臭氧/紫外联合降解甲醛的试验研究

在臭氧单独作用、紫外光单独作用和UV/O₃ 3种条件下分别对甲醛进行降解试验,研究表明,臭氧和紫外在降解甲醛的试验中存在明显的协同促进作用。单独臭氧对甲醛降解效果并不显著。紫外单独作用时,对甲醛几乎没有降解作用。在UV/O₃条件下,甲醛的降解率大大提高,特别是在高浓度臭氧条件下,降解率高达63％。臭氧浓度增大,降解率增大;紫外光强度增大,降解效果提高;气体流量增大,降解率下降;湿度增大,降解率提高。对甲醛降解试验进行动力学研究,结果表明,光照强度和臭氧浓度增大,一级反应速率增大,提高臭氧浓度要比加强紫外强度更能促进甲醛的降解。     

炭基纳米铁粉对土壤中2,4-二氯苯氧乙酸去除的研究

以水稻秸秆生物炭和纳米铁粉为原材料制备炭基纳米铁粉,并利用其降解土壤中的2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D),考察了不同2,4-D初始浓度、pH、温度以及超声波存在条件下对2,4-D降解的影响,分析了炭基纳米铁粉对2,4-D的降解机制。结果表明:在炭基纳米铁粉添加量为0.5%(质量分数),2,4-D初始质量浓度为10 mg/L,溶液pH为4.5,温度25℃的试验条件下,16h后2,4-D降解率可以达到88.0%;随着2,4-D初始浓度的增加,2,4-D降解率显著降低,但2,4-D降解的表观速率常数变化不大;反应体系温度的升高会加快2,4-D的降解速率;试验得出2,4-D降解脱氯反应的活化能为24.50kJ/mol,说明脱氯反应是由表面化学反应所主导;较低pH和400 W超声波的存在更有利于炭基纳米铁粉对土壤中2,4-D的降解。     

环境条件对土壤中磺胺间甲氧嘧啶降解的影响

通过在实验室模拟不同的环境条件,研究常用兽药抗生素--磺胺间甲氧嘧啶(SMM)在土壤中的降解动态及其影响因素(如微生物和光照,土壤含水量、药物起始浓度等).结果表明,SMM在土壤中的降解遵循一级反应动力学方程.SMM在土壤中的降解主要是光降解和化学降解,微生物降解只占较小比例;土壤含水量的增加明显加快了SMM的降解速率,因而可以通过降低土壤中SMM残留浓度或提高土壤含水量等方法加速SMM的降解.以降低其对环境土壤和水体的风险;SMM的降解速率随土壤中SMM起始浓度增加而降低,表明土壤中降解微生物对SMM的浓度敏感.     

UV/H2O2工艺降解环丙沙星的研究

采用UV/H2O2工艺去除水体中的喹诺酮类抗生素环丙沙星（CIP）。考察了溶液pH值、H2O2投加量以及水体基质对环丙沙星降解效率的影响,分析了降解产物的生成情况。研究表明,环丙沙星的降解符合拟一级反应动力学模型。降解速率受溶液pH值的影响,酸性及中性条件,有利于环丙沙星的降解。H2O2投加量的增大,使得降解速率逐渐增大,但速率增幅逐渐变缓;最佳H2O2/环丙沙星摩尔比为2 000。实际水体中存在的NOM、NO3-,促进了单独UV作用下,环丙沙星的降解。水体中的.OH焠灭剂,抑制了UV/H2O2联合作用下,环丙沙星的降解;实际水体中的光解速率常数低于超纯水中的光解速率常数。GC-MS分析表明,UV/H2O2工艺,使环丙沙星氧化降解生成氨基乙酸、丙二酸、丙三醇和对苯二甲酸等小分子有机物。     

水中柴油污染物的微生物降解及其动力学

以混合柴油为靶污染物,通过对比实验研究了油污染物在模拟水环境中的降解效果。研究表明,模拟自然条件下混合柴油污染物总体降解较慢,油质去除率低;生物强化降解条件下,向混合柴油污染水样中添加驯化培养的微生物混合菌群,生物降解速率明显提高,油质去除率达到98%以上。研究还发现,各污染水样中油的降解速率与降解效果随柴油的配比而不同,混合柴油样本中生物柴油的比例越高,样本的降解率越高,表明生物柴油作为碳源有效改善了水中有机营养配比,促进了柴油的去除效果。进一步分析表明,混合柴油在水中的降解过程符合一级反应动力学,生物强化降解条件下,生物柴油比例越高,混合柴油降解速率越快,除油微生物以菌胶团、球菌和丝状菌为主。     

UV及UV/US降解对二氯苯水溶液的研究

使用紫外光(UV)和超声波(US)降解水溶液中的对二氯苯(p-DCB)。考察了p-DCB初始浓度,初始pH、腐殖酸和H2O2的存在对p-DCB光解的影响。结果表明,较低的初始浓度或弱酸性pH有利于p-DCB降解。溶液中存在20 mg/L的腐殖酸可使p-DCB的反应速率常数提高32.6%。加入氧化剂H2O2可以显著提高p-DCB的降解率,在[p-DCB]0=0.1 mmol/L,[H2O2]0=0.1 mmol/L,pH0=5.8,反应180 min条件下,p-DCB的降解率为95.5%。超声波对p-DCB的降解速率(14.6×10-3/min)大约是紫外光(4.3×10-3/min)的3.4倍,紫外光-超声波耦合时的降解速率(20.6×10-3/min)大于两者单独降解速率的加合。在各种实验条件下,p-DCB的降解均遵循表观一级动力学。     

厌氧-跌水充氧接触氧化工艺有机物降解数学模型

厌氧-跌水充氧接触氧化-人工湿地组合工艺是一种新型的污水处理工艺,为优化该工艺在实际工程应用中的参数设计,通过分析研究其工艺流程及有机物降解机理,在借鉴和参考污水处理领域数学模型相关研究的基础上,构建了有机物降解数学模型。结果表明,有机物在不同条件下进行降解时,水温、DO浓度等各种影响因素互相干扰,降解机理复杂。基于人工神经网络的反向传播算法,以COD的初始浓度、DO、温度为输入层,以有机物降解速率常数为输出层,建立确定有机物降解速率常数的神经网络模型,并仿真多因素同时变化时降解速率常数的动力学趋势。验证结果表明,建立的有机物降解模型能够对该工艺的污水处理效果即出水水质进行较好的模拟预测。     

内循环厌氧反应器处理养猪场污水基质降解动力学模型研究

依据对IC反应器有机物降解特性的分析,以及对其精细处理区和污泥床区水力流态分别作推流和全混流处理,基质降解速率与微生物浓度之间按一级反应处理的基础上,建立了IC反应器基质降解动力学理论模型.并根据IC反应器处理养猪场污水的试验结果,确定出了反应器在平均温度为(33±0.5)℃条件下污泥床区和精细处理区内基质降解动力学模型.     

污染土壤中苯并（a）芘的微生物降解

本文以B(a)P污染土壤为处理对象,进行了土壤微生物群体及单一菌对B（a)P的降解试验,结果表明,鲜土中的微生物降解力＞风干土的微生物降解力。土壤微生物群体比单一微生物降解B（a)P效果好。真菌的降解能力强于细菌。2209号镰刀菌降解B（a)P的速率最快,为高效降解菌。     

涤纶碱减量废水中对苯二甲酸的兼性厌氧降解研究

针对碱减量废水中的乙二醇(EG)对对苯二甲酸(TA)的好氧生物降解产生不利影响,本实验采用水解酸化工艺在实验室条件下研究了TA和EG的兼性厌氧降解性能,并着重考察了TA在EG存在下的兼性厌氧降解规律,从而为碱减量工艺实际生产废水的生物处理工艺提供技术方案和科学依据.实验结果表明,TA在缺氧条件下的兼性厌氧降解率很低,在本实验条件下,其兼性厌氧平均降解率为6.1%,而兼性厌氧菌对EG具有较高的降解活性,其降解率达到58.9%～71.5%.在TA配制废水中投加EG时,EG首先得到降解,当EG完全降解后,TA才开始降解,并且其降解速率与TA作为惟一碳源时TA的降解速率相同.由实验结果可知,涤纶碱减量废水的处理不能仅仅采用兼性厌氧生物处理工艺,而应在好氧生物处理工艺为主的情况下,辅以兼氧或厌氧生物处理工艺.     

污染土壤中苯并(a)芘的微生物降解

本文以B(a)P污染土壤为处理对象 ,进行了土壤微生物群体及单一菌对B(a)P的降解试验 ,结果表明 ,鲜土中的微生物降解力 >风干土的微生物降解力。土壤微生物群体比单一微生物降解B(a)P效果好。真菌的降解能力强于细菌。 2 2 0 9号镰刀菌降解B(a)P的速率最快 ,为高效降解菌     

非均相Fenton和非均相US-Fenton体系中甲基橙降解动力学

在初始pH=3的条件下研究了甲基橙在非均相Fenton体系和非均相US-Fenton体系中的降解动力学。研究内容包括表观动力学方程和活化能。研究表明,超声的引入可以提高甲基橙的降解效率和降解速率。对比非均相Fenton和非均相US-Fenton体系中的表观动力学方程表明超声的引入可以提高反应速率常数,此外,还可以提高H2O2的利用率。通过对比分析,超声的引入可以降低反应所需的活化能,在超声的存在下,甲基橙的氧化活化能为25.12 kJ/mol,而在没有超声的条件下,需要的活化能为41.49 kJ/mol。     

涤纶碱减量废水中对苯二甲酸的好氧生物降解性能研究

采用城市污水处理厂的活性污泥做菌源,在实验室条件下研究了对苯二甲酸(TA)和乙二醇(EG)的好氧生物降解性能,着重考察了EG对TA好氧生物降解性能的影响.试验结果表明,微生物以TA、EG作为惟一的碳源需要一定的驯化时间,EG作为惟一碳源的驯化时间比TA的驯化时间长.但微生物一旦被驯化,EG比TA具有较快的降解速度,当TA为1100mg/L时,其平均降解速率为27.5 mg COD/g MLSS·h,而EG为1200mg/L时,其平均降解速率达到36.7 mg COD/g MLSS·h.在相同污泥负荷条件下,TA降解的滞后期受TA浓度影响不大,TA的好氧降解不存在明显的抑制浓度.EG不会抑制TA的初级生物降解,但会抑制TA的最终生物降解.     

生物处理含盐污水的盐抑制动力学

生物处理含盐污水时,由于无机盐对生物系统的影响,常常会导致低的有机物去除速率和去除效率。为了定量盐度对有机物生物去除的影响,研究生物处理含盐污水的盐抑制动力学,为具体设计含盐污水生物处理过程提供依据。试验采用间歇活性污泥法,对含盐污水的有机物降解速率和去除效率进行了研究。为了获得基本数据,首先研究了淡水环境下的基质降解动力学,然后对10~35g/L盐度环境分别进行试验。试验发现,盐度对生物处理系统的抑制属于非竞争模式,同时影响了最大降解速率和饱和常数。试验确定的盐抑制常数KY为2333mg/L,并进一步给出了各盐度下有机物降解速率方程。     

光源和溶剂对十溴联苯醚光降解的影响

研究了不同光源和溶剂对十溴联苯醚(DecaBDE)光降解特性的影响,并对其降解产物进行了探讨.结果表明,在所试光源和溶剂条件下,DecaBDE均有一定程度的光降解,且都近似符合一级降解动力学.同一光源下,不同溶剂对DecaBDE降解表现出不同的影响.在太阳光照射下,DecaBDE降解速率为甲苯>甲醇>正己烷>正己烷/丙酮>甲醇/水>乙醇/水;在模拟光源照射下,DecaBDE降解速率为甲苯>甲醇>甲醇/水>乙醇/水>正己烷>正己烷/丙酮;在紫外光照射下,DecaBDE降解速率为甲苯>甲醇>正己烷/丙酮>正己烷>甲醇/水>乙醇/水.同一溶剂中,DecaBDE降解速率均为紫外光>太阳光>模拟光源.尽管光源和溶剂对DecaBDE降解速率产生了一定影响,但降解途径基本一致,均为DecaBDE经光解脱溴产生低溴联苯醚.     

盐单胞菌H17降解苯酚的响应面法优化及动力学

为获得盐单胞菌(Halomonas sp.)H17降解苯酚的最优条件,在单因素试验的基础上,通过Box-Behnken设计试验与响应面法,考察温度、pH、葡萄糖浓度对H17降解苯酚的影响,并通过动力学模型探究该菌株的生长和苯酚降解特性。结果表明,H17降解苯酚的最优条件为30℃、pH=8.0、葡萄糖质量浓度0.8g/L,在此条件下,苯酚降解率预测值为74.39%,实际值为73.92%,表明该模型可靠。该菌株降解苯酚动力学模型符合Haldane模型,其最大比降解速率、饱和常数和抑制常数分别为0.35h~(-1)、165.91mg/L和460.13mg/L。响应面法优化得到的生物降解条件准确,可为高盐含酚废水处理提供依据。     

超声波/铁粉对废水2,4-二氯酚的降解研究

采用超声波/铁粉协同作用,降解废水中的2,4-二氯酚,考察了超声功率、铁粉投加量、2,4-二氯酚初始质量浓度、溶液初始pH值等因素,对2,4-二氯酚降解效果的影响,并对其动力学进行了初步探讨。结果表明：超声波与铁粉具有明显的协同效应。在超声波与铁粉的协同作用下,2,4-二氯酚的降解效率,随着超声功率的增大和初始质量浓度的减小而增大,随着铁粉投加量的增加而增大,但铁粉的投加量达到20 g/L时,降解效率的增幅趋于平缓。在pH值为4的弱酸性条件下,2,4-二氯酚的降解效率最佳,pH值为8时,降解效率次之,在中性或弱碱性条件下,降解效率最差。投加适量的铜作催化剂,可提高2,4-二氯酚的降解效率。本实验条件下,催化剂Cu^2＋的最佳投加量为0.256 g/L。超声波/铁粉协同作用对2,4-二氯酚的降解过程符合一级动力学反应规律。协同体系中,2,4-二氯酚降解速率比单独超声降解和铁粉单独作用时的降解速率分别提高了大约13倍和5倍。     

环嗪酮对生态环境影响评价研究

在实验室测定了环嗪酮有不同ｐＨ条件下的水解、不同土壤中的降解及其在直径为２ｃｍ长为３０ｃｍ的玻璃管中的淋溶移动情况，试验结果表明，环嗪酮在ｐＨ为５、７、９三种不同缓冲溶液中的水解半衰期分别为５１７９．３、２４１３．９、８６６．４天；在东北黑土、江苏黄棕壤、浙江黄壤与江西红壤四种不同土壤中的降解半衰期分别为４０．３、９．６、７７．１和１２０．３天；在上述四种土壤中的移动速率次序为东北黑土＜江苏黄棕＜浙江黄壤＜江西红壤。田间试验结果表明，环嗪酮在试验区土壤中的淋溶性能极高，施药后半月内即可淋溶到６０～１２０ｃｍ深的土层中，淋溶到６０ｃｍ以下土层中的量占环嗪酮总使用量的１４．７％，在试验区内外的观测井中也检测到它的残留。但其在土壤的消失速率也很快，施药２个月后，在试验区各土层与观测井中均已无残留检出，在试验区环境条件下，它的使用将不会导致对地下水的污染。     

生物处理含盐污水的盐抑制动力学

生物处理含盐污水时，由于无机盐对生物系统的影响，常常会导致低的有机物去除速率和去除效率。为了定量盐度对有机物生物去除的影响，研究生物处理含盐污水的盐抑制动力学，为具体设计含盐污水生物处理过程提供依据。试验采用间歇活性污泥法，对含盐污水的有机物降解速率和去除效率进行了研究。为了获得基本数据，首先研究了淡水环境下的基质降解动力学，然后对10—35g／L盐度环境分别进行试验。试验发现，盐度对生物处理系统的抑制属于非竞争模式，同时影响了最大降解速率和饱和常数。试验确定的盐抑制常数KY为2333mg／L，并进一步给出了各盐度下有机物降解速率方程。     

不同驯化方式对以苯酚为基质的微生物燃料电池产电性能的影响

以厌氧污泥作为初始接种体,构建了单室微生物燃料电池（MFCs）,考察了梯度驯化、直接驯化和间接驯化3种不同驯化方式对MFC降解苯酚及产电性能的影响。结果表明,MFC在闭路状态下对苯酚的降解速率比MFC在开路状态下的苯酚降解速率加快10%～20%,说明MFC在产电的同时,可加速苯酚的降解。当以600 mg/L的苯酚溶液为单一燃料,反应68 h后,3种驯化方式下的MFC对苯酚降解率都达到90%以上。相对于其他2种驯化方式,梯度驯化条件最有利于MFC产电性能的提高及苯酚的降解,其最大输出功率为31.3 mW/m2,降解速率提高了7%～20%。