曝气沉砂池除砂机理分析

针对曝气沉砂池小试装置模型,通过配砂实验对沉砂池除砂率进行统计分析,研究曝气强度与HRT对沉砂池除砂率的影响。实验结果表明,不同曝气强度下,随着HRT变化,除砂率逐渐上升,并最终趋于平衡状态;不同HRT下,曝气强度与除砂率近似呈现一定的线性关系,且随着曝气强度的增大,除砂率降低;在HRT小于1min时,砂粒的运行路径和沉降时间缩短,不利于砂粒的去除;在HRT大于1min时,其中1、3和4min,随着气水比的增加除砂率降低幅度相对较小,曝气所引起的横向环流在一定程度上有利于砂粒的沉降,而HRT为2min时,除砂率降幅却很大,这与砂粒在曝气沉砂池池体断面分布有关,即断面处旋转流速和水平流速的大小变化将影响砂粒的运动;相比曝气强度,HRT对除砂率的影响较大。     

高速公路路面沉积物的污染特性

对湖南省长潭西高速公路不同采样点的路面沉积物进行取样分析,并检测了样品的颗粒级配、COD、重金属(Cu、Zn、Pb和Cd)和有机质。结果表明,路面沉积物主要以粒径<0.15 mm的颗粒为主;较小颗粒物中的COD含量高于较大颗粒中的COD含量;粒径在0.15 mm以下的颗粒物所含重金属Cu、Zn、Pb和Cd的浓度普遍高于所选的土壤标准值,降雨一旦形成径流将会产生严重的污染危害;沉积物中的有机质含量对重金属的吸附有一定的影响,有机质含量越高,沉积物中重金属含量相对也高。     

响应面法优化聚丙烯酸/腐殖酸/累托石吸附剂的制备条件

以累托石、丙烯酸及腐殖酸为原料制备出能同时吸附重金属和多环芳烃的吸附剂聚丙烯酸/腐殖酸/累托石,采用响应面试验设计法优化吸附剂的制备条件。利用Design Expert软件,建立了预测吸附剂对Cd2+、菲吸附量的二次回归模型,对回归模型进行了方差分析,并确定了吸附剂的最佳制备条件。结果表明,二次回归模型能较好地模拟Cd2+、菲的吸附量与影响因子丙烯酸中和度、引发剂量和交联剂量之间的关系。各因子对Cd2+吸附量的影响次序为:交联剂量>引发剂量>丙烯酸中和度;对菲吸附量的影响次序为引发剂量>交联剂量>丙烯酸中和度。吸附剂的最佳制备条件为:累托石、丙烯酸和腐殖酸三者的质量比为65∶30∶5,丙烯酸中和度、引发剂量和交联剂量分别为75.16%、2.57%和0.44%。在此优化条件下制备的吸附剂对Cd2+和菲的吸附量分别为170.19 mg/g和7.36 mg/g。     

树脂法去除并回收富营养化河涌水中的磷

磷作为一种重要的元素而被广泛应用于农业与工业中,然而磷的过量排放已成为许多封闭半封闭水体富营养化和沿海赤潮频繁发生的原因之一.去除水体中的营养盐特别是磷酸盐,是有效控制水体富营养化的关键.广州市某河涌水含总磷2.6 mg/L,采用并选择DS离子交换树脂对水中磷进行动态吸附和去除,可使水中的磷降至排放标准以内,解决河涌水含磷高的富营养化问题.由DS树脂所吸附的磷,通过淋洗可得到含磷富集液,使磷从水体中完全分离出来并获得回收.DS树脂的再生能力强,经6次吸附-解吸-再生后,树脂对河涌水中磷的去除率仍可达到90％以上.     

物化-生物组合工艺处理TNT红水

采用酸析+微电解+混凝沉淀+减压蒸馏+固定化微生物滤池+活性焦吸附组合工艺处理兵器八○五厂(襄樊分部)的TNT红水,出水中的硝基化合物浓度多小于0.8 mg/L,且多次未检出;COD最高值为76 mg/L,平均值为51.6 mg/L;色度为20°;苯胺浓度全部小于1 mg/L,达到了中试方案提出的要求,出水水质指标符合《兵器工业水污染物排放标准火炸药》(GB14470.1-2002)的要求.中试期间设备没有发生堵塞、燃烧等事故,减压蒸馏装置正常稳定运行,证实了减压蒸馏法处理TNT红水的安全可靠性.     

漆酶对活性黑KN-B和直接大红染料的脱色性能

利用白腐真菌漆酶对活性黑KN-B和直接大红2种偶氮染料进行脱色实验。考察反应时间、加酶量、pH值、染料浓度、温度对脱色率的影响,研究了ABTS介体以及金属离子存在下的脱色效果,并分析了漆酶脱色的动力学性能以及其对偶氮染料的降解规律。结果表明,活性黑KN-B和直接大红脱色适宜条件为：反应时间为30 min,加酶量8 U/mL,pH=7,染料浓度分别为50 mg/L和80 mg/L,温度40~45℃。ABTS介体对酶促偶氮染料脱色没有明显促进作用。Fe²⁺对漆酶脱色有较强的抑制作用;Cu²⁺对漆酶催化活性黑KN-B促进作用较大,对直接大红影响较小。漆酶对2种染料的脱色反应符合米氏方程,其催化活性黑KN-B和直接大红染料的K_m值分别为114.81 mg/L,317.5 mg/L,v_max值分别为6.57 mg/（L·min）和26.0 mg/（L·min）。     

氧化物催化剂对非热等离子体催化降解甲苯的影响

考察了在干燥气氛下不同氧化物催化剂对非热等离子体催化降解甲苯的影响。从甲苯降解率、碳平衡、CO2选择性和O3去除4个方面,对比了氧化物催化剂的介电性能、表面供氧能力和比表面积与多孔结构对反应产生影响的强弱。结果表明,催化剂的介电性能有利于甲苯降解率、碳平衡和O3产量的提高,但对CO2选择性和O3去除的影响极小;一定能量密度下,催化剂比表面积与多孔结构对CO2选择性和O3去除所产生的影响要强于介电性能;催化剂表面供氧能力可明显促进反应的进行,其对反应所产生的影响要强于比表面积与多孔结构。     

Dechlorination of PCBs in the simulative transformer oil by microwave-hydrothermal reaction with zero-valent iron involved

The conventional hydrothermal reaction with iron powder, NaOH and H₂O as reactants was reported to occur at temperature above 423 K, and iron oxides (Fe₃O₄ and NaFeO₂) and hydrogen were produced. In this study, microwave heating was adopted to take the place of conventional heating to induce the hydrothermal reaction. Under microwave irradiation, NaOH and H₂O absorbed microwave energy by space charge polarization and dipolar polarization and instantly converted it into thermal energy, which initiated the hydrothermal reaction that involved with zero-valent iron. X-ray diffraction (XRD) analysis found Fe₃O₄/NaFeO₂ and confirmed the occurrence of microwave-induced hydrothermal reaction. The developed microwave-hydrothermal reaction was employed for the dechlorination of PCBs. Hexadecane containing 100 mg L⁻¹ of Aroclor1254 was used as simulative transformer oil, and the dechlorination of PCBs was evaluated by GC/ECD, GC/MS and ion chromatography. For PCBs in 10 mL simulative transformer oil, almost complete dechlorination was achieved by 750 W microwave irradiation for 10 min, with 0.3 g iron powder, 0.3 g NaOH and 0.6 mL H₂O added. The effects of important factors including microwave power and the amounts of reactants added, on the dechlorination degree were investigated, moreover, the dechlorination mechanism was suggested. Microwave irradiation combined with the common and cheap materials, iron powder, NaOH and H₂O, might provide a fast and cost-effective method for the treatment of PCBs-containing wastes.     

湖北“人口-经济-空间”城市化及其层级结构

城市化的内在协调性是城市（区域乃至国家）综合竞争力、国民生计及可持续发展能力的综合体现。基于对城市化概念与内涵的认知--城市化是一个“人口 经济 空间”三维一体的过程,其中人是行为主体,经济是驱动力,空间是载体,构建了城市化综合测度指标,并运用时序全局主成分分析法,对2000年以来湖北省12个地级市的城市化层级结构演变过程及趋势进行了分析。结果表明湖北省城市化具有如下特征：① 城市化总量时序演变上呈现出明显的上升趋势,且存在经济城市化>空间城市化>综合城市化>人口城市化的变化趋势,但也表现出一定程度的粗放增长的内在特征;② 整个城市化过程是一个由人口城市化导向型向经济城市化导向型转变的过程;③ 城市化相关系数的时序演变与人口城市化集聚程度>空间城市化集聚程度>经济城市化集聚程度的演变趋势密切相关,表明综合城市化与人口城市化的地域协调性最高,而与经济的最低;④ 城市化等级体系空间结构及其时序演变具有首位度城市层级结构、城市层级结构动态演变,以及城市化地域协调性不强等特征;最后就城市化的协调发展提出对策和建议。为我国城市化可持续发展研究以及湖北省今后的城市化发展战略提供了理论借鉴和实践指导     

大尺寸大孔径TiO_2/SiO_2光催化剂的制备及甲醛去除研究

以大孔径SiO2为载体,通过钛酸丁酯溶液的浸渍、原位水解以及高温煅烧制备出大尺寸、大孔径的TiO2/SiO2光催化剂。利用自制空气净化装置对室内甲醛的清除进行研究,分别考察了TiO2的百分含量、紫外光光强、温度、湿度和空气流量等不同条件下TiO2/SiO2光催化剂对除去甲醛效率的影响。结果表明,反应温度从10～50℃依次升高,去除率逐渐下降。在相对湿度为50%,TiO2负载率为55.6%,流量为8 m3/h时,甲醛的最佳除去率达96.5%;经过7周时间的考察,发现TiO2/SiO2光催化剂的催化活性没有明显的下降。