超滤处理洗涤污水循环利用的中试研究

采用不同材质国产超滤膜聚丙烯（PP）、聚丙烯腈（PAN）和聚砜（PS）,进行了洗涤污水处理循环利用的现场中试研究.结合超滤工艺出水水质和膜污染分析,3种膜材质中PAN膜较优,有效去除了水中浊度、悬浮物、油脂等污染物,一定程度保留了游离阴离子表面活性剂（LAS）,长期循环洗涤对衣物的白度无不良影响.根据相关性分析,超滤出水较高COD值很大程度上是由水中LAS引起的.超滤膜对细菌、大肠菌群的去除率较低,出水通过紫外消毒,当紫外线密度≥3?750 J/m²时,微生物水平能够达到国家饮用水水质标准.根据不同水力反冲洗条件下膜渗透通量和净产水量比较,PAN膜最佳水力反冲洗条件为0.5 h反冲洗2 min.长期运行时超滤膜化学清洗方法采用碱洗法方便有效.     

基于淮南矿区矿井水水质的净化处理药剂选择试验研究

针对淮南矿区矿井水净化处理药剂的投加量高、水处理水质不稳定等问题开展了矿井水净化处理药剂选择的静态试验研究,试验选取了其水质具有淮南矿区代表性的潘一矿矿井水作为原水,通过投加不同种类的净化处理药剂进行了混凝沉淀静态试验,试验结果表明：采用聚合氯化铝（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）配合投加较为适合;当PAC和PAM投加量分别为40 mg/L和0.2 mg/L时,沉后水上清液浊度持续低于3.0 NTU,净化效果最好。     

预浓缩-GC/MS测定空气中的27种ODS和HFCs

优化预浓缩仪二级冷阱温度和柱温箱初始温度,建立了预浓缩-气相色谱 /质谱联用(GC/MS)技术测定空气中27种消耗臭氧层物(ODS)和氢氟烃(HFCs)的分析方法。结果表明,27种ODS和HFCs峰形良好,分离度较好,校准曲线相对响应因子标准偏差为1.7%~15.9%,方法检出限为0.016~0.172 μg/m³。空白加标样品连续测定6次的相对标准偏差为0.9%~13.4%,回收率为70.4%~116%。基体加标样品连续测定6次的相对标准偏差为1.0%~7.8%,回收率为94.3%~108%。实验楼周边的环境空气以及实验室内部工作环境空气均检出不同浓度的ODS和HFCs,该方法适用于空气中ODS和HFCs的测定。     

九洲江沉积物多环芳烃和抗生素的分布特征与风险评价

利用液相色谱-三重四级杆质谱法(HPLC-MS/MS)以及超高压液相色谱法(HPLC),于2018年1月对九洲江沉积物样品中31种抗生素和16种多环芳烃(PAHs)的分布特征进行研究并评价其生态风险。结果表明,九洲江沉积物检出20种抗生素,其中四环素类(TCs)抗生素质量分数最高,或因其在养殖业用量最大且易被沉积物吸附;滩面镇（S3点位）抗生素的总质量分数（52 ng/g）最高,与附近的滩面镇生猪养殖业发达,也与S3点位正好位于污水处理厂排口下游不远处有关;沉积物中共检出15种PAHs,温泉镇（S1点位）沉积物中PAHs的质量分数最高。沉积物中,4环PAHs占比最高,说明九洲江流域PAHs主要来源于煤和木柴的燃烧。生态风险评价结果表明,TCs抗生素处于高风险水平,且高风险点集中出现在滩面镇河段（S3点位）,需要采取措施减少TCs抗生素的使用;所有点位的PAHs的生态风险均为低风险,但有部分无安全剂量的PAHs组分被检出,对九洲江生态环境存在潜在威胁。     

气相色谱-质谱法测定废酸油渣中的16种多环芳烃

建立了废酸油渣中16种多环芳烃超声萃取、Florisil萃取柱净化、气相色谱-质谱测定的方法。笔者对提取方式、提取剂类型和体积、提取时间和次数、净化方式等进行研究,采用无水硫酸钠分散,二氯甲烷作为提取剂超声40 min,提取液经纯水清洗、离心后取适量有机相经过3 g Florisil萃取柱净化,采用气相色谱-质谱选择离子模式(SIM),加入内标进行定量分析。结果表明:二氯甲烷提取效率比正己烷好,丙酮可能引起酸性样品中多环芳烃的降解,丙酮超声萃取时加入无水硫酸钠能在一定程度上防止目标物降解,但萃取效率不可控制,宜采用二氯甲烷作为萃取剂。分散提取能有效减少提取时间,超声清洗仪超声40 min提取效率为86.2%～104%。3g Florisil萃取柱净化比1 g Florisil萃取柱净化和GPC净化效果略好。方法检出限为0.4～1.3 mg/kg,6次空白加标的相对标准偏差为2.3%～15.3%,6个实际样品测定结果的相对标准偏差为1.2%～27.3%,基体加标回收率为51.3%～126%,连续校准稳定。该方法适用于废酸油渣样品中16种多环芳烃的检测,比直接溶解有效,比加速溶剂萃取、索氏提取、微波萃取和超声探头萃取简单、快捷,能有效减少设备污染和腐蚀,净化方法有效,测定结果准确可靠,是实现大批量样品检测的可行方法。     

苏玛罐采样-GC-FID/MS同时测定环境空气中多种VOCs

采用苏玛罐采样-大气预浓缩仪结合气相冷柱箱与Deans Switch中心切割技术,将C 2~C 3组分切割至HP-PLOT/Q+PT柱,用FID检测器分析,其余组分通过DB-1柱子分离后进入质谱分析,实现1次进样同时测定环境空气中57种PAMS和65种TO-15。结果表明:108种VOCs在0.15 nmol/mol~8.0 nmol/mol范围内线性良好,检出限为0.04μg/m^3~2.8μg/m^3,相对响应因子的RSD<30%。     

复合吸附材料TLA的制备及其砷氟共除性能的研究

以硫酸钛、硝酸镧和活性炭为原料,制备了新型的TLA复合吸附剂.比较了TLA和活性氧化铝除砷除氟吸附等温线、吸附动力学和pH对除砷除氟效果的影响;通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对吸附剂进行了表征,并对吸附机理进行了探讨.结果表明,TLA对砷氟的吸附容量显著优于活性氧化铝.在pH为7,砷氟单独存在时,TLA对砷和氟的Langmuir吸附容量分别是30.3mg.g-1和27.8mg.g-1;当砷氟共存时,TLA对砷和氟的Langmuir吸附容量分别是25.1mg.g-1和17.0mg.g-1.TLA对砷、氟的吸附符合拟二级动力学方程.溶液pH值显著影响砷、氟去除效果.电荷分布多位络合模型(Charge-distribution multisite complexation model,CDMUSIC)能准确模拟砷、氟的吸附行为.     

不同污水处理工艺中全氟和多氟烷基物质的来源、去除效率及生态风险

使用固相萃取-超高效液相色谱串联质谱法,测定广西3个污水处理厂（P1、P2、P3）中17种全氟和多氟烷基物质（PFASs）。结果显示,共检测出10种PFASs,检出率为33.3%～100%。进、出水中PFASs质量浓度分别为32.0～86.4和23.0～39.6 ng/L。全氟丁烷磺酸（PFBA）、全氟戊酸（PFPeA）和全氟辛酸（PFOA）是进、出水中的主要污染物。厌氧-缺氧-好氧（AAO）工艺对PFASs的去除率为49.0%;改良型序批反应器（MSBR）工艺对PFASs的去除率为72.2%,氧化沟工艺对PFASs的去除率为25.0%。P1和P3进水中的PFASs主要来源于生活污水,P2进水中的PFASs来源包括生活污水和工业废水。P1出水中的全氟十二烷酸（PFDoDA）对纳污河流的鱼类和水蚤构成高生态风险,对藻类构成中等生态风险,P2和P3出水对纳污河流构成的生态风险较低。     

改性微管氮化碳的制备及光催化性能

以三聚氰胺、固体亚磷酸H₃PO₃为原料,通过水热-煅烧法制备了不同质量比的磷掺杂且具有层状堆积结构的六方管状氮化碳（MTCN-x）,x为固体亚磷酸与三聚氰胺的质量比.采用X射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、比表面积分析仪（BET）、荧光光谱（PL）和紫外-可见漫反射光谱（UV-vis DRS）对最佳质量比X=1.2（MTCN-1.2）和不添加固体亚磷酸X=0（MTCN-0）催化剂形貌结构和光学性能进行了表征,结果表明,磷掺杂抑制了催化剂晶粒的生长,缩小了能带宽度,增加了可见光响应范围及可见光的利用率,有效的抑制了光生电子－空穴的复合,显著增强了光催化性能.通过光降解实验表明,MTCN-1.2在10min对抗生素环丙沙星（CIP）和四环素（TCL）的降解率分别为99.7%和97.8%,其反应速率常数分别是普通氮化碳（BCN）的10.5倍和6.8倍,表明改性的MTCN-1.2具有比MTCN-0、BCN更好的光催化降解性能.同时分别考察了溶液pH值、催化剂投加量、腐殖酸（HA）浓度等因素对光催化降解抗生素的影响,结果表明,CIP与TCL降解效果最佳的pH值分别为5和9.催化剂投加量的过高和HA浓度的升高,都会造成光催化效率的下降.自由基捕获实验证明,该催化体系降解过程中超氧自由基（·O^2-）和空穴（h⁺）占主导作用.     

武汉城市污水中微塑料的分离、鉴定及其微观特征分析

为研究武汉城市污水中微塑料的分布特点及其表面形貌特征,采用以连续浮选分离装置为基础进行改进设计的微塑料提取装置对污水中微塑料进行分离,通过用65%硝酸和30%过氧化氢混合液（体积比为1:3）对污水样品进行消解,并采用筛网（300、600、1 000目）（100目=0.147 mm）和滤膜（1 μm玻璃纤维滤膜和20 nm氧化铝滤膜）分离技术建立起对水体微塑料和纳米塑料的分离富集方法.通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电镜-X射能谱分析联用（SEM-EDS）等方法对所提取微塑料颗粒的组成成分、赋存特征、表面形貌特征进行分析.结果表明:①提取装置的平均回收率在92%以上.②污水中微塑料类型主要为碎片类、泡沫类、薄膜类和纤维类.③FTIR结果证实,该方法所提取的微塑料颗粒中有聚乙烯、聚丙烯等成分,且发现了羰基、聚酯类物质存在,说明提取到的微塑料中可能有可降解塑料颗粒.④SEM-EDS结果显示,各类微塑料表面粗糙、撕裂程度不同,存在不同程度的风化痕迹,并在其表面发现Si、Cu、O、Al、Na、Ca、Ba等元素的富集.研究显示:改进的微塑料分离方法能够实现对污水中微塑料的高效提取;同时,明确了武汉城市污水微塑料的表面形貌特征及赋存特征,为未来武汉城市污水中微塑料污染的针对性治理提供理论依据.