腐殖酸钠在湿法石灰石烟气脱硫系统中阻垢性能的研究

介绍了腐殖酸钠(HAS)的阻垢机理,研究了HAS在石灰石湿法烟气脱硫系统中的阻垢效应,同时在相同的条件下与己二酸的阻垢效果作了对比实验.结果表明,HAS对pH在5.5～6.5、质量分数为3.5%的石灰石脱硫浆液有很好的缓冲作用;并在此浓度的脱硫浆液中,质量浓度为1.5g/L的HAS的阻垢效果达到最佳.石灰石浆液中挂片上的结垢量对比实验得出,添加最佳浓度己二酸时的结垢量,只比添加最佳浓度HAS时的结垢量平均少1.8×10-4g/cm2.     

季铵化改性对风化煤腐殖酸水处理性能的影响

对风化煤腐殖酸(HA)进行季铵化改性得到季铵化腐殖酸(QHA),将HA与QHA用作水处理剂,对比两者的阻垢缓蚀性能。结果表明,QHA的阻垢率和缓蚀率均优于HA。QHA、HA投加量分别在20、30 mg/L时阻垢率达到最大值,分别为85.77%、73.50%。HA与QHA的缓蚀率均随投加量的增大而提高,投加量为40mg/L时,QHA的缓蚀率达82.10%,比HA高出22.51百分点。QHA热稳定性能更好,阻垢缓蚀的最佳pH为8～9。QHA具有良好的分散能力和灭藻能力,可在8h内实现高效灭藻。CaCO3垢样的扫描电镜、X射线衍射分析表明,加入QHA使垢体松散,呈碎状分布,晶格结构发生畸变,CaCO3晶面生长的有序度和完整度下降,从而表现出良好的阻垢性能。     

壳聚糖Pb~(2+)螯合吸附剂的性能表征

用先印迹和后印迹方法制备了2种壳聚糖Pb2+螯合吸附剂(Pb-TMCS和TMCS-Pb),考察了吸附剂对Pb2+的吸附性能。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和X射线能谱仪(EDS)对吸附前后的PbTMCS,TMCS-Pb及壳聚糖(CS)分别进行形貌、结构及组成的表征。结果表明,与TMCS-Pb和CS相比,先印迹方法制备的Pb-TMCS对Pb2+的吸附容量最大,可达45.38 mg/g;表面更加粗糙;包覆了磁性物质Fe3O4,具有磁性,能够迅速从吸附后的溶液中分离出来;对Pb2+的吸附机理是—NH2、—OH和C S与Pb2+发生了螯合反应;先印迹能留下更多印迹空穴,对Pb2+的吸附选择性更好。     

AA/MA/HEMA三元共聚物的阻垢与生物降解性能

以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为单体,通过水溶液自由基聚合的方法合成可生物降解的新型三元共聚物阻垢剂。对共聚物进行红外光谱和扫描电子显微镜分析可知,共聚物中含有阻垢所需的羧基、磺酸基和酰胺基等官能团,晶格畸变和络合増溶是共聚物抑制沉淀的主要作用机理。共聚物的生物降解性能评价主要采取基质去除率法及生物摇床培养法,实验研究表明,共聚物的BOD5/COD的均值为0.55,属易生物降解,而生物摇床法表明,在28 d的培养周期内,其生物降解率是呈上升趋势的,在第28天时其降解率最高达到了75%,属于易生物降解材料。通过与4种常用环境友好型阻垢剂聚环氧琥珀酸(PESA)、聚丙烯酸(PAA)、2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷(PBTCA)和聚天冬氨酸(PASP)阻垢性能的对比实验,探讨了共聚物的投加量、钙离子质量浓度和水样温度等对共聚物阻垢性能的影响。结果表明,共聚物投加量为3 mg·L~(-1),水温80℃,钙离子质量浓度480 mg·L~(-1)时,阻垢率达到91.35%。共聚物对碳酸钙的整体阻垢性能优于常规阻垢剂,适用于高温、中高硬的工业循环冷却水。     

有机螯合剂与磷酸盐联合稳定垃圾焚烧飞灰中重金属的作用机理

为探讨二硫代氨基甲酸型有机螯合剂(FACAR)和重过磷酸钙(TSP)对垃圾焚烧飞灰中重金属Pb、Cd、Ni的稳定作用机制,对稳定前后的飞灰采用BCR连续提取法、 X射线衍射(XRD)分析以及扫描电镜-能谱(SEM-EDS)联用等分析方法进行了表征。结果表明:投加质量分数5%的FACAR能有效稳定飞灰中Pb、Cd和Ni,其浸出浓度低于《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)规定的浸出浓度限值;采用3%FACAR和3%TSP复配药剂处理,可使飞灰达到GB 16889-2008进场要求;经复合药剂稳定处理后的飞灰颗粒表面孔隙度明显降低,飞灰中Pb、Cd和Ni的形态均由不稳定态向稳定态转化。该复合稳定剂的稳定机制主要为螯合、共沉淀和吸附联合作用机制,其中,有机螯合剂中含硫官能团是影响重金属稳定的主要因素,且重金属具有优先与含硫官能团结合的特性。     

核壳结铁纳米线对水中Cd~(2+)的吸附性能及机理

利用液相还原法制备得到的核壳结构的铁纳米线(Fe@Fe_2O_3)进行了去除水中Cd~(2+)的实验研究。考察了溶液初始pH、金属离子浓度、反应时间、吸附剂投加量、反应温度等因素对于吸附反应的影响。采用了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量弥散分析(EDS)以及X射线光电子能谱(XPS)等分析手段对材料进行了表征并分析去除机理。结果表明,Fe@Fe_2O_3纳米线可以有效快速去除水溶液中的Cd~(2+),吸附机理涉及物理吸附和化学吸附,无氧化还原反应发生。     

聚环氧琥珀酸萃取锰泥残渣中铬的研究

聚环氧琥珀酸(PESA)是一种具有无磷及非氮结构、环境友好型水溶性聚合物,且具有螯合多价金属阳离子的性能和可生物降解性的特征,选取其作为锰泥残渣中铬的螯合萃取剂,研究了不同pH、螯合萃取剂剂量、搅拌时间下PESA对铬的萃取率。结果表明:(1)最佳萃取条件为pH=4、PESA剂量30mg/g、搅拌时间60min;在最佳萃取条件下,铬的萃取率可达95%。(2)从结构上看,PESA是由醚基和羧基基团组成的高分子聚合物,羧基基团是与金属离子作用的主要官能团,它对Ca2+、Mg2+、Zn2+、Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)和Pb2+等有较强的螯合能力;从溶液的配位角度看,PESA与金属有较强的结合能力。因此,PESA对锰泥残渣中的铬有萃取作用。     

PVDF/PVA改性超滤膜抗污染特性的微观作用力评价分析

使用动态过滤法对聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜进行改性,得到PVDF/聚乙烯醇(PVA)改性膜。系统考察了改性前后PVDF超滤膜表面的微观结构变化,使用原子力显微镜结合自制的—COOH、—OH官能团探针,定量测定了改性前后超滤膜与官能团之间的作用力变化特点,并进行了富含—OH、—COOH官能团的典型有机物海藻酸钠(SA)及腐殖酸(HA)的膜污染实验。结果表明,与PVDF基膜相比,PVDF/PVA改性膜表面粗糙度增大,接触角有效降低;—COOH、—OH官能团与PVDF/PVA改性膜之间的作用力远远小于—COOH、—OH官能团与PVDF之间的作用力。在相同的膜污染运行时间内,改性膜的通量衰减速率及衰减幅度皆小于相应PVDF膜的通量衰减速率及衰减幅度。说明改性膜有效降低了膜-污染物之间相互作用力,提高了膜的抗污染能力,微观作用力评价方法可利用于揭示膜污染本质。     

Ag-石墨烯的制备及修饰电极对对苯二酚的电催化氧化

以石墨为原料,用改进的Hummers法制备了氧化石墨(GO),以葡萄糖为还原剂,采用一步还原法制备了Ag-石墨烯(Ag-Gr)纳米复合材料。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA)等手段对复合材料的结构及形貌进行了表征,并用循环伏安法考察了复合材料的电化学性能。结果表明:氧化石墨和银离子在葡萄糖的作用下,氧化石墨失去部分含氧官能团,被还原为石墨烯(Gr),银离子被还原为银纳米颗粒,均匀分布在石墨烯片层表面;在p H值为7.0,Ag-石墨烯浓度为2.5 mg/m L时,Ag-石墨烯修饰玻碳电极对对苯二酚具有良好的电催化氧化作用。     

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。     

International standardization of water analysis

The efficiency of a water treatment program or a water monitoring program can be checked only if it is accompanied by water analysis procedures allowing meaningful statements on water quality. Meaningful statements do not only include high accuracy, but high precision as well. With high precision values, good repeatability and reproducibility is aimed for. Repeatability and reproducibility may either be monitored by regular inter-laboratory trials, without prescribing a distinct analytical method, or by applying a standardized method which has undergone thorough checks concerning its reliability and efficiency. The article presents the structure of the ISO, CEN and DIN standardization work in water analysis.     

Water Security in Uzbekistan: Implication of Return Waters on the Amu Darya Water Quality

- DOI: http://dx.doi.org/10.1065/espr2006.01.007 Goal, Scope and Background Amu Darya river, one of the main water resources of Uzbekistan, shows a relevant longitudinal enrichment of soluble contents which strongly limits the human uses of its waters. Because of the low natural run-off processes, salts and pollutants are mainly driven to the river by the return waters used for washing and irrigating the surrounding lands. The influence of return waters on stream quality is dramatically relevant in the lower reaches of the river where almost all the flowing waters have been previously used for the agriculture practises. To provide analytical evidence on the potential effects of return waters on the quality of the Amu Darya river, the paper reports and comments data on salinity and metals contents of the waters flowing in the artificial channel network of Bukhara and in the Amu Darya river, from Bukhara up to the dam forming the Tuyamuyn Hydro Complex (THC). Methods A total of 15 sampling sites were selected for the analytical survey: Two sites were located on the Amu Darya river downstream from the inflow of the return waters from Bukhara, two in the river entering in the THC, and three downstream from the dam forming the reservoir complex. The waters entering and leaving the Bukhara agricultural area were sampled in two main collectors, while the waters flowing in the channel system were sampled in six distinct collectors. The following parameters were considered in the survey: pH, Oxygen, Hardness, Salinity, Conductivity, P-PO4 3–, P tot, N tot, N-NO3 2–, N-NO2 –, COD, Ca2+, Mg2+, Fe, Mn, Zn, Cr, Cu, Ni, Cd, Pb. Results and Discussion Salt concentrations below 1000 mg/l were measured in the Amu Darya waters upstream to Bukhara. In the drainage system, salinity exceeds the palatability limit and reaches the maximum peak of 3200 mg/l in the outflow collector. Due to dilution effects, salinity returns to lower values (400–700 mg/l) along the Amu Darya river downstream from Bukhara; calcium and magnesium resulted the major constituents of the overall salinity. No serious metal contaminations were detected in the waters entering and leaving the examined channel system. Differently, the Amu Darya waters upstream to the THC showed a relevant metal contamination, with Cr, Ni, Fe concentrations exceeding the limits for human consumption. In the downstream sites, located in the Tuyamuyn Hydro Complex and in the Amu Darya river flowing out from this reservoir, excluding Fe, all the examined metals showed lover concentrations and values below the normative limits. Conclusion The direct human consumption of the lower Amu Darya waters is strongly limited by salinity and by metal contamination. Although the salinity of the return waters from the Bukhara drainage system results in above normal limits, no corresponding increases were measured in the Amu Darya river downstream from the return water inflow at the time of the survey. As for the metal contamination of the Amu Darya river, the survey revealed the presence of relevant sources of metal contamination downstream from Bukhara external to the agricultural drainage system. This contamination resulted in reduced sedimentation processes taking place in the limnetic zones of the Amu Darya river upstream to the dam forming the Tuyamuyn Hydro Complex. Recommendation and Outlook To fully understand the longitudinal increase of Amu Darya salinity, an evaluation of the cumulative effects of the loads from the main agricultural areas is required, also by using mass-balance models. As for the metals, an investigation should be addressed to identify the anthropogenic sources of contaminations present in the lower Amu Darya region and the metal loads should be diverted.     

多水源供水管网中铁释放规律

针对水源切换而引起的水质超标现象,开展了多水源联合供水条件下管网中铁释放规律的研究。分析了北方某城市2种水源(滦河水和长江水)的水质特点,利用实验模拟反应器分别研究了水源完全置换和供水分界线处水源混合区域的铁释放规律。结果表明,多水源供水管网的铁释放速率与水源水质密切相关,特别是水中含高浓度SO2-4和氯化物时会加快铁的释放。不同水源之间的频繁切换会破坏管垢表面的钝化层,使铁释放速率迅速变化,随后会有所缓解,但新的平衡的形成需要较长时间。供水分界线处的水源混合区域,由于水质的不断变化造成管垢表面很难形成稳定的钝化层,铁释放速率持续偏高,只有当长江水所占比例高达75%以上时才能得到抑制。     

不同工艺再生水补给对景观湖水质变化的影响

再生水回用于景观水体过程中,为了比较不同再生水工艺对景观水体富营养化的影响,以"二级出水+BAF+O3+GFH"和"二级出水+O3"作为再生水处理工艺,以岸滤(bank filtration,BF)作为水质维持工艺,进行再生水景观水体水质保障技术研究。结果表明,"二级出水+O3"出水流量较大,水力流动快,每天运行24 h,平均出水流量25.5 m3/d,氮磷含量偏高;"二级出水+BAF+O3+GFH"出水的氮磷指标控制在较低水平,GFH出水流量8～14 m3/d,水力流动较缓,湖中出现蓝藻。2套系统中BF对NH4+-N的去除率分别为30.5%和20.8%。"二级出水+O3+BF"系统中人工湖进水TN平均浓度24.309 mg/L,TP平均浓度0.583 mg/L,N/P=41,适宜水网藻生长,对湖中N(主要是NH4+-N)、P有较强的去除能力;"二级出水+BAF+O3+GFH+BF"系统中人工湖进水TP<0.05 mg/L,适宜蓝藻生长。     

我国华北地区湿地生态需水量研究探讨与应用实例

我国华北地区湿地通常处于缺水状态.当湿地分别为"资源型缺水"和"水质型缺水"时,目前常用的几种生态需水量估算方法的适用范围是不同的.水量平衡法是较通用的方法;而水量损失法和最低水位法主要适用于资源型缺水;物质平衡法和逐年环境改良法则主要应用于污染型缺水的情况.针对不同的情况可以选取相应的估算方法.本文应用不同估算方法,对河北保定白洋淀湿地和北京顺义杨镇湿地的生态需水量进行了估算,通过估算结果间的比较,反映出白洋淀湿地面临的污染问题更严重,而杨镇湿地更亟需解决的是资源型缺水问题,使其补偿措施更有针对性,能更好地协调人与湿地生态环境问的关系.     

太仓市饮用水水源污染现状和对策

根据太仓市饮用水地表水源和地下水的监测数据，分别采用单因子评价和综合评价方法，对饮用水源的水质进行评价。结果认为地表水水源已受到轻度污染，属Ⅲ类水；地下水的水质较差，已不适合于直接饮用。饮用水水源的主要污染物为COD、氨氮、挥发酚、硝酸盐氮和高锰酸盐指数。对饮用水水源的污染成因进行了全面分析，并从四个方面提出了水源安全保护对策：法律法规与行政手段、技术支撑、经济支持和宣传教育.     

小型景观湖水质模拟及应用研究

由于小型景观水体的体量和再生水补水措施的施行,其水质随环境和入水水质的变化和富营养化过程较大型水体快。由EFDC模型和WASP模型耦合建立小型浅水景观湖生态动力学模型,用实测水质数据进行参数率定与验证,可实现小型景观水体水质变化趋势的模拟,为水质管理提供决策支持。在此基础上,对民主湖在几种水质保障方案下1年的水质变化进行了模拟预测和对比,结果表明,作为富营养化程度表征的叶绿素a在空间和时间分布上均存在一定的规律性,夏季由于温度升高,叶绿素a浓度较高,说明藻类等浮游植物迅速增殖,是水质恶化水华暴发的高发期,而采取加大湖水水力循环和改善入口水质的控制方案,可使水质得到良好保障。     

油田回注水水质恶化成因的研究

为分析水质达标的处理站回注水在注水管线流动的过程中水质逐渐变差的原因,通过现场实际运行过程,分别获取了水处理站、注水站和注水井底各段的水样,进而测定了各水样的相关水质指标,并且分析了水中悬浮物的元素组成。实验结果表明,回注水在注水管线中引起管线腐蚀,腐蚀产生的Fe2+、Fe3+进一步导致溶解性油含量和悬浮固体的增加,最终得出管线的腐蚀是引起水质变差的主要原因。     

水污染·水资源·对策

本文详细论述了中国和世界的水资源状况，并论述了中国的水资源短缺状况、中国用水的优劣势，以及如何解决中国水资源短缺的措施和基本战略。     

城市水源地突发性水污染事件研究述评

日益恶化的突发性水污染事件始终是国内外大多数城市水源地安全和城市供水安全的重要威胁.从城市水源地突发性污染事件的风险源、水源地易损性、应急评估和预警技术及应急机制4个方面综述了国内外城市水源地突发性污染事件的研究进展.述评认为,应关注城市水源地的特殊易损性及突发性污染的威胁,重点研究水源地突发性污染事件的快速评估和预警技术及应急机制,全面开展城市水源地突发性污染事件的基础和实例研究.