无硫膨胀石墨的制备及吸油性能

通过单因子实验考察了无硫膨胀石墨制备过程中氧化剂及插层剂用量、氧化反应及插层反应时间、氧化反应及插层反应温度对无硫膨胀石墨膨胀体积的影响。通过正交实验确定了制备无硫膨胀石墨的最优条件是:石墨(g)∶浓硝酸(mL)∶30%H2O2(mL)∶乙酸酐(mL)=1∶2.25∶0.25∶0.6,在30℃条件下氧化反应60 min,加入插层剂后在60℃条件下插层反应90 min,此条件无硫膨胀石墨的膨胀体积达317 mL/g使用XPS、FT-IR、XRD和SEM对无硫膨胀石墨进行了表征并对其吸油性能和再生性能进行了研究。结果表明,所制备无硫膨胀石墨对原油和柴油的最大吸附量分别为66.3 g/g和62.7 g/g。吸附原油后的无硫膨胀石墨抽滤再生后首次再生率为49.1%,原油的回收率为64.5%。     

复合生物膜-活性污泥反应器同步脱氮除磷

通过实验研究比较了复合生物膜-活性污泥反应器(HY)和传统活性污泥反应器(AS)的脱氮除磷效果。结果表明,在水力停留时间(HRT)16 h、污泥龄12～15 d、水温19～21℃、pH 6.3～7.8的条件下,复合生物反应器比活性污泥反应器运行更稳定,未发生污泥膨胀。在相同运行条件下,复合生物反应器对COD、TN和TP的去除率分别为95%、91%和98%,而活性污泥反应器对COD、TN和TP的去除率分别为85%、84%和90%。稳定工况下复合生物反应器的比硝化、比反硝化速率,比吸磷、比释磷速率均高于活性污泥反应器,且微生物相更加丰富。通过建立16S rDNA克隆文库发现生物膜和活性污泥的微生物群落结构均具有高度多样性,但生物膜微生物的微生物相比活性污泥更复杂。     

Fenton 法降解抗生素磺胺间甲氧嘧啶钠

应用Fenton高级氧化技术降解水溶液中抗生素磺胺间甲氧嘧啶钠(SMMS),系统探讨了起始pH、CSMMS、CFe2+、CH2O2和温度等因素对SMMS降解效果的影响。结果表明:CSMMS=4.53 mg/L,pH=4.0,CH2O2=0.49 mmol/L,CFe2+=19.51μmol/L,T=25℃为最佳反应条件。在最佳条件下,87.4%的SMMS可以在120 min内降解。反应动力学研究表明Fenton氧化降解SMMS分为两个阶段,快速反应阶段和慢速反应阶段,并建立了两阶段动力学模型,模型拟合结果较好。研究结果为含有SMMS的污废水处理提供了基础数据和科学参考。     

高效聚合氯化铝对超滤膜污染影响的中试研究

针对某水厂以超滤为核心的短流程水处理工艺,在通过聚氯乙烯(PVC)超滤膜之前选择不同投加量(5、10、15和20 mg/L)的高效聚合氯化铝(HPAC)对长江下游原水进行混凝处理。通过跨膜压差(TMP)增长趋势、CODMn的去除率以及混凝后的水质,可知HPAC的最优投加量为15 mg/L。在此投加量下,运用体积排阻色谱法分析原水、膜前水、膜后水中各相对分子质量有机物的变化,可以发现混凝去除有机物的效果要优于超滤截留的。继而将HPAC与另外4种常用混凝剂:硫酸铝(分析纯)、氯化铁(化学纯)、聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁进行对比,结果表明,在它们各自最优投加量下,HPAC能够更有效地减缓超滤膜TMP的增长率,从而降低膜污染。因此,认为HPAC是与PVC超滤合金膜契合效果最佳的混凝剂。     

曝气和pH对城市污染河道底泥氮形态的影响

以城市重污染河道表层沉积物为研究对象,采用模拟实验方法,探讨了不同曝气方式(水曝气和泥曝气)、上覆水初始pH(自然状态pH=7和pH=11)对城市污染河道底泥氮形态的影响。结果表明:采用水曝气+pH11方式对城市重污染河道上覆水、间隙水中总氮去除率分别为70.03%和44.66%;泥曝气+pH7方式对上覆水、间隙水、底泥中氨氮去除率分别为94.31%、84.07%和68.29%;底泥pH与上覆水总氮浓度呈正相关(p<0.05);泥曝气+pH11方式使底泥含水率、烧失率明显升高,继而影响各形态氮在泥水系统中的赋存,其中底泥吸附态氨氮含量与底泥含水率呈显著负相关(p<0.01),间隙水可溶态氨氮浓度与底泥烧失率显著正相关(p<0.01)。     

Characterization of the extracellular biodemulsifiers secreted by Bacillus cereus LH-6 and the enhancement of demulsifying efficiency by optimizing the cultivation conditions

A highly efficient demulsifying strain, LH-6, was isolated from petroleum-contaminated soil and identified as Bacillus cereus by 16S rDNA gene analysis. It achieved 95.61 and 95.40 % demulsifying ratios within 12 h for water-in-oil (W/O) and oil-in-water (O/W) model emulsions, respectively. Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and thin-layer chromatography (TLC) detections indicated that the LH-6’s extracellular biodemulsifiers were different types of lipopeptides for the W/O and O/W emulsions. Optimization of the culture medium composition was conducted to improve the biosynthesis and demulsifying efficiency of the biodemulsifier. The optimal carbon source was liquid paraffin, while waste frying oil could also be an alternative carbon source. The optimal nitrogen sources were ammonium sulfate and yeast extract. To further enhance the biodemulsifier efficiency, the optimal cultivation conditions were determined using response surface methodology (RSM) based on central composite rotation design (CCRD). Using the optimized cultivation conditions, the demulsifying ratios increased to 98.23 and 97.65 % for the W/O and O/W model emulsions, respectively.     

Investigations on mobility of carbon colloid supported nanoscale zero-valent iron (nZVI) in a column experiment and a laboratory 2D-aquifer test system

Nanoscale zero-valent iron (nZVI) has recently gained great interest in the scientific community as in situ reagent for installation of permeable reactive barriers in aquifer systems, since nZVI is highly reactive with chlorinated compounds and may render them to harmless substances. However, nZVI has a high tendency to agglomerate and sediment; therefore it shows very limited transport ranges. One new approach to overcome the limited transport of nZVI in porous media is using a suited carrier colloid. In this study we tested mobility of a carbon colloid supported nZVI particle “Carbo-Iron Colloids” (CIC) with a mean size of 0.63 μm in a column experiment of 40 cm length and an experiment in a two-dimensional (2D) aquifer test system with dimensions of 110?×?40?×?5 cm. Results show a breakthrough maximum of 82 % of the input concentration in the column experiment and 58 % in the 2D-aquifer test system. Detected residuals in porous media suggest a strong particle deposition in the first centimeters and few depositions in the porous media in the further travel path. Overall, this suggests a high mobility in porous media which might be a significant enhancement compared to bare or polyanionic stabilized nZVI.     

洞庭湖湿地土壤持水能力及其影响因素研究

土壤持水能力是反映土壤调节水文和供给植物耗水的重要指标,受土壤有机质、容重、机械组成和植物地下生物量的直接或间接影响。与森林和农田生态系统相比,湿地土壤持水能力关注较少。于2010年12月,对洞庭湖湿地3种主要植被（苔草、芦苇和杨树）土壤持水能力、土壤理化性质和地下生物量进行了调查,并采用主成分分析对影响土壤持水能力的主要环境因子进行了分析。结果表明：除非毛管孔隙度外,3种植被上层土壤的总孔隙度、毛管孔隙度、田间持水量和含水量差异显著,均为苔草＞芦苇=杨树,而中、下层无显著差异。沙粒为苔草≥杨树≥芦苇,而粗粉粒、细粉粒和粘粒均为杨树≥芦苇≥苔草;容重为杨树≥芦苇＞苔草,有机质为苔草=芦苇＞杨树。各级别生物量在植被类型大小顺序不一：总地下生物量、0～1 mm和＞5 mm径级地下生物量均以芦苇最大,而1～5 mm径级地下生物量则以苔草最大。主成分分析表明,上层土壤,容重、有机质和1～5 mm径级地下生物量是影响其持水能力的主要因素,而中层土壤和下层土壤,环境因子对土壤持水能力的影响很小。此研究对于洞庭湖生物多样性保护和湿地管理政策的制定具有重要意义     

骨炭对水中不同形态Sb吸附和解吸的影响

采用骨炭作为吸附剂,研究其在不同骨炭用量、pH值和温度条件下对水中Sb（Ⅲ）和Sb（Ⅴ）吸附和解吸的影响。结果表明,骨炭对Sb（Ⅲ）的吸附效果远好于Sb（Ⅴ）,在0.2~8.0 mmol/L的Sb（Ⅲ）和Sb（Ⅴ）浓度下,骨炭对这2种形态Sb的去除率分别为46.1%~78.6%和9.6%~31.7%。采用Langmuir方程和Freundlich方程均可以很好地拟合骨炭对Sb（Ⅲ）和Sb（Ⅴ）的吸附,Sb（Ⅲ）和Sb（Ⅴ）的最大吸附容量分别为110.1034 mg/g和17.4167 mg/g。骨炭对Sb（Ⅲ）的解吸也大于对Sb（Ⅴ）的解吸。骨炭对Sb（Ⅲ）和Sb（Ⅴ）的吸附受不同骨炭用量、pH值和温度影响。     

A/O+MBR工艺处理玉米深加工废水的中试研究

实验基于企业污水站的改造工程,研究了MBR对玉米深加工废水的处理效果并对工艺运行参数优化提出建议.结果表明,该工艺对COD的去除率可以达到90％以上,出水稳定在26 mg/L左右;出水NH4-N达到1 mg/L以下;TN去除率达到70％以上,出水TN达到10 mg/L以下,出水完全达到排放标准.通过4种工况的比较,说明在污泥浓度8 g/L左右,曝气池内DO在3 mg/L左右,MBR内DO＞4 mg/L,好氧段停留时间13.5 h,并保证3h以上的缺氧段水力停留段时间的条件下,A/O+ MBR工艺可以有效去除玉米深加工废水中的污染物.