环境工艺方法论研究——地缘资源法

地缘资源法是一种借助地缘优势研发新型环境工艺的重要方法。地缘资源法的核心是发挥资源的地缘优势,在现有条件下选择最佳环境工艺,使工艺技术合理,经济可行,外部条件有支撑。本文论述了地缘资源法理论及其应用实例,揭示了地缘资源法所蕴含的哲学思想。     

制备条件对Ni-Y分子筛的性质及其吸附二苯并噻吩性能的影响

采用液相离子交换法制备Ni-Y分子筛,考察制备条件对它的性质及其吸附燃料油中二苯并噻吩(DBT)性能的影响。结果表明:(1)采用液相离子交换法制备Ni-Y分子筛适宜使用0.1mol/L的Ni(NO3)2溶液作为离子交换液,交换温度提高有利于Ni-Y分子筛的含Ni量增大。(2)当活化温度为300～450℃时,脱硫率随活化温度提高而增大,原因是温度升高有利于除去分子筛的吸附水和结晶水,增加其与有机物质的亲和力。活化温度高于450℃后,Ni-Y分子筛的脱硫率大幅下降,可能是因为高温下分子筛表面的Ni2+反应生成NiO化合物,同时使Ni2+由超笼向稳定的SI位置迁移。(3)在甲苯等干扰物质存在的条件下,Ni-Y分子筛的吸附性能优于其他分子筛,其对DBT为500mg/L、甲苯体积分数为5%的模拟燃油中DBT吸附量分别是Na-Y、Mg-Y及Cu(Ⅱ)-Y分子筛的2.57、2.32、4.24倍,因而更具有实际应用价值。     

环境工艺方法论研究——类比法

类比法是一种富于创造性的逻辑思维方法。给出了类比法的定义,列举了类比法在环境工艺中的应用实例,对其哲学内涵进行了探究,并提出了提高类比推理可靠性的三个途径。     

碱性蚀刻废液的再生回用与铜回收技术

介绍了一种革取技术,可在生产过程中处理印制线路板生产的碱性蚀刻废液,使之脱铜后再生,实现碱性蚀刻废液的循环使用;运用反革取技术使苹取剂复活循环使用;反革取提取到的硫酸铜经电解为电解铜,电解液可循环使用。     

江苏省高宝湖区湖泊群富营养化特征分析

对江苏省高宝湖区高邮湖、宝应湖、邵伯湖和白马湖湖泊富营养化共性与差异性特征进行了分析。结果表明,2009—2014年,4个湖泊总体处于中营养—轻度富营养之间,综合富营养状态指数值在年内均呈波动变化,丰水期明显大于枯水期;主要营养因子水平在4个湖泊之间均存在较明显的差异,尤其是TN和SD 2项指标阶梯状差异较为明显,Chl-a也呈现不同程度的年内分布水平差异,并在春、夏季存在藻类暴发风险;各湖泊Chl-a与环境因子相关性差异较大,宝应湖、白马湖以及总体分析的高宝湖群Chl-a均与水温、TP相关性显著,TP应是高宝湖群藻类生长限制的主导营养因子;各湖泊富营养化特征存在差异性,总体上宝应湖与白马湖富营养化特征较为类似,与高邮湖差异较大,邵伯湖富营养化特征与高邮湖接近,又兼有与宝应湖、白马湖相似性特征。     

融合时序特征的湖北省降水空间分布估算

以湖北省2006～2010年的降水量为基础数据源,通过对降水数据的分析,将省内75个站点的时间维降水序列变差函数值作为降水强度的影响因素,引入到降水量空间预测的多元地理统计中,使用时序协同克里格方法构建降水时序特征与降水量之间的数学关系模型,对湖北省月平均降水数据进行空间插值模拟。通过分析不同时间尺度下的交叉检验统计量,选择最优的时间维变差函数计算尺度。结果显示,融合时序特征的协同克里格法对降水量的空间插值较普通克里格法具有更好的插值效果,因而更适合历史资料丰富地区的降水空间分布估算     

用于小分子有机污染物现场快速检测的化学发光免疫分析技术

基于融合化学发光原理、生物亲和反应原理和光纤生物传感原理,设计了一种化学发光光纤免疫传感分析仪,建立了小分子有机污染物的现场快速灵敏检测技术。以双酚A(BPA)为例,结合间接竞争免疫反应原理,通过研发惰性蛋白卵清蛋白偶联的包被抗原(BPA-OVA)功能化的光纤探头,建立了BPA现场快速检测的化学发光免疫分析新方法。结果表明,其线性检测范围为0.95~100.9μg/L,检测限为0.15μg/L。实际水样加标回收实验表明,该方法回收率为94.5%~116.0%,标准偏差<10%。该方法具有很好的精密度和准确度,能够用于实际水样中BPA的检测。利用其他小分子有机污染物包被抗原功能化的光纤探头和相应的荧光标记抗体,化学发光光纤免疫传感分析仪即可用于其他小分子有机污染物的现场快速检测。     

不同工况的低强度超声波处理对活性污泥活性的影响

采用好氧活性污泥为试验材料,以污泥的比好氧呼吸速率(SOUR)、混合液悬浮固体浓度(MLSS)、COD去除率及污泥产率系数λ(ΔMLSS/ΔCOD)为指标,通过对超声频率、声强和作用时间3个参数设计的均匀试验,研究不同参数组合的超声处理对活性污泥的活性和代谢过程的影响.结果表明,采用28　kHz、20　W/L、2　min这一参数组合的超声处理可以有效增强活性污泥的活性,提高COD去除效果,并减少污泥产量.同时还研究了污泥浓度MLSS对超声处理效果的影响.通过单因素多水平试验,确定了适合于最佳超声参数组合的MLSS值.对于本次试验所用污泥,MLSS为3?000　mg/L时,超声处理达到了理想效果.根据试验结果,还对低强度超声波影响活性污泥活性和代谢过程的机理提出了假说性解释.     

东南景天和玉米套种对Zn污染污泥的处理效应

针对广州等地城市污泥重金属Zn超标的特点,采用植物处理的方法,将超富集重金属的植物东南景天和低累积作物玉米套种在污泥上,希望在减少污泥重金属的同时,使污泥稳定化和获得合格的农产品.试验采用小区直接种植的方式,3个月后测定植物产量和重金属含量以及处理后污泥的变化,并利用室内盆栽试验初步研究了2种植物根系相互作用的机理.小区试验结果表明,与超富集东南景天单独种植相比,套种显著提高了超富集东南景天提取Zn和Cd的效率,Zn含量达9?910 mg·kg^-1,是单种的1.5倍,而且生产出的玉米籽粒重金属含量符合食品和饲料卫生标准,处理后的污泥生物稳定性明显提高.超富集东南景天和玉米半透膜隔开的盆栽套种试验显示,在套种条件下,玉米对促进超富集东南景天吸收更多的重金属的部分原因是玉米根系降低溶液pH和提高DOC以及Zn/Cd浓度,从而可向超富集东南景天一侧输送更多的水溶态Zn/Cd.     

有机垃圾序批式厌氧消化水解动力学模型研究

在传统一级模型中引入水解有机颗粒表面积,推导并建立了片状颗粒、圆柱形颗粒和球形颗粒有机物水解修正一级模型.片状颗粒模型与传统一级模型的表达式相同.圆柱形颗粒模型和球形颗粒模型的水解速率与未水解颗粒有机物浓度并非服从一级反应动力学,而是分别与未水解颗粒有机物浓度的3/2和5/3次方成正比,且与颗粒有机物的初始浓度有关.通过试验求得有机垃圾的传统一级模型、圆柱形颗粒模型和球形颗粒模型的水解速率常数分别为0.2493、0.5378和0.6741d-1.模型预测结果与残差分析表明,有机垃圾的形状更接近于圆柱形或球形,修正一级模型比传统一级模型能更好地预测有机垃圾的水解过程.