工业型煤燃烧烟气排放苯并（a）芘的评价

一、前言苯并(a)芘(简称BaP)是一种强致癌性的有机污染物。生物试验表明,它能和人体的遗传基因DNA键合生成DNA的加合物,使DNA损伤而导致癌变,对人类的健康带来了潜在的威胁。因此,它已成为国内外环境     

柴外分光光度法测定水中的煤焦油

煤焦油含有一系列芳烃,它们有包含在不饱和键内的π键电子,且分子中π键与相间的π键构成π—π键共轭体系。生成大π键后,各能级间的距离较近,价电子更易激发,产生π—π~*跃迁,并在紫外光区产生特征吸收。我们通过近年来试验和实际测量认为用商品二氯甲烷直接萃取水中煤焦油,然后用紫外分光光度计来相应地测定饮用水或污水中微量煤焦油含量收     

市政污泥热解特性及含碳官能团演化过程分析

我国市政污泥年产量大,研究其热解机理和碳形态转化可为实现污泥无害化和资源化提供理论基础。采用热重、动力学拟合、红外光谱 (FTIR) 、X射线光电子能谱 (XPS) 等检测和分析方法,对市政污泥热解特性、活化能变化和含碳官能团进行分析。结果表明：市政污泥热解过程中含碳官能团的生成在不同的阶段存在差异,进一步采用Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) 法、Flynn-Wall-Ozawa (FWO) 法和Friedman法进行动力学分析,其活化能结果显示在转化率为0.40~0.70时,市政污泥热解速率加快,污泥中含碳官能团加速发生热解转化。FTIR和XPS结果表明,在400 ℃以下时,醇羟基的分解是导致污泥结构中羟基减少的主要原因。在400 ℃时,酚羟基和C=O键相对质量分数最多,而在500 ℃时,羧基和C-O键相对质量分数最高。C=C键和C-N键随温度升高持续减少,C-C结构则先减少后增加,在500 ℃时相对质量分数最低,而芳香结构随温度的上升持续增加。在400~600 ℃内,污泥残炭的含碳氧官能团较多,吸附性和稳定性较高。本研究结果可为市政污泥热解机理及碳形态转化提供参考。     

Mn_3O_4催化臭氧化处理钻井废水

采用锰系氧化物对钻井废水进行催化臭氧化处理,考察了不同初始pH、催化剂投加量以及臭氧投加量等因素对COD去除率的影响,探讨了Mn3O4表面电荷情况、化学吸附特性及催化臭氧产生·OH机理。结果表明,在初始pH为12,催化剂投加量为5g/L,臭氧投加量为18 mg/min,反应时间为20 min时,Mn3O4较Mn O2和单独臭氧氧化去除COD的效果更明显;Mn3O4的表面带负电荷,发生了水合羟基化过程,且Mn3O4与钻井废水中的污染物产生了化学吸附;臭氧与锰原子形成σπ-键合吸附于Mn3O4表面,经π*轨道能级的下降而进入活化状态,最终导致吸附于Mn3O4表面的OH-与臭氧相互作用产生·OH。     

基于调控存储位点实现甲苯的“存储-原位氧化”循环净化

“存储-原位氧化”循环净化气态污染物 (VOCs) 的方法是利用存储材料对VOCs的选择吸附,在室温先将VOCs富集并存储在催化剂上。当存储饱和后,通过升温使催化剂催化氧化活性提高,短时间内将存储的VOCs完全氧化为CO₂和H₂O,使得催化剂得以原位氧化再生。选择分子筛材料用于“存储-原位氧化”循环净化甲苯的关键问题是：大部分的甲苯以物理吸附的形式存储于分子筛催化剂的孔道中,脱附温度低,导致原位催化氧化过程中甲苯未被氧化前就脱附逃逸,造成二次污染。以不同银负载量的Ag_x/β-25催化剂作为研究对象,利用XRD和UV-vis对分子筛催化剂表面Ag物种的存在状态进行识别。将Ag物种状态与甲苯程序升温脱附结果定性关联,明确了甲苯在不同状态的Ag物种上的存储强弱。位于离子交换位上的Ag⁺与甲苯键合最强,其次为Ag_n^δ+团簇,键合最弱的为金属银粒子。通过控制存储时间,可调控甲苯在Ag_x/β-25催化剂上的存储位点,使甲苯优先选择吸附在位于离子交换位上的Ag⁺或Ag_n^δ+团簇上,当脱附温度高于氧化温度,即可实现低浓度甲苯的“存储-原位氧化”循环再生净化。通过该研究,可初步得出调控分子筛表面存储位点强弱的方法,并构建适宜的催化剂,为指导设计低浓度甲苯脱除的双功能催化材料提供参考。     

激冷水合改性镁渣脱硫剂性能实验

为了达到以废治废的目的,对镁冶炼产生的废弃物-镁还原渣通过激冷水合方式制备脱硫剂进行研究。采用XRD获得不同激冷条件下样品的物质组成,通过SEM研究炽热镁渣激冷样品的表观形貌。通过实验室激冷水合实验研究不同水合参数对水合反应以及脱硫性能的影响。对比现场炽热镁渣激冷水合与实验室激冷水合活化方式下水合样品的脱硫性能。结果表明：镁渣激冷后的主要成分为β-C2S,且表面变得粗糙多孔;脱硫钙转化率与水合反应程度间存在抛物线关系;当激冷温度为950℃,水合温度为50℃,实验室炽热镁渣激冷水合反应所制备的脱硫剂在水合时间为6 h时,钙转化率最高,为14.1%,而水合时间为8 h时,水合反应程度最大,为0.16 g·g-1;与实验室炽热镁渣激冷水合样品和自然冷却水合样品相比,现场炽热镁渣激冷水合样品的钙转化率最高,达30.33%。     

硅胶键合醛基型吸附材料的制备及对重金属离子的吸附

以无机材料硅胶为基体,利用有机硅烷偶联剂KH550、乙二醛和戊二醛为原料进行希夫碱反应,分别合成含有C=N的硅胶键合醛基型吸附材料(乙二醛修饰的为SG-1、戊二醛修饰的为SG-2),并采用红外光谱、热重、扫描电子显微镜和孔结构等分析手段对吸附材料进行了表征。结果表明:(1)从微观上看,硅胶表面较光滑;SG-1、SG-2表面的粗糙度、孔隙率都较硅胶明显增加,有利于吸附实验的进行。(2)拟二级动力学方程更适合描述SG-1、SG-2对重金属离子的吸附行为,吸附过程由化学吸附过程决定。SG-1、SG-2对4种重金属离子的吸附热力学过程适合用Langmuir等温吸附方程解释,其过程是单分子层吸附。(3)SG-1、SG-2对4种重金属离子的静态饱和吸附量均表现为Cu(Ⅱ)Ni(Ⅱ)Pb(Ⅱ)Cr(Ⅵ)。SG-1、SG-2对Cu(Ⅱ)静态饱和吸附量分别达到9.401、9.738mg/g。(4)SG-1、SG-2对4种重金属离子解吸率与解吸液(5%(质量分数)硫脲+0.1mol/L盐酸)体积并不呈现正相关,解吸率基本可达到90%,再生性能良好,当解吸液体积为6mL时解吸率最大。     

光合细菌在农业面源污染控制方面的应用

针对国内外面源污染日趋严重的现状,提出了利用光合细菌既可有效控制农业面源污染,又能促进生态农业发展.故对光合细菌在种植业、畜禽养殖业、水产养殖业等产生的面源污染控制中的作用机理和应用现状进行了综述.     

花生壳基污泥活性炭的制备及其对含油废水的处理效果研究

以延安某污水处理厂剩余污泥为原料,采用氢氧化钾活化法制备了花生壳基污泥活性炭,在对其进行性能表征的基础上,研究了吸附动力学过程。通过正交实验确定了花生壳基污泥活性炭的最佳制备条件为碳化温度350℃、碳化时间40min、氢氧化钾摩尔浓度0.5mol/L、花生壳添加比例(质量分数)20%。通过比表面积、傅立叶红外光谱、扫描电子显微镜、能谱分析发现,花生壳基污泥活性炭表面粗糙,呈多孔结构,比表面积为226.39m~2/g,平均孔径为5.170nm,C元素质量分数为67.52%,出现了酚羟基、醚键、内酯键等基团。当花生壳基污泥活性炭投加量为2.0g/L时,处理含油量为120 mg/L的含油废水,油类污染物去除率可达94%,其吸附过程符合伪二级动力学方程。     

次氯酸钠氧化废轮胎胶粉对改性沥青性能的影响

采用次氯酸钠对废轮胎胶粉进行表面氧化改性,并将所得胶粉用于湿法制备胶粉改性沥青,通过设计3因素3水平正交实验,研究氧化剂用量、氧化温度及氧化时间对胶粉改性沥青的25℃针入度、软化点和5℃延度的影响规律。氧化前后废轮胎胶粉的XPS表征结果表明,次氯酸钠氧化能够使胶粉表面的C-O键和O-C[FY=, 1]O键的含量显著增加。次氯酸钠对废轮胎胶粉的表面氧化,能够有效增强胶粉与沥青之间的界面结合强度,使胶粉改性沥青的软化点显著提高。通过对实验结果的极差分析和方差分析,提出了以软化点为主要考核指标时胶粉氧化改性的最佳反应条件,即次氯酸钠用量40 mL,氧化温度40℃,氧化时间3.0 h。该条件下制备的氧化胶粉改性沥青,软化点能够达到73.3℃,改性沥青的高温稳定性显著增强。     

碱金属盐改性炽热镁渣激冷水合脱硫剂

将炽热镁渣通过激冷水合以及碱金属盐添加剂改性的方法制得脱硫剂,并借助TGA研究改性脱硫剂钙转化率。借助XRD、SEM和BET分析改性脱硫剂物质成分、表面形貌特征以及微观特征,从而获得炽热镁渣激冷水合过程中使用不同碱金属盐改性添加剂的改性机理。结果表明：对镁渣进行激冷水合和加入添加剂改性均可提高脱硫性能;NaCl和Na2SO4的加入明显改善了脱硫剂的孔隙结构,Na2CO3和K2CO3与镁渣水合产物发生化学反应生成CaCO3并在改性脱硫剂表面附着结晶;水合温度的升高有利于钙转化率的提高。     

PAB在有机废水处理中的应用

综述了光合细菌独特的生理特性和其处理高浓度有机废水的原理,介绍了近年来国内外利用光合细菌处理有机废水的研究成果,并对光合细菌用于废水生物处理的前景及存在的问题进行了评述。     

纳米TiO2/CuO复合材料仿生合成及其光催化特性

以钛酸四丁酯为钛源,甘氨酸为模板剂,水热法合成纳米TiO2/CuO复合材料,采用XRD、SEM、FT-IR、XPS、UV-VIS DRS等分析手段对TiO2/CuO复合材料的晶型结构、形貌、粒径及组成进行表征.结果表明,XRD、SEM证实TiO2/CuO复合材料由锐钛矿型TiO2和CuO组成,形貌呈花瓣薄片状纳米花球,花瓣厚约15 nm;FT-IR、XPS表明其含有Ti—O键和Cu—O键,且Ti呈+4价、Cu呈+2价;UV-VIS DR显示其在紫外-可见光区具有显著的光吸收能力.相比P25型TiO2,TiO2/CuO复合材料具有较好的光催化性能,光催化降解亚甲基蓝(MB)的效率高达85%.这可能由于TiO2/CuO复合材料具有宽的可见光区域和窄的带隙,以及CuO对电子的捕获,促进了光生电子和空穴有效分离.     

煤矸石热活化性能研究

系统地研究了徐州夹河煤矸石在不同煅烧温度下的物理、化学变化及活性成分的溶出规律.采用扫描电子显微镜(SEM)、差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)等测试方法研究了热活化前后煤矸石的矿物组成、SiO2及Al2O3溶出率和微观结构,并采用水泥强度的测试方法对热活化煤矸石的活性进行宏观表征.结果表明,煅烧能有效去除有机挥发物和碳.破坏煤矸石中的硅氧键、铝氧键,形成无定形物质和玻璃相,从而提高煤矸石的活性.徐州夹河煤矸石的最佳热活化工艺条件是煅烧650℃、保温2 h.经此条件热活化后,SiO2和Al2O3的最高溶出率分别是76.32%、91.48%,添加50%(质量分数)的热活化煤矸石到水泥中,其强度比同掺量原样煤矸石的水泥强度提高了230%.     

光合细菌处理维生素B12废水影响因素的试验研究

利用正交试验设计研究pH值、光照时间和温度等生长因子对光合细菌处理维生素B12废水效果的影响,结果表明,当pH为7.0、昼夜自然光照、温度为30℃时,净化效果最佳,并对不同溶解氧条件下的废水处理效果进行了对比试验。     

PATS的制备表征及其处理低浊水效能与残留铝控制

以水玻璃、硫酸铝和硫酸钛为原料,采用共聚法制备了聚硅酸硫酸铝钛（PATS）混凝剂。考察了混凝剂处理模拟低浊水的效能和出水残留铝含量,并且运用FTIR、XRD和SEM对混凝剂的结构形貌进行了表征。研究发现,当Al/Ti摩尔比为10：1,（Al+Ti）/Si摩尔比为1：2,水体pH为7~9,水体温度为10℃时,合成的PATS混凝剂对模拟低浊水的混凝性能最好,残留铝含量较低,当该混凝剂投量为0.10 mmol·L-1（以金属离子计）时,余浊和残留铝含量分别可达到0.36 NTU和0.022 mg·L-1。结果表明, PATS中存在铝、钛及其水解产物与硅发生相互作用生成的Al-O-Si键和Ti-O-Si键。PATS不是几种原料的简单混合,而是一种无定形共聚物。与聚合氯化铝、聚硅酸硫酸铝相比,PATS具有更好的混凝效果和更低的残留铝含量。     

钛基二氧化铅电极对酸性红G的电催化降解

采用二氧化铅电极对酸性红G溶液进行电催化降解,主要研究酸性红G的紫外-可见谱变化及其可能降解机制,考察不同因素对降解效果的影响。结果表明,酸性红G在电极表面是以间接氧化机制被羟基自由基氧化。电解过程中,偶氮键断键速率显著高于苯环及萘环,酸性红G去除率显著高于TOC去除率。电解时间延长有利于有机物去除,但会提高能耗值,且单位TOC去除能耗远高于单位酸性红G去除能耗。电流密度提高会促进酸性红G降解与TOC去除,却使单位能耗显著增加,且高电流密度会导致矿化电流效率下降。染料浓度增加使得酸性红G与TOC去除效率降低,但单位能耗随之降低,表明高有机物浓度有利于降低单位能耗值。温度升高有利于有机物降解去除。     

CTMAB／SDS改性沸石对水中痕量邻苯二甲酸酯吸附机制

以季铵盐阳离子表面活性剂CTMAB及阴离子表面活性剂SDS对粉末状天然沸石进行复合改性,制备得到了CTMAB／SDS改性沸石。对改性沸石及天然沸石进行红外吸收光谱及XRD衍射表征,并研究了PAEs在天然沸石和CT-MAB／SDS改性沸石上的吸附机制。结果表明,阴阳离子表面活性剂没有对层状结构的键型造成较大的影响;PAEs在天然沸石和CTMAB／SDS改性沸石上的吸附更符合表面吸附一分配作用复合模型;PAEs的表面吸附和分配作用对吸附作用的贡献主要受吸附剂中有机质含量及吸附物质大小、极性及溶解度的影响。     

HUSB反应器提高以印染废水为主的城镇废水可生化性的研究

以印染废水为主的城镇废水中含有大量难降解有机物,可生化性较差。为提高该类废水的可生化性,采用HUSB反应器对环太湖城镇的实际混合工业废水进行预处理,通过紫外-可见光光谱、GC-MS等手段对废水中的有机组分在处理前后的变化进行表征,评价了废水可生化性的差异。结果显示,废水B/C值从0.251提升至0.423,废水中部分大分子有机物分解为小分子有机物,含有不饱和键的芳香类及环烃化合物含量有所下降,说明该类废水经过HUSB反应器处理后可生化性得到了显著提高。     

光合细菌处理维生素B12废水影响因素的试验研究

利用正交试验设计研究pH值、光照时间和温度等生长因子对光合细菌处理维生素B₁₂废水效果的影响，结果表明，当pH为7.0、昼夜自然光照、温度为30℃时，净化效果最佳，并对不同溶解氧条件下的废水处理效果进行了对比试验。