城市污水污泥超声波预处理的研究

文章通过分析污泥耗氧率(SOUR)和破解率(DDCOD)的变化,研究了浓度为9.5g/L的生活污泥在频率为28kHz的超声波下,不同超声波声能密度和超声时间作用对污泥预处理效果的影响。试验结果表明,在适当的声能密度和超声时间下,超声波预处理可以明显提高污泥破解率,同时提高污泥的生物活性,试验结果为超声波预处理与污泥处理工艺联用以提高污泥减量化效率提供了依据。     

超声波-缺氧/好氧消化过程污泥胞外聚合物和溶出物的变化研究

为研究超声波促进污泥缺氧/好氧消化的机制,采用均匀试验得到的最佳超声波参数与缺氧/好氧消化衔接进行间歇试验,通过生物化学分析法研究了消化过程污泥EPS指标(多糖、蛋白质、DNA和总量)和相应溶出物的变化趋势,同时以未经超声处理的消化过程作对照.均匀试验结果表明,在超声波声能密度0.1 W/mL,超声处理时间15 min...     

北江沉积物中镉的生物可利用性研究

北江长期受到上游采矿和冶金行业排放的含镉废水的污染,使其沉积物中镉含量偏高.研究通过采集北江表层沉积物,并对其中镉的含鲢和形态进行分析测定,系统研究了北江表层沉积物中镉的含量和可交换态、碳酸盐态、铁锰态、有机态、残渣态镉占总量的比例.在此基础上计算出镉的生物可利用态、生物潜在可利用态和生物不可利用态的含量,研究了镉被水...     

水体中不同形态氮对环丙沙星溶液光降解影响

研究了在模拟自然光照射条件下,环丙沙星在水相中的光降解行为,以及水中存在的无机氮对其光降解的影响.结果表明,随着环丙沙星初始浓度的增加,其光降解率逐渐降低;水中溶解氧的含量会影响其光解速率,水中溶解氧含量越高,环丙沙星光解速率越小;硝酸根对环丙沙星光降解起促进作用,亚硝酸根起抑制作用,铵根几乎没有影响.当环境pE值逐渐...     

缺氧酸化联合零价铁-过氧化氢改善污泥脱水性能的研究

为探讨缺氧酸化联合零价铁(ZVI)-过氧化氢(H_2O_2)调理对污泥脱水性能的影响,本文通过单因素试验,以污泥比阻(SRF)作为参考指标,系统考察了调理条件对污泥脱水性能的影响.同时,在试验的最佳调理条件下,分析了污泥各层胞外聚合物(EPS)有机物质量浓度及荧光光谱强度以阐明该联合作用机理.结果表明,当初始pH为2,ZVI投加量为280 mg·g~(-1)(以干污泥量(DS)计,下同),缺氧时间为4 h,H_2O_2投加量为30 mg·g~(-1)(以DS计,下同),类芬顿反应时间为10 min时,SRF降低了90.39%,处理效果较单独类芬顿处理提升了1倍.机理探究试验表明,在缺氧条件下,酸化处理可加速污泥的水解,溶解得到更多的二价铁离子,促使EPS结构发生改变;ZVI-H_2O_2调理可有效地氧化部分EPS,使得紧密结合胞外聚合物(TB-EPS)破解转化至松散结合胞外聚合物(LB-EPS)和上清液胞外聚合物(SB-EPS).EPS分析结果表明,蛋白质的减少能有效提高污泥脱水性能,腐殖酸和富里酸类有机物的产生能提高污泥疏水性能.此外,ZVI的再次利用效率高,重复利用仍能使SRF降低率达到82.04%.因此,缺氧酸化联合ZVI-H_2O_2处理能实现污泥的水解、氧化和絮凝过程,达到改善污泥脱水性能的目的.     

我国南方典型城市土壤重金属污染特征及源汇关系分析

工业化和城市化带来的重金属污染问题日益引起关注,其对环境质量、食品安全、人体健康及社会经济的可持续发展构成了严重的威胁和挑战.本文以我国南方典型城市化区域为研究对象,通过采集表层(0～20 cm)、亚表层(20～40 cm)及剖面(0～100 cm)土壤,检测土壤中8种重金属元素(砷、镉、铬、铜、汞、镍、铅、锌)的含量,并对当地95个主要污染物排放企业的空间分布进行调查,对比土壤重金属高检出区的分布特征并进行源汇关系分析.结果发现,该区域整体上以重金属Cd超标率较高,是主要污染物和需要关注的重点,与农用地土壤污染风险筛选值(0.3 mg·kg~(-1))相比其超标率达71.7%.通过对排放源进行分析,确定了电子电镀和染织两个主要排放行业.工业集中区北部8种重金属元素的平均含量水平显著高于其他区域,受工业和农业干扰较少的城市公园土壤重金属含量与土壤本底值接近.As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的高检出区主要集中在北部区域,研究区95个主要污染物排放单位中,72个位于城市北部,主要是电镀和染色皮革行业.进一步研究证明,这些重点排污企业加重了当地土壤中重金属的污染,是当地重金属污染的主要驱动因素.     

基于DFT计算和实验研究无机氮对水中萘普生及其产物光解的影响

萘普生(NP)是一种广泛使用的消炎镇痛类药.本文研究了水中不同形态无机氮对萘普生及其两种重要的光解中间产物NP_1和NP_2光降解的影响.结果表明,NH~+_4对于NP及产物的光解几乎没有影响,NO~-_2和NO~-_3对NP、NP_1和NP_2的光解均表现出抑制作用.NO~-_2和NO~-_3对NP的影响主要是光屏蔽效应,而对NP_1和NP_2光解影响的主导因素是由光化学环境中产生的·NO、·NO_2同·OH的竞争关系造成的间接抑制.光化学环境中·OH、·NO_2、·NO氧化NP_1和NP_2的化学反应活化能垒呈现上升趋势(NP_1:7.0、21.2、54.4 kcal·mol~(-1);NP_2:34.5、47.1、70.3 kcal·mol~(-1)).活化能垒的差异表明,光化学反应体系中生成的·NO_2和·NO将会导致反应速率下降,这也诠释了NO~-_2和NO~-_3对NP_1和NP_2光解抑制的差异性.     

Na2S胁迫/诱导下Bacillus vallismortis sp.EPS组分变化及其对铜锌的吸附

为研究胞外聚合物（EPS）对重金属吸附效果的影响,本文通过Na₂S胁迫/诱导Bacillus vallismortis sp.EPS的化学组成变化来强化其对典型重金属的吸附.结果表明,Na₂S胁迫/诱导强度为20mg/L时,S-EPS产量最高,达到105.58mg/gVSS,蛋白质较Control-EPS提高了近一倍,其中巯基含量达到154.36μmol/L,比胁迫前提高了48.2%.在此条件下,S-EPS对Cu（Ⅱ）和Zn（Ⅱ）的吸附效果最好,对重金属离子的吸附与Langmuir等温式拟合较好,拟合理论最大吸附量分别达到1428.57和979.09mg/g EPS,且吸附过程符合二级动力学规律.三维荧光（3D-EEM）和红外光谱（FTIR）分析表明,巯基、蛋白质酰胺I带与酰胺Ⅱ带在吸附Cu（Ⅱ）和Zn（Ⅱ）中起到了主要作用,尤其是对Zn（Ⅱ）的吸附.说明外加硫源提高了巯基蛋白含量,大大提高了重金属去除效果.该生物吸附剂在重金属污染防治中显示出极大的应用前景.     

硫酸选择性浸出镍铁冶炼渣中有价金属

为了解决镍铁冶炼过程产生的冶炼渣堆积对环境造成污染问题,提出低酸提镍-高酸提镁、铁的选择性浸出工艺,并对原料和浸出渣进行XRD和SEM表征。研究结果表明:首段浸出控制H_2SO_4浓度为0. 05 mol/L,液固比为5 m L/g,反应温度为323 K和时间为120 min的条件下,Ni浸出率为97. 8%;二段浸出控制H_2SO_4浓度为2. 5 mol/L,液固比为15 m L/g,温度为363 K和时间为300 min的条件下,Fe、Mg和Cr浸出率分别为82. 43%、91. 68%和86. 50%。低酸可实现镍铁渣中Ni-Fe合金的溶解,高酸破坏硅酸盐矿物的晶体结构,但部分镁铁橄榄石镶嵌在顽火辉石中,降低了Fe、Mg和Cr的浸出率,故破坏硅酸盐矿物的晶体结构是实现高效浸出Fe、Mg和Cr的关键步骤。     

咖啡渣燃烧特性及动力学研究

利用热重分析法(TGA)对咖啡渣的燃烧特性及反应动力学进行了试验研究,评价了咖啡渣的综合燃烧性能.结果表明,咖啡渣燃烧有3个阶段,分别对应水分蒸发阶段(200℃)、有机质燃烧阶段(200~500℃)和燃尽稳定阶段(500℃);有机质燃烧阶段表现出3个过程:主挥发分的析出燃烧、次挥发分的析出燃烧和固定碳的燃烧;随升温速率β的提高,咖啡渣的燃尽特性指数Cb和综合燃烧特性指数SN增大,β=25~30 K·min-1时的燃烧性能较好.燃烧动力学的Coats-Redfern方程计算表明,有机质燃烧阶段3个过程的表观活化能E依次为82.43、8.81和12.49 k J·mol-1.