城市污水再生利用中的消毒问题研究

从保障再生水微生物安全的角度,考察了北方某污水处理厂污水处理工艺、混凝沉淀过滤工艺以及臭氧消毒对大肠杆菌和总细菌的去除效果。结果表明,污水处理厂进水中大肠杆菌数和细菌总数分别为105～109个/L和109～1011个/L,经过厌氧-缺氧-好氧组合工艺处理后两者分别降为103～106个/L和106～109个/L,再经后续混凝沉淀过滤工艺（混凝剂PAC投加量：15 mg/L Al₂O₃）处理,再生水中大肠杆菌和细菌总数仍分别高达102～105个/L和105～108个/L。对上述再生水进行臭氧消毒批量实验,在臭氧反应量为12 mg/L的条件下实现了对大肠杆菌的完全灭活,此时臭氧消毒运行费用为0.13元／m³左右。     

5种颗粒活性炭对水中卤乙酸的等温吸附试验

通过等温吸附实验,考察了5种不同类颗粒活性炭(GAC)对消毒副产物卤乙酸(HAAs)中致癌风险较高的二氯乙酸、三氯乙酸的吸附行为.结果表明:二氯乙酸、三氯乙酸的吸附行为符合Langmuir等温式;进口活性炭A对二氯乙酸饱和吸附量是3种国产活性炭的4.4～5.7倍,是另一种进口活性炭B的3.8倍;对三氯乙酸的饱和吸附量是3种国产活性炭的4.0～5.4倍,是另一种进口活性炭B的2.6倍.针对进口活性炭A开展的进一步研究结果表明,二氯乙酸、三氯乙酸2组分的相对吸附量与2组分的相对浓度成正比关系,二氯乙酸吸附容量变化对平衡浓度的敏感程度不如三氯乙酸.     

Fe(II)-Ce(IV)共沉淀产物对水中As(V)的去除研究

对Fe(III)单独沉淀、Fe(II)单独沉淀、Ce(IV)单独沉淀、Fe(III)-Ce(IV)和Fe(II)-Ce(IV)共沉淀5种制备体系产物去除As(V)性能进行了比较,结果显示Fe(II)-Ce(IV)体系最优.进一步优化评价Fe(II)-Ce(IV)制备体系中铈的加入量.基于经济-性能平衡的考虑,优选得到了Fe(II)-Ce(IV)体系中Ce(IV)加入量为0.03 mol/L的吸附剂Fe(II)-Ce(IV)03(简称FC),其饱和吸附容量达到85 mg/g.动力学测试表明,FC去除As(V)过程符合准二级反应动力学过程.在pH=4～7范围内,吸附容量受pH值影响不明显.对FC材料造粒后的吸附剂颗粒进行再生寿命评价,批量试验结果显示其能够重复利用7次.颗粒柱试验结果表明,在空间流速(SV)分别为10 h-1、20 h-1、30 h-1时,出水砷穿透前(>10 μg/L)分别对应4 000、2 400、2 160倍的倍柱体积处理量.对FC材料进行的表征测试显示,FC呈无定形结构,其质子位密度为9.97个/nm2,质子化常数pK1=3.09,pK2=-10.02.     

崇明岛土壤中MCCPs的污染水平、组成与来源研究

用GC-ECNI-MS测定了崇明岛土壤中24种中链氯化石蜡(MCCPs)同类物组的含量.目的是了解该地区土壤中MCCPs的污染水平、空间分布、组成特征和来源.结果表明MCCPs在崇明岛土壤中普遍存在,浓度范围为2.56~96.3 ng·g-1,中值为7.32 ng·g-1.聚类分析将所有样品分为两类.大多数土壤样品MCCPs以C14-MCCPs和C15-MCCPs为主要碳同类物组,分别占29.8%和28.9%;Cl5-MCCPs和Cl6-MCCPs为主要氯同类物组,分别占29.9%和23.3%;个别样品中,C14-MCCPs是主要碳同类物组,占68.5%,与CP-52的组成相似.大气沉降和土壤-大气交换可能是崇明岛土壤中MCCPs主要来源,个别点可能受到污水处理厂污泥或其他不明污染源的污染.MCCPs与TOC之间没有显著统计相关性.因子分析表明4种MCCPs的碳同类物组具有相似的来源.与国内外其它研究相比,崇明岛土壤中MCCPs处于较低水平.     

天津某住宅区降雨径流颗粒粒径分布及污染物赋存形态

为考察城市不同下垫面降雨径流中颗粒粒径分布及与污染物的关系,2020年7—8月在相同降雨条件下对天津市某居民区油毡屋面、塑钢屋面、水泥瓦屋面和沥青路面的6场降雨事件进行采样,分析降雨径流污染特征及颗粒物分布. 结果表明:①沥青路面降雨径流中悬浮颗粒物（suspended solids, SS）浓度最高,与油毡屋面、塑钢屋面和水泥瓦屋面径流SS浓度在统计上有显著差异(P<0.05);②不同下垫面降雨径流中颗粒物粒径主要分布在10~200 μm之间,4种下垫面中值粒径（D₅₀）浓度在计量上均有显著差异(P<0.05);③粒径在10~50 μm的颗粒物占比最大,在油毡屋面、塑钢屋面、水泥瓦屋面和沥青路面径流中占比分别为30.95%、25.53%、30.41%和50.47%,粒径大于300 μm的颗粒物体积分数占比最小;④降雨径流中颗粒物是污染物的主要载体,径流中化学需氧量（COD）和总磷（TP）主要以颗粒态形式存在,而总氮（TN）主要以溶解态形式存在. 通过对降雨径流中颗粒物粒径分布和污染物赋存形态的研究,以期为城市径流污染控制及雨水净化方法的选取提供数据支撑.      

生产过程中抗生素与抗药基因的排放特征、环境行为及控制

世界卫生组织在2000年的报告中将抗生素抗性列为本世纪人类在健康领域面临的最大挑战之一,有关抗药基因传播机制与控制技术的研究已经成为国际环境科学领域的一个前沿问题.本文以生产量大、使用历史长的几种发酵类和化学合成类生素为对象,以典型城市污水厂为对照系统,全面评估抗生素生产及废水处理过程中抗生素与抗药基因的排放特征;把传统的筛选培养方法与高通量测序技术及生物信息学手段有机结合,深入研究抗生素胁迫下整合子对抗性基因的重组作用及质粒介导的结合转移作用,以揭示抗药基因在抗生素压力驱动下主要的水平转移机制;构建多通道生物膜流动暴露系统进行抗生素最小选择浓度评价;研究针对抗生素生产全过程的抗生素及抗药基因控制多级屏障技术,为抗药基因的污染控制与管理提供全面系统的科学基础.     

锆负载树脂用于含氟废水深度处理的研究

本文研制了一种以火力发电厂废树脂为载体的锆负载型氟离子吸附剂，并在评价了该树脂以氟离子的吸附性能之后探讨了该树脂用于火力发电厂含氟废水深度处理的可能性。研究结果表明，锆的最佳负载的最佳浓度为0．5mol／L，该负载树的最佳吸附pH为3．0－4．0，用填充柱进行的实验结果表明，pH＝3的吸附容量显著高于pH＝4时的值。利用该树脂对火力发电厂模拟含氟废水进行了双柱串联吸附工艺处理，当柱流量为35mL／min（SV10）、第二穿透时，第一柱的吸附容量为10228mg／L显著脂；用0．1mol／L的NaOH溶液进行再生，柱流量选择为35mL/min（SV10）时，脱附率在95％以上。     

大空间建筑火灾中烟气层界面的一种判定

采用摄像机拍摄大空间建筑内烟气运动的整个过程,从录像中获取烟气前沿和主体下降到各指示灯的时间,经时间截取法处理后得到烟气层界面形成及运动的实际时间,求烟气层高度x对该时间t的关系可得烟气运动曲线。把该曲线与采用热电偶测温法及目测法的结果进行对比可知,三者趋势较为吻合,表明摄像这种测量手段能较好地反映大空间建筑火灾中烟气流动的状况及部分运动规律。     

Fenton反应中水解Fe(Ⅲ)的形态分布特征研究

利用Fe-Ferron逐时络合比色法，研究了不同条件下Fenton反应中Fe(Ⅲ）的水解形态分布与转化规律。结果表明，H2O2和小于0．2mg/L的Fe^2 的存在对Ferron试剂及后续的络合反应没有影响。当水解度相同的，Fenton反应生成的Fe（Ⅲ）比一般铁盐具有更强的水解趋势。Fenton反应生成的Fe(Ⅲ）的水解形态受到H2O2浓度和水解度的影响较大。水解速率随水解度的增大而增大，而高聚合态所占的比例却随H2O2浓度的增大而减少。     

NH_3的低温复相选择性催化氧化

采用Cu-Ag/Al2O3复合催化剂在低温下选择性催化氧化 NH3.实验结果表明,Ag/Al2O3 和 Cu/Al2O3分别具有高氧化活性和高 N2选择性的优点;一定负载量范围内,Cu-Ag/Al2O3复合催化剂既具有高氧化活性(介于Ag/Al2O3和Cu/Al2O3之间),又具有Cu/Al2O3的高N2选择性,当反应温度为280℃时,Cu5%-Ag5%/Al2O3对NH3的氧化率大于96%,N2选择性大于95%.催化剂表面上形成的Ag2O 颗粒及其大小是影响催化剂选择性的一个重要因素.