绿色植物对大气中二氧化碳的净化作用

地球大气中的二氧化碳含量本来是稳定的,但随着工业的发展,各种燃料的燃烧放出大量二氧化碳;同时人口的迅速增加,因呼吸释放的二氧化碳也有所增加。这样,就使大气中二氧化碳的含量有逐年增加的趋势。     

紫外光与超声波耦合对氯酚水溶液的降解研究

选择超声波(US)、紫外光(UV)、紫外光与超声波耦合(UV/US)3种方式对不同位置取代基的单氯酚和不同数目取代基的氯酚进行降解研究。结果表明,UV、US、UV/US对取代基位置不同的单氯酚的降解率大小均为3-氯酚4-氯酚2-氯酚;UV、UV/US对不同取代基数量的氯酚的降解率大小为2-氯酚2,4-二氯酚2,4,6-三氯酚,US单独作用下的降解率大小为2,4,6-三氯酚2,4-二氯酚2-氯酚;UV与US的耦合呈现出较优的协同效应,且耦合降解均以US的降解作用占主导;UV、US、UV/US对氯酚的降解均符合表观一级反应动力学。     

机械搅拌萃取塔中氯仿萃取DMF的传质系数

萃取-精馏法处理N,N-二甲基甲酰胺(DMF)废水是一种节能工艺,相关的工艺研究多有报道.为了对萃取传质过程进行研究,在机械搅拌萃取塔中采用氯仿萃取废水中DMF,在考虑萃取传质系数沿塔高变化的基础上建立了传质数学模型.根据实验数据,结合辛普森积分法和最优化方法一单纯形法对传质模型进行参数估计,获得传质系数与萃取轻重两相...     

生物质对赤泥壤质化改良的促进作用

为解决赤泥的规模化安全处置问题,以拜耳法赤泥为研究对象,选用玉米秸秆为改良剂,通过分析各改良处理的基本理化指标、土壤酶活性以及微生物群落代谢水平等指标的变化,探究了生物质改良对赤泥壤质化改良的促进作用。结果表明,生物质添加可显著降低赤泥的盐碱性。其中,pH、电导率(EC)和盐碱度(Exchangeable sodium saturation percentage, ESP)分别降至9.89、0.461 mS·cm⁻¹和35.2%,且随添加比例的增加改良效果更佳。经生物质添加处理,赤泥基质容重显著降低、孔隙度显著增加,颗粒平均重量直径(Mean weight diameter, MWD)增加至0.38 mm。经生物质改良处理,赤泥中微生物群落的生长代谢水平、多样性以及土壤脲酶、磷酸酶和脱氢酶的活性均有显著升高。冗余分析(Redundancy analysis, RDA)结果表明,微生物群落多样性参数与pH、EC和ESP呈负相关,与MWD呈正相关。本研究结果可为赤泥规模化生态处理提供参考。     

超声波对污泥中SCFAs释放影响及作用效应研究

以剩余污泥为研究对象,考察了超声波处理过程中超声时间及声能密度对污泥中短链脂肪酸SCFAs释放的影响及其作用效应。实验结果表明,污泥中SCFAs的释放量随超声时间和声能密度的提高而提高,但当超声能量>270 J/mg MLSS后, SCFAs释放变缓甚至下降;在相同能耗下,长超声时间、低声能密度的超声波处理条件更有利于污泥SCFAs的释放,超声时间影响更显著;污泥中释放的SCFAs以乙酸及丙酸为主。在超声波释放剩余污泥SCFAs过程中自由基效应及热效应皆不显著,机械效应起最主要作用。     

接种比对碱超声波耦合溶胞污泥水解酸化的影响

以城市污水生物处理过程中的剩余污泥减量化为研究背景,通过实验研究了经碱超声波耦合溶胞后的剩余污泥在不同接种比下水解酸化的效果,分析了污泥上清液中pH、SCOD、VFAs、NH4+-N和PO3-4-P等参数随时间的变化趋势。结果表明,溶胞污泥经过72 h的水解酸化反应,20%接种比下的水解酸化COD溶出率和VFAs增长率最高,分别为75.5%和177%。蛋白质水解程度为16.9%,也高于50%和70%两组接种比。此外,COD、NH4+-N和PO3-4-P等主要溶出物均在12 h后达到基本稳定状态。     

基于超声波-微波耦合效应的石油烃类污染土壤的热脱附规律与参数优化

以邻二甲苯为石油烃类污染物代表,以污染土壤质量的减少量以及冷凝液质量的增加量表征土壤污染物的平均脱附效率,研究了微波-超声波耦合热源处理石油烃类污染土壤的脱附规律。结果表明,在超声波功率恒定(800 W)情况下,增大微波功率 (从200 W增到400 W),能显著提升装置内反应温度(从128.3 ℃增到270.1 ℃),显示了微波较强的热效应;在微波功率恒定(350 W)情况下,增大超声波功率 (从600 W增到1 400 W),对装置升温效果影响不明显(从169.4 ℃增加到187.9 ℃),表明了超声波较弱的热效应。超声波/微波耦合热源修复壤土的最优工艺参数为土水比20∶1、超声波功率800 W、微波功率350 W、辐照10 min,相应的最高污染物平均脱附率为77.28%,处理效果优于单热源条件。对于不同的土壤粒径及有机质含量,不同类型土壤的平均脱附率排序为砂土(88.36%)>壤土(64.29%)>黏土(52.61%);综合考虑土壤介电损耗因子、土壤比热容、土壤通透性影响的结果,土水比最优值设为10∶1;综合考虑土壤颗粒单层吸附/多层吸附作用的结果,土壤污染物浓度最优值为8%(砂土)、4%(壤土、黏土)。     

煤粉发泡剂对赤泥陶粒烧胀特性的影响

分析赤泥、膨润土和煤粉的理化性质,并在此基础上烧制赤泥陶粒。考察不同发泡剂煤粉掺量下所烧制陶粒的烧胀性能。采用热性质分析、矿物分析和红外光谱等手段分析陶粒样品,研究煤粉的掺量和烧结温度对陶粒烧胀过程的影响以及赤泥陶粒的烧胀机理。结果表明：烧结温度为1 000℃时,随着煤粉掺量的增加,赤泥陶粒的显气孔率和吸水率升高,而体积密度和抗压强度降低;煤粉掺量为30%时,赤泥陶粒显气孔率45.13%,体积密度0.131 g·cm-3,吸水率39.0%,抗压强度14.7 MPa;掺入煤粉后赤泥陶粒生料有机组分烧失量增加,熔融温度降低,烧胀过程中还原性气氛增强;烧结温度升高能够促进易熔融矿物铁橄榄石的生成,提高陶粒的烧胀性能。     

超声波对污泥水解的促进作用

以超声波预处理城市污水处理厂剩余污泥,考察不同功能密度下的超声波对污泥水解释放碳源过程的影响。结果表明,污泥经超声波预处理,可缩短污泥水解时间,促进VFA释放,且声能密度越大,促进作用越显著;当声能密度为0.138 W/mL、作用时间为1 min时,污泥水解4~5 d后,释放VFA达到800 mg/L,VFA/TN由初始的1.98提升至4.15,VFA/TP由初始的24.78提升至42.35。同时,超声波不仅破坏污泥絮体结构,而且提高了微生物中蛋白酶和辅酶F420的活性,更有利于污泥水解。     

基于污泥流变学的射流搅拌混合特性

以市政污泥为研究对象,基于污泥流变学,考察了工业尺寸的液液喷嘴、气液喷嘴进行搅拌时射流的流动形态及喷嘴轴向速度分布,并考察了气液喷嘴不带气管进行液液混合时的情况。通过流变实验,确定实验污泥为屈服-胀塑性流体,有触变性,其稠度系数k=0.000 2,流动系数n=1.535 5,表明射流为紊流。且每种类型射流轴向速度衰减规律有一定的自相似性,气液喷嘴在安装气管时射流效果较好。对液液喷嘴、气液喷嘴进行流速场测定,分别考察了其全流场速度方差加权平均值、死区容积百分数随喷嘴安装高度、喷嘴入射流速的变化规律。结果表明,随着入射流速及喷嘴距池底安装高度的增加,搅拌槽内污泥流速均匀程度增加、污泥流动停滞区减少。并且喷嘴安装高度为2 m,入射流速4.95 m·s-1时液液、气液喷嘴的混合效果最佳,2种喷嘴经济入射流速分别为4.95 m·s-1和3.77 m·s-1。     

赤泥基层状金属氧化物对2种常见染料的吸附

以赤泥为原料采用焙烧还原-重构法制备层状金属氢氧化物(LDH)和层状金属氧化物(LDO),比较了赤泥、焙烧赤泥、LDO和LDH对活性黄KE-4R染料(KE-4R)、活性艳蓝染料(RBB)的吸附效果;考察了吸附剂用量、吸附温度、吸附时间等因素对吸附效果的影响,并探讨了吸附机理。结果表明:LDH和LDO经XRD测定,证实其具有层状结构;4种吸附剂对KE-4R、RBB的吸附效果排序为:LDOLDH赤泥焙烧赤泥;在投加量0.3g温度30℃,吸附时间90 min时,LDO对50 mg·L~(-1)KE-4R的去除率达到91.1%;在投加量0.1g温度25℃,吸附时间60 min时,LDO对50 mg·L~(-1)RBB的去除率达到97.2%;LDO对KE-4R和RBB的吸附等温方程符合Langmuir型等温式。     

MgCl2和脱水矿泥对赤泥盐碱性的调控

针对赤泥盐碱性过高造成资源化利用难的问题,采用MgCl2和氧化铝工业固体废物脱水矿泥对赤泥进行盐碱性调控,并依据赤泥的pH、电导率、碱性阴离子(OH-、CO32-、HCO3-、AlO2-)和可溶性盐分阳离子(K+、Ca2+、Na+、Mg2+)质量分数以及黑麦草种子发芽率结果表征盐碱性调控效果.结果表明,当赤泥投加7‰M...     

超声波与EDTA联用对污染土中Pb的去除效果及其作用机理

以人工配置的Pb污染土为对象,进行了超声波与EDTA单独及联合作用对污染土中Pb的去除实验,利用改进BCR法测定了不同作用下土中Pb的4种形态。结果表明,超声波单独作用时对土中Pb的去除率很低,EDTA单独作用时去除率可以达到55%~90%。二者联合作用下,可以明显缩短EDTA单独去除反应的时间、节省EDTA用量并增强去除效果。超声波与EDTA联用增强Pb去除的机理,可以被认为是超声波促进了土中残渣态的Pb向弱酸提取态(F1)和可还原态(F2)转化,而EDTA能够去除的Pb形态主要是F1和F2。对于实验土中Pb的去除来说,EDTA清洗起主导作用,超声波起加速和加强作用。     

超声波和零价铁联用对氯代苯酚脱氯降解作用的研究

采用超声波和零价铁联用对氯代有机物3氯苯酚(CP)、2,4-二氯苯酚(DCP)和2,4,6-三氯苯酚(TCP)模拟废水进行了脱氯处理研究。以单因素法, 考察了铁粉初始投加量、溶液的初始浓度、超声波功率和溶液的pH值等因素对氯代酚降解的影响,并探讨了降解反应动力学。结果表明,超声波和零价铁联用对氯酚具有显著的降解效果,当水样初始浓度为25 mg/L,溶液pH呈弱酸性,超声波功率为200 W时,氯代酚的脱氯效率达到最大值。降解反应符合准一级反应,CP、DCP和TCP的反应速率常数分别0.0613 h^-1、0.374 h^-1和0.197 h^-1。     

添加堆肥和赤泥对土壤生物有效性Cd和Zn的影响

采用土壤培养实验,研究添加堆肥和赤泥对土壤中Zn和Cd生物有效性的影响。结果表明,单独添加堆肥或赤泥以及赤泥和堆肥一起添加到土壤,均可以降低土壤中的交换态Cd和Zn含量以及生物有效态Zn和Cd含量。与对照相比,培养1~3个月后,单独添加堆肥、单独添加赤泥和同时添加赤泥与堆肥导致土壤交换态Cd含量分别降低14%~18%、33.3%~46.1%和44.2%~57.7%;土壤交换态Zn含量分别降低54.4%~59%、100%和100%;土壤生物有效态Cd含量分别降低11.8%~14.7%、25.1%~33.7%和32.6%~43.9%;土壤生物有效态Zn含量分别降低14.1%~15.8%、59.7%~72.2%和43.2%~58.4%。     

改性拜耳法赤泥颗粒的制备及对土壤铅的稳定化处理

拜耳法赤泥产量大且成分复杂,碱性强,难处理,易引起环境污染。而近年土壤重金属污染形势严峻,儿童血铅中毒事件时有发生。针对上述问题,以拜耳法赤泥为主要原料,加入少量水泥等添加剂改性制备赤泥基颗粒材料,并将其应用于土壤中铅的稳定化。结果表明,材料配方为2%水泥+5%石膏+5%粉煤灰+5%磷酸二氢钙+83%,水灰比为0.5,圆盘造粒参数为28°﹣1﹣1时为颗粒最佳条件。按此配方制备的赤泥颗粒对铅污染浓度为100、250、500 和 800 mg·kg﹣1的模拟污染土壤进行修复,当投加5%的颗粒,稳定10 d后,土壤中铅的生物可利用态分别降低了72.52％、65.38％、64.73％和40.03％,而残渣态增加了43.4％、35.13％、43.42％和43.97％,有随着污土浓度增加而增加的趋势,表明赤泥制备成颗粒材料后能有效稳定土壤中不同浓度的铅。     

超声波预处理对牛粪厌氧消化的影响

以牛粪为研究对象,考察超声波预处理对牛粪厌氧消化的影响。结果表明,适宜强度的超声波预处理对牛粪厌氧消化有一定促进作用。与未经预处理牛粪相比,在100、175、250W超声波预处理下牛粪厌氧消化的最高产气速率从127.02mL/d分别提高到179.26、212.73、298.71mL/d,累计产气量从1 674.18mL分别提高到2 279.81、2 508.05、2 730.66mL,消化液达到最低pH的时间从30d分别缩短至25、15、10d;消化液最大溶解性COD从14 881mg/L分别提高到16 450、17 080、19 250mg/L,牛粪挥发性固体的生物降解率从44.7%分别提高到55.4%、57.3%、61.7%。超声波强度过大将对微生物造成破坏,降低生物反应活性,从而抑制牛粪厌氧消化。经325W超声波预处理后,牛粪厌氧消化的最高产气速率、累计产气量等参数均不及未经预处理牛粪。在未来实际应用中,应注意控制超声波强度,以达到最优预处理效果。     

水泥对垃圾焚烧飞灰中重金属的固化研究

采用水泥固化法处理垃圾焚烧飞灰,研究了飞灰与水泥质量比、养护时间、添加剂和化学预处理对垃圾焚烧飞灰固化块中重金属Zn、Pb、Cu、Cd、Cr浸出的影响.结果表明,当飞灰与水泥质量比为3:4,养护时间为11d的条件下,以砂浆塑化剂为添加剂,固化块Pb、Cu、Cd和Cr的浸出浓度分别降低了72.4％、70.6％、60.0％...     

超声波对城市污水处理厂出水消毒的研究

对于城市污水处理厂出水,传统消毒方法存在很多的弊端,实验对超声波消毒进行研究,探索城市污水处理厂出水消毒的新工艺。采用21.51 kHz与32.36 kHz 2个频率的超声波,通过改变超声波的频率、强度、辐照时间等因子,考察总大肠菌群的灭活情况。对超声波消毒效果、消毒机理及超声波与紫外线协同消毒效果进行了研究探讨。结果表明,超声消毒效果随超声时间及声密度的增大而增大;时间和声密度相同情况下,32.36 kHz超声的消毒效果强于21.51 kHz;对水体进行少量曝气时,消毒效果明显增强。超声波消毒技术与紫外消毒技术联用,10 s超声波预处理加20 s紫外消毒,总大肠菌群灭活率可达到4.5个对数单位,要优于1 min紫外消毒达到的3.7个对数单位,且能耗更低。