微波诱导水解法制备纳米TiO_2及光催化降解盐酸四环素

采用微波诱导水解法快速制备了纳米TiO_2光催化剂,通过XRD、TEM、SEM、BET和EDS技术对其进行了表征。该方法可在10 min内制备出平均粒径约7.5 nm的锐钛矿相纳米TiO_2。采用该催化剂(加入量0.5 g/L)对盐酸四环素(TC,100 mg/L)进行紫外光催化降解,40 min时降解率高达92.9%,60 min时TOC去除率为81.7%,明显优于市售P25纳米TiO_2。这主要归功于所制备纳米TiO_2表面残留的有机物提高了光生电子-空穴对的分离能力,以及纳米粒子的小尺寸效应和较大的比表面积。溶液p H为9时TC的降解率更高。该催化剂具有较好的光催化稳定性。活性基团捕获实验表明,纳米TiO_2光催化降解TC过程中空穴起主要作用。     

投菌水解（酸化）—生物接触氧化—混凝法处理酵母生产废水

研究了采用投菌水解（酸化）－生物接触氧化－浊凝化处理酵母生产废水。试验结果表明,进水浓度控制在ＣＯＤＣｒ值５０００ｍｇ／Ｌ左右,生化系统可取得较高的处理效率;生经处理出水再以碱式 化铝为混凝剂,聚丙烯酰胺为助凝剂进行混凝处理,其出水ＣＯＤＣｒ值可控制在２００ｍｇ／Ｌ以下,并且可部分回流使用。     

PN/A-颗粒污泥工艺处理热水解污泥消化液

本研究构建了基于一体式厌氧氨氧化颗粒污泥及絮体污泥的部分硝化-厌氧氨氧化(PN/A)脱氮处理系统,通过运行参数优化调控实现了热水解污泥消化液的高效脱氮.试验结果表明,通过接种厌氧氨氧化菌(AnAOB)生物膜污泥与普通活性污泥、控制高游离氨(FA)(>20mg/L)和限制曝气(DO≤0.2mg/L)等运行条件,能够快速构建短程硝化-厌氧氨氧化反应,亚硝酸盐积累率可达85%以上,脱氮负荷达到0.60kgN/(m³·d).稀释后的热水解污泥消化液仍对AnAOB活性具有一定的抑制作用,导致反应器总氮负荷降至0.20kgN/(m³·d)以下;但系统内AnAOB丰度总体呈增加趋势,说明AnAOB的增殖未受到完全抑制.系统内混合污泥的平均中位径由53μm缓慢增长至109μm.定量PCR数据及高通量分析显示,该处理系统富集了较高纯度的An AOB,最大丰度占比可达8.06%,其优势菌属为Kuenenia菌属.此外,在第93运行周期下Kuenenia菌属在颗粒污泥的丰度占比大于AOB,为5.26%;絮体污泥中具有亚硝化效果的单胞菌属Nitrosomona...     

赤铁矿对园林落叶植物生物质水解液中溶解性芳香物质的调控效果

植物生物质作为污水反硝化脱氮碳源,存在出水色度和COD升高的问题,木质素水解产生的多酚类物质等芳香化合物是导致该问题的根本原因.由于赤铁矿对木质素酚具有吸附潜力,本研究尝试采用赤铁矿调控植物生物质厌氧水解产生的溶解性芳香物质,避免其进入水解液后形成不易被反硝化利用的COD和色度.研究利用预处理园林树木黄葛榕落叶和赤铁矿形成共厌氧水解系统,以未加入赤铁矿的系统为对照,考察了赤铁矿共厌氧对水解液的UV254、SCOD、挥发性有机酸、亚铁等影响;在此基础上进一步分析了赤铁矿对预处理黄葛榕落叶厌氧水解液中多酚类物质的吸附去除特性.结果表明,与无赤铁矿的厌氧水解系统相比,赤铁矿的共厌氧能有效地降低水解液的UV254,并提升SCOD和乙酸产生速度和浓度,但后期会发生活跃的铁还原过程;赤铁矿能够有效地吸附去除黄葛榕木质纤维素厌氧水解液中的多酚类物质,吸附过程与准一级动力学方程拟合效果相对优于准二级.根据Langmuir方程对其吸附等温线拟合结果,赤铁矿对多酚的饱和吸附量为1.399mg·g-1;黄葛榕落叶厌氧水解液经赤铁矿的吸附处理后,以其配制的纤维素酶液的滤纸酶活提升了11.68%.因此,共厌氧系...     

改性二氧化钛光解水制氢应用的研究进展

能源短缺和全球变暖是当今世界面临的2个主要问题，利用光催化水解制氢技术被认为是最有前途的清洁太阳能转换技术。该文系统介绍了用于光催化水解制氢的二氧化钛光催化材料，二氧化钛、离子掺杂二氧化钛和半导体复合二氧化钛光催化剂的制备方法，基于二氧化钛、离子掺杂二氧化钛和半导体复合二氧化钛光催化剂优异的物理和化学性质，讨论了光催化剂水解制氢的影响因素，综述了在光催化制氢领域的应用，展望了在光催化领域的发展趋势，旨在为进一步研究二氧化钛和二氧化钛基光催化剂的光催化制氢性能相关应用提供参考。     

高含硫气田酸化废水的除臭研究

针对高含硫气田酸化废水的恶臭污染问题，先通过气相色谱(GC)—质谱(MS)联用仪及便携式挥发性有机物(VOCs)检测仪对酸化废水液相及气相进行全面分析，确定关键臭源；然后通过正交氧化实验、活化氧化除臭实验，优选氧化除臭的氧化剂及活化剂种类、投加量、反应时间、pH等条件。结果表明，最佳组合条件下，过氧化氢-硫酸亚铁体系对二甲基二硫、二乙硫醚的去除率分别为97.81%、97.01%,过硫酸钠-过氧化氢体系对二甲基二硫、二乙硫醚的去除率分别为97.28%、96.53%。针对酸化废水特点进一步构建双活化氧化除臭体系，该体系具有显著的除臭效果，能有效去除高含硫气田酸化废水的恶臭气味，经处理后可将酸化废水嗅味等级从5级降至1级。     

侧流活性污泥水解工艺脱氮性能及功能微生物的研究

通过构建实验室反应器,比较分析侧流活性污泥水解(SSH)工艺和常规厌氧/缺氧/好氧(A2/O)工艺在不同进水负荷下的脱氮性能及功能微生物群落结构的变化规律.结果表明,在相同进水条件下,SS H反应器具有更好且更稳定的脱氮性能,72％的出水可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准.提...     

碳酸化对不同碱度飞灰中重金属的长期影响

通过对不同地区生活垃圾焚烧飞灰进行碳酸化处理,采用XRF,SEM以及XRD分析飞灰理化特性,通过pH值测定、重金属浸出实验以及重金属形态分析探究CO₂对不同焚烧飞灰中超标重金属Zn、Pb、Cd的长期影响研究.结果表明,由于焚烧过程中烟气排放限值降低需喷入大量氢氧化钙等脱酸剂,导致焚烧飞灰呈现不同碱度特性.根据醋酸缓冲溶液法浸出实验后的飞灰浸出液pH值,将飞灰分为“酸灰”与“碱灰”,并对两类飞灰进行长期碳酸化实验.对比碳酸化前后飞灰中重金属的浸出毒性,“酸灰”中重金属浸出毒性远大于“碱灰”,但是碳酸化处置后“酸灰”中重金属Zn、Cd的浸出浓度分别降低10%~18%和9%~30%;“碱灰”中重金属Zn和Cd的浸出浓度显著增大,且浸出浓度最大超过《生活垃圾填埋场污染控制标准》的1.46与63.2倍;碳酸化对“酸灰”与“碱灰”中的两性重金属Pb的浸出不具有规律性,但总体而言,碳酸化对“碱灰”中重金属Pb的影响更大.最后通过BCR连续分级提取法分析碳酸化前后飞灰中重金属形态的变化规律,碳酸化后,“酸灰”中重金属Zn、Cd的浸出浓度受到T4赋存占比增加的影响呈下降趋势,但部分样品中T1赋存占比有增加现象,说明此类重金属仍存在浸出风险,而“碱灰”碳酸化后重金属Zn、Cd的浸出浓度受到T1赋存占比增加的影响呈增加趋势.因此在填埋处置前应重点关注不同碱度飞灰中的重金属浸出特性,为飞灰长期稳定填埋提供保障.     

加热与酸化与芬顿试剂对乳化液处理效果的研究

乳化液废水含有大量表面活性剂,化学性质稳定,给处理带来很大难度。为解决乳化液处理困难的问题,我们以某电子制造商产生的乳化液废水为研究对象,采取加热酸化-Fenton氧化开展处理研究,意在解决实际工程中乳化液废水处理困难的问题,同时为乳化液废水处理在技术上提供新的思路。在加热酸化-Fenton氧化处理中,由于乳化液稳定性极好,传统酸化破乳效果不理想,将加热用于酸化破乳,油水分离效果明显,在加酸量1.0 mL 98%H2SO4/100mL乳化液、加热温度95℃、加热时间1h条件下,加热酸化破乳使初始COD20万mg/L,浊度8000 NTU的乳化液废水COD降到46592mg/L,浊度降到20 NTU以下,COD和浊度的去除率分别达90.7%和97.5%以上;由于破乳后的废水仍具有很高的COD浓度,因此采取Fenton氧化进一步处理,在ρFe2+/ρH2O2=1∶30、ρH2O2/ρCOD=1.4、初始pH=4的条件下,经处理后的出水COD可降到18600 mg/L,去除率达61.4%,其B/C可由破乳后的0.11提高到0.3,废水的可生化性大大提高,为后续进一步处理提供可能。     

不同生物炭对酸性农田土壤性质和作物产量的动态影响

为研究不同原料生物炭对农田土壤酸度、交换性能、磷素养分以及作物产量的综合动态影响,试验设置空白（CK）、水稻秸秆生物炭（RSB）、玉米秸秆生物炭（MSB）、小麦秸秆生物炭（WSB）、稻壳生物炭（RHB）和竹炭（BCB）这6种处理,生物炭按质量分数0.1%施入农田进行长期定点试验,测定水稻、油菜和玉米这3季作物产量和作物收割后的土壤理化性质.结果表明,添加不同原料生物炭可有效提高土壤pH和交换性能,降低交换性酸含量,作用效果随时间下降.生物炭对盐基离子组成的影响为提高交换性K⁺、Ca²⁺和Mg²⁺含量,降低Na⁺含量.生物炭能不同程度地增加土壤有机质（SOM）、速效磷、总磷和无机磷（Al-P和Fe-P）含量,作物产量较当季对照显著提高（P<0.05）,稻壳生物炭在改良酸性土壤理化性质和提高作物产量方面效果较好.