城市污泥中重金属有效态分布特征研究

以沈阳市北部污水处理厂剩余活性污泥为研究对象,对污泥中重金属Cd,Pb,Cu,Zn的含量及其形态分布特性进行分析。结果表明:污泥中4种重金属的含量基本符合国家相关控制标准(GB 18918-2002和CJ248-2007)。采用8种提取剂(0.05 mol/L EDTA,0.01 mol/L CaCl2,0.01 mol/LCa2(NO3)2,0.1 mol/L NaNO3,1 mol/L NH4OAC,0.43 mol/LHAC,0.05mol/L NaHCO3和0.05 mol/L Tris-HCl)分别对污泥中重金属的螯合态,中性交换态,酸溶态,碱溶态和蛋白质结合态进行分离分析。结果表明:4种重金属螯合态存在的比例较大,分别占各重金属总量的5.9%~27.2%,其次为酸溶态和中性交换态,而以碱溶态和蛋白质结合态形式存在的比例较少,除Cd外均低于1%。污泥中Cd和Pb具有较高的活性,而Cu,Zn在碱性污泥中主要以稳定态存在。     

氮氟掺杂二氧化钛(N,F-TiO2)的制备及可见光催化活性的研究

以氨水为氮源,氢氟酸为氟源,采用溶胶-凝胶法制备了氮氟掺杂二氧化钛(N,F-TiO2)光催化剂,并通过X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)技术对其晶型和形态进行表征.最后以酸性红B为模型污染物,探讨了N和F加入量、焙烧温度、焙烧时间、照射时间、催化剂用量、溶液初始浓度和照射功率等因素对N,F-TiO2可见光催化活性的影响.结果表明,制备的N,F-TiO2以锐钛型为主,N和F的掺杂对TiO2的晶相没有明显改变,但可以扩大TiO2的可见光响应范围.当N和F的加入量均为2.0%,且在500℃下焙烧40 min时,得到的N,F-TiO2的可见光催化活性明显高于单N或单F掺杂的TiO2(N-TiO2或F-TiO2).对于50 mL浓度为10.0 mg·L-1的酸性红B溶液,当催化剂加入量为1.5 g·L-1,128W光照3.0 h,溶液pH=5.6时,去除率为85.40%.适当延长光照时间至4.0 h,降解率几乎可达100%.另外,研究还证明了N,F-TiO2催化可见光降解过程中有.OH自由基生成.     

纳米金红石TiO2的转晶及声催化降解偶氮品红的研究

利用超声波结合过氧化氢(H2O2)使纳米金红石型TiO2转晶,制备出了大约含有30%锐钛相的转晶纳米TiO2.通过TiO2催化超声降解偶氮品红的研究证实了转晶纳米TiO2粉末具有明显的声催化活性.除此之外,还考察了各种因素对转晶纳米TiO2催化超声降解偶氮品红反应的影响.结果表明,在转晶纳米TiO2催化剂的作用下,偶氮品红的超声降解效果明显优于使用纳米金红石型和纳米锐钛型TiO2的情况.偶氮品红的声催化降解过程符合一级动力学反应.在超声波频率40 kHz、输出功率50 W、催化剂用量1000 mg·L-1、pH为5.00、温度为20℃、偶氮品红水溶液初始浓度20 mg·L-1的条件下,照射40 min时的降解率即可达到75%以上.     

城市污水处理过程中溶解性有机物及荧光物质的变化规律

以锦州市W污水处理厂为研究对象,利用三维荧光光谱分析技术和荧光区域积分(FRI)方法考察了城市污水处理过程中溶解性有机物及荧光物质的去除状况.利用XAD树脂将DOM分为5个部分:疏水性有机酸(HPO-A)、疏水性中性有机物(HPO-N)、过渡亲水性有机酸(TPIA)、过渡亲水性中性有机物(TPI-N)和亲水性有机物(HPI).结果表明,HPO-A和HPI是该污水处理厂进水中的主要DOM组分,并且DOM中的荧光物质主要为类芳香族蛋白质荧光物质和类富里酸荧光物质.在该污水处理厂内,生物降解作用是TPI-A和HPI的主要去除机制,HPO-N和TPI-N主要是由深度处理工艺(絮凝-沉淀-过滤)去除的,生物处理工艺和深度处理工艺对HPO-A的去除能力接近,而生物处理工艺和深度处理工艺对TPI-N的去除效果均较差.生物处理工艺对HPO-A、TPI-A和HPI中的荧光物质有较强的去除能力,而对HPO-N和TPI-N中荧光物质的去除效果较差.深度处理工艺能够有效去除HPO-A和HPO-N中的荧光物质,而对TPI-A、TPI-N和HPI中的荧光物质无明显去除作用.     

光照条件下冰相中激发三线态溶解性有机物的生成及其对三甲基苯酚的光敏化降解作用

选用两种天然有机物Upper Mississippi River NOM（UMRNOM）和Suwannee River NOM（SRNOM）作为光敏化剂,以500 W高压汞灯模拟太阳光照,用2,4,6-三甲基苯酚（TMP）作为探针,进行光解实验.考察了TMP是否可以作为冰相中激发三线态溶解性有机物（³DOM^*）的探针,以及溶解性有机碳（DOC）浓度、pH值和溶解氧含量对光反应生成³DOM^*的影响.结果表明,TMP的直接光降解和单线态氧（¹O₂）、羟基自由基（?OH）对TMP检测³DOM^*的影响可以忽略,TMP可以作为冰冻样品中³DOM^*的探针.UMRNOM的荧光强度和光化学活性低于SRNOM,在光反应中³DOM^*的生成量低.两种DOM的SUVA₂₅₄、E₂/E₃和荧光指数均与pH没有相关性,产生的³DOM^*也与pH不相关. ³DOM^*生成量随着DOC 浓度的增加而增加,单位DOC的³DOM^*生成量随着浓度的增加而减少.此外,充入氮气的样品中TMP的降解速率比空气饱和样品分别高13.15%和16.43%.     

纳米TiO2催化声化学降解酸性红B的研究

以经过高温活化处理的锐钛型纳米TiO2为催化剂,考察了各种因素对酸性红B溶液超声降解反应的影响。结果表明:锐钛型纳米TiO2对酸性红B溶液超声降解反应具有明显的催化作用,其降解效果明显好于单纯使用超声波降解。超声频率40 kHz,输出功率50 W,催化剂用量0.5 g/L,pH=3.0,酸性红B溶液的初始浓度20 mg/L的条件下,60 min降解率即可达80%左右,120 min基本降解完全。因此,纳米锐钛型TiO2催化超声降解偶氮染料的方法切实可行,而且具有良好的应用前景。     

小城镇环境污染与防治

发展小城镇是我国城市化过程的必由之路,但小城镇在快速发展的过程中产生了很多环境问题,本文分析了产生这些问题的原因,并提出了环境保护的对策及措施。     

高度分散TiO2催化超声降解乙基紫及与悬浮TiO2催化活性的比较

采用输出功率为50 W,频率为40 kHz的超声波作为激发源激发TiO2,比较了分散和悬浮2种不同形态TiO2存在时超声降解乙基紫的情况.结果表明,在高度分散TiO2存在的条件下,超声降解乙基紫的效果要远远好于悬浮TiO2,超声照射40 min降解率达到78.45%,而在悬浮TiO2存在下降解率只有27.12%,在单纯超声波作用下同样时间内降解率只有10%.另外还研究了不同因素包括:反应时间、初始浓度、催化剂加入量、超声功率和温度等对TiO2催化超声降解乙基紫反应的影响,讨论了TiO2催化超声降解乙基紫可能的反应机理.     

三种吸附剂对饮用水中铝离子去除率的对比试验

传统的净水过程一般包括混凝—沉淀—过滤消毒工艺流程,主要去除水中的浊度和细菌,大部分有机物、有害的重金属仍残留在水体中。对活化沸石、聚苯乙烯树脂、活性炭3种材料的净水能力进行了研究。由于3种材料对饮用水中有害物质的去除主要以吸附作用为主,所以在水处理方法中主要阐述了吸附法,包括吸附的机理、吸附的类型、吸附的影响因素。在实验部分,以自来水出水中的铝离子为参照物,利用《生活饮用水卫生标准》国家标准检测方法分别测算出3种材料对铝离子的去除率,借此来比较3种吸附材料的吸附特性。     

高度分散TiO2催化超声降解乙基紫及与悬浮TiO2催化活性的比较

采用输出功率为50 W,频率为40 kHz的超声波作为激发源激发TiO₂,比较了分散和悬浮2种不同形态TiO₂存在时超声降解乙基紫的情况.结果表明,在高度分散TiO₂存在的条件下,超声降解乙基紫的效果要远远好于悬浮TiO₂,超声照射40 min降解率达到78.45 %,而在悬浮TiO₂存在下降解率只有27.12 %,在单纯超声波作用下同样时间内降解率只有10%.另外还研究了不同因素包括：反应时间、初始浓度、催化剂加入量、超声功率和温度等对TiO₂催化超声降解乙基紫反应的影响,讨论了TiO₂催化超声降解乙基紫可能的反应机理.