太阳光/NH2Cl体系降解微污染物的效能及动力学

利用太阳光和一氯胺(太阳光/NH₂Cl)体系降解阿司匹林((aspirin, ASA)、氟尼辛葡甲胺(flunixin meglumine, FMME)、苯甲酸(benzoic acid, BA)以及硝基苯(nitrobenzene, NB)4种代表性微污染物,探究该体系对于微污染物的降解效能以及动力学特征。结果表明,单独太阳光以及单独NH₂Cl体系对污染物几乎均无降解效果(降解率<5%),而太阳光/NH₂Cl体系中污染物的降解效能显著提升,pH的改变对4种污染物降解效能的影响各不相同。在实验pH条件下,以活性氮自由基和活性氯自由基为主的其他活性组分和NH₂Cl对FMME的降解起主要作用(贡献率为79.27%~89.39%),而羟基自由基(HO·)始终是ASA的降解中贡献最大的活性组分(贡献率为44.9%~76.8%)。在酸性环境中,太阳光/NH₂Cl体系产生的消毒副产物质量浓度及毒性方面均大于单独NH₂Cl体系,而在碱性条件下其产生的消毒副产物质量浓度则明显降低,实际中应用本体系进行消毒时应考虑将pH调至碱性。     

二甲基亚硝胺消毒副产物的生成途径及其控制方法研究进展

二甲基亚硝胺(NDMA)是饮用水净化过程中产生的一类新型、微量、致癌消毒副产物。系统总结了二甲胺(DMA)生成NDMA的多种反应路径,包括亚硝化途径、偏二甲肼途径、氯化偏二甲肼途径等。进一步解析NDMA的前体物来源可知,药物及个人护理用品、微生物代谢物、水处理试剂及材料、管道附属材料等均可在一定条件下生成NDMA。采用前端控制技术(预氧化、物理吸附)、过程控制技术(工序优化)、末端治理技术(物理拦截、紫外降解、生物降解和金属还原)等均可在一定条件下降低出水中的NDAM浓度。     

热活化过硫酸盐预处理的餐厨垃圾凝胶基缓释氮肥制备及性能

水凝胶转化是一种有前景的餐厨垃圾资源化新方式。采用热活化过硫酸盐对餐厨垃圾浆液进行预处理,并通过聚合交联制备出餐厨垃圾水凝胶 (food waste hydrogel,FWH) 。探究了各试剂投加量对FWH吸水性能的影响,表征了水凝胶的物理化学性质。通过FWH与牡蛎壳粉复配制备出凝胶基缓释氮肥,并以淋洗实验、保水性能实验和种子发芽实验评价其作为缓释氮肥的效果。结果表明,过硫酸钾/热处理系统可在1 h内实现餐厨垃圾浆液的高效水解。FWH样品具有良好的热稳定性,展示出疏松多孔的微观结构,且-OH、-C=O 等含氧官能团以络合反应的形式参与到FWH的合成过程中。在最佳合成条件下,最大吸水率可达351.4 g·g⁻¹,高共价阳离子会显著降低FWH的吸水率。复配后的凝胶基缓释氮肥不仅解决了FWH的酸化劣性,还具有较好的缓释氮肥和保水能力,施用后小白菜种子发芽率增加了17%。本研究结果可为餐厨垃圾资源化利用提供参考。     

Fe2+联合NaClO强化污泥脱水性能与作用机理

为了强化污泥脱水性能,采用亚铁离子 (Fe²⁺) 活化次氯酸钠 (NaClO) 氧化工艺改善其脱水效果,考察了Fe²⁺/NaClO体系中Fe²⁺和NaClO投加量、初始pH对污泥脱水性能的影响,并探究强化污泥深度脱水的作用机制。研究表明,初始pH为5.0、Fe²⁺和NaClO投加量 (以总悬浮固体计) 分别为48.61和39.04 mg·g⁻¹时,污泥的脱水性能最佳,污泥含水率和比阻分别由91.32%和11.81×10¹² m·kg⁻¹降低至71.74%和1.71×10¹² m·kg⁻¹。Fe²⁺/NaClO氧化体系使胞外聚合物 (EPS) 降解和部分细胞裂解,反应生成的强氧化性的·OH会降解松散附着型EPS (LB-EPS) 和紧密黏附型EPS (TB-EPS) 中的蛋白质和多糖,改变蛋白质二级结构,导致蛋白质结构松散,暴露了更多的疏水位点,同时减少污泥表面的亲水性官能团,释放EPS结合水。Fe³⁺使污泥絮体颗粒在絮凝形成松散、多孔的絮体结构,有利于胞内结合水的排出,从而改善污泥脱水性能。本研究结果可为有效去除污泥中的结合水和提高污泥的脱水性能提供参考。