溶解氧对HLB-MR反应器内有机物的生物絮凝影响

为了研究溶解氧（DO）对高负荷生物絮凝-膜反应器（HLB-MR）内有机物生物絮凝规律的影响,采用平行对比实验,考察了不同DO条件下反应器内有机物的生物絮凝效果、胞外聚合物（EPS）含量、金属阳离子浓度和微生物群落结构.结果表明：DO浓度分别为1~2mg/L和6~8mg/L时,HLB-MR反应器的絮凝效率分别为83%和89%,两反应器内上清液的浊度差别也进一步证实,较高的DO浓度下,反应器的生物絮凝效果更好.DO浓度在6~8mg/L时,HLB-MR反应器内结合态EPS和自由态EPS的含量分别为15.64mg/（g·VSS）和8.71mg/L,两者均显著高于DO为1~2mg/L时的11.83mg/（g·VSS）和6.56mg/L,反应器浓缩液中镁和铝的浓度也均明显高于低DO浓度时所对应的值,这说明在高DO条件下,有更多的EPS与金属阳离子结合而固定在污泥基质中,促进了生物絮凝.高通量测序表明,DO浓度分别为1~2mg/L和6~8mg/L时,HLB-MR反应器内细菌的群落结构差异明显,高DO浓度反应器底泥中Actinobacteria和Saccharibacteria的相对丰度较高,可能对生物絮凝有促进作用.     

麦饭石对水溶液中铜离子的吸附作用研究

研究了麦饭石对水溶液中铜离子的吸附作用。其吸附率与粒度、用量、铜离子溶液、溶液的ｐＨ值和吸附时的温度等因素有关，比较了相同实验条件下麦饭石和活性炭的吸附能力，提出了工业应用的适宜条件。     

钙质闪石11种阳离子占位度的X射线衍射测定

本义对前期[1][2]的理论分析成果进行修改和验证。前期曾用大量文献上的晶体结构参数仅演为理论的X射线树木图，从中选出若干条特征峰，用逐步回归方法对其强度比与钙质闪石的11种阳离子占位度问，建立一系列经验公式，用以估算未知的钙质冈石样品阳离子占位度，精度在85％－98％之间，多数阳离子精度超过90％．在闪石晶体化学研究上具有重要意义的阳离子如M1、M3位中Mg、Fe2＋、A位的K、三缺值Em及万位的Si等精度均超过90％；晶体化学类型定名的准确度达85％。成果表明，利用X射线衍射法估算闪石的阳离子占位在理论上是可能的。但还有待于用实测数据检验其可行性。本次工作的日的，便是以实测数据来验证前期理论成果并确定其可靠性。通过反复改变衍射圈上特征反射的选择和改变样本数，以实测结果验证各种组合建立的线性模型，所估算的各品位各种阳离子占位数的准确度在78％－96％之间，大多数大于80％，接近或超过90％的有八位的K、空缺值Em、位的Mg、Fe没＋及T位的Si等。晶体化学类型定名的准确度可达80％。但在建立线性模型时，必须将理沦计算的粉末国与实测阁一起进行统计。所选用的实测样品愈多，该族矿物种后愈广泛，则建立的模型的代表性也愈广泛，可靠程度愈高。这一成果证实了用此类方式建立的     

CTMAB-膨润土去除水中有机物的性能及机理

用溴化十六烷基三甲铵（CTMAB）改性膨润土,研究了CTMAB膨润土去除水中苯、甲苯、乙苯、硝基苯、苯胺、苯酚、对硝基苯酚的性能、机理及影响因素。结果表明,CTMAB-膨润土去除水中有机物的能力远大于原土;CTMAB-膨润土对苯、甲苯、乙苯的等温吸附曲线呈线性;对水中苯酚、对硝基苯酚的等温吸附曲线呈非线性;对苯胺、硝基苯的等温吸附曲线基本呈线性。CTMAB-膨润土吸附水中有机物的性能及机理与有机物的水溶性或辛醇－水分配系数有关。     

阳极内添加阳离子交换树脂提升辊压“三合一”膜电极MFC性能

阳极-隔膜-阴极的"三合一"膜电极结构能够最大程度减小阴阳极间距,提高微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)的输出功率.为进一步提高MFC性能,本研究使用非贵金属材料构建了辊压"三合一"膜电极系统,其欧姆内阻降低至3~5Ω.以乙酸钠为底物,MFC的最高功率密度达到446 m W·m-2.向阳极内添加固体小球(如聚苯乙烯球和玻璃微球)可在辊压过程中增加阳极表面和内部的大孔,强化电解液向阴极的传递从而使MFC的功率密度提升10%.添加阳离子交换树脂能够进一步强化阳极内部的质子传递,提高阴极电位,从而将功率密度提升至543 m W·m-2.此外,阳极内添加阳离子交换树脂还可提高电池运行的稳定性和库仑效率.     

地下水NH_4~+迁移模拟研究

天津市地下水不同程度地受到NH4+污染。对天津市有代表性的7类含水介质土样进行了NH4+的吸附 研究,确定了土样的阳离子交换容量,研究发现实验土样对NH4+的吸附模式均符合langmuir等温吸附模式。利 用土柱实验结果识别了NH4+在实验土样中的迁移滞后系数并建立了NH4的一维迁移模型。     

FCC废催化剂对水中铜(Ⅱ)的吸附

利用FCC（流化催化裂化）废催化剂吸附去除废水中的Cu²⁺,考察了振荡时间、温度和pH值对Cu²⁺在FCC废催化剂上吸附效果的影响,探讨了吸附机理,并对连续吸附及吸附剂可再生性作了考察。结果表明,振荡时间、温度及pH值对Cu²⁺的吸附效果影响较大．Cu²⁺在FCC废催化剂上的吸附符合Freundlich和Langmuir模式,吸附呈单分子层形式且易进行,吸附机理是靠静电引力发生交换吸附及化学键力形成羟基络合物而吸附。结果还表明,Cu²⁺的连续吸附操作可行,吸附剂易于再生。     

活性污泥胞外聚合物提取方法的研究

对两种不同来源的活性污泥中EPS的提取效率进行了研究,采用的提取方法有NaOH法,阳离子交换树脂法（CER法）,加热法和离心法。结果表明,CER法是两种污泥EPS提取中最有效的方法。经过16h的提取,EPS中DNA的含量分别为0．73％和1．61％,这表明EPS的提取没有受到胞内物质的污染。两种污泥EPS的提取量分别为74mg／gVSS和80mg／gVSS,其中多糖和蛋白质是EPS的主要成分。在研究中,CER法最佳提取时间为8h,高搅拌强度和CER投加量都有利于EPS提取量的增加。     

锰氧化物-阳离子交换树脂复合材料的制备及其对水中重金属的吸附性能

采用原位沉淀-空气氧化法将锰氧化物负载于大孔强酸性阳离子交换树脂D001上,制备出一种新型锰氧化物-阳离子交换树脂复合材料Mn-D001,并对该材料吸附水中Pb2+、Cd2+、Cu2+的性能进行了深入研究.TEM、XRD以及XPS的分析结果表明,负载的锰氧化物以MnO2的形态存在.基于单一金属离子静态吸附的一元体系实验表明,Mn-D001比D001对Pb2+、Cd2+、Cu2+具有更高的吸附选择性,在高浓度竞争离子Ca2+、Mg2+、Na+共存的情况下,仍能保持较高的重金属去除率;Mn-D001对Pb2+、Cd2+、Cu2+的吸附行为符合准一级动力学模型(R2>0.99)和Langmuir吸附等温线模型(R2>0.99).在温度为303 K时,Mn-D001对3种重金属的饱和吸附容量可分别达到476.19 mg.g-1、243.90 mg.g-1及196.08 mg.g-1,优于原有树脂D001.基于复合重金属离子竞争吸附的二元、三元体系的实验表明,Mn-D001对3种重金属的吸附能力顺序为Pb2+>Cu2+>Cd2+,吸附能力由原有树脂D001以及负载的锰氧化物的性质共同决定.     

几种土壤的基本理化性质与Cu2+吸附的关系

研究了大冶市几种类型土壤的基本性质及与Cu2+吸附的关系,结果表明,土壤对Cu2+的吸附量随其CEC值(记为CEC)而变化,供试土壤的Cu2+吸附量由大到小的顺序为石灰土→水稻土→潮土→棕红壤.加入铜浓度为5 mmol·L-1时11个土壤对铜的吸附量x((mol·g-1)与CEC的直线相关方程为x(Cu2+) = 2.018×CEC + 24.4 (r=0.7066).而影响CEC的因素,如Ph、粘粒含量及其组成、有机质、比表面等,也是决定Cu2+吸附量的重要因素.