青藏高原生活污水处理及回用的工艺研究

在高寒缺氧的青藏高原如何对生活污水进行有效的处理,目前仍无好的解决方案。实验采用的生态大棚系统可在青藏高原的恶劣环境下提供适宜的人工小环境,保证生物处理正常运行所必需的热平衡、O2-CO2的循环平衡和水循环的平衡。采用的好氧生物-土地处理工艺不仅能保证污水处理达到国家一级排放标准,同时还解决了长期以来高原蔬菜种植的难题。     

扩展阴极型膜电解法处理含铜废水的数学模型

采用均匀设计法,研究离子膜扩展阴极电解法对低浓度含铜废水的处理效果,得到了反应条件与回收效果之间的线性模型,并比较了线性预测模型和BP网络的预测效果。结果表明,线性模型有较强的定性分析作用但预测能力不强,而BP网络具有很强的预测能力。两法结合,具有很强的理论和实践指导意义。模型预测结果和实验结果均表明,扩展阴极型膜电解法可带来很好的社会效益和经济效益。     

碳纳米管掺杂PbO2复合电极的制备及其催化氧化双酚A

采用电化学沉积法将不同浓度的碳纳米管（CNT）掺入PbO₂电极,得到具有高稳定性和催化活性的CNT-PbO₂复合电极。扫描电子显微镜（SEM）、能量色散谱（EDS）等测试分析发现CNT掺杂到PbO₂电极表面活性层中,CNT掺杂使得PbO₂晶粒尺寸减小,活性表面积增大。CNT-PbO₂电极降解双酚A体系中自由基生成量减少,但其降解效果反而提升。循环伏安测试（CV）、电极加速寿命测试表明,CNT-PbO₂电极降解双酚A的机理主要是改性后的电极具有更强的电化学直接氧化能力和更高的稳定性。最后通过UPLC&Q-TOF MS测试得到双酚A的主要降解产物和降解路径。     

针铁矿吸附去除水中锑特性研究

针铁矿是土壤和沉积物中的重要成分,能够有效地影响环境中有毒物质的迁移和转化。实验以水中Sb(V)为目标污染物,以针铁矿为吸附剂,分析吸附的影响因素和吸附动力学,探讨在不同p H、离子强度、磷酸根浓度条件下针铁矿对Sb(V)的吸附特性。结果表明,准二级动力学方程和Elovich模型能够较好地描述Sb(V)在针铁矿上的吸附动力学特性;针铁矿对Sb(V)吸附性能随p H值的增大而减小,随离子强度的升高而降低;磷酸根与Sb(V)在针铁矿表面发生竞争吸附,加速Sb(V)向水体中的迁移。实验结果表明,针铁矿吸附去除水中锑(Ⅴ)领域有实际应用的潜力。     

城市给水厂污泥处理与资源化利用途径及策略分析

城市给水厂产生的污泥量大、有机物含量低、无机污染风险高，其绿色低碳处理和资源化利用已成为我国供水行业实现“双碳”目标进程中亟待解决的重要问题之一。本文从国家行业政策与给水厂污泥性质等方面进行了讨论分析，并归纳了处理方法和资源化利用发展趋势。目前，常用的给水厂污泥处理方法包括水体排放、市政排污和陆地填埋等。然而，这些方法存在环境风险、堵塞设施、占用土地、碳排放量大等难题。基于城市给水厂污泥的特性，其潜在的资源化利用方法包括合成吸附材料、混凝/沉淀材料、再生盐材料、建筑材料和农林材料等。若能突破上述关键技术，实现给水厂污泥从“处理”到“资源化利用”的途径转变，将对我国城市供水行业的绿色低碳运行起到重要推动作用。     

高浓度有机废水强化物化处理实验研究

以可生化性差的高浓度有机废水为研究对象，提出了在预处理的基础上进行强化混凝加强化吸附的强化物化的处理方法和对应的工艺流程，通过静态和动态实验对高浓度有机废水强化物化处理进行了研究。     

氧化亚钴复合材料催化降解三溴苯酚

本论文利用具有可见光催化性能的氧化亚钴/石墨烯(CoO/石墨烯)复合材料降解2,4,6-三溴苯酚(2,4,6-tribromophenol, TBP),探究其光催化降解效能与反应机理.研究发现,在光催化降解阶段,CoO/石墨烯复合材料光照120 min后,日光比可见光具有更强的降解效率,将TBP总去除率从21.8%提升至51.4%,日光中的紫外部分容易被材料利用来降解TBP.将光催化与高级氧化技术联用,构建CoO/石墨烯复合材料活化两种过硫酸盐PS与PMS的光芬顿体系.研究可知,单独光照活化过硫酸盐效果不佳,CoO/石墨烯-过硫酸盐类芬顿体系较Co~(2+)-过硫酸盐均相体系TBP降解效率更高,反应更彻底.加入光照后,光照-CoO/石墨烯-过硫酸盐光芬顿体系具有较高的污染物降解率和TOC矿化度,反应速率常数进一步提高,在日光照射下,TOC去除率达到98.9%.     

改性颗粒活性炭对水中溴酸根的吸附特性研究

采用阳离子表面活性剂氯化十六烷基吡啶(CPC)改性颗粒活性炭以提高活性炭对溴酸根的吸附能力.通过小试研究了改性颗粒活性炭(GAC-CPC)对溴酸根的吸附特性,考察了BrO-3初始浓度、pH、共存阴离子等因素对吸附过程的影响.结果表明,CPC改性能显著提高GAC对BrO-3的吸附能力,吸附量随着初始浓度升高而增大;在碱性条件下GAC-CPC对BrO-3的吸附量减小;共存阴离子与BrO-3在GAC-CPC上存在竞争吸附,其影响顺序为:NO-3SO2-4PO3-4CO2-3.用准一级、准二级和颗粒内扩散动力学模型拟合GAC-CPC吸附BrO-3的动力学过程,结果表明,准二级动力学能更好的描述吸附过程,且孔扩散可能是改性GAC吸附BrO-3初始阶段的主要速率控制因素.用Langmuir和Freundlich等温吸附模型拟合不同温度下BrO-3的吸附平衡过程,结果表明,Langmuir等温吸附模型能很好的描述吸附平衡过程,GAC-CPC吸附BrO-3的过程是自发且放热的,温度升高不利于吸附.     

我国沸石去除水中氨氮的现状研究

沸石是一种天然、有效、价廉的环境友好型材料,其对氨氮具有很强的选择吸附性。本文就国内在沸石去除水中氨氮的机理、影响因素、沸石的改性及沸石研究的发展等方面进行广泛探讨。阐述了国内沸石去除水中氨氮的应用现状和进展,并指出沸石的推广要依赖于沸石改性和与其他工艺的联用技术开发。