高效除砷分子筛新型材料制备及其吸附特性研究

为提高4A分子筛(MS)对水溶液中砷的吸附性能,以MS为载体,采用浸渍法制备载铁分子筛(FMS)和铁锰分子筛(FMMS)作为除砷吸附剂,利用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、比表面积测试法(BET)等手段对MS和FMS微观结构特点进行表征,并开展批次试验考察FMS和FMMS对水中五价砷(As5+)和三价砷(As3+)的吸附效果,对FMS吸附As5+过程进行吸附动力学、等温吸附试验和吸附热力学等拟合.结果表明:①铁盐浸渍改性能有效提高MS比表面积、改善其表面结构,改性后FMS是一种窄孔径、尺寸均匀的介孔材料,比表面积和孔体积分别从27.38 m2/g和0.068 cm3/g增至281.25 m2/g和0.16 cm3/g,平均孔径由9.93 nm减至2.21 nm;MS微观结构由密实粗糙颗粒转变为疏松多孔隙结构.②FT-IR表明,铁盐浸渍形成的铁氧化物主要与MS结构中O—H、Al—O和Si—O结合;批次试验设定ρ(As5+)为4 mg/L,与MS相比FMS对As5+的去除率约提高70%.③吸附动力学结果显示,FMS对As5+的吸附过程符合准二级动力学模型,相关系数(R2)达0.99,反应过程中化学吸附起主要作用.④等温吸附试验表明,FMS对As5+吸附过程与Freundlich等温吸附模型拟合程度较高,相关系数(R2)达0.98,计算最大吸附容量为9.9 mg/g.⑤热力学参数ΔG、ΔH和ΔS计算表明,温度升高有利于FMS吸附砷,反应过程中FMS表面固体与溶液的混乱度上升.⑥与FMS相比,FMMS对As3+吸附性能有效提高,ρ(As3+/As5+)(As3+与As5+共存条件下溶液质量浓度)分别为2.0、4.0、6.0 mg/L下,FMMS去除率分别约提高26.34%、28.06%和28.09%.研究显示,利用铁盐浸渍法对MS改性可有效提升其对As5+和As3+的吸附容量,发挥材料的实际运用价值.      

O3-BAC深度处理石化废水厂尾水的特性及菌群结构分析

采用连续流O_3-BAC对华北某石化废水处理厂尾水进行了中试处理实验,研究了O_3氧化对COD及UV254处理效果的影响,同时对处理过程中有机物的变化特性及稳定运行30 d时BAC填料中的微生态环境进行了分析.结果表明,在O_3接触时间为40 min,O_3投加量为20 mg·L-1,BAC单元空床停留时间为1.5 h条件下,O_3-BAC工艺出水COD为24 mg·L-1,平均去除率为40.4%,相对于单独BAC工艺去除率提高10.0%,UV254的平均去除率为55.1%,且COD与UV254之间呈一定的相关性,相关系数R2为0.89;O_3氧化后相对分子质量1×103的比例由尾水中的69.0%提高到了87.0%,O_3-BAC工艺中NPOC的去除率为45.8%,较单独BAC工艺提高23.0%,且BAC单元去除的NPOC主要由相对分子质量1×103的组分所贡献;经GC-MS图谱及有机物统计分析,经O_3氧化后烷烃类、不饱和酯类及酚类等有机物得到明显的去除;O_3氧化后BAC单元的微生态环境得到明显改善,其中微生物种类(丰度在1.0%以上)由6种增加到了11种.O_3-BAC工艺可以有效应用于石化尾水的深度处理中.     

水库与河流沉积物中好氧甲烷氧化菌群落差异性研究

甲烷在自然生态系统碳循环过程中起着重要作用,氮素形态的差异影响了甲烷氧化菌的氧化作用.选取北京市密云水库和北运河两类不同污染类型的水体作为研究区域,采用克隆文库分子生物学的方法,探究氮素形态及其来源的差异对MOB细菌群落特征的影响.结果表明：密云水库与北运河沉积物中氮素形态有显著差异,水库中氮素以NO₃^--N为主,河流中氮素以NH₄⁺-N为主;氮素形态的差异影响了MOB细菌的系统发育,密云水库沉积物中MOB细菌的高同源性菌群主要来自湖泊生态系统,与NO₃^--N有较强的响应关系,北运河沉积物中MOB细菌高同源性菌群主要来自污水处理厂废水和活性淤泥,与NH₄⁺-N有较强的响应关系,不同环境中氮素对MOB细菌的影响主要依赖于氮素的主要存在形态及其主要来源.北运河等重污染河流中MOB细菌群落的联系更紧密更趋于模块化,对环境变化的敏感程度更高,微生物更脆弱,更容易受到水质变化以及人类活动的干扰.北运河沉积物中NH₄⁺-N对MOB细菌氧化速率的抑制性强于密云水库沉积物中NO₃^--N对甲烷氧化的抑制作用.重污染的城市河流中高浓度的NH₄⁺-N通过抑制甲烷氧化速率和促进产甲烷产生速率的双重作用影响了河流沉积物中甲烷的产生.     

重金属与富里酸的竞争络合作用对其在多孔介质中运移的影响

为了研究在土壤地下水环境中运移时,多种重金属在可溶性有机质上的竞争络合作用,于阜新彰武采集草炭土并提取富里酸(FA),通过柱实验,分析了重金属与FA在多孔介质(石英砂柱)中共同运移时,FA对重金属Zn~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)运移的促进或抑制作用,以及这些重金属在FA上的竞争作用。结果表明,FA与单一组分重金属(Zn~(2+)、Pb~(2+)、Cd~(2+))在多孔介质中共同运移时,运移能力大小排序为Zn~(2+)Cd~(2+)Pb~(2+);与两组分重金属(Zn~(2+)+Pb~(2+)、Zn~(2+)+Cd~(2+)、Pb~(2+)+Cd~(2+))共同运移时,Zn~(2+)会抑制Pb~(2+)和Cd~(2+)的运移,Cd~(2+)会抑制Zn~(2+)和Pb~(2+)的运移,Pb~(2+)会促进Zn~(2+)和Cd~(2+)的运移;与三组分重金属(Zn~(2+)+Pb~(2+)+Cd~(2+))共同运移时,竞争运移的能力大小为Zn~(2+)Cd~(2+)Pb~(2+)。     

恶臭分析

恶臭是一种发生源多,污染面广的公害,不少恶臭物质同时也是“三致”(致癌、致畸、致突变)物质,不仅影响环境质量,而且危害人体健康.已引起国内外环境保护工作者的关注.恶臭分析有如下特点:1)恶臭是由多种性质各异的化合物组成,需要作多种成份的全分析或主要成份分析.2)名成份含量相差大,要求所用的分析方法线性范围宽.3)各成份检测限不同.对于微量组份,需进行富集或浓缩.同时选择高灵敏的分析方法.     

毛细管气相色谱法分析水中痕量氯酚

受化工、造纸、农药等污染的地面水和加氯的自来水中含有氯酚类化合物。氯酚在水中的存在量达到PPb级浓度时,即会出现明显的恶臭味,由于这些化合物有致癌,致畸、致突变的潜在危险,美国环境保护局已把氯酚类化合物,列为水中优先分析的有机污染物。对于水中微量氯酚的测定,国内外文献报道中多数采用树脂富集,乙酸酐衍生化后,气相色谱法测定,但在富集树脂、色谱柱、富集和衍生化操作方法上颇具差异。作者用国产GDX-401树脂富集水中氯酚类化合物,在经过改装的     

“老龄期”填埋场渗滤液COD蒸发规律研究

“老龄期”填埋场渗滤液由于可生化性差而难于处理。采用常规蒸发、减压蒸发和载气蒸发处理不同pH值的“老龄期”渗滤液。实验结果表明，3种蒸发方式下，冷凝液CODF降过程中均存在明显的浓度转折点，转折点之后COD维持较低水平，为“老龄期”渗滤液的“三分处理法”提供理论依据。与常规蒸发相比，减压蒸发和载气蒸发的前期冷凝液COD较高，且浓度转折点偏后。     

硫铝酸盐水泥对氟石膏的改性研究

以硫铝酸盐水泥为激发剂对氟石膏进行改性,实验表明:硫铝酸盐水泥的加入可以提高氟石膏的水化活性,缩短氟石膏的凝结时间,使试件的耐水性及强度均有较大幅度的提高.通过控制硫铝酸盐水泥(SAC)在氟石膏中的掺量可以取得最佳效果.     

活性炭纤维低温吸附氧化NO的试验研究

应用活性炭纤维(ACFs)进行了NO的低温吸附氧化试验，分析了NO转变为NO2的机理，讨论了氧含量、反应温度、NO起始浓度、水分等因素对NO吸附转化的影响。试验结果表明：随着氧含量、NO的起始浓度增加。稳定阶段的NO转化率增加；随着反应温度升高、水分增加，稳定阶段的NO转化率变小；流速增加，稳定阶段的NO转化率变化不大。     

PAN-ACF表面物化特性及其吸附能

活性炭材料低温脱硫、脱硝是目前认为很有应有前景的技术之一。用两种不同方法对PAN—ACF(聚丙烯腈基活性炭纤维)进行催化处理，分析研究其表面物理化学特性，并计算其表面吸附能。结果表明，先后经硫酸和氨水浸泡催化处理的PAN—ACF，其吸附能量最大且含氮量最高。