Removal of sulfamethoxazole and sulfapyridine by carbon nanotubes in fixed-bed columns

Sulfamethoxazole (SMX) and sulfapyridine (SPY), two representative sulfonamide antibiotics, have gained increasing attention because of the ecological risks these substances pose to plants, animals, and humans. This work systematically investigated the removal of SMX and SPY by carbon nanotubes (CNTs) in fixed-bed columns under a broad range of conditions including: CNT incorporation method, solution pH, bed depth, adsorbent dosage, adsorbate initial concentration, and flow rate. Fixed-bed experiments showed that pH is a key factor that affects the adsorption capacity of antibiotics to CNTs. The Bed Depth Service Time model describes well the relationship between service time and bed depth and can be used to design appropriate column parameters. During fixed-bed regeneration, small amounts of SMX (3%) and SPY (9%) were irreversibly bonded to the CNT/sand porous media, thus reducing the column capacity for subsequent reuse from 67.9 to 50.4 mg g^?1 for SMX and from 91.9 to 72.9 mg g^?1 for SPY. The reduced column capacity resulted from the decrease in available adsorption sites and resulting repulsion (i.e., blocking) of incoming antibiotics from those previously adsorbed. Findings from this study demonstrate that fixed-bed columns packed with CNTs can be efficiently used and regenerated to remove antibiotics from water.     

基于BP人工神经网络的城市PM2.5浓度空间预测

针对PM2.5日均质量浓度,采用BP人工神经网络模型,预测研究区空气中PM2.5浓度的空间变异,通过与普通克里格(Ordinary Kriging)插值方法对比验证BP人工神经网络预测模型的精度.结果表明:BP人工神经网络预测模型下研究区检验样本点位置的PM2.5仿真浓度与观测浓度之间的均方差、平均绝对误差、平均相对偏差和相关系数分别为0.296 μg2/m6、0.412 μg/m3、1.650％和0.851;而与此同时,普通克里格插值方法下的对应结果分别为1.041 μg2/m6、0.689 μg/m3、11.910％、0.638.研究成果在肯定BP人工神经网络预测模型可用于揭示PM2.5浓度空间变异特征的同时,也证实了其相对于普通克里格插值方法在固定空间点位准确预测PM2.5浓度方面的优势.     

钢渣掺量对泡沫混凝土砌块性能的影响

泡沫混凝土是一种环保、节能的保温隔热材料,以其优良的保温性能,受到越来越多研究者的关注。对钢渣的特性进行了分析测试,对钢渣不同掺量对泡沫混凝土砌块特性的影响进行了研究,结果表明,采用添加5％～35％钢渣所制备的钢渣泡沫混凝土砌块,其密度等级为JC／T1062—2007中的B10级,掺人5％、15％钢渣的泡沫混凝土抗压强度达到A3．5等级,掺人25％、35％钢渣的泡沫混凝土抗压强度达到A2．5等级。随着钢渣掺量的增大,抗压强度、抗折强度降低,吸水率增大。在同一钢渣掺量的情况下,泡沫混凝土砌块的抗压强度变化率增加显著,而且随着钢渣的加入量升高而增大。钢渣的加入有利于提高泡沫混凝土砌块的后期抗压强度。     

Ti（Ⅳ）催化臭氧／过氧化氢预处理酸性难降解废水

在Ti（Ⅳ）和过氧化氢存在条件下,考察了臭氧化酸性苯乙酮溶液、硝基苯溶液和垃圾渗滤液（浙江衢州某垃圾填埋场）的预处理效能。结果表明,在pH2．86条件下,单独臭氧化处理对苯乙酮、硝基苯和垃圾渗滤液的COD去除率分别为10．1％、44％和28．6％。BOD,／COD值分别从原来的0．039、0．060和0．085提高到了0．130、0．158和0．174,仍属生化难降解废水。当体系加入Ti（Ⅳ）后,臭氧化苯乙酮和硝基苯的COD去除率分别达到了75．5％和65％,BOD;／COD则提高到了0．679和0．314,可生化性提升明显。对于垃圾渗滤液,只有当体系加入Ti（Ⅳ）和H22后,臭氧化COD的去除率达到66．6％,BOD、／COD提高至0．425。上述结果对酸性难降解废水的处理实际意义非常突出。     

昆明市污水排水系统产甲烷规律的模拟实验研究

通过对昆明市餐饮和居民生活污水厌氧模拟实验研究,初步探讨生活污水中CH4的产生规律,实验结果表明,在自然条件下,餐饮和居民生活污水中产生的甲烷浓度最大值分别为1.63 mg/L和3.82 mg/L。并且将COD、硫酸盐、硫化物、TN的浓度变化与甲烷浓度变化进行Pearson简单相关性分析,结果表明,1/COD、COD/硫酸盐和1/TN与甲烷在置信度为0.01时极显著相关,硫化物与甲烷在置信度为0.05时不相关;COD、硫酸盐和TN浓度的变化对生活污水中甲烷的产生起关键性作用。对居民生活污水中甲烷产生规律进行温度和pH控制分析研究,实验结果表明,生活污水在25~30℃时,24 h内甲烷产生量最大值为8.6494 mg/L,明显大于其他温度段的甲烷产生量;在pH为7~8之间时,甲烷的产生量在24 h内达到的最大值为3.0477 mg/L,明显高于其他pH控制段的甲烷产生量。     

接种不同污泥源条件下厌氧氨氧化菌的特性

2组ASBR接种污泥源分别为好氧硝化污泥、好氧硝化污泥和厌氧氨氧化污泥按2：1比例}昆合的混合污泥。在相同条件下,经过驯化培养均实现了厌氧氨氧化的稳定运行。接种好氧硝化污泥的反应器的适应期为29d,经过105d的培养反应器成功启动;接种混合污泥的反应器的适应期为13d,经过49d反应器启动成功。从2组ASBR污泥中提取细菌总DNA,经过厌氧氨氧化菌特异引物Pla46rc／Amx820对污泥样品进行PCR扩增、克隆和测序等分析。实验结果表明,接种不同污泥源条件下的反应器中厌氧氨氧化菌的特性存在差异,接种污泥源为好氧硝化污泥的反应器中存在的厌氧氨氧化菌种为CandidatusKuenenia,而接种混合污泥的反应器中存在的厌氧氨氧化菌种为CandidatusAnammox—oglobus,与最初接种的混合污泥中的厌氧氨氧化菌相同。当接种污泥中存在厌氧氨氧化菌时,该菌株经过长时间的驯化可成为优势菌种,而当接种污泥中无厌氧氨氧化菌存在时,CandidatusKueneniasp．可以在反应器中占主导,具有更强的竞争优势。     

城市污水条件下ASBR厌氧氨氧化的启动与脱氮性能

采用ASBR在城市污水条件下进行厌氧氨氧化的启动与脱氮性能研究。实验接种好氧硝化污泥,在温度为(35±1)℃、HRT为24 h、pH为7.3～8.5的条件下经过130 d的培养,成功启动了厌氧氨氧化反应。实验结果表明,厌氧氨氧化反应稳定运行时,TN容积负荷平均为0.179 kg/(m3.d),NH4+-N、NO2--N和TN去除率分别达到了95.30%、91.30%和76.28%。启动期和稳定运行期NH4+-N、NO2--N去除量和NO3--N生成量的比值分别达到1∶1.54∶0.25和1∶1.27∶0.27;稳定运行期进出水pH差值由启动时的0.85下降到0.24。启动期反硝化和厌氧氨氧化反应同时存在而在稳定运行期厌氧氨氧化发展成为主导反应。MLSS和MLVSS/MLSS先减少后增加,反映了启动过程中硝化细菌、反硝化细菌的衰亡和厌氧氨氧化菌逐渐富集的过程,这与反应器的宏观运行效果相一致。     

热改性斜发沸石对富营养化水体的脱氮除磷效果

氮、磷是导致水体富营养化且又较难去除的一类物质。实验采用模拟的方法研究了天然沸石和不同温度改性沸石的脱氮除磷效果。结果表明,天然沸石对氮、磷静态吸附去除率分别达71%和91%。随着改性温度的升高,350℃改性沸石振荡吸附氮、磷效果最好,较之天然沸石提高了18%,改性温度继续上升则呈下降趋势。不同沸石对氮、磷的吸附特征可用一级动力学方程进行描述,其中350℃改性沸石对氮、磷的吸附特征在不同的固液比情况下均符合一级动力学方程。     

4种人工湿地基质对马拉硫磷的吸附特性

通过基质对马拉硫磷的等温吸附和吸附动力学实验,研究天然土壤、煤渣、沸石、砾石对马拉硫磷的吸附特性,为人工湿地处理含马拉硫磷废水提供理论依据.结果表明:马拉硫磷浓度为2.25 ～ 90 mg/L条件下,Langmuir和Freundlich方程均能较好地拟合4种基质对马拉硫磷的等温吸附过程,并且Freundlich方程的拟合效果要好于Langmuir方程.马拉硫磷的理论饱和吸附量大小依次为天然土壤(9.9304 mg/g)＞煤渣(1.6173 mg/g)＞沸石(0.6039 mg/g)＞砾石(0.3965 mg/g).4种基质对马拉硫磷的缓冲能力大小依次为天然土壤＞煤渣＞沸石＞砾石,即当进水马拉硫磷浓度波动较大时,作为湿地基质天然土壤使人工湿地系统维持稳定出水水质的能力最强.马拉硫磷浓度为4.5 mg/L条件下,吸附动力学模型Elovich方程能较好地拟合4种基质对马拉硫磷的吸附动力学特征,说明4种基质对马拉硫磷的吸附是表面吸附和内部扩散吸附共同作用的结果.因此,天然土壤和煤渣适宜作为处理含马拉硫磷废水的人工湿地基质.