Measurement of the surface charge of ultrafine particles from laser printers and analysis of their electrostatic force

Ultrafine particles (UFPs) released from laser printers are electrostatically charged during the working processes of the devices, and the electrostatic force can obviously influence the dynamics of the particles. Due to the measurement difficulty and scarcity of relevant research, this issue was not reported. This study tried to address this issue through experimental measurement of the surface charge of UFPs and numerical investigation on the influence of electrostatic force on the dynamics of UFPs. A test chamber was set up to collect the UFPs, and the Scanning Electron Microscope was used to observe the morphologies of the UFPs. Based on the particle diameter and surface zeta potential, the surface charge of UFPs was calculated. The measurement results gave that particle emitted from laser printers are negatively charged and the average surface charge of particle emissions for four laser printers is in a range of about ?4.16 × 10^?17 to ?6.07 × 10^?17 C (～?260 to ?379 e). This paper also discussed the influence of electrostatic force on the dynamics of UFPs. According to the numerical investigation, it was found that, in the absence of electric field, the electrostatic force has to be considered when the surface charge is larger than 1 × 10^?16 C and when the UFP is very close to the wall with a distance of less than 0.01 m. These findings will guide constructively in predicting the dispersion and deposition of particles emitted from laser printers.     

混凝与Fenton联用处理垃圾渗滤液的效能及成本

为对混凝/Fenton工艺与Fenton/混凝工艺处理垃圾渗滤液的效果和成本进行比较,分别对年轻渗滤液和老龄渗滤液原液按照混凝/Fenton工艺与Fenton/混凝工艺2种技术路线进行处理。实验结果表明,Fenton试剂对年轻垃圾渗滤液和老龄垃圾渗滤液COD去除率最高的反应条件为pH=3.5、H2O2和Fe2+的摩尔比为6、H2O2和渗滤液原液的COD质量比为3、反应时间4 h;在PAC与渗滤液原液的COD质量比为0.6时,PAC混凝对渗滤液原液的COD去除率最高。在对渗滤液COD去除率最高的Fenton反应和PAC混凝反应条件下,混凝/Fenton工艺对年轻渗滤液和老龄渗滤液的COD去除率分别为90.56%和86.56%;Fenton/混凝工艺对年轻渗滤液和老龄渗滤液的COD去除率分别为89.99%和85.99%,2种技术路线对渗滤液COD的去除率相差不大,但先PAC混凝后Fenton氧化工艺比先Fenton后混凝工艺每t节省62.6元,是更优化的渗滤液处理工艺。     

藻类打捞对水体营养循环的影响及其生态效果研究

富营养化水体中的藻华是氮磷的富集器,太湖打捞藻样中的总氮、总磷、游离磷及有机物含量分别为98.87g/kg、3.25 g/kg、0.21 g/kg和95.65%。在底泥中沉降藻类的矿质化周期随着温度的升高而缩短;且其向上覆水中释放氮、磷的强度具有随水温升高而增强的趋势。但在水层厚/底泥比不同的区域,这种营养物释放强度又存在显著的差异。实验证明,藻类的打捞是一种人工延长食物链去除氮磷等污染物的有效方法。     

PEM式臭氧消毒在地上游泳池水处理中的应用

采用臭氧法水处理系统对地上游泳池的循环水进行灭菌消毒,研究了臭氧用量、循环水流量和运行时间等因素对臭氧法灭菌效果的影响。结果表明,3组PEM臭氧发生器应用于21.2 m3的地上游泳池,在4 m3/h的循环水流量下运行12 h后,水中的细菌总数与大肠杆菌群数达到国家标准,去除率均在99%以上。与盐电解法水处理系统相比较,臭氧法水处理系统的优势在于:杀菌快速高效、出水水质的理化指标较好和运行费用低廉。     

混凝沉淀-高级氧化联合处理垃圾转运站污水的实验研究

城市生活垃圾转运站污水具有水质水量变化大、有机污染负荷高、具有强烈恶臭、色度高等显著特点,已成为城市重要的点源污染。为有效消减转运站污水有机负荷,探讨了混凝沉淀-高级氧化联合使用的物化处理方法,考察了联合处理过程中双氧水/亚铁、亚铁投加量、酸化后pH值、混凝剂投加量、中和后pH值等因素对处理效果的影响。小试研究结果表明,在混凝剂投加400 mg/L,亚铁0.06 mol/L,酸化后pH为3,双氧水/亚铁=4∶1,中和后pH为7.5的条件下,污水COD消减量达到60%以上,色度去除率98%,恶臭基本消除。     

微生物燃料电池法测BOD影响因素研究

以双室无介体微生物燃料电池构建了BOD检测系统,研究了阴极流量、有机物浓度(BOD)及阳极流量的变化对系统响应信号(电池电压)的影响,并考察了系统响应信号与BOD浓度的对应关系。结果表明:阴极流量在1.5～5mL/min时,阴极流量变化对响应信号具有显著的影响,且响应信号随阴极流量增大而增大;当阴极流量由5 mL/min增加到10 mL/min时,阴极流量变化对响应信号影响不显著。BOD浓度在10～150 mg/L时,响应信号随底物浓度增加而升高,而BOD浓度大于150 mg/L时,BOD浓度变化对响应信号没有显著影响。当BOD浓度较高时,阳极流量变化对响应信号影响不大,但当BOD浓度较低时,阳极流量变化对响应信号有显著影响,且响应信号随阳极流量增大而增加。电池稳态电压与BOD浓度在10～150 mg/L范围内成指数衰减关系,而电池电压的初始变化速率与BOD浓度在50～200 mg/L范围有线性响应。     

好氧活性污泥中自养硝化细菌分离方法研究

分别采用琼脂平板、琼脂糖平板、水洗洋菜平板和硅胶平板分离培养城市污水处理厂好氧活性污泥中的硝化细菌。在相同的培养条件下,琼脂平板和水洗洋菜平板有杂菌生长;硅胶平板制作过程繁琐,培养后期出现失水性干裂;琼脂糖平板没有杂菌生长。通过对分离菌株的表观形态观察和NorB基因检测鉴定分离菌株,证明琼脂糖分离出了目的菌株,适合生长周期长的自养硝化细菌分离培养。     

自然资源、技术进步与环境库兹涅茨曲线

不可再生自然资源的约束和环境质量的不断恶化是经济可持续发展必须要面对的挑战。就环境问题而言,现实中一个特征事实是,在不同的收入水平下人们对环境质量的需求不同,只有当收入达到一定水平之后,人们才会注重生活质量的改善。基于现有研究,在考虑非再生自然资源的约束条件下,本研究将环境质量作为生产要素的一部分引入最优增长理论的分析框架,探讨了在环境污染和自然资源双重约束下的长期经济增长问题。在非再生自然资源和环境污染的双重约束下,本研究表明解决环境问题必须要采用的手段是促使技术进步的创新研发,因为技术进步是环境库兹涅茨曲线出现拐点的不可或缺的一个必要条件。在市场竞争的环境下,由于知识的非竞争性质使得研究部门的研究是次优的。因此,政府应当通过适当的财政政策和法制安排以激励私人投资者研究与开发新技术的积极性。     

废纸苯酚液化物合成热固型酚醛树脂

为了提高废纸的附加值,利用废纸苯酚液化物与甲醛在碱性环境中反应,进行热固型酚醛树脂合成实验。通过正交实验确定最优化的树脂化合成工艺为:n(甲醛)∶n(废纸液化物)=2.1,n(氢氧化钠)∶n(废纸液化物)=0.5,合成温度74℃,合成时间3.0h。在此工艺条件下制备的酚醛树脂压制的胶合板达到GB/T9846—2004《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中Ⅰ类胶合板的强度要求。     

化学还原法回收含银电镀废液中的银

以Na2S2O4为还原剂,采用化学还原法回收某电镀厂含银电镀废液中的银。实验结果表明,在n(Na2S2O4)∶n(Ag+)=2.5、反应温度35℃、废水pH7.5、搅拌速率300r/min的条件下,Ag+回收率达到99.92%。对回收的银粉进行X射线衍射和扫描电子显微镜分析,分析结果表明回收的银粉纯度较高,成球形。