高比表面生物质炭的制备、表征及吸附性能

以废弃生物质互花米草与棉秆为原料,采用KOH活化制备了高比表面积微孔生物质活性炭.研究了原料类别、浸渍比、炭化温度及保温时间对炭组成与吸附性能的影响,利用氮气吸附、X-射线衍射、红外光谱FT-IR、扫描电子显微镜SEM等技术对活性炭表面物化性质进行了分析,并通过BET方程、DFT密度函数理论及Horvath-Kawazoe方程对比表面积与孔分布进行了表征测定.结果表明,氢氧化钾活化制备互花米草与棉秆活性炭的适宜条件为浸渍比3:1、活化温度800℃、活化时间1.5 h.在此条件下制得的互花米草活性炭与棉秆活性炭的得率为16.36%和11.22%,BET比表面积高达2 825 m2.g-1和2 135 m2·g-1,孔容积分别为1.374 mg·g-1和1.038 cm3·g-1;孔径分布狭窄,95%的孔集中在3 nm以内.该条件下制备的互花米草与棉秆活性炭吸附性能好,对碘的吸附值分别为1 797 mg·g-1和1 251 mg·g-1,亚甲基蓝吸附值为495 mg·g-1和478mg·g-1,均超过了国家水处理用活性炭一级品标准;2种生物质炭样品对水中2,4-二硝基苯酚的Langmuir最大吸附量分别为932 mg.g-1、747 mg·g-1,均优于普通活性炭与活性炭纤维.     

蚯蚓对毛细管渗滤沟生活污水处理效果的影响

采用添加蚯蚓的毛细管渗滤沟A和没有蚯蚓的毛细管渗滤沟B对生活污水处理进行对比实验研究,同时考察毛细管渗滤沟中蚯蚓的数量变化和添加蚯蚓对土壤结构的影响。实验结果表明：蚯蚓对毛细管渗滤沟处理有机物有促进作用,蚯蚓的加入可以改变土壤结构,提高土壤孔隙率,增加出水溶解氧。反过来,毛细管渗滤沟为蚯蚓生存、繁殖提供了适宜条件,在土...     

小球藻(Chlorella vulgaris)净化沼液和提纯沼气

为了研究同时提纯沼气和净化沼液的可能,利用沼液作为小球藻(Chlorella vulgaris)的培养基,同时把沼气中的CO2作为小球藻培养的碳源。在无菌培养条件下,得出了最适生长条件为沼液浓度50%、初始pH值6.0、接种小球藻干重为0.20 mg/mL、光质为红光。在此条件下沼液中的COD、TN、TP和BOD5的去除率分别达到了88.5%、91.2%、95.3%和87.6%,沼气中甲烷含量由原先的40%提升到60.2%。很好地同时解决了沼气品质低下和高浓度污染物沼液污染环境的问题。     

氧化亚铁硫杆菌浸铜研究及胞外多聚物的作用

为了获得氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,A.f)以及胞外多聚物(extracellular polymeric sub-stances,EPS)对铜浸出的作用结果,进行了透析袋实验,设置2个处理,2者的浸出液均为成熟菌液,但一个将铜片装入透析袋中以隔离A.f及EPS与铜的直接接触。结果表明:(1)菌液的处理和加透析袋的处理中铜都得到了浸出,240 h铜的浸出浓度分别为6 796 mg/L和1 366 mg/L,可知A.f及EPS与铜片直接接触能促进铜的浸出;(2)透析袋的处理中Fe3+保持较高浓度,说明Fe3+与EPS络合后被阻挡在透析袋外面从而不能与铜反应,可知EPS在A.f浸铜中起了媒介载体的作用;(3)2者的SEM图表明无透析袋的处理A.f与铜在实验初期发生了吸附,实验后期则无,实验初期铜快速浸出是由于传质距离短,而后期速度变缓是由于传质距离增大。     

活性碳纤维电极法去除水中敌草隆的研究

实验研究了活性炭纤维电极对敌草隆的去除作用。考察了电流强度以及敌草隆浓度对敌草隆去除的影响，对活性炭纤维用于吸附和用作电极去除敌草隆的效应进行了比较分析。结果表明，在0.01～0.05 A内，敌草隆的去除随着电流强度的增加而增加，其去除率为58%～91%。敌草隆浓度在5～40 mg/L时，其去除率随着浓度的增加而减小，但至1.5 h 时，去除率均可达95%以上。对于20 mg/L的敌草隆，活性炭纤维对其吸附去除率为90%左右，重复使用导致去除效率下降；活性炭纤维电极电化学氧化对其去除率达95%，并且重复使用其效果未见下降。活性炭纤维电极电化学氧化导致敌草隆分子结构破坏、苯环开环发生分解而最终得以去除。活性炭纤维电极可用于水中敌草隆的去除。     

氧化亚铁硫杆菌浸出线路板中铜及过程中铁的变化研究

从煤堆积水中分离得到氧化亚铁硫杆菌,利用该菌种对线路板中的Cu进行了浸出实验.研究了不同线路板粉末添加量对浸出效果的影响,在220 mL溶液中添加量为2.2、4.4 g时Cu的浸出率很快达到了90%,而添加量为11.0、22.0 g时浸出率表现了缓慢上升,在15 d左右达到了90%.观察了浸出过程中铁浓度及价态的变化,结果表明,浸出初期随着添加量的增加,Fe2 增加明显,但是随着浸出时间的推移,Fe3 、Fe2 和总Fe都呈现降低趋势.     

γ辐照降解六氯苯(HCB)的研究

研究了在不同溶剂体系及不同浓度添加物的联合作用下,六氯苯经γ射线辐照的降解.结果表明,六氯苯在丙酮和水混合溶剂中能得到有效降解,最大降解率达93%,在正己烷溶剂中也有部分降解,多数生成五氯苯.CO2-3与H2O2提高六氯苯的降解效率,TritonX 100、NO-2降低六氯苯的降解效率,且浓度越大作用越明显.3与NO-     

γ-射线辐照预处理加速污泥厌氧消化

采用γ-辐照预处理加速污泥的厌氧消化过程.结果表明,经γ-射线辐照处理后,污泥厌氧消化特性明显改善:污泥的平均粒径减小,粒径分布由70-120μm向0-40μm迁移;污泥絮体中微生物的细胞结构被破坏,核酸等细胞内含物的流出增加了污泥中可溶性有机组分的含量.污泥厌氧消化实验结果表明,经10kGy辐照处理后,污泥厌氧消化产气量大大增加,消化率明显提高.     

城市污水厂污泥高温好氧堆肥氮素转变行为研究

采用两段式高温好氧堆肥工艺 ,研究了污泥堆肥中氮素转变规律。研究表明 ,硝化作用受到温度和NH+ 4 N含量的影响显著。一次发酵中 ,堆料平均温度高于 4 0℃ ,硝化作用受到强烈抑制 ;二次发酵后期 ,由于NH+ 4 N浓度降低 ,故硝化过程减缓。不同调理剂及操作条件对氮素损失影响较大 ,利用腐熟堆肥作为调理剂可以减少氮素损失。适当降低堆料温度、增加初始含水率及适当减少初始挥发份含量等措施均可在一定程度上减少氮素损失     

载体对氧化亚铁硫杆菌氧化活性的影响及生物量分析

载体的选择对氧化亚铁硫杆菌的固定化至关重要,选择活性炭、煤矸石、陶粒和沸石4种载体,考察这4种载体在不同添加量下对氧化亚铁硫杆菌氧化活性的影响,并分析载体表面附着的生物量.结果表明,这4种材料均可作为细菌固定化培养的载体材料.在载体添加量为25～75 g/L条件下,载体对细菌生长过程中Fe2 浓度变化影响最大,随载体添加量的增加,Fe2 氧化速率增加,而对pH变化和Eh变化无明显影响.单位重量的活性炭、陶粒和沸石的生物量高于单位重量煤矸石的,但随载体添加量的增加,其生物量减小;对煤矸石,随载体添加量的增加,其生物量增加.