磁絮凝处理废水工艺条件的响应曲面法优化研究

以聚硅硫酸铁(PFSS)为絮凝剂、磁流体为磁种,采用磁絮凝法处理模拟废水。在正交实验基础上,利用Matlab软件进行响应曲面分析,研究磁絮凝法处理模拟废水的各因素间具有的交互作用关系。回归拟合结果表明最佳工艺条件为:PFSS加入量36.8g/L,模拟废水pH7.4,磁种加入量14.7mg/L,搅拌转速266r/min。在最佳工艺条件下进行实验,TP去除率为97.70%。     

高氯酸盐降解菌的分离鉴定及特性研究

研究降解高氯酸盐环境污染物微生物的形态特征、分子系统特征、生长特性和降解活性。利用PCA选择性培养基富集分离高氯酸根降解菌,观察其形态,进行生理生化测定,用分子克隆技术获得菌株的16SrDNA基因并测序,并对菌株的16S rDNA基因序列进行比对和系统发育分析,并用培养技术和离子色谱法检测菌株对底物的利用和降解情况。从镇江江滨和镇江新区污水处理厂的活性污泥中分别分离到一株能降解高氯酸根的菌株JD14和JD125。此菌株在24～30℃条件下较快地降解底物高氯酸盐,其中在24℃下,15d内可以将初始质量浓度为1600mg·kg-1的高氯酸根降解（86±6.5）%。对两菌株的16S rDNA基因进行了克隆和测序,并进行系统发育分析,结果表明菌株JD14和Dechloromonas sp.SIUL相似度高达100%,JD125和Dechlorospirillum相似度达97%,最后鉴定JD14和JD125属于高氯酸盐降解菌。此前国内并无降解高氯酸根微生物的报道,对今后在环境污染防治中开发利用此类细菌具有指导意义。     

仿生植物附着微生物膜对污染水体氮素迁移转化效能分析

通过室外及室内控制试验,研究5种常见填料作为原材料制成的仿生植物对污染水体氮素的去除性能,结果表明,仿生植物原材料的差异将直接影响其附着生物膜特性,其附着生物膜量、硝化强度、反硝化强度以及硝化细菌、反硝化细菌均表现为：软性填料﹥组合填料﹥悬浮填料﹥立体弹性填料﹥半软性填料。水深对仿生植物附着生物膜亦有不同程度的影响,其中生物膜量随水深的增加并未表现出明显的分层效应,而生物膜硝化作用强度、硝化细菌随水深的增加逐渐降低,但生物膜反硝化作用强度、反硝化细菌则随水深的增加则呈现出逐渐增加的趋势。5种不同材质的仿生植物对水体TN、NH4＋-N、NO3--N具有较好的去除效果,去除率表现为：软性填料﹥组合填料﹥悬浮填料﹥立体弹性填料﹥半软性填料﹥对照系统。同时,仿生植物种植密度也影响其对水体氮素的去除效果,表现为CK〈7株·m-3〈13株·m-3〈20株·m-3,研究结果将为仿生植物的野外实际应用及我国城市重污染河道水质原位修复提供技术支持。     

可见光响应型CuO/BiVO4的光催化活性研究

采用浸渍法制备了CuO/BiVO4光催化剂,通过X射线衍射(XRD)、热重/差示扫描量热(TG/DSC)和傅立叶红外光谱(FTIR)对其进行了表征,并在可见光照射下考察了其光催化氧化亚甲基蓝(MB)的动力学特性。结果表明,Cu的掺杂并未改变BiVO4的晶型结构;Cu(NO3)2/BiVO4在热处理(30～300℃)过程中,NO3-已经完全分解,Cu最终以CuO的形式存在于CuO/BiVO4光催化剂体系中;掺杂不同量Cu的CuO/BiVO4中的Cu2+/Bi+(摩尔比)实测值与理论值相近,该系列光催化剂的合成过程具有较高的可信度;在可见光照射下,CuO/BiVO4光催化降解MB反应符合表观一级反应动力学特征;当Cu2+/Bi+为0.050时,反应动力学速率常数(k)达到最高值(0.4334h-1),此时的k比单体BiVO4作用下的提高了1.04倍;由于异质结的存在,CuO/BiVO4与单体BiVO4相比,电子和空穴的利用率大大增加,使得CuO/BiVO4的光催化活性较单体BiVO4有了大幅度提高。     

海泡石、膨润土改性壳聚糖对景观水絮凝效果的研究

壳聚糖及海泡石、膨润土均是纯天然、无害物质,利用海泡石、膨润土等粘土改性壳聚糖制备生态絮凝剂是絮凝剂发展的重要方向,将其应用于景观水的治理,可以有效地改善景观水的观赏性.以苏州艺圃园林景观水为例,研究了两种改性絮凝剂的絮凝效果.苏州艺圃园林景观水内藻类以绿藻Chlorphyta为主,鉴于景观水的特殊观赏性,以浊度大小设定正交试验,得出了投放量、配比、醋酸用量、搅拌时间的最优值.试验证明海泡石、膨润土均对壳聚糖絮凝产生矾花的密实度和分形维数[1]有明显的增强效果,膨润土效果略好,克服了壳聚糖分子量较小、吸附架桥能力差、矾花不够密实的缺点.在最优条件下,这两种改性后的絮凝剂可使水样浊度降至5 NTU以下,叶绿素a的去除率达93％以上,明显好于单独使用壳聚糖絮凝剂的情况.随原水浊度的增加,浊度去除率缓慢减小,pH值在7.5～8.5之间浊度去除率最高,温度对絮凝效果影响不大.试验表明壳聚糖及海泡石、膨润土两种改性絮凝剂对景观水的治理和生态絮凝剂的制备具有指导意义.     

磁絮凝预处理景观湖泊的补水试验研究

为了快速净化景观湖泊的补水,采用磁絮凝法对Ⅴ类甚至劣Ⅴ类河道水体进行预处理,设计正交试验,分析了絮凝剂(PAC)、助凝剂(PAM)以及磁铁粉的投加量对预处理效果的影响,并利用正交试验法和多指标综合评分法进一步优化磁絮凝预处理工艺参数,结果表明最佳工艺参数为:磁铁粉加入量100 mg/L,PAC投加量150 mg/L,PAM投加量2 mg/L。在此最佳工艺参数下,进行验证试验,COD去除率达到50.39%,TP去除率为96.65%,浊度去除率为91.59%,氨氮去除率为6.31%,除氨氮外,其他各指标基本均能达到地表水环境Ⅲ类水体标准,达到了预处理目的,为后续深度净化减轻负荷压力。     

电催化氧化技术处理硝基苯废水的试验研究

用实验室自制的活性炭粒子填充电极电催化氧化反应器对模拟硝基苯废水进行了降解处理。初步探讨电催化氧化反应的机理,考察了电流强度、反应时间、进水浓度等对硝基苯去除率的影响。用一元线性回归方程对不同初始浓度和电流强度降解后硝基苯的相对残余浓度对反应时间的相关性进行了分析,结果发现相关系数大于临界相关系数,硝基苯的降解符合表观一级反应动力学模型,求出了各反应条件下的一级速率常数。通过用spss软件分析,表明不同的初始浓度和电流强度下ln(C0/C)对时间的相关性显著。实验结果表明,在本实验条件下,硝基苯的去除率达到95%以上,能有效的催化降解硝基苯。     

一个烟厂除味系统

在对烟草进行加工制烟的过程中 ,会产生一定量的异味气体 ,污染烟厂及周围环境。在此介绍了某卷烟厂除味系统的基本原理、系统组成及运行情况。初步的运行表明该除味系统除味效率可达 95 %。     

等离子体协同光催化去除模拟烟气中SO2的实验研究

近年来,低温等离子体技术以及纳米TiO₂光催化技术在烟气脱硫中的应用越来越引起人们的关注。利用填充床反应器将这2种技术有机地结合起来，进行了大量脱硫实验研究。研究结果表明，等离子体协同光催化去除烟气中的SO₂与单独采用等离子体技术相比，其SO₂的去除率可提高5%～20%。同时，探讨了等离子体协同TiO₂光催化剂的脱硫机理，分别研究了外加电压、气体流量和SO₂初始浓度等因素对脱硫效率的影响。实验结果表明，当SO₂初始浓度为800 mg/m³，输入电压为17.5 kV，气体流量为0.2 m³/h时，SO₂脱除率可以达到77.6%。     

·OH溶液氧化降解土壤中多溴联苯醚的研究

研究了·OH溶液降解土壤中的多溴联苯醚(PBDEs)的可行性,分析了降解机理和影响降解效果的因素.发现羟基对PBDEs有很强的降解能力.当初始质量浓度为3mg/kg时,降解率达到97.54％;降解率随着·OH溶液投加量的增加而增加,当投加量为4 mL/g时,降解率达到96.38％,再增加投加量,降解率增加不明显;温度对降解率的影响很大,在20℃降解率为96.5％,而达到40℃时,降解率只有89.57％;·OH能迅速与污染物发生反应,当反应进行1min后,降解率就达到95.6％,再增加反应时间,降解率增加的很小;采用GC-MS对BDE15的降解产物进行定性分析,发现降解过程中,BDE15被大量降解,并最终被降解为CO2和H2O.