Degradation kinetics of anthracene by ozone on mineral oxides

To further understand the role of substrates on the heterogeneous reactions of polycyclic aromatic hydrocarbons, the reactions of ozone with anthracene adsorbed on different mineral oxides (SiO₂, α-Al₂O₃ and α-Fe₂O₃) and on Teflon disc were investigated in dark at 20 °C. No reaction between ozone and anthracene on Teflon disc was observed when the ozone concentration was ～1.18 × 10¹⁴ molecules cm^?3. The reactions on mineral oxides exhibited pseudo-first-order kinetics for anthracene loss, and the pseudo-first-order rate constant (k_1,obs) displayed a Langmuir–Hinshelwood dependence on the gas-phase ozone concentration. The adsorption equilibrium constants for ozone (K_O3) on SiO₂-1, SiO₂-2, α-Al₂O₃ and α-Fe₂O₃ were (0.81 ± 0.26) × 10^?15 cm³, (2.83 ± 1.17) × 10^?15 cm³, (2.48 ± 0.77) × 10^?15 cm³ and (1.66 ± 0.45) × 10^?15 cm³, respectively; and the maximum pseudo-first-order rate constant (k_1,max) on these oxides were (0.385 ± 0.058) s^?1, (0.101 ± 0.0138) s^?1, (0.0676 ± 0.0086) s^?1 and (0.0457 ± 0.004) s^?1, respectively. Anthraquinone was identified as the main surface product of anthracene reacted with ozone. Comparison with previous research and the results obtained in this study suggest that the reactivity of anthracene with ozone and the lifetimes of anthracene adsorbed on mineral dust in the atmosphere are determined by the nature of the substrate.     

O3/BAF工艺系统中有机物生物降解数学模型

研究臭氧预氧化/曝气生物滤池（O₃/BAF）联合工艺深度处理实际城市污水二级出水过程中,后续BAF系统中有机物的生物降解数学模型。以有机底物浓度、填料层高度两个基本变量为控制条件,研究BAF的总体运行常数和填料特性常数,得出BAF有机物生物降解动力学方程为S_e/S₀=exp(－Kh/qSⁿ₀)。出水与进水COD浓度比值（S_e/S₀）的对数与反应器填料高度（h）之间可表达成一次函数关系。在不同的进水浓度（S₀）下,根据ln（S_e/S₀）~h和关系式m=K/qSⁿ₀,得到方程ln(q_m)=－nln(S₀)+lnK。BAF总体运行常数K和填料特性常数n分别为1.708和0.5063。该模型对BAF工艺有如下指导意义：可以根据设计流量、进水有机物浓度和出水浓度,初步确定BAF的尺寸（如横截面积、高度等）。     

pH对煤泥水絮凝沉降的影响

选择聚合氯化铝(PAC)/阴离子型聚丙烯酰胺(PHP)、氯化钙(CaCl2)/非离子型聚丙烯酰胺(NPAM)组合与NPAM、PHP、两性离子型聚丙烯酰胺(ZPAM)作为絮凝剂,在对道清选煤厂水采筛下原生煤泥和浮选尾矿的煤泥水进行组合药剂絮凝实验的基础上,考察了pH对煤泥水絮凝沉降的影响。实验结果表明,在不同的pH下,煤泥水的絮凝效果不同:在酸性条件下,宜单独使用有机高分子絮凝剂;在中性至碱性条件下,无机凝聚剂和有机絮凝剂联合使用效果较好。     

氧化镁烟气脱硫反应特性研究

利用实验室规模的鼓泡式反应装置,对比了碳酸钙、氧化镁和氧化镁/硫酸镁脱硫剂的反应活性,证实脱硫液中高浓度硫酸镁的存在是保证镁法脱硫效率高于钙法的重要因素,并考察了硫酸镁浓度、脱硫剂(氧化镁)浓度、烟气量、SO2浓度和吸收液温度等因素对脱硫效率的影响。结果表明,脱硫反应可以根据pH分为2个不同阶段;反应过程中脱硫效率随着硫酸镁浓度的增加而显著升高;烟气量增加将会导致脱硫效率有所下降;入口SO2浓度升高,脱硫效率下降;氧化镁浓度、温度对脱硫效率影响不显著。结合实验现象进行推断,氧化镁脱硫的反应过程受SO2在气液两相界面的传质扩散和其水解产物在液相的扩散控制。     

非水相硝基苯在含水层中的迁移释放规律

通过室内模拟实验,探讨了在非水相硝基苯污染含水层的条件下,其在含水层中的迁移及释放规律。迁移规律表明,非水相硝基苯并非在含水层中直接进行垂向迁移,而是一方面在自身重力作用下向含水层下部迁移,另一方面在地下水流的作用下随地下水同向运移,整体表现为随地下水流的侧向运移,并最终迁移至含水层底部。释放规律表明,非水相硝基苯在含水层迁移的过程中会向地下水大量释放,释放出的硝基苯在水流的作用下随地下水同向运移,污染源及迁移至含水层底部的非水相硝基苯均存在再次释放。     

高锰酸盐复合药剂强化混凝改善再生水景观湖水质研究

实验通过投加助凝剂以强化混凝沉淀过程,从而达到去除再生水景观水中的藻类。以PAC为混凝剂,高锰酸盐复合药剂(PPC)为预氧化助凝剂,通过烧杯实验确定PPC、PAC同时投加,最佳投量分别为1 mg/L、60 mg/L。生产性实验中,机械加速澄清池强化混凝对TP、叶绿素、藻密度的去除率分别为54%、32.3%和35.4%,湖水中TP、TN逐渐降低分别由4.9 mg/L、23 mg/L降至0.72 mg/L、10.3 mg/L。PPC提高了混凝沉淀对藻类的去除效果,改善了再生水景观湖水质,降低水中氮磷营养盐的含量。     

利用城市污泥堆肥及建筑弃土种植麦冬研究

将污泥堆肥产品分别与建筑弃土按0%、10%、20%、30%、40%和50%(湿重)的比例配制营养土,以麦冬为例进行180 d的栽培实验,分析了营养土对麦冬生长特性、植物体内及栽培土壤中营养学指标和重金属含量的变化规律,并通过模糊综合评价方法选择营养土较佳配制方案。实验结果表明:堆肥比例在50%时麦冬生物量增加率、新生芽数及地表部分比重为最大值,在30%时纺锤体肉质数减少率为最大值;随着营养土中堆肥比例增加,麦冬体内养分含量、重金属积累量随之增加,均在50%时达到最大值;栽培土壤养分越多损失量越多,各指残留率越低,同时全磷、全氮及K含量降低率较有效磷、碱解氮小得多,Cr降低率在5.20%～8.34%之间,Zn降低率在3.27%～17.35%之间;堆肥比例在40%以上的营养土对麦冬生长效果好,但较佳配制方案为堆肥产品占20%。     

厌氧发酵系统中回流沼液的产甲烷活性研究

为确定两阶段厌氧发酵系统合理的污泥回流时段,对厌氧发酵系统排出沼液产甲烷活性进行了研究。通过对这些沼液在后储罐放置的不同天数(0~5 d)测定其不同的活性,用间歇实验方法测定最大比产甲烷活性(Um ax.CH4)作为厌氧污泥的产甲烷活性指标。结果表明,排出的沼液产甲烷活性在不同的时间段有所不同,经实验得出沼液放置第2 d时的产甲烷活性最高,从而确定该两阶段厌氧发酵系统排出污泥合理的回流时段应该是沼液进入后储罐的第2 d。进而为在线活性污泥与后储罐最佳活性时段污泥混合的污泥回流工艺提供理论依据。     

琼脂碳源生物反硝化去除水源水中硝酸盐

针对受硝酸盐污染的水源水,以琼脂为反硝化细菌的碳源和微生物载体,通过生物反硝化作用脱除水源水中的硝酸盐,并利用曝气生物滤池(BAF)去除琼脂反应器出水中残留的少量CODMn和NO2--N等污染物。实验结果表明,水源水自然接种的条件下,可以顺利启动琼脂反应器;在温度为25℃左右,琼脂反应器在进水NO3--N约25 mg/L、水力停留时间1.5 h时,能获得70%的硝酸盐氮去除率;曝气生物滤池在水力停留时间0.5 h、气水比2.8时,可控制最终出水的CODMn和NO2--N分别在5.0 mg/L和0.10 mg/L以下;琼脂反应器的脱氮效果与温度、进水NO3--N浓度及水力停留时间等有关。研究指出,琼脂反应器与曝气生物滤池构成的组合系统能较好地脱除水源水中的硝酸盐并且能控制最终出水水质,不会导致二次污染,从而获得合格的饮用水源水。     

麻质活性炭的制备及其对Cu~(2+)的吸附研究

以废麻为原料,KOH为活化剂制备粉状活性炭,通过静态吸附实验研究了活性炭对Cu2+的吸附性能,探讨了溶液起始pH值、活性炭投加量、吸附时间、起始Cu2+质量浓度等对Cu2+吸附效果的影响。结果表明,溶液pH和活性炭投加量对吸附效果有较大影响,活性炭对Cu2+的吸附率在60 min内超过50%,初始浓度在10~50 mg/L时,活性炭对Cu2+的吸附量与起始浓度近似成正比。采用Langmuir、Freundlich吸附等温式对吸附平衡数据进行了拟合,结果表明吸附等温线符合Frenudlich模型。采用傅立叶红外光谱法(FT-IR)分析了活性炭的表面官能团,分析表明活性炭表面酸性官能团可能是吸附Cu2+的活性中心。