纳米零价铁-聚乳酸-生物炭复合材料协同微生物去除水中1,1,1-三氯乙烷

针对地下水1, 1, 1-三氯乙烷污染问题,通过溶液插层和液相还原法制备了纳米零价铁-聚乳酸-生物炭复合材料;采用扫描电镜观察、热重分析、傅里叶变换红外光谱分析和X射线衍射分析等手段对复合材料进行了表征;研究了复合材料在厌氧条件下协同胞外呼吸菌(Shewanella oneidensis MR-1)去除水中1, 1, 1-三氯乙烷的效果;确定了材料的最佳使用条件;探讨了协同体系中污染物的去除机理。结果表明:复合材料中纳米零价铁和聚乳酸颗粒较为均匀地分散于生物炭表面;材料中生物炭、聚乳酸和纳米零价铁的最佳质量比为7∶1∶2,材料最佳投加量为1.0%,且其对不同浓度污染物均有明显去除效果;在最佳条件下,培养360 h后协同体系中1, 1, 1-三氯乙烷的最大去除率为94.61%;复合材料促进胞外呼吸菌的异化铁还原脱氯是协同体系去除污染物的主要机理。该铁基生物炭复合材料能够有效协同胞外呼吸菌提高水中1, 1, 1-三氯乙烷的去除率,且具有良好的缓释长效性。     

硫和硫化物对垃圾焚烧过程中Pb迁移分布的影响

为考察单质(S)、硫化钠(Na_2S)和硫酸钠(Na_2SO_4)对垃圾焚烧过程中重金属铅(Pb)迁移分布的影响,采用ICP-AES测量重金属浓度,并选用HSC Chemistry软件模拟反应进程以及SEM观察反应后微观形貌。结果表明,硫和硫化物对Pb的挥发具有2个方面的影响。一方面,加入的硫和硫化物能够与Pb发生化学反应生成不易挥发的Pb硫酸盐,降低其挥发;另一方面,硫和硫化物的加入形成钠硫酸盐,具有助熔效果,能够降低灰渣的熔点,易于Pb的挥发。受这2个方面因素的综合影响,加入硫和硫化物后,重金属Pb的挥发率高低依次为Na_2SO_4Na_2S单质硫。同时还发现,当温度从600℃升至900℃时,生成的Pb硫酸盐逐渐分解,助熔效果增强,硫和硫化物降低Pb挥发的效果减弱。     

DBD反应器关键操作参数对2,4-二氯酚去除的影响

采用同轴喷雾式介质阻挡放电(DBD)反应器处理2,4-二氯酚(2,4-DCP)模拟废水,考察了水质、废水流量、载气流量、放电频率等关键操作参数对2,4-DCP去除的影响。自来水中的CO₃^2-/HCO₃^-能够中和生成的硝酸/亚硝酸(载气含N₂),同时也能清除放电过程中产生的自由基,因而不利于2,4-DCP的去除。在DBD反应器的操作参数中,载气流量对于活性组分的产生及气相到液相的传质有显著影响,是最为关键的操作参数。反应器操作参数的变化会影响放电过程。同轴式反应器和废水雾化对污染物的矿化有利。在废水流量50 mL/min、载气流量15 L/min、放电频率17 kHz的最佳条件下处理60 min,2,4-DCP和TOC的去除率分别为69.77%和31.85%。     

城市交通与环境可持续发展指标体系评估系统研究——上海案例应用

可持续发展是一种将社会发展概念从单纯经济增长拓展到经济、社会、环境协调发展的城市发展新模式.交通环境的可持续发展在整个发展体系中占据着重要地位.本文针对目前大城市普遍面临的交通环境压力和经济、交通与环境系统的复杂性,通过构建经济-交通-环境间的压力与响应关系,建立了可用于"回顾过去、解析现状、瞻望未来"的城市交通环境可持续发展指标体系.采用隶属函数对单项指标进行标准化处理,对交通环境可持续发展综合指数的评价,采用层次分析法确定各指标的权重.采用Visual Basic 6.0及Office的Access 2000,开发了交通环境可持续发展指标体系评估系统,并以上海市为案例进行了研究.本系统的开发可为城市交通环境可持续状况评价及发展对策的制定提供技术支持.     

基于ASM 2d的数学模型在六箱一体化工艺分析中的应用

以六箱一体化工艺为例,建立了基于ASM 2d(activated sludge process 2d,活性污泥工艺2d)的数学模型,并研究其在脱氮除磷中的应用. 在HRT(水力停留时间)为16 h的工况下,利用灵敏度分析挑选了含有7个参数的待优化参数集,通过使用遗传算法优化校正函数的方式进行校正计算,获得了校正后的六箱一体化工艺模型,并在HRT为20和24 h下对该模型做了进一步验证. 结果表明,校正后的模型对出水水质的预测性较好,在HRT为16 h下,出水ρ(CODCr)、ρ(TN)、ρ(TP)和ρ(NH₄⁺-N)的模型计算值与实测值间的绝对差值较小,分别为1.96、0.83、0.06和0.24 mg/L. 在校正后模型的基础上,详细分析了HRT为20 h时各池中ρ(NH₄⁺-N)、ρ(NO₃--N)和ρ(PO₄3--P)在1个周期内的动态变化,指出了影响该工艺处理效果的主要原因(如碳源不足的问题),并与通过试验分析得到的结果基本一致.     

过氧化钙缓释材料对河道水固磷及底泥控磷的机理研究

用聚乙二醇2000(PEG2000)和硬脂酸(SA)包埋粉末过氧化钙(CP)成功制备了CP缓释材料CP@PEG2000-SA。比较了粉末CP和CP@PEG2000-SA对上覆水中溶解性总磷的影响和对底泥中磷酸铝盐(Al-P)、磷酸铁盐(Fe-P)和磷酸钙盐(Ca-P)的影响。结果表明,CP@PEG2000-SA投加量宜为1.8kg/m2,在CP用量相同的条件下计算得到粉末CP投加量为1.0kg/m~2。投加粉末CP在10d内上覆水中溶解性总磷浓度迅速降至最低后又上升,而投加CP@PEG2000-SA可以实现35d内溶解性总磷持续缓慢下降。上覆水中的内源性磷一般来自底泥中Fe-P的释放。投加粉末CP虽能固定Fe-P含量,但起不到长效作用,甚至可能导致Al-P的释放。投加CP@PEG2000-SA可控制氧气释放速率,稳定pH,使得上覆水中溶解性总磷向底泥中的Al-P、Ca-P和Fe-P转化,起到长效抑制底泥中内源性磷向水体释放并同时吸收水体中磷的双重效应,达到了控磷目的。     

过硫酸盐法处理铁氰废水的研究

为实现总氰浓度的达标,采用过硫酸盐热活化和紫外活化处理水中的铁氰化物。考察了反应时间、过硫酸根投加物质的量比及初始pH值对两种活化方式去除铁氰化物中总氰的影响。结果表明,两种活化方式的活化速率和活化过程有所不同。两种活化方式中,反应时间为3 h时总氰浓度均趋于稳定,总氰去除效果均随投加物质的量比增加而减小。热活化中,初始pH值小于10时对反应结果基本没有影响,大于10时呈抑制作用;紫外活化中,初始pH值小于10时无明显影响,大于10时呈促进作用。去除效果对比表明,过硫酸盐紫外活化优于过硫酸盐热活化。     

Fenton试剂处理汽车油漆废渣

采用Fenton试剂处理汽车油漆废渣。考察了FeSO_4用量、H_2O_2用量、反应温度、反应时间对处理效果的影响。实验结果表明,在FeSO_4用量为20.5 mg/g、H_2O_2用量为0.6 g/g、反应温度为80 ℃、反应时间为3 h的最优条件下,清漆渣、色漆渣、底漆渣3种漆渣的干基减量率均为20%左右,湿基减量率分别为67.9%、48.2%和64.2%,3种产物的脱水性能均有不同程度的提高,处理后废液的COD均为2 000 mg/L左右。采用Fenton试剂处理后的清漆渣产物粒径与原料相似,产物颗粒球形度高,表面粗糙,内部为多孔结构,产物作为固体燃料时燃烧更充分。Fenton试剂处理未对漆渣中的树脂主体产生较大的破坏。     

高斯混合模型在VOCs泄漏自动识别中的研究

LDAR(leak detection and repair)技术是石化企业减排降本的重要手段,通过定期检测泄漏点,及时发现、修复、替换泄漏组件,从而减少VOCs(volatile organic compounds)的泄漏排放。然而在使用红外摄像仪进行泄漏识别时,单凭人眼的观察难以快速、准确确定泄漏点位置。为此,实时、高效的高斯混合模型被首次用来辨识化工泄漏。首先通过高斯混合模型,建立红外视频背景模型,并由背景模型提取出前景泄漏特征;然后运用μ-σ准则获得二值化图片,随后运用形态学开运算处理,进一步确定泄漏发生的位置信息;最后,采用K-means++算法对泄漏信息进行聚类框选,并把框选结果在原视频中展现,帮助现场检测人员快速确定泄漏发生的位置。实践证明,该方法对红外视频中泄漏发生的位置具有较高的辨识准确率。