活性炭表面改性及其对Cr（Ⅵ）的吸附性能

以HNO3、NaOH、FeCl3和海藻酸钠(SA)为改性剂,采用浸渍法制备了6种改性粉末活性炭,研究其对Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,以FeCl3直接改性和NaOH/FeCl3复合改性的粉末活性炭(分别标记为PAC-3和PAC-6)对Cr(Ⅵ)的吸附能力最强,在室温(20±1)℃下,处理质量浓度为30 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液25 mL,pH为4.02,PAC-3用量为0.25 g,静置吸附90 min,吸附率可达98%,吸附后的PAC-3可用0.1 mol/L NaOH溶液洗脱,可回收Cr(Ⅵ)。共存物质中,NaNO3和PO34-对Cr(Ⅵ)的吸附基本无影响,Na2CO3和Na2SO4有抑制作用,其中Na2CO3抑制作用最大。初步推测,吸附机制是静电吸引、络合反应、离子交换和还原反应共同起作用。     

氧化锰矿渣改性制备SCR脱硝催化剂

以锰酸钾生产过程中产生的氧化锰矿渣为原料,制备了一系列Mn基SCR脱硝催化剂。研究了活性炭、二氧化钛、以及含锰量的变化对催化剂的脱硝活性的影响。结果表明,直接由矿渣制备的催化剂和添加活性炭、二氧化钛制备的催化剂,其最大脱硝率分别为40%和78%。XPS表征发现催化剂中的锰元素存在多种氧化价态,活性炭的加入在一定程度上改变了不同价态之间的相对含量;在矿渣中加入硫酸锰后,发现总锰含量达到10%时,催化剂的最大脱硝率从78%降低至57%,XRD测试发现硫酸锰的加入导致S2O27-物种的生成,可能是引起催化剂活性下降的原因之一;而加入醋酸锰至总锰含量达到10%时,增大了催化剂的活性温度窗口,当总锰含量达到20%时,在空速10 000 h-1条件下,催化剂的最大脱硝率达到86.7%。     

机械淋滤-厌氧生物组合工艺处理有机生活垃圾中试研究

采用机械淋滤/厌氧生物组合工艺,充分发挥机械淋滤反应器的水解酸化功能和厌氧生物反应器的产甲烷功能,对有机生活垃圾进行了中试规模处理。厌氧生物反应器经过接种,15 d驯化完成。厌氧反应器出水回流淋洗水量对机械淋滤反应器运行特征有较大影响,当回流淋洗水量为3.0 m3/d时,淋滤液COD、VFA第8天时浓度分别为41 000 kg/L和2 000 kg/L。对机械淋滤反应器/厌氧反应器组合工艺进行了多批次实验,每吨有机生活垃圾平均产生沼气87.2 m3,甲烷含量稳定在75%,平均产沼系数为0.46 m3/kg COD,厌氧生物反应器出水COD平均值为560 mg/L,在对有机生活垃圾处理的同时实现有机生活垃圾资源化利用。     

超声协同下镍铁双金属化合物催化降解水溶液中的四氯化碳

以水合肼作为还原剂、PVP作为稳定剂,在碱性条件下借助水热途径制备了Fe Ni3双金属化合物,并对其物相结构与外观形貌进行了表征。在超声协同作用下用自制的Fe Ni3化合物微粉作为催化剂对水溶液中的四氯化碳进行了催化降解处理,考查了超声功率、催化剂加入量、温度和p H值对四氯化碳降解效果的影响,同时,与超声辅助还原铁粉降解四氯化碳进行了比较。结果表明,Fe Ni3化合物对于水溶液中的四氯化碳具有显著的催化降解作用,催化剂投加量增大,四氯化碳的降解率升高。在给定的实验条件下,温度对四氯化碳降解效果的影响最为显著,40℃时,15 min内四氯化碳的降解率即可达到94.61%,而且其降解效果明显优于还原铁粉(68.34%)。     

鸡蛋壳废料对水体中Cr(Ⅵ)的吸附特征与机理

利用鸡蛋壳废料对水中的Cr(Ⅵ)进行吸附处理,研究溶液p H、振荡时间、投加量和温度对鸡蛋壳废料吸附水体中Cr(Ⅵ)的特征和吸附机理。结果表明,在含有1 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液的100 m L吸附体系中,鸡蛋壳废料可在30 min内完成吸附过程。溶液p H=2.5时,吸附量最大。鸡蛋壳投加量为1.0 g时,平衡吸附容量为0.0917 mg/g。利用鸡蛋壳去除水中Cr(Ⅵ)的最佳工艺参数为振荡时间30 min,初始p H为3.0,投加量2.0 g,体系温度35℃。鸡蛋壳对Cr(Ⅵ)的吸附过程用Langmiur和Freundlich方程能较好拟合,其中理论饱和吸附量在20℃、30℃和40℃时分别为0.1944、0.2034和0.2096 mg/g。吸附的焓变为8.76×10-3k J/mol,熵变为-45.96 J/(mol·K),吉布斯自由能变均为正值,变化范围是4.357~9.693 k J/mol。鸡蛋壳对Cr(Ⅵ)的吸附过程主要为物理性的单分子层和多分子层吸附。     

CuO NPs短期暴露对SBR水处理效果的影响

研究了不同浓度氧化铜纳米颗粒(CuO NPs)对序批式活性污泥工艺(SBR)中化学需氧量、氨氮、总磷、硝态氮和亚硝态氮去除率的影响。实验结果表明,当环境中浓度为1 mg/L和10 mg/L的CuO NPs短期暴露时(1 d),其对活性污泥生存能力和周期内有机物去除、脱氮除磷都没有造成急性影响。经过20 d的短期运行,对SBR系统出水COD、氨氮、总磷、硝态氮和亚硝态氮也没有造成明显的影响。活性污泥呼吸抑制实验结果显示,CuO NPs对活性污泥的呼吸抑制作用与浓度呈正相关性,浓度越高呼吸抑制现象越明显,低浓度CuO NPs对活性污泥活性并没有明显的抑制作用。     

光催化降解内分泌干扰物双酚A的响应面分析与优化

对光催化降解内分泌干扰物双酚A进行了研究,使用响应面方法(RSM)结合中心组合设计(CCD),对光催化过程中的影响因素(光强、Ti O2浓度、初始双酚A浓度)进行了探讨和分析,构建响应面模型,并对反应条件进行了优化。此响应面模型能够较好地模拟实验结果,可以用于探索设计空间。优化的最佳反应条件为:Ti O2浓度1.80 g/L、初始双酚A浓度41.08 mg/L、UV光强6.61 m W/cm2,预测和实验最大双酚A去除率分别为81.5%和82.3%,数值比较接近,说明此响应面模型能够有效描述光催化反应过程,优化光催化反应条件,为光催化技术工程应用和光反应器设计提供技术参考。     

粉煤灰制备混凝剂及其砸黄河水的处理效果

以粉煤灰和铁泥为原料、加入一定量NaCl作助溶剂室温下制备粉煤灰混凝剂,考察酸灰比与酸浓度对Fe3＋、Al“溶出率及混凝剂对黄河水处理效果的影响。结果表明,Fe3＋、A13＋的最佳溶出条件为酸灰比3mL／g、HCl浓度4mol／L,此时Fe“溶出率为28．1％,浓度为11．81g／L;A13＋溶出率为5．2％,浓度为1．86g／L。粉煤灰混凝剂对黄河水的处理效果在投加量2．38mL／L、沉降时间30min、pH6．2～7．5时最佳,对浊度、ss和COD。。平均去除率分别为89．7％、83．6％和62．3％,优于传统市售混凝剂PAC和Fc,Fe3＋、AI3＋同时存在有利于各自优势的发挥从而提高混凝效果。     

太原市汾河公园再生水补水方案优化模拟

为了解决汾河公园景观水体因缺乏稳定充足的补水水源而导致的水景效果下降、水质逐渐变差的困境,考虑将再生水作为其主要的补水水源。使用EFDC—WASP水动力水质耦合模型对不同的再生水补水方案下汾河公园水质时空变化进行了模拟。结果显示,当公园采用人工湿地深度处理后的再生水联合水库水共同补水时,除TN指标浓度部分时段内出现超过V类标准限值50％的情况,其他TP、COD、NHf—N主要水质指标浓度均能有效地维持在地表水Ⅱ～Ⅲ类标准,并且叶绿色a浓度始终保持在较低水平。该结果表明,再生水经人工湿地深度处理后联合水库共同补水方案可以作为汾河公园景观水系的推荐补水方案。     

铂铈共掺杂纳米TiO2的制备、表征及光催化性能

以钛酸四丁酯为前驱体,过氧化氢为氧化剂,采用简单易行的低温氧化法制备出晶粒尺寸较小（平均尺寸25nm）的二氧化钛纳米粒子。通过贵金属Pt掺杂TiO2（Pt-TiO2）、稀土元素Ce掺杂TiO2（Ce-TiO2）和Pt、Ce共掺杂TiO2（Pt／Ce-TiO2）的掺杂的方法对二氧化钛进行改性。通过XRD,XPS,TEM,紫外漫反射等表征手段对制备的样品进行表征。通过可见光下降解罗丹明B来测试其光催化活性。实验结果表明,由ce掺杂的TiO2光催化剂对有机污染物的最大降解能力略大于Pt掺杂的TiO2,2种元素进行共同掺杂时对应的TiO2光催化剂降解能力最大。