低相对分子质量有机酸对无机纳米颗粒吸附-解吸Ca~(2+)的影响

为了探讨低相对分子质量有机酸对无机纳米颗粒吸附-解吸Ca2+的影响,采用超声-离心-冻融方法提取蒙山茶园老冲积黄壤的无机纳米颗粒(≤100 nm),用热力学方法和NaNO3、HCl溶液解吸法,分别研究了柠檬酸、苹果酸、草酸3种低相对分子质量有机酸对土壤无机纳米颗粒吸附-解吸Ca2+的影响。结果表明,土壤无机纳米颗粒对Ca2+的吸附量均随平衡溶液Ca2+质量浓度增加而增加。加入柠檬酸、苹果酸后,土壤无机纳米颗粒对Ca2+的吸附量变化趋势相似,而加入草酸后吸附量变化趋势不同。土壤无机纳米颗粒对Ca2+吸附量依次递减的各柠檬酸添加组为0.1 mmol/L、0.5 mmol/L、1 mmol/L、CK、5 mmol/L、10 mmol/L,各草酸添加组为CK、0.1 mmol/L、0.5 mmol/L、1 mmol/L、5 mmol/L、10 mmol/L。低浓度的柠檬酸和苹果酸能够提高非专性吸附态Ca2+的解吸,而草酸和高浓度的柠檬酸、苹果酸能够提高专性吸附态Ca2+的解吸。     

石灰湿式脱硫新型添加剂研究

在恒温器中利用工业上常见的工业原料合成高分子物质,筛选出溶解性能合格的高分子物质作为脱硫添加剂,对添加剂的缓冲性能进行了系列研究,并且在液气比L／Q=5．0、石灰浆质量分数w=3％的条件下,对二氧化硫烟气进行脱硫对比试验研究。结果表明：添加剂作用效果明显,具有很强的缓冲性能;添加一定量的添加剂,脱硫效率上升4％;添加剂还具有一定的缓冲功能。     

生物膜液相催化氧化烟气脱硫实验研究

用氧化亚铁硫杆菌在生物膜填料塔进行液相催化氧化脱硫是一种新型的经济有效的方法.脱硫效率受多种因素影响.本文分别研究了SO2入口质量浓度、喷淋液Fe2 浓度、喷淋率、空塔气速及喷淋液循环使用对脱硫效率的影响.结果表明,在最佳操作条件(SO2入口质量浓度小于2 000 mg/m3、喷淋液中Fe2 浓度≥0.06 mol/L、喷淋率约为12 L/m3h,空塔气速约为0.15 m/s)下,脱硫效率可达96%以上.还分析了在反应器中培养基连续循环使用对脱硫效果的影响.在本实验条件下,当喷淋液循环使用7次后,必须补充新鲜营养液,以保证较高的脱硫效率.     

改良ADA法脱硫废液中硫氰酸钠的分离研究

以乙醇和丙酮的混合液作为溶析剂,采用溶析结晶法从改良ADA法脱硫废液中分离硫氰酸钠。考察了结晶温度、溶析剂配比(V丙酮/V乙醇)、溶析剂/脱硫废液体积比、流加速率和搅拌速率对硫氰酸钠提取率的影响,通过单因素和正交实验确定了硫氰酸钠的最佳提取条件。结果表明,当温度为35℃,流加速率为160 mL/h,溶析剂/脱硫废液体积比为3,搅拌速率为150 r/min,溶析剂配比为V丙酮/V乙醇=2时,分离效果最好,在此条件下硫氰酸钠提取率为95.37%。     

离子交换膜化学反应器去除饮用水中Cr(Ⅵ)的研究

构建离子交换膜化学反应器,研究其在无外加电压作用下去除饮用水中Cr(Ⅵ)的效果.结果表明,当原水Cr(Ⅵ)初始浓度为0.019 2 mmol/L,补偿溶液NaCl浓度为100 mmol/L,流量为2.5 mL/min时,给体池Cr(Ⅵ)分离去除率为86.2％.随着给体池共存离子浓度的增加,其对Cr(Ⅵ)交换竞争作用加强,给体池Cr(Ⅵ)分离去除率逐渐降低;在相同共存离子浓度条件下,3种共存离子对Cr(Ⅵ)分离效果的影响程度依次为SO42-、NO3-、Cl-.补偿溶液NaCl浓度由1mmol/L增加至100 mmoL/L时,Cr(Ⅵ)分离去除率基本不变,但是Donnan分离12 h后化学反应池Cr(Ⅵ)浓度由0.001 5 mmol/L增加至0.016 0 mmol/L.Cr2O72-离子交换过程可用一级反应动力学方程描述,离子交换反应速率常数为0.014 2 min-1.加入10 mmol/L共存离子Cl-、NO3-和SO42-后,离子交换反应速率常数分别降低至0.013 5min-1、0.010 5 min-1和0.008 9 min-1.Cr(Ⅵ)在化学反应池中浓缩富集,离子交换26 h后化学反应池Cr(Ⅵ)浓度为0.069 8 mmol/L,可通过投加硫酸亚铁还原剂和碱液将其去除.     

柠檬酸、EDTA和茶皂素对重金属污染土壤的淋洗效果

采用振荡淋洗的方法研究了柠檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)和茶皂素对重金属污染土壤中Zn、Pb、Cu的去除效果。结果表明,Zn、Pb、Cu的去除率随淋洗剂浓度增加而增长,综合去除能力从大到小依次为0.6 mol/L柠檬酸、0.2 mol/L的EDTA、质量分数4%的茶皂素。在淋洗剂最佳浓度下,Zn、Pb、Cu去除率先随淋洗时间增加显著提高,继而保持稳定。其中,柠檬酸在8 h时对Zn、Pb、Cu的去除效果较好,EDTA和质量分数为4%的茶皂素在12 h时对Zn、Pb、Cu的去除效果较好。建议采用柠檬酸作为此场地修复的最佳淋洗剂。     

微生物法脱除大石桥硫铁矿烧渣中硫的研究

考察了不同接种时间、矿浆浓度、氮源、催化剂对烧渣脱硫效果的影响,还考察了铁精矿的脱硫情况.得出结论:在单因素下,前3天脱硫速度快,3～6天脱硫速度缓慢;接种菌的培养时间为72 h,矿浆质量浓度80g/L,氮源硫酸铵1g/L,催化剂硝酸银0.02g/L等条件下脱硫效果较好,此时,处理3天后含硫量能从1.07%降至0.40%,脱硫率62.6%;对铁精矿(含铁65.30%)脱硫,处理4天后,含硫量从1.44%降至0.44%,脱硫率达69.4%,铁精矿满足冶炼要求.     

隔爆水幕对瓦斯爆炸传播规律影响的试验研究

为研究自制隔爆水幕抑制瓦斯爆炸的有效性,采用大直径瓦斯爆炸试验管道系统,在不同瓦斯浓度和不同水幕流量条件下进行瓦斯爆炸试验,利用数据采集系统测量瓦斯爆炸特性参数并对其变化规律和隔爆效果进行分析。结果表明:瓦斯浓度9.5%时经过隔爆水幕抑制作用,瓦斯爆炸压力峰值由64 kPa下降到39 kPa,衰减了39%;温度峰值由969 K下降到498 K,衰减了49%;速度最大值由136 m/s下降到73 m/s,衰减了15%。虽然隔爆水幕对不同浓度瓦斯产生的爆炸起到良好的抑制效果,但隔爆之后的传播规律依然受到瓦斯浓度影响。隔爆水幕对瓦斯爆炸的抑制效果取决于喷水流量的大小,随着流量的增加,水幕的隔爆效果增强,喷头最佳的工作流量为16.4 L/min。     

水幕稀释非水溶性重气影响因素的无量纲试验

以CO_2为对象,通过敞开空间水幕稀释阻挡CO_2扩散试验,分析了CO_2泄漏时的体积分数分布,对水幕稀释阻挡非水溶性重气扩散的影响因素进行了无量纲分析,主要针对泄漏源高度、泄漏源距水幕距离、水幕流量及泄漏流量进行研究,通过研究各影响因素推出了无量纲准数及水幕的稀释效率。定义了两个无量纲量:无量纲流量K=Q/q和无量纲距离Ω=H/L。结果表明:K不变时,随泄漏流量增大,水幕后CO_2的体积分数变大。泄漏流量相同时,测试点处CO_2体积分数随K增大而减小。泄漏流量每增加1 m3/h,为保持水幕后CO_2的体积分数不变,K需要增加0.25。当越接近0.6时,水幕后CO_2的体积分数越小,稀释效果越好。最后,基于无量纲分析结果,针对非水溶性重气泄漏扩散现场,提出了水幕设置建议。     

超声波溶胞预处理对污泥溶出物和分形结构的影响

为了强化好氧系统中污泥隐性生长对污泥减量的作用,研究了超声波溶胞预处理后污泥溶出物和微观分形结构的变化。探讨了污泥上清液溶解性化学需氧量(SCOD)和污泥粒径(d_(0.5))、比表面积(SSA)、分形维数(D2、D3)等随超声时间和声能密度的变化特征。结果表明,SCOD随声能密度和超声时间增加而增加,能较好地反映污泥的溶解状态。在超声时间5 min、超声脉冲比1∶1的固定条件下,声能密度0.6 W/m L为d_(0.5)和SSA变化的转折点,当声能密度小于0.6W/m L时对d_(0.5)和SSA作用明显,而大于0.6 W/m L时对d_(0.5)和SSA作用微弱。在声能密度0.6 W/m L、超声脉冲比1∶1的固定条件下,1~5 min内SCOD溶出明显提高,超声对污泥溶胞效果较好,5 min后污泥溶胞效率很难进一步提高。皮尔逊相关性分析表明,SSA和D3分别与SCOD呈现显著的相关性。SSA和D3反映了污泥结构的密实程度和溶出状况,因此,可以在线监测微观结构参数SSA和D3来间接反映污泥溶胞效果,从形态学角度为污泥后续处理处置提供前期指导。     

生物膜填料塔净化甲醛废气实验研究

采用微生物菌种对生物膜填料塔进行挂膜作业,以低浓度甲醛废气为研究对象,对生物膜填料塔净化甲醛废气进行了研究,考察了入口气体甲醛浓度、气体流量、循环液喷淋量各因素对甲醛净化效率和生化去除量的影响.实验结果表明,随着入口气体中甲醛浓度的增加,净化效率呈下降的趋势,而生化去除量却随之增加.气体流量增加时,净化效率较稳定,基本维持在65%左右,同时生化去除量随之增加.当液体喷淋量由10 L/h增至20L/h时,净化效率由40%左右增至约80%,再继续增加液体喷淋量时,净化效率的增加却渐趋平缓;当液体喷淋量增至40 L/h时,净化效率则为90%左右.生化去除量随着液体喷淋量的增加随之增加,当增至20 L/h时,增加趋势增大.实验结果表明采用生物膜填料塔净化甲醛废气是可行的.     

65 t/h煤粉锅炉除尘脱硫系统技术改造

对某电厂65 t/h煤粉锅炉水膜除尘器进行了旋流板塔脱硫除尘一体化改造研究,使其在保持原有水膜除尘器特点和功能的情况下增加其脱硫功能,提高除尘效率.通过本改造工程设计实例,探讨了除尘脱硫装置的选择及影响除尘脱硫系统效率的参数.改造实际运行表明:改造方案是经济的,技术上是可行的,脱硫效率80%以上,除尘效果达99%以上.水膜旋流板除尘脱硫系统是一种高效率、改造简单、运行可靠的湿式除尘脱硫系统.     

低分子有机酸对湿地磷吸附饱和填料的解吸研究

针对人工湿地基质磷吸附饱和后服务年限缩短的问题,以植物根系分泌物中低分子有机酸为解吸剂,开展磷吸附饱和基质的解吸再生研究,探讨4种有机酸种类及其浓度(柠檬酸、草酸、苹果酸及三者混合酸)对两种基质(煤渣和废弃混凝土)解吸的影响,并对再生后的基质开展磷的再吸附研究,确定再生效果。试验结果表明,煤渣和废弃混凝土的饱和吸附量分别为588.24 mg/kg和1 428.75 mg/kg,4种有机酸中,柠檬酸的解吸性能显著优于其他三者,当柠檬酸浓度达到2 mmol/L时,对两种基质的解吸达到了一种相对平衡的状态,此时解吸率为53.23%和15.71%。在以柠檬酸作为解吸剂的条件下,将解吸后的填料进行再次吸附,此时对25 mg/L磷酸盐溶液的最大吸附量分别为42.08 mg/kg和120.31 mg/kg,是首次磷吸附量的43.35%和90.35%,证明了基质再生的可行性。     

柠檬酸-沼气双发酵耦联工艺中钠离子的影响

提出了柠檬酸-沼气双发酵耦联工艺,用于处理柠檬酸发酵过程中产生的废水,柠檬酸废水经厌氧消化处理后作为配料水回用于下一批次的柠檬酸发酵,从而实现废水零排放。厌氧水中超过1 000mg/L的Na~+在回用过程中会严重抑制柠檬酸发酵,柠檬酸产量为118.5 g/L,较空白下降了15.6%。单因素试验表明,Na~+对柠檬酸发酵的抑制质量浓度为200 mg/L。通过对发酵过程中糖化酶、异麦芽糖酶及柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶等胞内关键酶活力变化的分析,初步探讨了其影响机理。结果表明,高达1 000 mg/L的Na~+会导致黑曲霉胞内异柠檬酸脱氢酶活力升高,柠檬酸代谢活力增强。同时,培养基中糖化酶和异麦芽糖酶活力受到抑制,发酵结束时部分糊精和异麦芽糖不能被完全降解,残总糖质量浓度升高至30 g/L,黑曲霉可利用的糖浓度减小,柠檬酸合成速率和柠檬酸产量降低。加入过量糖化酶可以有效减弱高质量浓度Na~+的抑制作用,但柠檬酸产量仍然低于去离子水发酵。     

生物膜法净化低浓度SO2气体的工艺条件研究

采用生物膜填料塔净化低浓度SO2气体,研究其适宜工艺条件.结果表明,SO2进口气体质量浓度2 500～3 500 mg/m3、气体流量0.1m3/h、循环液流量10～12 L/h、24℃、循环液pH＜1.7时,生物膜填料塔对SO2的净化效率可达97.2%以上,对SO2生化去除量达52～56mg/(L·h).本研究为生物法脱除烟气中低浓度SO2提供了参考.     

碱溶液对As污染土壤的化学萃取修复

通过实验室浸泡试验,研究了0～200 mmol/L的NH3·H2O和KOH溶液对As污染土壤的化学萃取修复效果,同时分析了碱溶液萃取导致的土壤pH值变化以及土壤组分Ca、Mg、Fe、Al、Si的溶出情况.结果表明,NH3·H2O溶液仅能去除很少的土壤As,KOH溶液对土壤As的去除效果则较好.5～200 mmol/L的NH3·H2O和KOH溶液对土壤As的去除率分别为1.47%～4.44%和2.32%～23.33%.碱溶液能有效去除土壤As是由于OH-的作用.NH3·H2O和KOH溶液萃取导致土壤pH值增加,以及土壤中Fe、Al和Si不同程度地溶出,而KOH溶液导致土壤pH值增加和Al、Si溶出的作用明显大于NH3·H2O溶液.研究表明,采用KOH溶液萃取能有效修复As污染土壤,但应密切关注KOH溶液对土壤的负面影响.     

铁炭微电解法深度处理制浆造纸废水的研究

采用铁炭微电解法对制浆造纸工业中生化处理后的废水进行深度处理研究,考察了废水的初始pH值、反应时间、铸铁屑、活性炭以及H2O2投加量对微电解反应效果的影响.得出的最佳反应条件为:溶液初始pH值为3.0、活性炭投加量8.0 g/L、铸铁屑40.0 g/L、H2O2 7.17 mmol/L以及反应时间60 min.适量H2O2的加入对铁炭微电解反应有明显的强化作用,可使CODcr的去除率增加13.71%.强化微电解反应后再采用8.0 g/L的Ca(OH)2混凝处理,总CODcr和色度去除率分别达到75%和95%.以强化的铁炭微电解与Ca(OH)2混凝联用深度处理后,水质可以达到国家造纸工业水污染物排放一级标准(GB 3544-2001).     

溶胞菌的筛选、特性及其污泥减量效果

采用抑菌圈法从活性污泥中筛选溶胞菌,研究溶胞菌用于污泥减量的效果。在5种溶胞菌中RJM-2对金黄色葡萄球菌的溶胞能力最好。根据形态、生理生化及16SrRNA测序,鉴定RJM-2为短小芽孢杆菌属。为了分析RJM-2的活性物质成分,分别对发酵上清液进行121℃高压蒸汽处理及蛋白酶K处理。结果表明,10 min内RJM-2发酵上清液与对照组相比能使金黄色葡萄球菌(S.aureus)的OD580(580 nm条件下检测溶液的吸光度)下降0.12,而经过处理的发酵上清液OD580在2 h内无下降,这表明溶胞能力主要来自蛋白酶的作用。RJM-2对受试的5株革兰氏阴性菌及多株革兰氏阳性菌具有溶胞能力。RJM-2接种到污泥中24 h后能够使污泥SCOD(溶解性化学需氧量)达到111.96 mg/L,与不接种RJM-2的对照组相比SCOD增加了90.50 mg/L;在36 h内TSS(悬浮物固体)去除率达到56.68%,使污泥比阻下降了47.73%,污泥滤饼的含水率从83.6%下降到78.0%。研究表明,RJM-2能有效减少污泥TSS含量,降低污泥的比阻,改善污泥脱水性能。     

氨法-Fe(Ⅱ)EDTA法同步脱硫脱硝的研究

在氨法脱硫的基础上提出了氨法-Fe(Ⅱ)EDTA法同步脱硫脱硝的新工艺,重点研究了Fe(Ⅱ)EDTA浓度、反应温度、进气流量、初始pH值等参数对脱硫脱硝效率的影响。研究结果表明,氨法-Fe(Ⅱ)EDTA法同步脱硫脱硝工艺可行,在温度40℃,初始pH值为8,进气量50 L/h,Fe(Ⅱ)EDTA浓度为0.075 mol/L的条件下可以保持99%以上的脱硫率和70%以上的脱硝率。     

H2O2对含氮消毒副产物二氯乙腈、二溴乙腈去除及影响因素研究

为了解H_2O_2在实际处理饮用水中有机物的效果,研究了过氧化氢(H_2O_2)在常温常压下对氯化消毒副产物二氯乙腈(DCAN)和二溴乙腈(DBAN)去除效果及影响因素的规律,探究了H_2O_2投加量、初始pH值和反应物初始质量浓度对DCAN和DBAN去除效率的影响。结果表明,H_2O_2能较好地氧化降解DCAN和DBAN。当H_2O_2单独去除一种卤乙腈(Haloacetonitriles,HANs)时,加大反应物初始质量浓度促进氧化降解DCAN和DBAN的效果不明显,当反应5 min、反应物初始质量浓度为250μg/L时,DCAN和DBAN的去除率最高;过高或过低的pH值会抑制氧化反应的进行,pH=7. 5时,DCAN和DBAN的去除率达到最大,分别为46. 47%和43. 41%; H_2O_2在一定投加量(15～35 mmol/L)范围内,随H_2O_2浓度增加,DCAN、DBAN的去除率分别呈现先增加后降低和先增加后平缓的趋势,二者的H_2O_2最佳浓度分别为25 mmol/L和30 mmol/L。