硅酸盐熔体微结构单元的探讨

为了深入了解熔融硅酸盐的各种性质,综合前人的资料并结合自己的实验结果,对硅酸盐熔体中的微结构单元进行了探讨。熔体中包含5种不同的硅氧四面体(以Qn表示,n为四面体中的桥氧数目),不同的硅氧键中的电荷分布以及Qn在Raman谱图中的特征位移区有区别,熔态谱和玻璃态谱之间也存在差别,同组成熔体和淬冷玻璃中,同一Qn具有不同的摩尔分数、自由能和无序度,并且熔体中Q4的振动是非Raman活性的。     

凹凸棒粘土对水质污染物的吸附

一、前言凹凸棒粘土(Attapulgite)是一种天然硅酸盐,典型的化学组成为(OH_2)_4·(OH)_2Mg_5Si_8O_(20)·4H_2O(其中Mg可被Al、Fe和其它元素取代)。其结构由互相平行的硅氧四面体(Si_4O_(11))双链组成。二条链之间则由六配位的镁原子(MgO_6)连结。这种粘土外观为灰白色,呈针状结晶,具有较高的表面积,有一定的     

长石的红外光谱及其在测定硅铝有序度上的应用

研究长石对于准确地确定岩石的名称,探讨岩石和矿床的形成及演化历史具有重要的意义。长石是铝硅酸盐矿物,铝在晶体结构中是四次配位的,形成[AlO_4]四面体,它和[SiO_4]四面体一样,起着相同的晶体化学作用。也就是说,在长石中,铝和硅是类质同象置换的关系。铝置换硅时,是随机地置换呢,还是选择性地置换?如果是随机地     

新型人工湿地污水处理系统复氧效果研究

介绍了新型人工湿地的工艺特点,并对自然跌水复氧和自然沟槽复氧两种复氧方式的复氧效果进行试验研究,结果表明：1．5m高的跌水,其复氧量在2．2mg/L-3．3mg/L之间,且由复氧数学模型得出复氧的预测值与实测值基本一致;沟槽的复氧效果与槽长呈正比关系,且4m沟槽的复氧量可达到3．0mg/L;试验得出跌水复氧的效果要优于沟槽复氧。     

碱性长石[SiO_4]四面体中铝含量测定的红外光谱法

为较准确明了地表达碱性长石的有序化特点,以便深入地研究其结构状态,本工作试用红外光谱法测定碱性长石的红外有序度θ和相应谱带的光密度比D_2/D_1,据此计算出铝在四个硅氧四面体等效位置上的含量。计算结果与X射线衍射法测定的结果基本上是吻合的。因此,本方法可用于测定碱性长石[SiO_4)四面体中的铝含量。     

复氧集土池对稻田退水面源污染控制的研究

为提高稻田退水中溶解氧含量,并拦截稻田退水中土壤颗粒,文章设计研发了集扰流增氧与土壤颗粒拦截于一体的稻田排水口复氧集土池装置。通过室内模拟试验筛选出溶解氧增加效率、浊度降低效率最优的复氧集土池形式和尺寸;通过田间试验测试复氧集土池装置对稻田退水中溶解氧增加、浊度降低及氮磷污染物拦截的效果。室内模拟溶解氧增加效率试验结果表明,三角堰形式复氧集土池溶解氧增加效率均高于平板形式复氧集土池(p0.05),且0.30 m高度三角堰形式复氧集土池溶解氧增加效率最高,为13.79%。室内模拟浊度降低效果试验结果表明,0.30 m高度三角堰形式复氧集土池浊度降低效率最高,为71.40%。田间试验结果表明,0.30 m高度三角堰形式复氧集土池在田间试验中溶解氧平均增加效率为7.45%,浊度平均降低效率为56.64%,总氮、总磷降低效率分别为31.02%、74.05%。通过室内模拟试验确定复氧集土池的最佳尺寸(长×宽×高)为0.30 m×0.20 m×0.30 m;在田间试验中其复氧效果可以增加7.45%,浊度降低56.64%,单位体积退水中总氮、总磷负荷削减量为261.09、160.77 mg/m~3,单位体积退水中总氮和总磷污染物拦截率为31.02%和74.05%。复氧集土池可促进稻田退水的水质净化,简单易行,在高标准农田建设中具有推广价值。     

稳定塘中氧传递规律研究

在稳定塘污水处理过程中,氧是有机物好氧分解的重要组成部分,稳定塘中氧的来源有藻类光合放氧和大气复氧。本研究通过有光无光对比试验、大气复氧试验及对实际稳定塘中运行数据进行总结研究,定量分析藻类光合产氧和大气复氧量,计算在稳定塘中有机物的总去除量中各部分所占的比例,确定出大气复氧是稳定塘中氧传递的主要方式。      

单分子荧光技术与聚合物单链物理性质的研究

对以荧光关联光谱、荧光光子计数直方图技术、单分子荧光成像、单分子荧光散焦成像等单分子荧光技术为主要研究手段开展的关于聚合物单分子链物理化学性质的研究工作进行了总结与介绍,重点介绍了本实验室在聚电解质单链构象转变及抗衡离子分布、表界面聚合物单链动态性质、空间受限状态下聚合物单分子链及单分子链段的平动扩散、转动运动的研究工作。研究结果表明,单分子荧光技术在研究高分子单链物理化学方面具有很大的潜力,发展新的技术与方法能够大力促进我们对于高分子体系微观结构与性质的理解与认识。     

一种CANON工艺处理低氨氮废水的新模式

利用上流式污泥床反应器,以出水复氧回流的方式快速启动CANON工艺,并研究了启动及运行过程特征.结果表明,以出水复氧进行回流的方式可以快速启动并稳定运行CANON工艺;在污泥体积分数为25%,进水NH_4~+-N为157 mg·L~(-1),HRT为2 h的条件下,经过50 d的稳定运行,总氮去除速率NRR从1.31 kg·(m~3·d)~(-1)逐渐升高到1.47 kg·(m~3·d)~(-1).复氧回流的方式有效地控制了反应器内溶解氧的量,使得DO0.01 mg·L~(-1),对系统中的NOB起到了良好的抑制效果,同时也为An AOB提供了一个良好的生长环境;通过控制回流量的大小可以精确地控制NO_2~-的产生速率,使得与NO_2~-消耗速率达到一个良好的平衡状态,避免了NO_2~-的积累及其硝化反应的发生.因此,复氧回流CANON工艺在运行的稳定性方面表现出了很大的优势,为CANON工艺处理低氨氮废水提供了一个新模式.     

溶解氧对固定气体流量曝气系统亚硝化特性的影响

通过实时控制系统并结合其他工艺参数的调控,在SBR系统中实现了垃圾渗滤液短程硝化过程的快速启动,并在稳定期考察了固定气体流量曝气系统中溶解氧(DO)对短程硝化的影响。结果表明:在线监测p H的"氨谷"可判断氨氧化反应的终点;采用固定气体流量的曝气方式,使得单周期好氧段后期ρ(DO)高达7.95 mg/L,出水亚硝态氮积累率维持在98.3%左右,氨氮去除率高达96.5%;好氧段后期高溶解氧并没有导致硝化菌(NOB)的再次增长,短程硝化系统稳定。     

SBR中短程反硝化除磷菌的培养驯化研究

以周期运行培养方式在间隙反应器中驯化以亚硝酸盐作为电子受体的反硝化除磷菌,并比较了硝酸盐和亚硝酸盐作为电子受体时反硝化除磷的效果.结果表明,经厌氧/好氧+厌氧/缺氧(连续投加硝酸盐)+厌氧/缺氧/好氧(连续投加亚硝酸盐)方式成功筛选出能以亚硝酸盐作电子受体的反硝化除磷菌,该系统磷的去除率可达88.62％;在外加硝酸盐,...     

有机负荷条件对间歇式气提内循环反应器中好氧颗粒污泥形成的影响

在R1、R2和R3共3组气提式内循环序批式反应器中启动好氧颗粒污泥工艺,探讨在无选择压作用下有机负荷对好氧颗粒污泥的形成及稳定性的影响.其中,R1、R2分别以7 kg.(m3.d)-1和3 kg.(m3.d)-1的目标COD负荷直接启动,R3以1.5kg.(m3.d)-1逐步增加至3 kg.(m3.d)-1的递增COD负荷方式启动.结果表明,3组反应器在启动期中均能快速形成好氧颗粒污泥,但以目标负荷启动方式易使好氧颗粒污泥反应器产生丝状菌污泥膨胀.通过对颗粒形成过程、粒径、性质以及胞外多聚物等指标分析,认为递增负荷的启动方式可有效抑制启动初期丝状菌污泥膨胀,且形成的颗粒更为稳定,生物降解效率更高.     

运行方式对潜流人工湿地氧分布及脱氮的影响

为了探究运行方式对水平潜流人工湿地脱氮效率的影响,分别采用了连续运行和不同落干时间的间歇运行方式处理生活污水。通过对比分析各方式下湿地床体溶解氧的空间分布来揭示脱氮效果差异。结果表明,间歇运行方式对湿地床体中上层有较明显复氧作用,落干时间的延长可以增强复氧效果;间歇运行方式下湿地的硝化和反硝化能力均要强于连续运行方式,其中硝化反应强度随着湿地氧环境的改善而提高,总氮的去除率与硝化反应强度呈正相关关系,但是间歇运行不同落干时间下反硝化能力没有显著差异,硝化反应强度是水平潜流人工湿地脱氮的限制因素。     

西藏亚东地区铁杉树轮样本稳定氧同位素的气候响应

为调查树轮稳定氧同位素在西藏南部的气候应用潜力,选择了西藏亚东县三个铁杉(Tsuga chinesis Pritz.)样本进行分析。其中两个样本表现出长期的稳定氧同位素下降趋势,而另一个表现出增高趋势,且三者相关性很低。当对三条稳定氧同位素序列进行一阶差处理之后,它们的相关关系有了非常显著的提高,表现出很好的一致性(p0.0001)。无论是原始还是一阶差树轮稳定氧同位素序列,它们都与夏季相对湿度和降水反相关,而与温度正相关,然而方差解释量未能达到古气候重建的最低要求。周期分析发现亚东树轮稳定氧同位素序列仅存在4.657年的显著周期,可能与ENSO活动有关,进一步研究显示1978年之前上年冬天到当年夏天的赤道中东太平洋海表温度对亚东树轮稳定氧同位素有显著影响(p0.01),而在1978年之后则无任何影响,20世纪70年代末期的全球气候突变改变了ENSO对该地树轮稳定氧同位素的影响。     

活性污泥中好氧反硝化菌的富集筛选及鉴别

采用SBR反应器,以硝基氮为底物,通过间歇曝气方式,DO保持5mg/L以上,对活性污泥进行强化驯化,实现好氧反硝化细菌的富集培养。利用琥珀酸钠作为碳源,溴百里酚蓝(BTB)作为pH指示剂,共筛选得到20株BTB琼脂平板阳性菌。通过反硝化性能测定,复筛得到4株好氧反硝化细菌。实验结果表明,琥珀酸盐为碳源、硝酸盐为惟一氮源、C/N<10的条件下,4株菌在4d内的TIN去除率均达到60%以上。通过16SrRNA序列同源性比较成功鉴定出3株菌,初步判断2株属于Pseudomonas菌属、1株属于Delftia菌属。     

纳米复合水凝胶的制备及其对重金属离子的吸附

以N-羟甲基丙烯酰胺(HMAm)和2-丙烯酸羟乙酯(HEA)为共聚单体,采用60Co-γ射线低温辐照法,制备了具酰胺基和羟基的新型聚合物水凝胶p(HMAm/HEA),运用原位沉淀法制备了纳米复合水凝胶HMO-p(HMAm/HEA),用于对重金属离子Pb~(2+)和Cu~(2+)的去除.应用SEM、TEM、FTIR等方法对水凝胶进行表征,表征结果证明p(HMAm/HEA)是HMAm和HEA的共聚产物,且纳米水合氧化锰(HMO)成功负载.探讨了溶液初始p H值、反应温度、重金属初始浓度、反应时间、竞争性Ca~(2+)和Na+浓度等因素对纳米复合水凝胶吸附过程的影响,研究表明HMO-p(HMAm/HEA)对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附过程不受温度的影响;吸附量随着溶液初始p H的升高而增加;吸附过程属于Langmuir单分子层吸附;吸附动力学过程符合准二级动力学吸附;高浓度的Ca~(2+)和Na~+对吸附过程影响不大.XPS图谱进一步证明吸附机制是重金属离子与羟基间的离子交换作用.采用0.05 mol·L~(-1)的HCl溶液为脱附剂,经过4次吸附-脱附循环再生后,纳米复合水凝胶重复利用性好.     

分子筛脱硅对其结构与吸附氨氮性能的影响

为提高分子筛吸附氨氮的能力,采用碱蚀法对4种不同硅铝比ZSM5型分子筛进行脱硅处理,对比了脱硅前后吸附氨氮性能的差异;结合X射线衍射、扫描电镜等分析手段观察了其孔隙与晶体结构、表面形貌的变化,同时借助X射线荧光光谱、傅里叶红外光谱等表征手段分析了其内部元素组成与骨架基团的变化;考察了分子筛脱硅处理对改善其吸附氨氮性能的影响机制.结果表明,分子筛经脱硅后氨氮吸附量大幅提高,硅铝比越大吸附氨氮性能改善越显著,其中,硅铝比最小的ZSM5-27型分子筛脱硅后的氨氮平衡吸附量由5.81mg/g上升至10.44mg/g,上升幅度亦达79.7%;碱蚀脱硅处理有效降低了ZSM5型分子筛的硅铝比,分子筛硅铝比越大降低越显著.分子筛脱硅后,其介孔比表面积与比孔容增加、孔径分布变得宽泛;晶体结构仍保持完整、晶粒形态变得更加清晰规整;离子交换容量增加、硅/铝氧四面体结构单元作用增强.碱蚀法对ZSM5型分子筛具有骨架脱硅补铝、疏通孔道等多重作用,脱硅后分子筛活性位点增加、氨离子扩散阻力下降,吸附性能得到改善.     

垃圾衍生燃料灰渣中主要元素变化的研究

以垃圾衍生燃料(RDF)为研究对象,在600~1100℃条件下灼烧RDF灰渣,对灰渣中的主要元素变化情况进行分析.研究结果表明,RDF灰渣中主要元素包括硅、氧、铝、钙、镁、钾、钠、碳、硫、氯、磷、钛、锌等;灰渣中的可溶盐倾向富集在≤0.3 mm的灰渣颗粒上;在600~1000℃范围内,其总量处于动态平衡,在1100℃则大幅度减少.随着温度的上升,碳转化为二氧化碳气体;硫元素转化为硫酸盐,随后部分再转化为二氧化硫气体;氯元素转化为以氯化钠和氯化钾为主的氯化盐,在达到一定温度时发生相变转化为气体.硅、氧、铝、钙、镁、磷等元素留存于废渣中,随着温度提高,发生复合化学反应,相互键接形成复合硅酸盐物质.     

厌氧/好氧运行方式对颗粒污泥形成的影响

序批式反应器(SBR)饱食-饥饿的运行方式对颗粒污泥的形成具有一定的促进作用,为考察该作用的大小,采用小试SBR装置,按照厌氧/好氧(An/O)交替的方式运行,考察了强化饱食-饥饿效应对颗粒污泥形成的影响.研究发现,An/O方式运行的第7d,反应器内即有微颗粒出现,30d后该颗粒污泥系统趋于稳定.通过对典型周期内厌氧和好氧末期污泥中胞外聚合物(EPS)的测定分析,发现厌氧末期的胞外多糖(PS)由最初的13mg/g-VSS逐渐上升到后期的55mg/g-VSS,且厌氧饱食阶段的PS含量一直高于好氧饥饿段.在颗粒形成初期,好氧饥饿阶段胞外蛋白质(PN)的平均含量为10mg/g-VSS,大于厌氧饱食段的6mg/g-VSS;而在颗粒成熟阶段,好氧末期PN为13mg/g-VSS,厌氧末段为20mg/g-VSS.在整个颗粒污泥的形成过程中,PS含量一直高于PN.由此可见,PS所具有的黏性作用在颗粒的形成中起到了比较重要的作用. An/O交替的运行方式会对SBR所特有饱食/饥饿效应起到强化作用,刺激微生物分泌大量的EPS,同时筛选出具有厌氧储存有机物能力的微生物,从而促进了颗粒污泥的形成.     

好氧颗粒污泥的影响因素及其形成机理探讨

结合国内外的研究成果,对好氧颗粒污泥的影响因素及形成机理进行了探讨,认为接种污泥、进水基质和有机负荷、运行方式、水力剪切力、沉淀时间等对好氧颗粒污泥的培养具有重大影响,是好氧颗粒污泥形成的主要影响因素;并提出了好氧颗粒污泥形成机理的"凝结核猜想",认为好氧颗粒污泥的最终形成分为出现凝结核、形成胚胎颗粒污泥及形成好氧颗粒污泥三个阶级。