微波辐射对生物质热解过程的影响

自行设计加工了微波热重实验装置,研究了在微波辐射下菜籽粕热解过程特征及其产物产出规律。在此基础上,对比分析了菜籽粕微波热解与电热热解产物产出率之间的差异。结果发现,在菜籽粕微波热解过程中,半纤维素的反应区间为180~370℃,其转化率可以达到87.0%;纤维素的热解反应区间为370~550℃,其热解转化率32.8%。表明在微波作用下,纤维素的热稳定性远高于半纤维素。在菜籽粕的微波热解过程中,冷凝液的产生主要集中在100~400℃的温度范围内,热解得到的生物质油类主要是菜籽粕的半纤维素热解生成的。不凝气的产生主要集中在300~600℃的温度范围内,并且主要为纤维素与木质素的热解反应产生的。与电热方式相比,菜籽粕的微波热解升温速率较快,菜籽粕微波热解生物质炭的产出率较高,冷凝液产出率相对较低。     

采用水解酸化-复合好氧处理制药工业废水的工艺评价

以制药工业综合废水处理为例对其采用的两级水解酸化复合好氧工艺的处理效果进行评估。按常规指标进行评估,该工艺对于制药综合废水的处理效果达到了设计目的,COD去除率可达到78.2%以上,NH4+-N的去除率达到99.3%,出水质量基本满足\"污水综合排放标准(GB8978-1996)\"二级标准和\"辽宁省污水综合排放标准(DB21.1627-2008)\";急性毒性的检测表明,经过该工艺处理后出水为低毒性;三维荧光谱分析(EEM)表明,制药综合废水经生物处理后的可溶性有机物中仍然存在难降解物质,建议增加物化处理以提高处理效果;并且制药废水经处理后的出水中的盐度对排入的生态系统存在风险,建议纳入排放标准以加强管理。     

中国工业水污染及其成因的deBruyn模型分析

选取废水、挥发酚、氰化物、COD、石油类和氨氮为中国工业水污染指标,利用分解分析方法将2004—2010年间的污染变化分解为规模效应、结构效应、污染治理效应、清洁技术效应和广义技术效应。结果显示,这5类效应的平均作用强度分别为2.08%、3.04%、15.61%、17.37%和32.88%,其中规模效应和广义技术效应是影响工业水污染的主导效应。各类效应对不同污染物的作用方向并不完全一致,规模效应促进污染物排放量的增加;结构效应以加重污染为主,污染治理效应和清洁技术效应以减轻污染为主;广义技术效应的平均作用强度和负向作用概率均最大,是现阶段中国工业水污染控制最为有效的手段。     

固定化斜生栅藻净化畜禽废水中氨氮和磷的影响因素

为探讨Cu2+、pH和流速对固定化斜生栅藻去除畜禽废水中NH4+-N、TP效果的影响,在实验室条件下模拟实际污水处理过程,并采用正交实验方案对结果进行分析。结果表明低质量浓度Cu2+(0~0.05 mg/L)改善藻的净化效果,高质量浓度Cu2+(0.50~5.00 mg/L)抑制藻的净化效果;在pH较高的条件下(pH=9),固定化斜生栅藻的净化效果明显提高;流速对结果没有明显影响。通过正交实验,得出固定化斜生栅藻去除畜禽废水中NH4+-N、TP的优化条件如下:Cu2+质量浓度为0.05 mg/L,pH为9,流速为0.3 m/s。此时NH4+-N去除率为96.11%,TP去除率为97.53%。     

过硫酸盐缓释材料释放过程模型构建

为预测评估过硫酸盐缓释材料的释放性能,对释放过程模型的构建以及模型的验证进行了研究。借助微积分思想,从材料体的概化分割、初始条件设定、每个小单元的状态标定、各个小单元中过硫酸钾的迁移变化量以及材料最外层释放过硫酸盐的量5个方面构建过硫酸盐缓释材料释放模型,利用Excel-VBA编程实现其释放过程模拟。采用欧盟标准NEN7375测试过硫酸盐缓释材料释放性能并获得模型参数。通过输入相关模型参数得到过硫酸盐动态迁移过程及其释放特征曲线,并利用实测数据与模拟数据进行拟合校验。结果表明,模型模拟值与实测值拟合较好,平均误差为1.88%,表明该模型设计合理,能够准确模拟过硫酸盐缓释材料释放过程,可作为缓释材料优化设计工具。     

化学还原固定化土壤地下水中六价铬的研究进展

化学还原法在受铬污染土壤地下水系统修复过程中应用广泛。化学还原固定化方法通过将溶解度大、迁移性强的六价铬(Cr(VI))还原转化为稳定的三价铬(Cr(III))氢氧化物,从而实现铬污染控制与修复的目的。常用的还原剂包括:含铁类还原剂(零价铁、纳米零价铁和亚铁类还原剂)、还原性硫化物(H2S、FeSx、硫代硫酸盐和多硫化合物等)及一些具有还原活性的有机物。本文系统地综述了不同还原剂对六价铬还原固定化的机理、影响因素、修复效果及适用范围;重点对常用还原剂的优缺点进行了比较,并提出了存在的问题和今后的发展方向。     

2009—2014年河北平原浅层地下水硝态氮特征及其来源

依据2009—2014年河北平原浅层地下水硝态氮(NO3--N)监测数据,分析河北平原浅层地下水NO3--N污染状况,并利用氮氧双同位素的方法对地下水中硝态氮的来源进行了示踪。结果表明,2009—2014年河北平原浅层地下水硝态氮平均含量变化范围在0.00~121.50 mg/L之间,总平均值为(18.72±1.55)mg/L,超过美国饮用水标准(10 mg/L)的0.872倍;三个子平原区的SO42-/Cl-差异较大而NO3-/Cl-值相差不大,说明地下水中的氯化物、硝态氮以及硫酸盐有着不同的来源。东部滨海平原区NO3--N含量最大,为31.55 mg/L,已超出美国饮用水标准2.155倍;其次为山前平原区,为16.45 mg/L,超出美国饮用水标准0.645倍;中部平原区的含量最低,仅为4.19 mg/L,未超标。根据同位素的数值进行分析,揭示了东部滨海平原区以及中部平原区的硝态氮来源主要为化粪池废弃物,山前平原区的硝态氮主要来自化肥中的NH4+。     

混凝-酵母菌生物膜联合工艺处理三元驱采油废水

为解决三元驱采油废水的处理与回注问题,研究使用混凝预处理与特种产酸酵母菌生物膜法联合工艺对废水进行处理,再将酵母菌生物膜出水经过砂滤和超滤装置进行深度处理。探究pH,混凝剂种类和投加量等对混凝效果的影响,酵母菌生物膜工艺中外加碳源投加量对处理效果的影响。实验结果表明,将三元驱采油废水pH调至6.0左右,三氯化铁投加量600 mg/L,外加碳源投加量1.0 COD g/L时处理效果最佳。在进水COD为1 850 mg/L,粘度5.10 MPa·s,SS 256 mg/L,含油量131 mg/L,粒径中值105.25 μm的情况下,经过混凝预处理和酵母菌生物膜处理后的COD、SS、含油量的去除率分别达到84.86%、85.55%和98.54%,粘度降至1.05 MPa·s,经砂滤和超滤装置后,出水含油量< 0.5 mg/L,SS <1.0 mg/L,粒径中值 <0.1 μm,达到SYT 5329-2012中渗透层注水标准。     

铜绿微囊藻对香蒲叶片氮代谢相关酶活性的影响

采用共培养的实验方法,通过追踪测定香蒲(Typha orientalis Presl.)叶片中NO3-、NH4+、TN、可溶性蛋白的含量及硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸脱氢酶(GDH)活性,研究了不同初始密度铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)对香蒲叶片内各种形态氮含量及氮代谢相关酶活性的影响。结果表明,铜绿微囊藻初始密度为1.0×104 cells/mL时,香蒲叶片NR、GS和GDH活性增加,可溶性蛋白及TN含量也增加,说明低密度铜绿微囊藻对香蒲叶片的氮代谢具有促进作用,香蒲吸收同化氮能力增强;铜绿微囊藻初始密度为1.0×107 cells/mL时,香蒲叶片NR及GS酶活性降低,而GDH活性增强,NO3-、NH4+含量增加,而可溶性蛋白及TN含量降低,表明高密度铜绿微囊藻对香蒲叶片的氮代谢具有抑制作用,香蒲吸收同化氮能力减弱。     

镉和磷酸根离子在铝柱撑膨润土上的协同吸附

羟基金属柱撑粘土矿物表面带有大量强反应活性的羟基金属基团,因而对重金属阳离子和和含氧酸根阴离子都具有很好的吸附能力,相关研究特征也有大量研究报道。但实际环境中重金属阳离子和和含氧酸根阴离子往往共存,而它们在柱撑粘土上同时吸附的特征则鲜有研究报道。以铝柱撑膨润土(Al-Bent)为柱撑粘土代表,研究了重金属阳离子Cd2+和含氧酸根阴离子磷酸根(H2PO4-)共存条件下2种污染物在Al-Bent上的吸附特征。研究结果显示,Cd2+和H2PO4-在Al-Bent上具有协同吸附效应,即共存离子可以促进Al-Bent对另一污染物的吸附性能。吸附过程的pH变化特征表明,Cd2+主要通过与铝羟基上的H交换被吸附,H2PO4-则与铝羟基上的羟基交换被吸附;而两者共同吸附时,则可形成Al-PO4-Cd三元络合物。XPS研究结果进一步证实了在Al-Bent上生成了三元络合物。因此,羟基金属柱撑粘土作为多功能吸附剂可用于含重金属阳离子和含氧酸根阴离子的复杂废水的处理。