基于斑马鱼胚胎毒性与非靶化学分析的典型工业园区废水处理效率研究

工业园区废水中污染物种类复杂、毒性大、去除难,在处理出水水质达标的情况下仍可能存在生态健康风险,因此,有效评估园区废水的处理效率具有重要意义.采用斑马鱼胚胎毒性实验和基于液相色谱-质谱的非靶标污染物筛查方法分析了两家典型工业园区污水处理厂的处理效率.研究结果表明,生物毒性检测和非靶标化学分析可从不同侧面解释废水中毒害污染物在水处理过程中的沿程变化情况,两者的研究结果相互支撑.两类分析方法都发现,生化处理工艺无法有效去除工业废水中斑马鱼胚胎发育毒性物质.高级氧化技术、吸附技术和膜生物反应器技术等可以进一步有效削减污染物丰度及毒性,市政污水的混入提升了工业废水中毒害污染物的去除率及生物毒性的削减率.本研究结果证实了斑马鱼胚胎毒性与非靶化学分析可用于确定工业废水处理的效率,对工业废水处理过程的设计和调控具有指导意义.     

双极荷电静电除尘器收集高比电阻微尘的实验

根据粉尘层反电晕现象分析,提出在接地收尘极板上布置芒刺反电晕放电极的双极电晕静电除尘器,这种双极电晕静电除尘器能避免粉尘层的反电晕。在平均场强约3.4kV/cm时,采用粒子图像测速仪(PIV)测得电场内正、负离子风的核心区风速约2m/s。实验表明,离子风对收集微细粉尘有很好的促进作用。在常温常压下,平均场强为3.4kV/cm、气流速度在0.5～2.0m/s的范围内,对质量中位径为0.159μm、比电阻为2.4×1014Ω.cm的硅微粉的电除尘效率测定结果表明,双极荷电静电除尘器的除尘效率高于单极荷电静电除尘器。观察发现,由于接地芒刺的存在,即使对于比电阻高达2.4×1014Ω.cm的硅微粉,沉积在双极荷电静电除尘器收尘极板上的粉饼没有出现反电晕。     

ACF负载金属氧化物及尿素低温去除NO

以活性炭纤维(ACF)负载NiO以及NiO-CeO2制备了一系列催化剂,并在催化剂上负载尿素作为还原剂,研究其在30～120℃范围内的催化还原NO的活性.通过SEM、BET、XRD等表征实验选择性地对催化剂进行了理化特征研究.结果表明,3种不同质量分数的NiO催化剂中,5%NiO/ACF效率较低,10%NiO的催化剂活性以及活性稳定性较好,在90℃即可达到50%左右的NO净化效率,15%NiO/ACF的催化活性稳定性较差.在3种不同质量分数的NiO-CeO2/ACF催化剂中,5%NiO-5%CeO2/ACF的活性以及活性稳定性最好,在110℃可达到55%以上的NO净化效率.10%CeO2-5%NiO/ACF活性高于5%CeO2-10%NiO/ACF;活性金属的最佳负载量为10%,过多的负载量会引起催化剂比表面积的减少从而导致催化剂活性下降;金属氧化物是催化反应的活性中心.对10%CeO2/ACF、10%NiO/ACF和5%CeO2-5%NiO/ACF的研究显示,5%CeO2-5%NiO/ACF的催化活性最好,CeO2和NiO的协同作用使催化剂的活性优于2种单独负载的催化剂.本研究还对催化剂的低温催化机制进行了分析和讨论.     

城市突发性水危机及应急管理探讨

近年来.随着城市突发性水危机日益增加,如何快速、有效地应对水危机事故已成为我国亟需解决的问题.在此通过分析国内外相关政策法案及处理经验,研究城市突发性水危机的特征(包括种类和等级、相关部门和处理流程等),同时在剖析实例的基础上,探讨我国在城市水危机应急管理方面存在的问题,并提出相应的改善方案.     

污泥膨胀及其控制技术研究

阐述了近年来国内外有关污泥膨胀问题的研究进展。着重探讨了污泥膨胀的类型、影响因素和控制措施,为污泥膨胀的预防和控制提供了参考依据。     

基于OMI的汾渭平原对流层NO2长期变化趋势

利用2007~2020年臭氧检测仪（OMI） OMNO2d对流层NO₂垂直柱浓度（TVCD）数据、欧盟基本气候变量质量保证计划（QA4ECV）基于卫星观测约束下的NO_x日排放估算数据（DECSO）、大气红外探测仪（AIRS）臭氧（O₃）垂直廓线AIRS2SUP数据,研究了汾渭平原NO₂TVCD长期变化趋势及其对NO_x排放变化的响应,以及二者变化对于对流层中下层O₃的影响.结果表明,汾渭平原NO₂TVCD于2012年达峰,峰值为（9.8±4.6） x10¹⁵molec/cm²,2013年后基本呈现逐年下降趋势;NO₂TVCD冬季最高,夏季最低,冬季均值约为夏季3.6倍;NO₂TVCD并非随NO_x人为源减排单调下降,夏季NO₂TVCD低百分位上升;NO₂TVCD变率为（-1.5±0.6）%/a,低于NO_x排放降幅的1/3,可能与人为NO_x大量减排的背景下,对流层NO_x自然源的贡献大且相对贡献不断上升有关;对流层中下层O₃变率仅为（-0.2±0.2）%/a,近地层O₃变率为（0.8±0.1）%/a,汾渭平原对流层O₃生成基本处于VOCs控制区或者VOCs-NO_x过渡区,减排NO_x无法降低对流层O₃;汾渭平原NO_x减排可有效降低城市高排放区NO₂,乡村地区受NO_x自然源影响较大,人为减排收效不明显.     

重金属对2-氯酚厌氧降解及微生态结构的影响

研究了Cu²⁺、Cd²⁺、Ni²⁺对2-氯酚(2-CP)厌氧降解及其微生态结构的影响.结果表明,重金属冲击对连续流厌氧系统具有明显的抑制作用,抑制程度为Cu²⁺>Ni²⁺>Cd²⁺;300mg/L重金属冲击使系统降解率低于30%,需驯化40d左右才能恢复,其中受Ni冲击的体系恢复较快;不同浓度金属离子对2-CP间歇降解系统的抑制作用同样为Cu²⁺>Niv²⁺>Cd²⁺;低浓度重金属离子的驯化能提高污泥对重金属的抗性,驯化后300mg/Lcu²⁺和Ni²⁺对降解速率的抑制均降低了45%左右.重金属对厌氧体系的抑制作用和对厌氧污泥微生态结构的影响之间具有很大相关性,厌氧微生态结构受Cu²⁺冲击后影响最大,受Ni²⁺影响后恢复最快.     

氟苯酚好氧生物降解邻位羟基化研究

利用气相色谱-质谱联机、高效液相色谱等分析方法,探讨了氟苯酚好氧生物降解历程;研究了不同pH值对间氟苯酚羟基化产物的影响.结果表明,氟苯酚好氧生物降解主要产生邻位羟基化中间产物.随着pH值升高,C2邻位羟基化产物(3-氟-1,2-邻苯二酚)与C6邻位羟基化产物(3-氟-1,6-邻苯二酚)的比值逐渐增加,pH 7.5时检测不到C6邻位羟基化产物(3-氟-1,6-邻苯二酚).     

室温Fenton反应过程H2O2有效利用率的影响因素研究

Fenton反应是H2O2在Fe^2＋催化作用下产生氧自由基并氧化污染物的高效方法。但影响Fenton反应过程H2O2分解及其有效利用率的因素是很多的,其中[Fe^2＋]要求控制在3mmol／L以上。酚类体系H2O2的有效利用率不受H2O2浓度变化的影响,但受初始COD的影响,一般表现为随COD的增加,H2O2有效利用率迅速增加。当初始COD一定时,H2O2浓度在600mg／L和1800mg／L时,一元酚与二元酚体系的H2O2有效利用率均出现了两个峰值,前者的峰值分别为11．83gCOD／gH2O2和12．99gCOD／gH2O2,后者的峰值分别为9．01和11．95gCOD／gH2O2。而醇类体系H2O2的有效利用率受H2O2浓度的影响较大,但与初始COD的关系不明显。当H2O2浓度低于300mg／L时,乙醇比对照体系H2O2的分解率高1-3％,而有效利用率仅为0．6gCOD／gH2O2;随H2O2用量的继续增加,其有效利用率趋于0gCOD／gH2O2。而二元醇体系H2O2有效利用率与其浓度间呈“倒U”型规律,H2O2低于300mg／L时,其有效利用率仅为1．25gCOD／gH2O2;H2O2浓度在300mg／L～900mg／L之间时,其有效利用率可达8．96gCOD／gH2O2;其后随着H2O2的增加,有效利用率迅速下降到与乙醇体系相当。在混合体系中,醇羟基和酚羟基所占比例对H2O2有效利用率也有显著的影响,当乙醇比例小于60％时,H2O2有效利用率稳定在13．0gCOD／gH2O2;随乙醇比例的增加,其对H2O2的分解抑制效应表现出剂量依赖关系,H2O2有效利用率也逐渐下降到近于0gCOD／gH2O2,说明这部分H2O2并没有得以有效地分解用于氧化废水中的COD,这在工程实践中应引起高度的重视。     

污水处理厂达标外排水对受纳水体影响的研究

文章通过模拟实验发现污水处理厂达标外排水对受纳水体具有明显的生态效应。实验结果表明,水中有机物与叶绿素都随接纳水量而增加,COD除3#比对照低32％外,2、4和5#中COD分别比对照高93％、46％和46％;叶绿素除3群比对照低51．7％外,2、4和5#中叶绿素分别比对照高129．9％、106．5％和81．8％。总氮随接纳水量的增加而显著增加,而水中总磷与接纳废水量的关系并不显著。根据Redfield比值。判断,对照体系1#中氮磷相对平衡,而接纳水量最少的2#系统N起限制作用,随着接纳水量的进一步增加,磷则成为主要的限制性因素。同时,外排水对受纳水体溶解性无机盐的积累贡献明显,2#～5#体系在45d内TSS的相对积累率分别达到153．9％、118．3％、243．3％和312．6％。外排水对受纳水体底泥有机质含量的影响也十分显著,2#-5撑体系底泥中的有机物比对照体系都显著降低,分解速率平均提高3倍。这说明接纳水中的有机物并没有引起水体中有机物的沉降与积聚,反而促进了底泥中有机物的矿质化过程。