不同稳定剂修饰Fe/Ni去除消毒副产物氯仿的研究

纳米铁基材料对水体中持久性有机污染物具有较高的去除活性，然而在巨大的内能及磁吸引作用下，铁基纳米颗粒极易发生相互团聚，导致材料活性降低。该研究以活性炭纤维(ACF)及羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为稳定剂修饰Fe/Ni纳米颗粒，系统地探究ACF-Fe/Ni和CMC-Fe/Ni对水体中氯仿(CF)的去除效能。结果表明，经稳定剂修饰后，Fe/Ni纳米颗粒还原活性显著提高，ACF-Fe/Ni和CMC-Fe/Ni对CF的去除率为96.2%和98.1%，分别高出Fe/Ni 11.9%和13.8%。ACF不仅能有效防止Fe/Ni纳米颗粒的团聚，同时为CF的吸附提供了疏水性点位。ACF-Fe/Ni对CF的去除效率随溶液pH的升高而降低，CMC-Fe/Ni体系中初始pH对CF的去除影响不大。共存离子均不同程度地抑制了CF的去除，其中NO₃^-和HPO₄^2-抑制作用最强。体系中存在的硫化物倾向于快速转化Fe⁰形成铁硫化物，极大地降低了铁基还原剂的活性。ACF-Fe/Ni与CMC-Fe/Ni体系中C...     

氯氧化锆生产排放废硅渣中锆资源的回收

开展了氯氧化锆生产排放废硅渣中锆资源的回收工艺研究,结果表明,当废硅渣在50℃条件下溶解废碱液时,硅渣中夹带的未熔锆英砂可以沉积,回收率可达到98.5%以上。继续加热溶硅碱液,可溶锆可与硅产生凝聚,形成锆富集物沉淀,锆富集物中湿基的ZrO2含量最高可达6.5%,可溶锆的回收率在97%以上。回收得到的未熔砂和锆富集物可直接返回氯氧化锆主流程中再利用,从而实现硅渣中锆的资源化利用。     

亚硝酸盐存在下4-氯酚在硫酸根自由基高级氧化工艺中的转化及硝基氯酚的生成

硫酸根自由基(SO_4~(·-))高级氧化工艺(SR-AOPs)被广泛应用于土壤和地下水污染修复,然而其使用过程中生成的有毒有害副产物尚未引起重视.本研究以热活化过硫酸盐(PS)为反应体系,考察亚硝酸盐(NO~-_2)对4-氯酚(4CP)转化和产物生成的影响.色谱-质谱联用分析表明, SO_4~(·-)可介导亚硝态氮掺入4CP分子结构,生成4-氯-2-硝基酚(4C2NP).4C2NP的生成是4CP酚氧自由基(ClPhO~·)与二氧化氮自由基(NO_2~·)相互耦合的结果.在50μmol·L~(-1) 4CP、 2 mmol·L~(-1) PS、溶液pH 7.0、加热温度50℃、NO~-_2浓度50—400μmol·L~(-1)条件下,4C2NP产率介于57.9%—91.8%之间.在中性pH条件下,4C2NP在热活化PS体系中可发生进一步转化.增加NO~-_2浓度稍微抑制了4CP的转化,却显著提高了4C2NP的产率.Suwannee河富里酸(SRFA)的存在缓减了4CP的转化,但4CP转化生成4C2NP仍然是其消亡的主要途径.结果说明,在NO~-_2存在下,采用SR-AOPs处理氯酚可生成具有"三致"效应的硝基氯酚,必须引起足够重视.     

多孔铁-碳-稀土合金填料对高盐废水中氯离子的去除

高盐废水是目前水处理领域的难点,主要研究了不同因素下多孔铁碳合金填料对氯离子的去除效果,及Cl-的去除机理。在进水pH为2,停留时间为60 min,Cl-浓度20 000 mg/L条件下进行实验,通过静态实验和连续实验确定Cl-主要去除途径为微电解过程引起的填料吸附。这种合金填料对实际高氯废水也有较好的处理效果,针对变性淀粉废水,在最优条件下填料对废水中氯离子有较强的吸附去除能力,同时COD去除率能达到57%,废水的可生化性得以大幅度提高。     

钝顶螺旋藻固定模拟烟道气中的CO_2

研究了钝顶螺旋藻对模拟烟道气中CO2的固定性能,及其对NOx和SOx水溶形态亚硝态氮、亚硫酸氢根的耐受性。结果显示：随CO2浓度的增加,藻细胞达到最大比生长速率的时间缩短,CO2浓度为15%时藻细胞比生长速率达到最大的时间最短,生物量最终达到最大值4.1 g/L;CO2浓度为15%时藻细胞的固碳率为12.34 mg/（L·h）。研究发现,钝顶螺旋藻能够耐受浓度小于10 mmol/L的亚硝态氮,可将其作为钝顶螺旋藻生长的唯一氮源,但藻生长的延迟期增长。钝顶螺旋藻能够耐受8 mmol/L的亚硫酸氢盐,可将其作为生长的唯一硫源,藻细胞6 d后开始快速增长。     

酪氨酸氯化过程中光谱变化特征及消毒副产物的生成规律

考察酪氨酸在不同投氯量条件下氯化后的余氯,紫外吸光度值和荧光光谱,以及消毒副产物对羟基苯乙腈(4-HBC)的生成特性。结果表明,随着投氯量的增加,余氯呈现先增加再减小再增加的趋势。在投氯量为0～0.5 mmolCl2/L时,增加投氯量可提高氯化后溶液的UV254、UV274和UV280值以及4-HBC的生成量,表明低投氯量时氯化可提高溶液中不饱和键的含量;而投氯量为0.5～1 mmol Cl2/L时,增加投氯量降低UV254、UV274和UV280值以及4-HBC的生成量,表明过量的氯亦可破坏溶液中的不饱和键。荧光光谱测试实验亦发现:在投氯量为0.05 mmol Cl2/L时,酪氨酸溶液氯化后的荧光峰强度明显增加,表明氯化可生成荧光强度较高的产物。过量的氯(0.5～1 mmol Cl2/L)则可破坏溶液中的荧光结构,降低荧光峰强度直至未检出。     

去除水中氧化性污染物的新工艺-氢基质膜生物膜反应器(MBfR)

水中存在的氧化性污染物不仅对生态环境造成危害,还严重威胁人类健康.传统处理工艺具有能耗大,成本高和易产生二次污染等缺点.为了克服上述缺点并达到高效安全的处理效果,将无泡曝气技术和生物膜技术结合起来,研制出了一种完全区别于生物膜反应器的新兴水处理技术——氢基质膜生物膜反应器(Hydrogen-based membrane biofilm reactor,MBfR).因其具有清洁环保,成本低和高效处理氧化性污染物等优点,成为了大家关注的热点.本文论述了氧化性污染物(无机阴离子、重金属离子、有机化合物)的来源及危害,MBfR的发展简史、工作原理、电子供体的选择以及MBfR去除氧化性污染物的实验效果,并总结了影响MBfR的主要因素以及如何控制这些因素,从而使其更好地工业化应用,最后阐述了MBfR未来的研究方向主要包括膜丝的改进、生物膜的控制、优化反应器结构和操作条件,为后续MBfR的相关研究提供一系列有效的参考.     

功能化金属有机骨架材料对水中痕量磺胺氯哒嗪的吸附行为及其机理

近年来,抗生素的大量使用对生态环境和人类健康构成了严重威胁.抗生素去除技术开发引起了人们的广泛关注.本研究制备了4种具有良好水热稳定性的锆基金属骨架有机材料(UiO-66,UiO-66-NH_2,UiO-66-Cl和UiO-66-NO_2),通过比较4种材料对水中痕量磺胺氯哒嗪(SCP)的吸附性能,从中筛选出最佳吸附剂,进而探究了温度、pH、共存阴离子、腐殖酸和可再生性等因素对其吸附性能的影响,探讨了作用机制.研究结果表明,功能基团的引入提升了金属骨架有机材料对SCP的吸附性能,其中氨基的引入效果最为显著(去除率从11.62%提升至71.12%),这主要是由于氢键的作用;UiO-66-NH_2对SCP的吸附符合拟二级动力学,温度的升高抑制了吸附的进行,pH=6时吸附效果最好;Cl-和SO_4~(2-)对UiO-66-NH_2吸附性能起到了抑制作用,而腐殖酸影响较小;CO_3~(2-)的水解导致路易斯酸碱反应,从而极大地干扰了SCP的吸附过程;UiO-66-NH_2经过四次循环使用后,SCP去除率下降不到10%.本研究为采用功能化金属有机骨架材料去除水中污染物提供了新思路.     

饮用水中氯消毒的应用及存在的主要问题

氯消毒在饮用水净化过程中被广泛采用,我国99.5%以上的水厂用氯消毒,在美国也有94.5%的自来水厂用氯消毒。氯消毒一般采用预加氯和后加氯两种方式。氯在消毒的同时会产生三卤甲烷、二氯乙酸等消毒副产物。这些消毒副产物有致癌、致畸、致突变性和遗传毒性,对人体的健康存在一定的危害性。在氯消毒过程中,余氯量越多产生的消毒副产物就越多,而余氯量过少对病毒的灭活性较差,同时在输水管中细菌就会大量繁殖,加快管道的腐蚀。不同浓度的余氯排入水体还会对鱼类和水生生物造成不同程度的毒性影响。