光/电Fenton牺牲阳极法降解有机污染物

采用Fe片为阳极和石墨为阴极,在可见光(λ450 nm)照射并外加电压条件下,以有机染料橙Ⅱ(orangeⅡ)及有机无色小分子2,4-二氯苯酚(2,4-dichlorophenol,DCP)为目标化合物,探讨了光/电Fenton牺牲阳极法降解有机污染物的最佳反应条件,结果表明,在电压=3 V,pH=3.0,H2O2浓度为5×10-5mol/L时,orangeⅡ的降解效果最好,反应10 h矿化率可达到78%,210 min内2,4-DCP降解率为91.4%。通过对光/电Fenton体系原位循环伏安参数测定及过氧化物酶催化反应吸光光度法和苯甲酸荧光分析法检测光/电Fenton降解orange II过程中H2O2和羟基自由基(.OH)的变化,表明orangeⅡ降解过程涉及.OH历程。     

TiO_2/NiPECO体系降解DMP的动力学和光电协同作用研究

以采用微波辅助法制备的TiO2/Ni光电极为阳极,纤维状石墨毡材料(graphite felt,GF)为阴极,饱和甘汞电极(saturated calomel electrode,SCE)为参比电极建立TiO2/Ni光电催化氧化(PECO)体系.以邻苯二甲酸二甲酯(dimethyphthalate,DMP)为目标物,研究其光电催化降解反应动力学和光电协同作用.结果显示:DMP的降解符合拟一级动力学规律;当DMP初始浓度一定时,影响DMP光电催化降解速率的因素由强到弱依次为:催化剂有效面积,紫外光强度,曝氧速率,外加偏转电压等.实验证明本体系中光电之间具有协同作用.     

模拟太阳光协同三维电极/电Fenton降解甲基橙

以TiO2纳米管为阳极、石墨电极为阴极、泡沫镍颗粒为粒子电极组成新型的模拟太阳光协同三维电极/电Fenton(3D/SPEF)体系降解甲基橙。研究了该体系的协同处理效果,以及该体系降解甲基橙的影响因素和反应动力学。结果表明:模拟太阳光与3D/EF体系光电催化联合处理表现出良好的协同效应,其处理能耗仅为3D/EF的9/16;协同体系降解甲基橙过程的表观反应动力学总级数为0.97;通过单因素实验确定协同体系最优反应条件为:电压为15 V、初始pH为7、甲基橙初始浓度为50 mg/L、Fe2+投加量为1 mmol/L,甲基橙的去除率达到93.77%,3D/SPEF体系在中性条件更有利于甲基橙的降解,克服了常规三维电极/电Fenton一般只能在酸性条件下进行的不足。     

吹脱-电化学催化氧化组合工艺去除地下水中氨氮

以上海某钢铁工业区固废堆场氨氮污染的地下水为研究对象,研究了单独电化学氧化法、光/电协同氧化法、吹脱-电化学催化氧化组合法对氨氮的去除效果,提出能高效除氨氮且适合工程实际应用的吹脱-电催化氧化组合工艺。结果表明,相较单独电化学氧化,光/电协同氧化体系中的强氧化活性物质(HO·、HOCl、ClO⁻等)通过自由基链式反应和光解反应生成氧化性更弱的ClO·,反而削弱氨氮去除效果。而吹脱-电催化氧化组合工艺下氨氮、总氮的去除率分别为97.62%、90.23%,出水满足《地下水质量标准》(GB/T 14818-2017)IV类标准。电子顺磁共振(EPR)和活性氯生成实验证实HO·和活性氯(HOCl、ClO⁻、Cl₂)在氨氮转化过程中的重要作用。本实验为进一步研究和设计基于电化学法处理废水中的氨氮技术和组合工艺提供了理论依据。     

TiO2/Ni PECO体系降解DMP的动力学和光电协同作用研究

以采用微波辅助法制备的TiO₂/Ni光电极为阳极,纤维状石墨毡材料(graphite felt,GF)为阴极,饱和甘汞电极(saturated calomel electrode, SCE)为参比电极建立TiO₂/Ni 光电催化氧化（PECO）体系。以邻苯二甲酸二甲酯（dimethy phthalate,DMP）为目标物,研究其光电催化降解反应动力学和光电协同作用。结果显示：DMP的降解符合拟一级动力学规律;当DMP初始浓度一定时,影响DMP光电催化降解速率的因素由强到弱依次为：催化剂有效面积,紫外光强度,曝氧速率,外加偏转电压等。实验证明本体系中光电之间具有协同作用。     

污染水体中氨氮降解菌的筛选与降解特性研究

为研究污染水体中微生物对氨氮的降解能力,寻求安全有效的治理技术,从浙江安吉南北湖的底泥中分离筛选出12株具有氨氮降解能力的菌株X1至X12,以(NH_4)_2SO_4为唯一氮源,对比12株菌株的生长情况与氨氮降解率,挑选出脱氮能力较强的菌株X1和X2。活化后的菌株X1和X2反应48h,氨氮降解率分别为98.05%、97.63%,且反应体系的亚硝酸盐氮和硝酸盐氮积累均极少。未经活化的菌株X1和X2反应48h,氨氮降解率分别为96.40%、97.90%,也未出现明显的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮积累。通过观察形态特征、测定生化性质和比对16SrDNA序列,鉴定出菌株X1为浅黄色假单胞菌(Pseudomonas lurida),菌株X2为Pseudomonas weihenstephanensis。菌株X1和X2生长速率快,易成为优势菌种,降解氨氮能力显著,在污染水体生物修复领域具有良好的应用前景。     

电化学转盘/电凝聚法处理模拟活性染料废水的研究

采用一种新的电化学方法--电化学转盘/电凝聚法来处理模拟活性翠蓝KN-G废水,考察了电压、转速、pH、反应时间对色度、TOC去除率的影响,并确定了最佳反应条件.在最佳反应条件(电压12 V,转速70 r/min,pH为4～5,反应时间为60 min)下,色度和TOC去除率可分别达到95.3%和73.5%.并初步探讨了活性翠蓝KN-G的降解机理.     

TiO2／Ni PECO体系降解DMP的动力学和光电协同作用研究

以采用微波辅助法制备的TiO2／Ni光电极为阳极,纤维状石墨毡材料（graphite felt,GF）为阴极,饱和甘汞电极（saturated calomel electrode,SCE）为参比电极建立TiO2／Ni光电催化氧化（PECO）体系。以邻苯二甲酸二甲酯（dimethy phthalate,DMP）为目标物,研究其光电催化降解反应动力学和光电协同作用。结果显示：DMP的降解符合拟一级动力学规律;当DMP初始浓度一定时,影响DMP光电催化降解速率的因素由强到弱依次为：催化剂有效面积,紫外光强度,曝氧速率,外加偏转电压等。实验证明本体系中光电之间具有协同作用。     

改性砾石-电凝聚协同法去除高浓度磷

考察了改性砾石分别与氢氧化钙沉淀法、电凝聚法协同除去高浓度磷的效果。结果表明,酸改性砾石对高浓度磷去除率达76.92%,与氢氧化钙协同作用,pH为9时,磷的去除率为99.57%。改性砾石协同电凝聚法去除高浓度磷,在pH为7时磷的去除率达到99.75%,残留磷浓度仅为0.25 mg/L,与单一砾石或砾石协同氢氧化钙方法的除磷的结果相比较,改性砾石协同电凝聚法除磷方法具有明显优势。     

畜禽养殖污水中高效氨氮降解菌的筛选、鉴定及生长条件研究

从养殖污水中分离纯化得到1株高效氨氮降解菌,对其进行形态特征、生理生化、16S rDNA序列分析以及最佳生长条件研究,并将菌株投入养殖污水降解污水中的氨氮。结果表明：AN4菌株在NH4＋-N初始质量浓度为50 mg/L的条件下,24 h内的氨氮降解率为92.5%;初步鉴定该菌株为苍白杆菌属（Ochrobactrum sp.）,菌株的16S rDNA序列在Gen-Bank的登录号为GU345782;AN4菌株在装液量为60.64 mL,pH为7.06,葡萄糖为6.0 g/L的条件下培养,菌株的降解率可以达到94.28%;菌株对养殖污水中氨氮的降解率为12.3%。苍白杆菌菌属能够降畜禽养殖污水中的氨氮还未见报道,AN4菌株的筛选获得为生物降解养殖污水中的氨氮又提供了一种新型菌株。     

盐度对河口区水体中NH_3-N降解的影响研究

为了解咸潮上溯引起的河口区盐度变化对水体中营养盐降解环境的影响,设计了盐度对河口区水体中NH3-N降解的影响实验,即通过室内监测不同盐度条件下水体中NH3-N的降解情况,探讨NH3-N的降解与盐度的关系。结果表明,盐度的存在导致水体中NH3-N的降解出现一定程度的延迟,总体来看,盐度升高,NH3-N的降解延迟时间更长;在低盐度水体中,NH3-N浓度下降更为明显,在前期的降解速率也更高;盐度越高,NH3-N的降解系数越低。因此,应从严控制河口区以NH3-N为代表的营养物的排入总量,并对咸界以下河道适当实行差异化的水质目标管理。     

电化学氧化法去除超高盐榨菜废水中的氨氮

采用电化学氧化法去除超高盐榨菜废水中的氨氮,阳极为Ti/RuO2-TiO2-IrO2-SnO2网状电极,阴极为网状钛电极,考察了电流密度、电解时间、极板间距、初始pH以及极水比对氨氮去除率的影响,并分析了电流密度对氨氮能耗和阳极效率的影响。结果表明,在初始氨氮浓度为472.73 mg/L,电流密度为156 mA/cm2,极板间距为1.5 cm,极水比为0.8dm2/L,原水pH为4.3～5.0时,电解30 min和60 min时氨氮的去除率分别为89.75%和99.94%,电解30 min时,氨氮能耗最低为96 kWh/kg,阳极效率最高为8.47 g/(h.m2.A)。     

低浓度氨氮废水在ABR中的厌氧氨氧化研究

在低浓度氨氮条件下利用厌氧折流板反应器(anaerobic baffled reactor,ABR)以厌氧污泥混合河涌底泥为接种源启动厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,anammox)反应。系统连续运行4个月后出水趋于稳定,当NH3-N和NO2--N容积负荷分别为3.91 g/(m3.d)和3.21 g/(m3.d)时,平均去除率分别为85.7%和98.8%。利用荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)技术对ABR厌氧污泥进行了分析。随后,以缩短HRT或增加进水NH3-N和NO2?-N浓度的方式来逐步提高反应器运行负荷,最后当NH3-N和NO2--N容积负荷分别达到65.53 g/(m3.d)和68.46 g/(m3.d)时,平均去除率为76.3%和91.3%,并培育出粒径为1.7～2.5 mm的颗粒污泥。利用扫描电镜(SEM)观察培育得到颗粒污泥与接种颗粒污泥,发现经驯化的ABR系统内微生物种类已变得较为单一,优势菌群发生明显变化。     

可用于水体污染控制的氨氮转化菌筛选及部分降解特性的实验研究

从南京禄口水产养殖基地淡水鱼塘取淤泥作为分离菌株的土源,采用选择性富集培养法,从中分离到能以硫酸铵为氮源的菌株7株,对7个菌株进行氨氮降解实验,它们氨氮转化率分别为14.8%、19.7%、53.4%、94.2%、29.1%、63.5%和41.7%,其中AN-4菌株的转化率最高且生长良好。通过AN-4菌株16S rRNA基因序列分析以及生理生化方法,鉴定此菌株为克雷伯氏菌属(Klebsiellasp.)。对菌株AN-4转化氨氮的特性及温度、pH值、氨氮初始浓度和菌株接种量对其氨氮转化率的影响研究,结果表明,菌株AN-4降解氨氮的最适条件为:温度为30℃和pH值为8.0;当氨氮初始浓度为30mg/L时,AN-4菌株在24 h内的氨氮降解率可达85%以上,且能耐受高达200 mg/L的氨氮浓度;AN-4活化菌液浓度为108cfu/mL,当接种量为3×106cfu/mL时,AN-4菌株在24 h内的氨氮降解率为87.75%。综合上述结果,符合淡水养殖水环境条件,说明AN-4菌株适合在水产养殖中应用,为将菌株AN-4应用于水产养殖环境修复提供了理论依据。     

氨氮浓度对次氯酸钠消毒中水的影响

研究了氨氮浓度对次氯酸钠消毒中水的影响,讨论了中水氨氮浓度、氯胺浓度、总余氯浓度、消毒接触时间和总大肠菌群指标的变化关系。结果表明,氨氮随消毒接触时间呈先降低再升高的趋势,中水氨氮浓度越高,其变化幅度越小,反之,则变化幅度较大;氯胺浓度随消毒接触时间的延长先升高再降低,而总余氯量则逐渐降低,并有一定的持续消毒作用;此外,总余氯随次氯酸钠投加量的增加呈先升高后降低再逐渐升高的趋势,整个反应过程符合折点加氯消毒理论;当次氯酸钠投加量与氨氮的比值（以后简称C1／N）为25／1时,氨氮消耗掉的次氯酸钠量最多,生成的总余氯量最少;当C1／N比大于25／1时,消毒后中水氨氮浓度为零,反之,则随C1／N比升高逐渐降低;而当氨氮浓度相同时,中水消毒达标的主要影响因素是水中总大肠菌群的数量。     

TiO2光催化降解有机污染物的协同效应研究

微量的强氧化剂H2O2、O3引入纳米TiO2光催化体系能够极大地提高有机污染物氧化降解效率.本文通过对这一效应促进有机物降解的相关文献综述,探讨论述了协同效应产生的机理以及影响因素,并就其将来研究与实际污染物处理应用提出了新思路.     

凹凸棒土的氨氮吸附性能研究

在以氨氮去除率为指标,在振荡时间60 min,振荡温度25℃,振荡速度140r/min的条件下发现凹凸棒土的最佳投加量2.5 g;添加凹凸棒土可以加强SBR生物系统去除氨氮的能力;拟合凹凸棒土吸附氨氮的等温线方程符合Freundlich吸附模型.     

改性天然沸石去除水中氨氮的研究

分别采用NaCl、KCl和CaCl2对黑龙江省某市天然沸石进行改性,考察了pH值、氨氮初始浓度以及温度对改性沸石交换性能的影响,并对改性沸石的交换动力学进行了研究.结果表明,NaCl和KCl改性对沸石原矿交换容量有不同程度提高,而KCl改性后容量有所降低.pH、NH4 初始浓度以及温度对交换性能有明显影响,pH 6.0附近沸石交换容量最大;NH4 初始浓度越高,反应速度越快,相同初始浓度下,钾型沸石交换速度较快,而沸石原矿交换速度最慢.采用Langmuir型离子交换等温线进行非线性回归的结果显示,低温有利于交换反应的进行.溶液中NH4 在改性沸石上的离子交换反应可采用Vermeulen模型描述,沸石原矿拟合相关系数较差.改性沸石多次再生后,其交换容量均有所降低.     

改性天然沸石去除水中氨氮的研究

分别采用NaCl、KCl和CaCl2对黑龙江省某市天然沸石进行改性，考察了pH值、氨氮初始浓度以及温度对改性沸石交换性能的影响，并对改性沸石的交换动力学进行了研究。结果表明，NaCl和KCl改性对沸石原矿交换容量有不同程度提高，而KCl改性后容量有所降低。pH、NH4初始浓度以及温度对交换性能有明显影响，pH6．0附近沸石交换容量最大；NH4初始浓度越高，反应速度越快，相同初始浓度下，钾型沸石交换速度较快，而沸石原矿交换速度最慢。采用Langmuir型离子交换等温线进行非线性回归的结果显示，低温有利于交换反应的进行。溶液中NH4^＋在改性沸石上的离子交换反应可采用Vermeulen模型描述，沸石原矿拟合相关系数较差。改性沸石多次再生后，其交换容量均有所降低。     

镇江斜发沸石对氨氮的吸附动力学及热力学研究

采用静态平衡法,开展了镇江斜发沸石对水中氨氮的吸附动力学和热力学研究.结果表明,吸附量随反应温度升高而增加,斜发沸石对氨氮吸附符合Freundlich等温线方程,对氨氮吸附实验数据与准二级动力学模型拟合更好(R2＞0.998),热力学参数吸附焓变△H=18.26 kJ/mol,熵变△S=0.0632 kJ/kmol,对...