Fe3O4@CNF@Zn-BTC复合材料制备及其去除水中磷的性能

针对目前如污水厂二沉池出水磷含量超标等磷污染现状,以水体中磷元素为吸附去除对象,合成了一种新型材料Fe₃O₄@CNF@Zn-BTC用于磷元素的特定吸附,由磁性纳米Fe₃O₄粒子、羧基化纤维素纳米纤维和金属有机骨架Zn-BTC在一般实验室条件下制成。CNF材料与MOFs材料的负载提升了复合材料的结晶度,进而提升复合材料的刚性和稳定性,且产生TOCNF表面—COO—和Fe以及MOFs上相关的键合,提升复合材料孔道率的同时提升了材料的刚性,极大程度上弥补了MOFs材料的刚性、稳定性短板。用SEM、FTIR、XRD、XPS和BET等对制成的Fe₃O₄@CNF@Zn-BTC进行了表征分析,并探讨了其在常温常压条件下对于水体中微量磷元素的去除效果。结果表明:对于10 mg/L的含磷水样,投加极少量Fe₃O₄@CNF@Zn-BTC材料可在常温常压60 min将磷元素含量降至0.3~0.5 mg/L,符合GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级A标准,平均去除率高达95%。与其他如活性炭等常规除磷材料相比,Fe₃O₄@CNF@Zn-BTC材料除磷效率高,回收简单,再生性强,价廉易合成。因此,Fe₃O₄@CNF@Zn-BTC在改善磷污染环境水质方面具有巨大前景。     

含油污泥压榨处理的中试研究

以辽河石化公司浓缩污泥为研究对象,考察了含油污泥添加煤作为助滤剂的压榨处理工艺的技术可行性和经济合理性。通过测试分析,油泥原样含水率为97.1%,油质量浓度3 516.3 mg/L,固含量2.5%,pH值为7.2。考察了工艺条件对油泥压榨效果的影响。实验表明,煤粒度范围0.25~0.42 mm、过滤压力0.4 MPa、煤添加量32 g/L、空气吹脱时间10 min为最佳工艺条件。在最佳工艺条件下对油泥压榨处理工艺进行分析,发现C对油的截留率可达96.2%,滤液经沉降后可以达到返回污水处理系统的要求;滤饼含水率降至48.2%,热值可达12 958.2 kJ/kg(自然干化24 h后为14 613.7 kJ/kg),可用于锅炉燃烧,达到回收利用油泥中可燃物质的目的。对油泥压榨工艺进行经济效益分析,在中试条件下,每处理1 t油泥约有2.1元的收益。     

类芽孢杆菌产絮凝多糖发酵条件优化及成分分析

为提高微生物絮凝多糖的产量,应用响应面方法对一株高效产絮菌株A9〔类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.)〕发酵产絮凝多糖的影响因素进行分析. 结果表明:①根据P-B(Plackett-Burman)法确定,影响A9产絮凝多糖的显著因子为装瓶量、ρ(MgSO₄·7H₂O)和ρ(可溶性淀粉);②通过Box-Behnken试验设计及响应面分析,确定了优化的培养基组成与培养条件,在ρ(可溶性淀粉)为17g/L,ρ(酵母膏)为3.0g/L,ρ(K₂HPO₄)为6g/L,ρ(MgSO₄·7H₂O)为0.2g/L,ρ(NaCl)为0.10g/L,装瓶量为51mL(250mL锥形瓶),pH为8的优化条件下,絮凝多糖实际产量为2.49g/L,与理论预测值(2.50g/L)接近;③利用红外光谱法检测A9产絮凝多糖的特征基团分别为—OH、—COO-、—C—O—C—和—NHCOCH₃等极性基团;④结合A9对不同碳源利用的单因素试验结果,推测A9产絮凝多糖的主要成分分别为含有α-吡喃型糖苷键的甘露糖和葡萄糖、酸性多糖和乙酰氨基多糖等.      

基于CPNtools的环评工程分析信息化技术的研究

以东北制药总厂现状环境评价为例,首先抽象出其采用的代数系统,然后构建了与其同构的着色PetriNet模型,并运用CPNtools完成了环境评价学的各种分析和论证,从而为构建C4ISRE奠定了基础。     

脉冲电吸附技术深度脱氮及分子动力学模拟

针对城市污水处理厂二级出水的氮素指标达不到国家一级A排放标准的问题,采用脉冲开关电源代替了传统电吸附中的直流稳压电源,用活性炭粉末为吸附材料制备电极板,构建了脉冲电吸附反应装置.以NO₃^--N和NH₃-N的去除率为判据,比较了脉冲电吸附法和直流电吸附法在去除模拟废水中氮素的差异,结果表明,60min内,脉冲电吸附法有更高的去除效率,且在脉冲电场占空比50%、频率10⁴Hz的条件下,氮素的去除率最高.利用分子动力学模拟分析得知,在脉冲电场下,水分子中氢、氧原子的取向更随机,相比于直流电场,水分子偶极矩的取向极化作用被弱化,减小了离子的传质阻力,从而提高离子迁移效率.