Cu-ZnO双反应中心类芬顿催化剂降解水中碘乙腈性能与机制

多相芬顿催化虽然克服了均相芬顿pH适用范围窄,铁泥二次污染等问题,但还面临着稳定性差,H₂O₂利用率低的问题,从而限制了其实际应用。本文利用锌和铜的电负性差异制备了一种双反应中心催化剂Cu-ZnO,通过在催化剂表面构建贫富电子中心,从而诱导H₂O₂产生·OH降解污染物。采用TEM、EDS、XRD、FTIR、XPS以及EPR对催化剂进行表征,并研究了催化剂投加量、H₂O₂投加量、pH以及共存离子对碘乙腈降解效果的影响。结果表明,在催化剂投加量为1 g·L^-1,双氧水投加量为10 mmol·L^-1时,Cu-ZnO对碘乙腈的去除率在91%。大部分共存离子对催化剂的降解效果影响较小,且在酸性条件下催化剂稳定性较好,中性和碱性条件下金属离子基本无释放。催化剂诱导产生的•OH和HO₂^•/O₂^•−是碘乙腈(IAN)降解的主要活性物种,降解产物包括CO₂,H₂O,I^－和IO₃^- 等。     

餐厨垃圾高温中试两相厌氧发酵的稳定性

为了考察在高负荷条件下餐厨垃圾厌氧发酵的稳定性,采用餐厨垃圾为发酵原料,以某污水处理厂脱水污泥为接种污泥,在中试规模条件下,采用产酸相中温（35℃,0.33 m3）产甲烷相高温（55℃,1.6 m3）进行连续式发酵。结果表明,餐厨垃圾厌氧发酵的产酸相有机负荷可达29.27 kg VS·（m3·d）-1,产甲烷相有机负荷为6.04 kg VS·（m3·d）-1,容积产气率平均为5.61 m3·（m3·d）-1,原料产气率平均达0.913 m3·（kg VS·d）-1,甲烷浓度平均为73.07%,总菌数为2.41×109个·mL-1,产甲烷菌最高为7.08×108个·mL-1,产甲烷菌数占总菌数的29.4%。两相厌氧发酵工艺可实现餐厨垃圾高负荷条件下的稳定运行。     

锅炉烟尘测试中锅炉负荷率的计算方法探讨

GB5468 -91规定 ,锅炉烟尘测试时 ,必须对锅炉的运行负荷进行测试 ,而实际监测过程中 ,许多锅炉房不具备测试的计量条件 ,为了解决这一问题 ,文章提出利用烟气量和空气过剩系数计算锅炉负荷率。在实际监测工作中 ,该方法方便、易于操作 ,所得结果和标准规定方法所得结果有很好的一致性     

猪粪在管道抽吸过程中的非牛顿流体流动阻力特性

为解决高浓度猪粪收集转运等过程涉及的基础性技术问题,以不同浓度猪粪为研究对象,探讨了含固率、真空度、管径及自然放置时间等参数对管道抽吸流量和非牛顿流体流动阻力特性的影响。结果表明：猪粪含固率由2%增加到20%,其流变指数由0.952 3降至0.300 4,抽吸流量随猪粪含固率增加而减少;抽吸流量与管径呈幂指增长关系,当猪粪的非牛顿流体特性增强时,管径是影响管道黏性阻力的重要因素;抽吸流量的平均降低率随自然放置时间不断增加,15 d后降低率为8.3%,25 d后达到26.2%;对于管道抽吸猪粪而言,高含固率(>16%)条件下实验范宁摩擦因子快速变大,说明此时不再适合抽吸;管道流动特征表现为高范宁摩擦因子(0.006 6~3.020 0)和低雷诺数(10~2 435)的层流特征。以上研究结果可为畜禽粪污环保处理等相关领域提供参考。     

EGSB反应器的启动运行

系统考察接种市政消化污泥EGSB反应器的初次启动和二次启动运行情况,以确定在EGSB反应器内接种市政消化污泥时快速形成高活性、稳定颗粒污泥的可行性和EGSB反应器所形成的颗粒污泥长期放置后能重新用于其他EGSB反应器作种泥并快速启动的可行性。接种市政消化污泥EGSB反应器在中温（35 ℃左右）条件下能够在46 d内快速启动,所形成的颗粒污泥沉淀性良好,产甲烷活性高,菌群丰富。接种市政消化污泥EGSB反应器初次启动宜采用低进水浓度、高有机负荷的方式。在7～15 ℃的低温下放置一段时间的EGSB反应器的快速二次启动是可行的。仅仅经历了7 d,有机负荷率高达24.84 kg COD/m3·d、COD去除率为94.6%。EGSB反应器二次启动宜采用高启动负荷,快速提高负荷的方式。     

基于天然椰丝纤维填料的低氨氮废水SNAP系统自然挂膜构建

针对低氨氮废水单级自养脱氮工艺(SNAP)系统的构建需要接种特殊种源且工程应用复杂的问题,采用生物亲和性好的天然椰丝纤维为填料,开展了低氨氮废水SNAP系统自然挂膜构建实验,考察了进水COD/TN对系统脱氮效能及脱氮路径的影响。结果表明：在温度为(30±1) ℃、进水氮负荷为0.1 kg·(m3·d)−1时,采用自然挂膜以及进水${\rm{NH}}_4^{+} $-N质量浓度梯度递减(由(100±3) mg·L−1降至(50±2) mg·L−1)的运行方式,经过85 d的运行,初步构建出低氨氮废水SNAP系统;该系统${\rm{NH}}_4^{+} $-N和TN去除率分别为94.58%和70.07%;系统脱氮功能菌属主要有Nitrosomonas、Candidatus Brocadia。此外,进水COD/TN对系统脱氮效能及脱氮路径影响显著。当进水COD/TN分别为0、0.2、0.5、1、2时,系统TN平均去除率分别为70.07%、72.09%、75.18%、82.19%、62.19%;对于低氨氮废水,当COD/TN≤0.2时,系统主要脱氮路径为厌氧氨氧化;当COD/TN为0.5~1.5时,系统脱氮路径以短程硝化反硝化为主,厌氧氨氧化为辅;当COD/TN≥2 时,系统通过短程硝化反硝化、厌氧氨氧化路径脱氮能力进一步降低。     

改性芦苇生物炭对水中硫酸盐的吸附性能及机理

水中过高浓度硫酸盐赋存会对水生环境产生一定的影响。为此,选取芦苇秸秆作为生物炭原料,通过添加煤矸石共热解对生物炭进行了改性,采用扫描电子显微镜(SEM)、氮气吸附脱附法(BET)和傅里叶红外光谱(FTIR)等手段对生物炭的物理化学性质进行了分析,考察了pH、吸附剂投加量、吸附时间和初始浓度对水中硫酸盐吸附性能的影响。结果表明：改性后生物炭(MBC)的吸附效果优于未改性生物炭(OBC);MBC的粗糙程度大于OBC,MBC拥有更大的比表面积和更多的孔隙结构,其比表面积为改性前的2.4倍;对吸附过程进行吸附动力学和吸附等温模型拟合,发现准一级动力学模型和Langmuir模型可以更好的描述MBC对硫酸盐的吸附行为,表明吸附过程以静电吸附和单分子层吸附为主。当pH为2、投加量为8 g·L^-1时改性材料吸附效果最好,最大吸附量可达29.69 mg·g^-1,且经过5次再生吸附后,硫酸盐去除率仍能达到50%以上。因此,改性后的生物炭可作为去除水体中硫酸盐的良好材料。     

Vertical distributions of tropospheric SO2 based on MAX-DOAS observations: Investigating the impacts of regional transport at different heights in the boundary layer

Information on the vertical distribution of air pollutants is essential for understanding their spatiotemporal evolution underlying urban atmospheric environment. This paper presents the SO₂ profiles based on ground-based Multi-Axis Differential Optical Absorption Spectroscopy (MAX-DOAS) measurements from March 2018 to February 2019 in Hefei, East China. SO₂ decrease rapidly with increasing heights in the warm season, while lifted layers were observed in the cold season, indicating accumulation or long-range transport of SO₂ in different seasons might occur at different heights. The diurnal variations of SO₂ were roughly consistent for all four seasons, exhibiting the minimum at noon and higher values in the morning and late afternoon. Lifted layers of SO₂ were observed in the morning for fall and winter, implying the accumulation or transport of SO₂ in the morning mainly occurred at the top of the boundary layer. The bivariate polar plots showed that weighted SO₂ concentrations in the lower altitude were weakly dependent on wind, but in the middle and upper altitudes, higher weighted SO₂ concentrations were observed under conditions of middle-high wind speed. Concentration weighted trajectory (CWT) analysis suggested that potential sources of SO₂ in spring and summer were local and transported mainly occurred in the lower altitude from southern and eastern areas; while in fall and winter, SO₂ concentrations were deeply affected by long-range transport from northwestern and northern polluted regions in the middle and upper altitudes. Our findings provide new insight into the impacts of regional transport at different heights in the boundary layer on SO₂ pollution.     

饮用水氯化消毒新副产物TCMCD的水解机理

研究了一定温度和pH值条件下2,2,4-三氯-5-甲氧基-环成4-烯-1,3-二酮(TCMCD)的水解机理,结果表明,TCMCD在水中发生不可逆的水解反应,生成2,5-二氯-3-羟基-4-甲氧基-环戊-2,4-二烯酮(DHMCD)和3-氯-2-羟基-4-甲基-5-氧-2,5-二(氢)-呋喃-2-甲酸(CHMDFC)或二者的镜像异构体,CHMDFC继续反应生成3-氯-2-甲氧基-4-酮-戊-2-烯二酸(CMPE),pH值升高,水解速率加快,而温度对高pH值条件下TCMCD的水解影响更大.     

生物强化对MBR系统生物特性及群落结构的影响

采用高效菌强化膜生物反应器对溴氨酸废水进行处理,考察了生物强化前后系统对溴氨酸的降解能力及其内部微生物生理状态变化.并采用核糖体基因间隔序列分析技术(RISA)解析了高效菌投加前后污泥系统的群落变化.实验表明,投菌后在进水负荷增加的条件下,上清液和膜出水的溴氨酸脱色率分别约为50%和65%,相应的COD去除率分别约为25%和50%,和投菌前基本保持一致;TTC-脱氢酶活性和胞外聚合物(EPS)浓度略有波动,但是运行一段时间后即恢复到投菌前水平.群落分析表明高效菌可以在系统中稳定存在,并且不对原菌群结构造成较大影响.