类Fenton氧化-絮凝耦合处理活性艳红K-2BP的研究

以H2O2为氧化剂、聚硅硫酸亚铁(PFSSⅡ)为催化絮凝剂,两者耦合形成类Fenton试剂氧化-絮凝处理活性艳红K-2BP废水.当PFSSⅡ的铁硅摩尔比为1∶3,H2O2和PFSSⅡ的投加量分别为10 mg/L和15 mg/L(以Fe2+计)时,活性艳红的脱色率可达到98%以上,且氧化反应速率符合三级反应速率方程.与传...     

涡流空化/Fenton协同降解溶液中活性艳红K-2BP

采用涡流空化(SC)/Fenton协同降解溶液中活性艳红K-2BP,探讨了H2O2、Fe2+、pH、涡流压力以及活性艳红K-2BP初始浓度对SC/Fenton降解效果的影响。结果表明,H2O2和Fe2+的浓度过高或过低都会降低活性艳红K-2BP的降解率,低pH环境有助于活性艳红K-2BP的降解,活性艳红K-2BP的降解率随涡流压力的增大而升高,随其初始浓度的增加而降低。当活性艳红K-2BP初始质量浓度为10mg/L,H2O2质量浓度为165mg/L,Fe2+摩尔浓度为1.5×10-4mol/L,pH为4.0,涡流压力为0.8MPa时,活性艳红K-2BP降解率可达91.81%。     

紫外光助臭氧化处理活性艳红K-2BP废水研究

以 30 0W高压汞灯为光源 ,研究了紫外光联合臭氧化、单纯臭氧氧化及单纯紫外光照处理 4 0 0mg/L的活性艳红K 2BP废水的可行性。结果表明 :光催化臭氧化可加速有机物的矿化。在同样时间条件下 ,三者氧化能力由大至小为 :UV/O3 >单独O3 >单独UV。运用TOC、紫外 可见光谱 (UV Vis)、毛细管电泳 (CE)等分析技术初步探讨了紫外光催化臭氧化活性艳红K 2BP溶液的降解效果及降解机理。     

La2O3/ZnO/TiO2光催化降解活性艳红K-2BP的研究

采用溶胶-凝胶法制备了La2O3/ZnO/TiO2复合光催化剂,以紫外灯为光源,活性艳红K-2BP为模型降解物,研究了La2O3/ZnO/TiO2的光催化性能。结果表明：当锌和镧的掺杂量w(ZnO)=20%, w(La2O3)=0.5%, 煅烧温度为500℃时,La2O3/ZnO/TiO2复合光催化剂的光催化活性最高;当催化剂投加量4 g/L,通气量800 mL/min,初始pH值3.12时,La2O3/ZnO/TiO2对活性艳红K-2BP的降解效果最好。实验证明,La2O3/ZnO/TiO2对活性艳红K-2BP的降解遵从Langmuir-Hinshelwood动力学模型,测得其反应速率常数k＝11.5 mg/(L·min);吸附常数K＝2.88×10-2 L/mg。     

二氧化钛光催化剂成型过程中制备条件对活性影响因素研究

通过对TiO2粉体在热处理和成型过程中制备条件的筛选,研制了具有较高机械强度和光催化活性的TiO2光催化剂颗粒,经XRD、XPS、DRS和Zeta电位分析表明,该催化剂主要晶型为锐钛矿型,适量的添加剂使其表面酸性增加,500℃热处理改善了催化剂的表面性质,催化剂颗粒对光的吸收带边红移,扩大了光能利用率.     

漂浮负载型光催化剂制备及降解草甘膦研究

以漂珠(FP)为载体,采用溶胶-凝胶-浸渍法制备了漂浮负载型CdS/TiO2/FP复合膜光催化剂,通过SEM、XRD对其结构进行了表征.以甘草膦农药的光催化降解为模型反应,使用不同光源研究了CdS/TiO2/FP的光催化性能,探讨了影响催化剂活性的因素及采用太阳光做光源处理草甘膦的可行性.结果表明,经4层镀膜500℃热处理的20%(w/w)CdS/TiO2/FP光催化剂具有良好的光催化性能,最佳降解条件为:催化剂加入量3 g/L,初始pH 7～9,Fe2 浓度为2.0×10-3 mol/L.通气量200 mL/min.在最佳条件下,对135 mg/L草甘膦溶液降解率可以分别达到96.3%(125 W高压汞灯,60 min)和82.4%(太阳光,180 min).     

溶胶-凝胶法制备复合光催化剂（MWNTs/TiO_2）工艺条件的研究

以多壁碳纳米管（MWNTs）为载体,在煅烧温度200~900℃、煅烧时间1~7 h、溶胶体系pH值为2~10的工艺条件下,采用溶胶-凝胶法制备复合光催化剂（MWNTs/TiO2）。通过其对甲基橙的光催化降解效果对比,评价各种复合光催化剂催化活性之间的差异,结果表明,随着煅烧温度的升高,复合光催化剂中纳米TiO2的晶型由锐钛型逐渐向金红石型转变,500℃时为2种晶型的混合相;pH值为2的强酸性条件有利于形成金红石晶型,pH值为5的中性及弱酸性条件则有利于形成锐钛型,而pH值为3时为2种晶型的混合相;在煅烧温度500℃、煅烧时间3 h、溶胶凝胶体系pH值为3的最佳制备工艺条件下,复合光催化剂催化活性最高,借助扫描电镜发现其TiO2均匀地包覆在多壁碳纳米管管壁上。     

微波辅助改性壳聚糖的制备及其絮凝性能

以壳聚糖、阳离子醚化剂二甲基二烯丙基氯化铵为原材料,采用微波辐射的方法,制备了壳聚糖接枝共聚物（壳聚糖-二甲基二烯丙基氯化铵）,并通过红外光谱分析对改性壳聚糖进行了表征。以接枝率为标准,确定改性壳聚糖的最佳反应条件,并以高岭土悬浊液和实际生活污水作为处理对象,测定了改性壳聚糖的絮凝性能。结果表明,壳聚糖接枝共聚物的最佳制备条件是微波反应温度55℃,反应时间20 min,壳聚糖0.5 g,微波功率270 W,阳离子醚化剂的浓度20%,在此条件下,合成的改性壳聚糖的接枝率为80%。红外光谱分析结果显示,已成功地合成了壳聚糖-二甲基二烯丙基氯化铵接枝共聚物。在絮凝实验中,壳聚糖接枝共聚物的去浊率最高达到91%,COD去除率最高达到77%。其结果表明,壳聚糖接枝共聚物的絮凝性能明显高于原料壳聚糖。     

长江、嘉陵江(重庆段)源水有机提取物的致突变活性及其季节变化

为了确定并比较重庆主城区段长江、嘉陵江源水有机提取物的致突变性及其季节变化规律，分别于春、夏、冬季采用GDX－120大孔树脂，对位于城区上游、城区中段、城区下游以长江、嘉陵江源水的5个水厂的进厂水进行了有机物的浓缩提取。提取物的致突变活性采用经典的Ames试验平板掺入法评估，测试菌株为TA98及TA100，同时做加与不加S9的比较。结果显示，嘉陵江及长江源水的有机提取物均有不同程度的致突变活性。嘉陵江源水明显大于长江源水，城区中段源水明显大于上游段及下游段源水。多数断面显示平水期致突变活较为显著并且移码型致突变性大于碱基置换型致密变性。研究结果提示，城市污染源已导致长江、嘉陵江源水具备致突变活性，控制两江沿岸的各种水污染源已成为当务之急。     

长江、嘉陵江(重庆段)源水有机提取物的类雌激素活性评价

为了解长江、嘉陵江(重庆段)源水有机提取物的类雌激素活性，分别于夏季和冬季采用GDX—120大孔树脂对位于城区上、中、下游5个断面长江、嘉陵江(重庆段)源水进行有机物的浓缩提取。用体外MCF—7细胞增殖试验检测有机提取物的类雌激素活性。结果显示，源水有机提取物均具有类雌激素活性。其类雌激素活性中、下游均高于上游，丰水期高于枯水期。     

粉煤灰制备混凝剂及其砸黄河水的处理效果

以粉煤灰和铁泥为原料、加入一定量NaCl作助溶剂室温下制备粉煤灰混凝剂,考察酸灰比与酸浓度对Fe3＋、Al“溶出率及混凝剂对黄河水处理效果的影响。结果表明,Fe3＋、A13＋的最佳溶出条件为酸灰比3mL／g、HCl浓度4mol／L,此时Fe“溶出率为28．1％,浓度为11．81g／L;A13＋溶出率为5．2％,浓度为1．86g／L。粉煤灰混凝剂对黄河水的处理效果在投加量2．38mL／L、沉降时间30min、pH6．2～7．5时最佳,对浊度、ss和COD。。平均去除率分别为89．7％、83．6％和62．3％,优于传统市售混凝剂PAC和Fc,Fe3＋、AI3＋同时存在有利于各自优势的发挥从而提高混凝效果。     

长江大保护试点城市水环境治理模式及成效

长江流域城市水环境治理取得阶段成果,全面评估其治理成效,总结城市水环境治理经验至关重要。以长江大保护4个试点城市水环境提质增效工程PPP项目为研究对象,评估城市水环境治理成效。结果表明：管网工程中,各试点城市生活污水集中收集率达标,污水厂进厂生活污水化学需氧量 (COD) 达标率75%,九江和岳阳老旧小区改造后污水收集率为100%,改造后出口管网污水COD明显提升;污水处理工程中,试点城市污水厂处理率均达标,平均水力负荷达标率46.2%,平均COD负荷达标率30.8%,出水达标排放,九江白水湖、芳兰污水厂处理单位污水电耗较高;污泥处理处置工程中,各厂污泥含水率满足合同要求,处理吨水及单位污水COD去除的污泥产生量均较高;生态环境改善方面,试点城市水环境治理工程大幅削减污染物负荷,但工程影响范围内地表水质均未达标,超标因子为氨氮、总氮、总磷和COD;工程范围内黑臭水体治理达到合同要求,宜昌生态化岸线比例提高38.9%;社会文化贡献方面,试点城市水环境治理工程建设取得较好的社会贡献。评估结果对完善水环境治理项目,促进长江流域经济社会可持续发展有着重要意义。     

粉煤灰制备混凝剂及其对黄河水的处理效果

以粉煤灰和铁泥为原料、加入一定量NaCl作助溶剂室温下制备粉煤灰混凝剂,考察酸灰比与酸浓度对Fe3+、Al3+溶出率及混凝剂对黄河水处理效果的影响。结果表明,Fe3+、Al3+的最佳溶出条件为酸灰比3 mL/g、HCl浓度4 mol/L,此时Fe3+溶出率为28.1%,浓度为11.81 g/L;Al3+溶出率为5.2%,浓度为1.86 g/L。粉煤灰混凝剂对黄河水的处理效果在投加量2.38 mL/L、沉降时间30 min、pH 6.2～7.5时最佳,对浊度、SS和CODMn平均去除率分别为89.7%、83.6%和62.3%,优于传统市售混凝剂PAC和FC,Fe3+、Al3+同时存在有利于各自优势的发挥从而提高混凝效果。     

基于溶解氧和耗氧污染物变化的长江流域水质改善过程分析 (2008—2018年)

长江流域以21%国土面积承载了我国40%以上的人口和经济总量。基于长江流域水质监测数据,利用统计和相关性分析方法,分析了长江流域重点断面溶解氧 (DO) 和耗氧污染物 (COD_Mn和NH₃-N) 指标的多年时空变化趋势,探讨了流域水质恢复规律和特征。结果表明：在2008—2018年,长江流域水体的水质整体上呈现好转趋势,重点断面中Ⅰ~Ⅲ类水质占比之和上升,达到95.9%,增加了3.4%。其中,在重点监控断面中年DO平均值逐年升高,大于7.5 mg∙L⁻¹的断面数量占比2018年已经达到85.7%,长江上游区域增加最为明显;年COD_Mn平均值稳定处于Ⅲ类水限值内;年NH₃-N平均值呈现下降趋势,优于地表水Ⅱ类水质标准值 (< 0.5 mg∙L⁻¹) 的断面数量占比已经达到95.2%,下游下降最为明显 (下降13%) 。相关性分析结果表明,DO与COD_Mn和NH₃-N均呈负相关,相关系数分别为−0.40和−0.44;COD_Mn和NH₃-N呈正相关,相关系数为0.36,NH₃-N已成为长江流域水体主要耗氧污染物。长江流域水体DO恢复与耗氧污染物减排密切相关,尤其是对高浓度NH₃-N的控制。长江干流沿线省市的城市环境基础设施投资多年平均占比超过全国的50%,2018年的污水排放量比2008年增加37.9%,平均污水处理率增加23.3%,未处理污水量减少了77.8%。本研究结果表明,长江流域水体耗氧污染得到有效控制,干流水质呈现逐步好转态势,可为制定长江流域污染物控制目标提供参考。     

长江流域重点断面水质时空变异特征及污染源解析

为明晰长江流域水质时空分布特征并解析污染源,基于长江流域21个水质监测断面2008—2018年的pH、溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(COD_Mn)及氨氮质量浓度([NH₃-N])数据,采用M-K趋势检验、相关性分析和层次聚类分析,对流域内水质时空动态变化趋势及特征进行综合识别,并结合绝对主成分回归分析法(APCS-MLR)解析污染物来源。结果表明,研究区内重点断面水质类别以II类为主,占71.39%。在时间上,水质污染程度表现为汛期(5—10月)劣于非汛期(1—4月和11、12月),汛期主要污染指标为DO和COD_Mn,非汛期主要污染指标为[NH₃-N];在空间上,21个监测断面聚类为3组,其水质优劣排序为GⅢ(四川乐山岷江大桥、湖南长沙新港、江西南昌滁搓站点)>GⅡ(中下游及下游)>GⅠ(上游及中上游)。结合主成分分析和多元回归分析得出,在所基于的指标中COD_Mn和NH₃-N是研究区内典型污染物,GⅠ组水体主要受营养盐面源污染和耗氧有机物蓄积污染;GⅡ组水质受工业生产和人类活动影响其营养盐和有机物污染严重,而自然因素影响较弱;GⅢ组站点属局部污染严重,污染源主要是有机物,其次是营养盐。上述研究结果可为长江流域针对性水环境治理、污染控制和改善提供参考。     

新型生物膜-微絮凝滤池与高密度沉淀-纤维转盘过滤深度处理污水厂尾水效能对比

为进一步去除污水厂二级处理出水中的氮、磷和悬浮污染物,对比研究了一种新型生物膜-微絮凝滤池与高密度沉淀-纤维转盘过滤联用工艺(以下简称组合工艺)的深度处理性能。结果表明：新型生物膜-微絮凝过滤的出水TP质量浓度≤0.1 mg·L⁻¹、$ {{\rm{PO}}_4^{3 - }}$-P质量浓度≤0.05 mg·L⁻¹、SS质量浓度≤10 mg·L⁻¹、TN质量浓度≤2 mg·L⁻¹、$ { {\rm{NO}}_3^ - }$-N质量浓度≤0.5 mg·L⁻¹;出水水质对受纳水体的环境影响小,综合污染指数仅为0.731,远小于组合工艺的2.734。此外,新型生物膜-微絮凝滤池避免了频繁的反冲洗,降低了反冲洗能耗,水处理成本仅为0.207元·m⁻³,比组合工艺低0.039元·m⁻³。     

Characteristics of organic phosphorus fractions in different trophic sediments of lakes from the middle and lower reaches of Yangtze River region and Southwestern Plateau, China

In this study, the characteristics of organic phosphorus (Po) fractions in sediments of six lakes from the middle and lower reaches of Yangtze River region and Southwestern China Plateau, China were investigated using a soil Po fractionation scheme, and the relationships between Po, inorganic phosphorus (Pi) and pollution status were also discussed. The results show that the rank order of Po fractions was: residual Po>HCl-Po>fulvic acid-P>humic acid-P>NaHCO3-Po, with their average relative proportion 8.7:4.6:3.2:2.1:1.0. Po fractions, especially nonlabile Po, were significantly correlated with organic matter, Po and NaOH-Pi. Different distribution patterns of P fractions were observed in those two different regions. Po fractions in the heavily polluted sediments were higher than those in moderately and no polluted sediments, it is suggested that Po should be paid more attention in the lake eutrophication investigation.