污泥余热干化技术及其经济性分析

我国污水处理厂每年都会产生大量的污泥,其复杂的成分及高含水率制约污泥的有效利用,如何降低污泥的含水率是其资源化利用的关键。首先调研了污泥产生及成分,从污泥干化的典型工艺及设备、干化过程的环境污染与控制、污泥干化过程的尾气处理和污泥干化经济性分析4个方面对污泥干化技术进行阐述,指出污泥余热干化是污泥实现节能、经济及环保的有效处置方式。     

掺杂纳米Bi2 WO6的水热合成及其光催化性能研究

采用水热法合成了掺杂纳米Bi2WO6,以罗丹明B为目标降解物,研究了样品在可见光下的光催化性能.采用XRD测试了合成样品的晶体结构,采用BET法测试了合成样品的比表面积,实验结果表明适当浓度的Pb2 、Sr3 和Zr4 离子对纳米Bi2WO6的掺杂均能提高其催化性能,其中掺杂Pb2 、Zr4 更有效,且Pb2 在1%掺杂时效果最好,Zr2 在0.5%掺杂时效果最好.而且,光催化剂在光催化过程中性能稳定,不产生光腐蚀,并具有一定的吸附性能.     

城市干污泥与水葫芦的混燃特性分析

对广州城市干污泥与水葫芦的单一及混合样进行了热重实验,通过TG-DTG曲线计算了不同焚烧条件下其混燃特性指数,建立了其掺烧的动力学方程.结果表明,污泥单独燃烧曲线分为水分析出、挥发分的析出和燃烧、次挥发分及固定碳的燃尽、残留物的燃烧和分解4个过程,其中,挥发分的析出和燃烧是污泥燃烧的主要控制阶段;水葫芦的燃烧则分为水分析出、挥发分析出燃烧、固定碳燃烧、残留物质的燃烧和分解.污泥添加10%~40%水葫芦后,其燃烧性能得到改善,其中,着火点Ti有所升高,挥发特性指数D及综合燃烧特性指数S分别增加了0.22~1.06、0.10~0.92倍.随着水葫芦的添加量增加,污泥挥发分析出及燃烧更加激烈,污泥和水葫芦混燃过程中出现较强的协同交互作用.相对于空气气氛,在富氧(V(CO2)/V(O2)=8/2)条件下,混合试样的燃烧受到抑制.采用积分法(Coats-Redfern方程)计算得到污泥的质量平均表观活化能(Em)在32.09~34.70 k J·mol-1之间,水葫芦的Em在30.56~51.63 k J·mol-1之间,而混合试样的Em在22.44~28.40 k J·mol-1之间,污泥与水葫芦混燃其Em有所降低,与燃烧特性指数的增加是相对应的.第一挥发分峰前取n=0.5、第一挥发分峰后及其他峰取n=2可描述各燃烧阶段的反应机理.     

不同来源污泥混燃特性及其综合燃烧性能评价

采集了广州两种生活污水污泥、两种工业污泥(印染污泥和造纸污泥),利用热重法对这4种不同来源的单一干污泥及混合污泥在不同条件下进行实验研究,同时计算了试样的4个燃烧特性指数,获得了污泥燃烧的动力学参数.实验结果表明,各污泥燃烧阶段主要分为水分析出、挥发分析出、固定碳的燃烧和无机盐类挥发分解4个阶段,其中挥发分的析出和燃烧制约着污泥燃烧整个过程.市政污泥S1与其他类污泥混烧过程中,各污泥有较明显的交互作用,其中市政污泥S1与其他3种污泥按照1∶1质量比混合后,其挥发特性指数D提高较明显,而综合燃烧特性指数S改变不明显.两种市政污泥8∶2质量比混合后,其混合样燃烧性能明显提高,其中综合燃烧指数提高接近2倍.采用积分法(Coats-Redfern方程)计算得到各燃烧阶段反应的机理方程及相应的活化能参数,发现各试样燃烧反应级数不尽相同,其中市政污泥S1与其他污泥混合后活化能E普遍降低,与样品S2混燃的活化能降低最多,对燃烧最有利.     

稀土元素在土壤中的释放与迁移研究进展

稀土是全球重要的战略资源,在高科技产业及日常生活中广泛应用。由于稀土资源需求量的日益增加,稀土矿大量开采,加剧了稀土矿区周边环境污染,危害居民健康。因此,探究土壤中稀土元素的释放和迁移机理及影响机制对稀土的污染防治、生态修复及潜在风险评估都具有重要的现实指导意义。文章综述了稀土元素在土壤中释放与迁移机制、形态、及其影响因素方面的研究进展,主要结论为,(1)稀土元素在土壤中的释放与迁移机制主要包括4种类型:铁锰(氢)氧化物的还原溶解、土壤有机质的促进、离子交换作用以及土壤胶体协同。(2)稀土有机络合物、硫酸盐络合物、碳酸盐络合物是稀土元素在土壤中迁移的主要形态,稀土氟、氯、磷酸盐络合物不太可能作为稀土元素在土壤中迁移的载体。(3)稀土元素在土壤中的释放与迁移主要受pH值、氧化还原条件、配体浓度等环境因子影响,pH值与配体浓度与稀土元素的迁移形态高度相关。未来应通过世界各地不同土壤类型、不同环境驱动因子作用下稀土元素释放迁移的研究,探明引起稀土元素在土壤中释放的主导机制;加强稀土元素长距离迁移研究,在土壤环境中稀土元素分馏机制层面揭示稀土元素地球化学循环,为稀土矿区尾矿、废弃地中残留稀土的回收、利用提供理论与技术支持。     

酸度对染料臭氧化脱色效果及溶液毒性的影响

研究了20种染料溶液在臭氧氧化过程中吸光度的变化以及pH对氧化速率的影响,应用发光菌毒性检测法测定了活性翠兰KN-G,直接混纺大红D-GLN和酸性橙Ⅱ三种染料溶液在臭氧氧化过程中的急性毒性. 结果表明:臭氧氧化20种染料的脱色过程符合一级反应动力学,其相关系数(R2)均大于0.950 0,反应溶液的初始pH对染料的脱色率有一定的影响. 染料溶液初始浓度相同时,pH为2的酸性条件更有利于染料的降解,在前45 s,酸性溶液脱色率比中性溶液高出了6%～25%. 在臭氧氧化染料溶液的过程中,溶液接近无色时,毒性较大,但随着氧化的进行其毒性逐渐降低.      

基于GIS的上海市河道及其水污染空间特征分析

在GIS支持下,对上海市的河道及其水质污染的空间格局进行分析,并进一步分析了水质污染面积与景观格局指数之间的关系.结果表明,上海市河道的水面率、河道密度、边界密度、分形数的空间分布特征表现为中心城区低,郊区高的趋势;河道水质污染在空间上呈现中心城区严重污染,近郊区到远郊区水质污染逐步减轻的趋势;而河道水质污染面积与河道景观空间指数之间呈现显著正相关,定量分析表明,河道污染水面积的对数与河道的边界密度之间满足非线性关系.     

一株铜绿假单胞菌的筛选鉴定及其产鼠李糖脂条件的优化

从重油污染的土壤中分离出菌株GTX1~GTX4,采用溴化十六烷三甲基铵(CTAB)蓝色凝胶培养基和排油圈法对菌株进行初筛,其中菌株GTX4排油圈直径最大且稳定,通过生理生化实验和16SrDNA鉴定,GTX4为铜绿假单胞菌。将GTX4接种于甘油培养基,在33℃、150r/min条件下培养96h后,经亚甲基蓝-氯仿法和薄层层析(TLC)测定产物为鼠李糖脂,蒽酮-硫酸法测定培养液中鼠李糖脂质量浓度为0.741g/L,培养液表面张力29.87mN/m。通过单因素实验确定GTX4培养的最佳碳源和氮源分别为调和油、NaNO_3,由正交实验得到GTX4产鼠李糖脂的优化条件为调和油45.0g/L,NaNO_3 4.0g/L,微量元素溶液3.5mL/L,菌液接种量0.35%(体积分数),在33℃、200r/min下摇床培养96h,培养液中鼠李糖脂质量浓度可达2.256g/L,液相表面张力降至27.39mN/m。     

CCD响应曲面法优化印染污泥木屑基活性炭制备

以印染污泥和木屑为混合原料,以NaOH为活化剂,通过化学活化法制备活性炭。对活化温度、活化时间和活化剂与基质混合比3个因素进行了研究,并采用中心组合设计(central composite design,CCD),建立了相应的二次方程。从响应曲面的方差分析中确立了对响应值影响最显著的因素依次为:活化温度、NaOH基质比和升温速率。其最佳工艺参数分别为:活化温度739℃,升温速率6.59℃/min,NaOH基质比为2.51。在最佳条件下制得碘吸附值为1 518.89 mg/g,BET比表面积为1 617.70 m2/g的活性炭。     

基于MODIS NPP的2006—2015年三江源区产草量时空变化研究

草地既是高原地区重要的生态屏障,也是维系当地人民生产生活的自然资源,准确估算本区域的产草量,可为区域资源开发利用、社会经济可持续发展决策提供科学参考。论文基于MODIS遥感影像获得不同分辨率的NDVI、EVI和NPP产品,结合三江源区监测点的产草量地面实测数据,利用统计分析方法分别建立多种产草量遥感估算模型。利用择优选取的估产模型进行区域适用性评价和模型反演,研究三江源区产草量在2006—2015年的时空分布情况。研究结果表明,基于MOD17A2H NPP的一元线性模型的估算精度相对较高,三江源区的产草量（单产）呈东多西少、自东南向西北逐渐减少的空间分布特点。2006—2013年的产草量（总量）整体呈上升趋势,2013年的产草量（总量）达到3 869.43×10⁴ t,产草量（总量）自2014年开始降低,2015产草量（总量）为2 069.07×10⁴ t。