. 09% 4. 71% 3. 60%),表明S3具备稳定高效的NO_2~--N积累性能,同时高丰度Thauera属可能是维持低温短程反硝化活性的重要原因. 相似文献
36.
采用水热合成法成功制备出MnFe2O4磁性纳米棒(s-MnFe2O4),并考察了商品化的Fe3O4、MnFe2O4和合成的s-MnFe2O4纳米棒这3种磁性纳米颗粒作为非均相Fenton催化剂降解水中四环素抗生素的性能.同时,采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、N2吸附-脱附、振动样品磁强计(VSM)及X射线光电子能谱(XPS)等技术对催化剂的理化性质进行了表征.非均相Fenton催化降解四环素的结果表明,s-MnFe2O4具有最高的催化活性,反应180 min,四环素的去除率可以达到87.6%,TOC的去除率达到47.5%.自由基捕获试验证实了羟基自由基(·OH)是非均相Fenton氧化过程中的主要活性物种.s-MnFe2O4磁性纳米棒的高催化活性归因于其表面拥有较高含量的Mn3+和Fe2+物种,它们的存在能加速界面电子的转移效率,从而促进·OH的生成.合成的s-MnFe2O4催化剂具有良好的稳定性,循环使用6次,四环素的去除率仅从87.6%降低到80.2%,且氧化过程中活性组分的流失很少. 相似文献
37.
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
38.
焦化废水处理过程中产生的焦油、污泥和结晶杂盐等固相物质,既有资源属性,又有污染特性,但目前缺乏基于能源、经济及环境影响方面的评估.本研究阐述了3类固相物质的形成机制,建立了质量当量计算及处置方法评价模型.以宝武集团韶关钢铁股份有限公司焦化厂(二期)焦化废水处理工程的A/O/H/O(厌氧/好氧/水解/好氧)流化床工艺作为考察对象,利用工程运行参数和水质统计数据进行固相物质的产量推算,结果发现,焦油、物化污泥、生物污泥(含水率为80%)和工业杂盐的产率分别为0.186、5.80、4.24和1.97 kg·m-3.通过处置方法评价模型明确了焦油焚烧、污泥热解、结晶杂盐分盐提纯后工业应用是最佳处置方案,在60 m3·h-1废水处理规模的固相物质处置过程中,每年约产生1177 MWh的能源,获得135.0万元的经济效益,排放627.0 t CO2,表明能源回收、经济效益和环境影响的协同存在. 相似文献
39.
临沂市区主要大气污染物的污染特征及其对居民健康的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
大气污染是全球性的公共环境健康问题.本研究基于临沂市区2015年6种大气污染物(PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3)的逐日监测数据,分析了污染物的污染特征及其与气象因子的相关性,通过构建广义相加模型,模拟分析了单个污染物与居民呼吸、循环系统疾病门诊人次的暴露-反应关系.结果表明,PM2.5和PM10是临沂市区首要大气污染物,NO2和SO2次之,O3和CO浓度较低;除O3外,其它5种污染物之间呈显著正相关,与风速、温度、相对湿度3个气象因子呈负相关,浓度水平冬季高、夏季低;O3与温度呈显著正相关.对于呼吸系统疾病,单个污染物每增加10 μg·m-3(CO每增加0.1 mg·m-3)的最大效应情况是:PM10、SO2、NO2、CO均在当天(lag0)使得门诊人次分别增加0.36%、1.77%、1.29%、0.69%,PM2.5和O3分别在累积滞后6 d(lag05)和单日滞后3 d(lag3)使得门诊人次分别增加0.6%和1.07%;对于循环系统疾病,单个污染物每增加10 μg·m-3(CO每增加0.1 mg·m-3)的最大效应是:PM2.5、PM10均在累积滞后5 d(lag04)使得门诊人次分别增加0.72%、0.80%,SO2、NO2均在累积滞后6 d使得门诊人次分别增加3.55%、3.54%,CO和O3则分别在当天和单日滞后3 d使得门诊人次分别增加0.77%、1.39%.对于呼吸、循环系统疾病,PM2.5、PM10、CO、O3对男性的影响均大于女性,SO2则反之;NO2对男性呼吸系统和女性循环系统影响较大.大气污染物对少年(7~17岁)呼吸系统和对中年(41~65岁)循环系统影响较大.临沂市区6种大气污染物存在不同程度的污染,对居民呼吸、循环系统疾病均有不同程度的影响,且存在性别和年龄的差异. 相似文献
40.
在一些不连续生产的工业活动、畜禽养殖等间歇性排放废水的场景中,水环境中的盐酸四环素(Tetracycline,TET)和砷(Arsenic,As)可能会产生区别于单一或复合暴露的顺序暴露场景,从而导致复杂的生物毒性.本研究通过分析模式生物斑马鱼的表型数据(肥满度)、病理损伤(H&E染色实验)及氧化损伤(丙二醛和还原型谷胱甘肽含量),探究顺序暴露方式下TET和As(Ⅲ)的联合毒性效应.结果表明:50 μg·L-1 TET可造成肝脏和肠道的病理学损伤,并进一步诱导氧化损伤.100 μg·L-1 As(Ⅲ)可造成肝脏炎性细胞浸润及肝脏和肠道的氧化损伤.连续暴露TET和As(Ⅲ)导致斑马鱼肥满度降低,且氧化损伤明显加剧,这可能与TET损伤了抗氧化防御系统有关.值得注意的是,TET暴露后设置2周的恢复期,可减轻As(Ⅲ)对斑马鱼肝脏和肠道的损伤,其机理可能与生物对污染物的适应及交叉抗性相关.本研究的实验结果可为评估TET和As(Ⅲ)的联合毒性效应提供新的视角. 相似文献