氧化镁强化浓海水吸收低浓度二氧化硫的实验研究

研究了添加氧化镁强化后浓海水对低浓度二氧化硫的吸收效果。利用鼓泡吸收装置考察了不同氧化镁投加量、气体流速和吸收液温度对二氧化硫吸收效果的影响。结果表明,氧化镁可以极大地提高吸收液的脱硫效率。在室温,氧化镁投加量为0.5 g/L时,吸收体系对二氧化硫的吸收效果最好,吸收容量达到1 901.38 mg/L,是普通海水脱硫和未加添加剂的3～6倍。     

湍球塔和喷淋塔的海水脱硫冷态实验对比

通过湍球塔和喷淋塔的海水脱硫冷态实验对比,研究海水脱硫过程中烟气和海水参数对湍球塔和喷淋塔脱硫的不同影响。实验结果表明,SO2分压力增大,脱硫效率和尾水pH值减小;海水碱度、pH值和液气比增大,脱硫效率和尾水pH值也随之增大;湍球塔的脱硫效率和尾水pH值与液气比改变方式无关,实验用湍球塔的合适液气比值为2.3 L/m3;湍球塔脱硫实验中,塔内气速为1.58 m/s,SO2分压力为20 Pa,水温为10.2℃,液气比为1.1~2.8 L/m3时,尾水pH值在2.4~2.8之间;增大液气比时,喷淋塔改变海水流量的脱硫效果要比改变气体流量的脱硫效果明显;塔内气速1 m/s以上时,一级喷淋塔的脱硫效率要比湍球塔小很多,有时只有湍球塔的1/2左右。     

填料塔中的DBU溶液吸收CO2

在自制的1,8-二氮杂双环十一碳-7-烯(DBU)吸收CO2的填料塔中,研究DBU溶液浓度、入口CO2浓度、DBU溶液流量、气体流量、气体温度以及填料层高度对CO2吸收的影响。结果表明,DBU溶液浓度从1.5%增加到25%,CO2吸收容量和吸收效率均逐步减小;入口CO2浓度从4.5%增加到15%,CO2吸收容量和吸收效率均逐渐增大;DBU溶液流量从20 mL/min增加到120 mL/min,CO2吸收容量和吸收效率略有增加;气体流量从0.7 L/min增加到3.3 L/min,填料层高度从5 cm增加到45 cm,CO2吸收容量和吸收效率均呈先增后减趋势;气体温度从25 ℃增加到60 ℃,CO2吸收容量和吸收效率略有下降。DBU溶液在填料塔内能够高效吸收气体中的CO2。     

鲅鱼乙酰胆碱酯酶对海水甲基对硫磷的响应条件研究

动物体内乙酰胆碱酯酶(ACHE)的活性变化常被用于表征环境中有机磷农药(OPs)的污染状况.以鲅鱼脑组织AChE粗酶液为试验材料,以甲基对硫磷为OPs代表,从不同条件海水中鲅鱼AChE的活性变化人手,优化甲基对硫磷对鲅鱼AChE活性的抑制条件,获得了甲基对硫磷浓度与AChE活性抑制程度之间的关系曲线.结果表明,抑制时间为30min,温度为35℃,海水pH为7.5时,鲅鱼AChE的活性较高,甲基对硫磷对其抑制程度最强;在最佳的抑制条件下,甲基对硫磷在10～500 μg/L时,其质量浓度与AChE活性抑制率之间具有良好的线性关系(R=0.994 4),检测下限低于1.0 μg/L.     

砂对海水中溶解油的吸附及影响因素研究

以柴油污染的海水为对象,研究了砂对海水中溶解油的吸附作用及吸附的影响因素.结果表明,砂对溶解油的吸附符合Henry型吸附等温式,其吸附量随着砂粒粒径的减小、温度的降低和盐度的增加而增大.在影响吸附的3种因素中,粒径对吸附的影响最大.通过吸附热力学分析,推断砂对溶解油的吸附属于物理吸附.     

浅谈海水溶解氧污染指数计算中的有关问题

分别采用《环境影响评价技术导则地面水环境》(HJ/T 2.3-1993)和《海洋调查规范》(GB 12763.4-2007)中两种不同的公式计算海水饱和溶解氧,探讨了海水溶解氧污染指数计算中存在的问题.结果表明,饱和溶解氧随盐度的增加而逐渐增大,在正常海水盐度范围(25～35)内,两种公式计算所得的饱和溶解氧的相对偏差平均值为10.1％,而由此引起的溶解氧污染指数相对偏差的平均值则高达49.2％.因此,饱和溶解氧的求算公式对溶解氧污染指数的计算结果具有显著影响,海水饱和溶解氧的计算应采用GB 12763.4-2007中的公式,而不能简单套用HJ/T 2.3-1993中的公式.     

序批式曝气生物滤池处理含海水污水中的硝化性能

采用序批式曝气生物滤池工艺,以牡蛎壳为填料、含海水污水为处理对象,系统考察不同的海水含率、原水葡萄糖和氨氮浓度等原水条件下的硝化性能。结果表明,对于海水含率在40%到100%的污水处理,氨氮去除率可达到95%以上,表明该生物滤池中的氨氧化菌(AOB)可耐受较高的海水盐度;耐海水盐度的驯化硝化细菌中,AOB的耐盐度抑制能力强于亚硝酸氧化菌(NOB),当海水含率大于70%时,NOB的活性更容易受到抑制。在高海水盐度下,降低原水的葡萄糖与氨氮浓度可提高NOB活性。牡蛎壳附着生物膜与液相悬浮污泥中的AOB 和NOB均参与了氨氮去除,生物膜中的AOB和NOB活性高于悬浮污泥。     

基于絮体生长特性和体系稳定性的海水混凝过程

以三氯化铁和聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)为主要原料,制备PFC-PDMDAAC复合絮凝剂,分析其形貌特征,考察对海水的絮凝效果,并监测絮凝过程中絮体聚集变化、动态沉降及不同温度下絮凝程度的变化规律.结果表明,PFC-PDMDAAC的长链枝杈状结构使其具有较好的除浊效果;当投加量从1×10-5 mol/L增加到2×10-4 mol/L,体系中絮体平均粒径从5.92 μm增大至53.7 μm,粒径变化速率从65.5133 μm/min增加到5 385.66 μm/min;絮凝指数FI受海水温度的影响很大,温度越低,FI曲线上升越缓慢;与未投絮凝剂、投加PFC相比,投加PFC-PDMDAAC的海水体系具有较大的稳定动力学参数.通过定量分析絮体平均粒径、粒径变化速率、絮凝指数FI及稳定动力学参数等,从絮体特性和体系稳定动力学角度为监测混凝过程提供参考.     

砂对海水中溶解油的吸附及影响因素研究

以柴油污染的海水为对象，研究了砂对海水中溶解油的吸附作用及吸附的影响因素。结果表明，砂对溶解油的吸附符合Henry型吸附等温式，其吸附量随着砂粒粒径的减小、温度的降低和盐度的增加而增大。在影响吸附的3种因素中，粒径对吸附的影响最大。通过吸附热力学分析，推断砂对溶解油的吸附属于物理吸附。     

CuO/ZnO复合光催化剂降解海水养殖废水中盐酸四环素

为降解海水养殖废水中盐酸四环素,采用沉淀法自制CuO/ZnO复合光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外—可见漫反射(UV-Vis DRS)等表征手段对其进行表征,得到CuO/ZnO复合光催化剂的粒径、外貌特征以及光吸收范围。可见光照射下,考察了CuO/ZnO复合光催化剂投加量、煅烧温度、掺杂比(ZnO和CuO摩尔比)、过氧化氢浓度、反应时间以及盐酸四环素初始浓度6项因素对光催化降解海水养殖废水中盐酸四环素的影响。通过正交试验得到CuO/ZnO复合光催化剂降解盐酸四环素的优化反应条件为:海水养殖废水中含有的盐酸四环素初始质量浓度为0.025g/L,过氧化氢质量浓度为0.5g/L,掺杂比为10∶1,煅烧温度为550℃,CuO/ZnO复合光催化剂投加量为0.15g/L,可见光下反应3.5h。在此条件下海水养殖废水中盐酸四环素的平均去除率可达93.01%。     

镁基-海水法船舶废气脱硫实船实验

建立了一套中试规模的船舶废气脱硫装置,并通过实船实验对比研究了海水法、镁法和镁基-海水法在船舶废气脱硫系统中的应用。研究结果表明,镁法与镁基-海水法的脱硫效率保持在95%左右;海水法开始时脱硫效率能达到90%,40 min内迅速下降至60%;海水法pH下降迅速,而镁法和镁基-海水法pH下降较平缓,且镁基-海水法的pH较镁法更稳定;镁基-海水法喷淋液中碳酸盐总量不减少,不释放CO2。综合分析认为,镁基-海水法是一种具有广阔应用前景的船舶废气脱硫技术。     

海水改性沸石处理氨氮废水

沸石因具有独特的架状结构而表现出良好的选择吸附和离子交换性能,在废水处理中被广泛应用,但吸附容量偏低,需要进行改性。针对天然沸石的局限性,研究了不同改性方法对氨氮吸附的影响,确定了最佳的沸石改性方法,并进行了吸附等温模型,吸附动力学研究。结果表明,采用高温300℃焙烧后再用预处理后的海水浸泡24 h改性沸石去除氨氮效果最佳。当活化沸石投配量为10 g/L,接触时间为150 min,进水氨氮浓度为37.91 mg/L时,沸石对氨氮吸附容量为4.08 mg/g,氨氮去除率为90.45%;沸石及改性沸石对氨氮的吸附等温线符合Langmuir方程和准一级动力学方程。用海水来改性沸石的方法,不仅可提高沸石对氨氮的吸附容量和吸附速度,而且无任何添加药剂,具有简单易行、费用低廉的优点,为沸石在水处理工程中的应用提供技术支撑。     

反渗透海水淡化水的消毒

反渗透海水淡化是解决水资源危机的一项重要技术。反渗透海水淡化水在饮用水生产过程中需进行消毒以解决微生物污染问题。采用次氯酸钙、二氧化氯和紫外线3种消毒方法,考察了反渗透海水淡化水和自来水的消毒效果,比较了对主要水质指标如pH、硬度和碱度的影响及余氯和余ClO2的衰减性。结果表明,二氧化氯消毒速率最快,次氯酸钙消毒对水质的影响最大,而紫外线的消毒效果最为稳定。可为反渗透海水淡化水的进一步利用提供依据。     

海水微絮凝预处理对超滤膜通量的影响

以聚合氯化铁为絮凝剂,研究了海水微絮凝预处理过程的絮凝特征以及对超滤膜通量的影响。考察了微絮凝对海水中有机物的去除作用,并采用体系稳定动力学参数、絮凝指数评价不同絮凝剂投加量在海水中的絮凝效果,探讨了微絮凝对超滤膜污染的改善作用。实验结果表明,微絮凝预处理能强化超滤膜对海水UV254的去除效果,与超滤相比提高了27.5%,可有效去除海水中的蛋白类有机物。超滤膜直接过滤海水可造成膜通量严重下降,采用微絮凝作为预处理能有效减缓超滤膜污染,且减缓效果与絮凝剂的投加量密切相关,当PFC的投加量为40 mg·L-1时,膜比通量J/J0值大于0.9。     

天然沸石对海水中氨氮的吸附特性

以天然沸石为吸附剂进行吸附海水中氨氮实验研究,考察了沸石粒径、反应液pH值和盐度对吸附效果的影响,对吸附动力学和热力学特性进行了探讨。实验结果表明,天然沸石粒径越小,越有利于其对海水中氨氮的吸附,反应液pH值对氨氮吸附影响较小,但在碱性条件下NH4+能够与海水中的Mg2+、PO43-反应生成MgNH4PO4·6H2O沉淀,导致反应液氨氮平衡浓度降低。随着海水盐度梯度增加,天然沸石对氨氮的吸附量呈显著下降趋势。天然沸石对海水中氨氮的吸附是快速吸附、缓慢平衡的过程,吸附过程较好地满足准二级动力学模型。吸附等温线更好地符合Langmuir等温吸附方程,通过热力学计算发现,△G0为负值,而△H0和△S0均为正值,说明天然沸石对海水中氨氮的吸附是吸热易发过程。     

用于处理冲厕海水的固定化生物硅藻土小球的制备

选用聚乙烯醇（PVA）和海藻酸钠（SA）混合物作为包埋载体,对筛选出的耐盐复合菌群固定化制备方法进行了研究。通过正交实验分别研究了包埋载体不同配比、包菌量、硅藻土投加量和交联时间对固定化生物硅藻土小球的性能及其对冲厕污水中COD去除效果的影响。研究结果表明,固定化生物硅藻土小球最佳包埋条件是：聚乙烯醇9％,海藻酸钠0．5％,包菌量l：1,硅藻土20g／L,交联时间为24h。在该条件下,小球成球效果较好,机械强度高,对海水冲厕污水中COD的去除率达86．95％。     

海水中喹诺酮类抗生素液质联用测定前处理方法的优化

为快速建立海水中喹诺酮类抗生素(fluoroquinolones,FQs)检测前处理方法,准确地检测海南文昌冯家湾FQs的质量浓度,采用正交实验对海水中FQs前处理过程进行分析并与未优化前处理方法的回收率进行对比,同时对文昌冯家湾近岸养殖区海水中的FQs进行检测。结果表明：pH=10、上样流速为10 mL·min⁻¹、洗脱剂用量为8 mL、针式滤膜过滤器填充料使用MCE是正交实验后最优前处理条件;正交实验优化后,FQs回收率为62.31%~124.60%,相对标准偏差为1.15%~9.90%,未优化前处理条件FQs回收率为65.07%~112.83%,相对标准偏差为1.60%~24.88%;2种方法在冯家湾均检测出11种FQs,有6种FQs在12个采样点中均有检出,前处理方法优化后所测冯家湾FQs总质量浓度为81.31~136.07 ng·L⁻¹,未优化前处理条件所测冯家湾FQs总质量浓度为74.02~114.89 ng·L⁻¹。通过比较2种前处理方法,发现正交实验优化后的前处理方法能够更准确检测出FQs在海水中的质量浓度,可适用于海水中19种FQs的测定。以上研究结果可为精准检测海洋环境中FQs打下基础,也可为冯家湾FQs的管控提供科学依据。     

基于海水和盐田水的正渗透驱动液

采用海水和盐田水作为驱动液,研究正渗透过程中的通量变化和膜污染特征,探索其作为驱动液的可行性。结果表明,海水和盐田水含有大量的盐离子,具有高的渗透压,海水、2#、5#和9#盐田水与0.42、0.8、2.2和4.2 mol/L的氯化钠具有同样的通量行为。随海水和盐田水浓度增加,通量增加,同时污染也越严重。扫描电子显微镜观察和荧光光谱分析发现,盐田水中的硅酸盐和有机物会沉积在膜表面,引起比较严重的膜污染,尤其是高浓度的盐田水。海水和盐田水作为正渗透过程中的驱动液需要进行一定的预处理。