超重力强化H2O2-NaOH复合吸收液脱硝

在旋转填充床中进行H2O2-NaOH复合吸收液脱硝的实验研究。考察了旋转填充床的转速、气液比、吸收液的浓度和组分以及循环时间等因素对脱硝率的影响,并检测了吸收产物。结果表明：脱硝率随旋转填充床的转速、吸收液的浓度和组分的提高而增大;随气液比、循环时间的增大而降低。最佳的反应参数为旋转床转速1 000 r·min-1,气液比10:1,复合吸收液浓度0.04 mol·L-1 NaOH和0.2 mol·L-1 H2O2,NOx的脱除率为92%。在循环使用510 min内,脱硝率保持在88%以上,吸收产物为含NO2-和NO3-离子的溶液。     

造纸污泥生物炭对四环素的吸附特性及机理

以造纸污泥为原料,在限氧条件下,通过控制热解温度(300,500和700℃),制备生物炭(SBC300、SBC500和SBC700),比较了3种生物炭的基本理化性质;以四环素(TC)为目标污染物,研究了造纸污泥生物炭(SBC)对TC的吸附特性及机理.结果表明,SBC对TC的吸附以化学吸附为主,吸附平衡时,SBC300对TC的去除率最低,为38.8%,SBC700的去除率最高,为54.1%;同时Langmuir模型能更好地描述此吸附过程,且最大吸附量依次为SBC700(63.8mg/g)>SBC500(50.6mg/g)>SBC300(40.0mg/g).热力学分析表明,SBC对TC的吸附为自发且吸热的过程.pH值影响TC的存在形态及SBC的表面带电情况,对吸附过程有较大影响.通过吸附等温线分解法定量描述了表面吸附作用及分配作用的贡献率,结合FTIR分析,表明SBC对TC的吸附可能是分配作用、静电作用、氢键作用、π-πEDA作用及离子交换作用等共同作用的结果.     

基于聚类分析的长治市夏季VOCs来源及活性

分析长治市夏季环境VOCs浓度及其反应活性(以OH·消耗速率计),基于聚类分析与正定矩阵因子分解法(PMF)解析VOCs来源.结果表明:长治市总VOCs平均浓度为37.40μg/m3,平均活性水平为5.07s-1,具有本地新鲜排放和反应后混合的特征.机动车排放、燃煤、液化石油气/天然气(LPG/NG)使用、工艺过程和溶剂使用源对环境VOCs的贡献分别为29.7%、29.2%、23.5%、11.6%和6.1%;对具有新鲜排放特征VOCs的贡献分别为34.6%、38.4%、10.1%、8.5%和8.5%.长治市VOCs主要受本地机动车与燃煤源排放的影响,而LPG/NG使用源与工艺过程源可通过区域传输影响本地环境VOCs.可见,有效控制本地机动车与燃煤源排放、加强市区周边LPG/NG使用与工艺过程源的联防联控,是降低长治市环境VOCs浓度与O3生成的有效途径.     

上海市2020年初黑碳污染特征分析

黑碳是气溶胶的重要组分,影响着大气环境质量。自20世纪70年代以来,国际上开始探索极地地区黑碳气溶胶的污染特征,并将其列为气候变化的重要研究课题之一。该文选择上海市浦东新区灵山路、青浦区淀山湖、奉贤区海湾作为3个观测区域,分析了2020年1月15日-2月29日(新型冠状病毒肺炎疫情国内爆发期)黑碳的污染特征及其影响因素;结合2015-2020年期间浦东新区、青浦区和奉贤区环境空气质量历史数据,比较了新型冠状病毒肺炎疫情期间黑碳的排放特征。结果显示:疫情爆发期间,黑碳浓度先下降后上升,说明城市交通源排放是黑碳的主要来源;上海市城市大气中黑碳气溶胶浓度除受本地交通源影响较大外,一定程度也受外部输入的影响(包括北方重污染长距离输入和附近省市交通源污染的输入)。同时发现,疫情期间O₃作为首要污染物的天数大幅增多,远多于以PM_2.5为首要污染物的天数。     

纳米银和银离子对活性污泥系统污染物去除效率的影响

纳米银(silver nanoparticle,AgNPs)及所释放Ag+的毒性会对污水生物处理系统中的微生物造成影响,降低系统对污染物的去除效率。基于此,对表面包被聚乙烯吡咯烷酮的AgNPs在纯水和人工污水中的形貌、粒径分布、表面电位等进行了表征,以序批式反应器(sequencing batch reactor,SBR)模拟活性污泥污水处理系统,在进水中分别添加1 mg·L−1、10 mg·L−1 AgNPs和0.3 mg·L−1、3.0 mg·L−1 Ag+后,SBR连续运行50 d,考察了活性污泥系统污染物去除率的动态变化。结果表明：AgNPs在人工污水中易团聚,AgNPs浓度越高,团聚现象越明显;进水中添加10 mg·L−1 AgNPs可显著降低SBR对COD、${{\rm{NH}}_4^ + }$-N及${{\rm{PO}}_4^{3 - }}$的去除率,其抑制效应主要来自于AgNPs本身而不是其释放的Ag+;添加1 mg·L−1 AgNPs和0.3 mg·L−1、3.0 mg·L−1 Ag+对活性污泥系统去除COD有抑制效应,但COD去除率仍高于60%,可以满足城镇污水处理厂污染物排放一级A标准(GB 18918-2002);添加1 mg·L−1 AgNPs可显著抑制活性污泥系统对${{\rm{PO}}_4^{3 - }}$的去除;进水中分别添加1 mg·L−1、10 mg·L−1 AgNPs和0.3 mg·L−1、3.0 mg·L−1 Ag+对SBR出水中${{\rm{NO}}_2^ -} $-N和${{\rm{NO}}_3^ -} $-N去除率没有影响。鉴于目前进入城镇污水处理系统中AgNPs的浓度远低于1 mg·L−1,故AgNPs对活性污泥污水处理系统中污染物的去除没有显著抑制效应。     

微生物燃料电池降低活化内阻和欧姆内阻技术研究进展

微生物燃料电池(MFCs)技术是一种集污水净化和能源转化为一体的新型污水处理与能源回收技术,但是由于受到来自于阴极和阳极上不可逆反应过程和所用材料本身的限制,产生了由活化内阻、欧姆内阻等导致的电量损失,致使该技术难以获得较高且稳定的能量输出,进而制约其进一步发展。随着近年来材料和生物领域的技术进步,上述损失可以通过合理的设计而减少。针对降低内阻的2个主要组成部分——活化内阻和欧姆内阻,系统总结了近期在提高MFCs产电性能方面的技术进展,主要包括产电菌筛选、电子传递机理阐释、电极材料及功能修饰手段革新、分隔材料进步和反应器构型优化,并对未来降低MFCs内阻的技术发展进行了展望。     

MOFs在水处理应用领域研究的文献计量学分析

金属有机框架（MOFs）材料具有比表面积大、孔隙率高,结构和功能可调等优异特性,在水处理领域应用广泛。为深入了解MOFs在水处理应用领域的研究热点和发展趋势,采用文献计量学方法,利用VOSviewer软件对Web of Science^TM核心合集数据库中MOFs在水处理应用领域相关文献进行定量分析。结果表明：1995—2021年MOFs在水处理应用领域研究发文量共1 281篇,发文量总体呈逐年递增的趋势;中国是该研究领域发文量和总被引次数最高的国家,发文量达800篇,但篇均被引次数相对较低;Jhung S H是该领域最富有成效的作者,其发表的14篇论文总被引次数为1 657次。该领域研究热点为使用MOFs改性复合升级材料（如MOFs衍生碳、MOFs膜等）及运用吸附去除、催化降解等方式处理水中的染料、重金属离子等典型污染物,未来应注重低廉高效合成方法的探索,材料稳定性和可重复性的提升以及改性方式和污染物结构特性的构效关系,复合物或衍生物的作用机制等方面的研究。

     

辽河保护区支流河口湿地研究

针对过去几十年中支流污染及生态用水匮乏导致的辽河保护区天然湿地破坏问题,统筹考虑水利工程、生态修复、生物多样性保护等因素,提出在9条污染支流构建以表流牛轭湖湿地、坑塘湿地为主的湿地群,以实现水质良好、生态健康、景观优美河流构建。河口人工湿地面积由支流污染负荷和枯水期水量计算而定,枯水期水力负荷一般选0.01~0.1 m³/(m²?d),丰水期水力负荷一般选择0.1~1.5 m³/(m²?d),停留时间5~7 d,洪水期1 d。经过河口人工湿地后,设计出水COD_Cr降至50 mg/L以下,氨氮浓度降至5 mg/L以下。支流河口湿地的建设为辽河干流水环境持续改善提供了保障。     

AlCl3与Al13对不同HA浓度含氟废水的处理效果及作用机理

混凝是一种重要的除氟工艺。以不同腐殖质(HA)浓度的含氟废水为研究对象,对比高正电性分子[AlO₄Al₁₂(OH)₂₄(H₂O)₁₂]⁷⁺(Al₁₃)和氯化铝(AlCl₃)2种不同形态混凝剂的除氟效果。结果表明,在纯氟水中,增加混凝剂投加量,除氟率均为先升高后下降,而在HA存在的条件时,混凝剂的除氟效果是氟和有机物的竞争作用与三元络合促进作用在动态平衡下的结果。氟离子和有机物混合废水中的氟离子能够促使有机质中酚羟基与Al₁₃的络合。Al₁₃在混凝过程中会形成三元络合物,促使氟离子脱离水相,因此,除氟效果更好。当溶解性有机碳质量浓度为5 mg·L⁻¹时,Al₁₃的最高除氟率可达88.8%。     

垃圾焚烧飞灰中重金属固化稳定机理及系统评价方法的研究进展

垃圾焚烧飞灰中的重金属是必须处理的环境污染物。目前,对于垃圾焚烧飞灰的固化稳定化处理已经有了大量的实验研究。但是,不同地区垃圾焚烧厂产生的飞灰中,重金属含量和形态大不相同,故相应的飞灰仍然难以实现大规模、普适性的处理。在查阅文献及实际调研的基础上,系统总结了垃圾焚烧飞灰中重金属的存在形态与浸出特性;通过对重金属固化稳定机理的分析,指出了垃圾焚烧飞灰固化材料和稳定剂选择的方向。此外,还计算了不同的固化剂与稳定剂对不同重金属的固化率,发现材料复配的方式对多种重金属的稳定效果较好。最后,比较了不同评价方法在垃圾焚烧飞灰固化系统选择中的应用效果,指出综合评价方法是目前相对较完善、系统的方法,在工程实际中具有广阔的应用前景。