改性活性炭对废水中甲醛的吸附研究

通过浸渍-焙烧的方法制得铁改性活性炭,并将之应用于废水中甲醛的吸附.分别考察了吸附时间、初始溶液质量浓度、吸附剂投加量对改性活性炭吸附甲醛效果的影响,并研究了铁改性活性炭对甲醛水溶液的等温吸附及动力学.结果表明:在25℃、活性炭投加量为10 g/L、吸附时间为360 min时,铁改性活性炭对甲醛的去除率为91.8％;用准一级、准二级及内扩散动力学模型拟合吸附过程,准二级动力学模型符合该吸附过程;用Langmuir和Freundlich模型描述等温吸附过程,该吸附过程服从Langmuir模型,饱和吸附量为3.396 7mg/g.     

潜流人工湿地基质堵塞的研究进展

潜流人工湿地是城市污水深度处理和农村污水分散处理的有效技术,但存在的基质堵塞问题因可缩短其使用寿命而极大降低了该技术的经济优势,成为制约其发展的瓶颈和研究的重点.在分析潜流人工湿地基质堵塞影响因素的基础上,探讨了其堵塞的机理和模型,提出了预防措施和恢复对策.前期进水预处理、进行湿地数值模拟和强化运行管理等能有效解决人工湿地堵塞问题.     

降解嗪草酮微生物菌剂的制备及稳定性研究

通过富集培养分离出嗪草酮降解菌N1,降解菌在固体平板上培养,菌落大,表面粗糙,扁平,不规则,为质地软、稍有光泽的白色菌落,直径为5～7mm.菌体细胞为杆状,末端方,成短或长链,菌体大小为1.0～ 1.2 μm× 3.0～ 5.0 μm.将N1降解菌制成菌剂,用气楣色谱法进行定量分析,通过单因素试验确定菌剂中载体配比、接种菌液量、加入营养液量、发酵时间、烘干温度等影响因子的优势条件,设计正交试验确定最优菌剂制备条件:m(豆粕):m(麦麸):m(木屑):m(硅藻土)比例为60:20:15:5,接种菌液量为15％,营养液量为10％,发酵时间为48 h,烘干温度为30℃.在上述条件制备的菌剂对嗪草酮的降解率为79％.该菌剂在25℃下保存50d后对嗪草酮仍有较高的降解效果.     

不同螯合剂对花生富集污染土壤中Co的影响

采用模拟Co污染土壤的方法,分别投加2.5 mmol/kg、5.0mmol/kg、7.5 mmol/kg的EDDS、NTA、CA和OA,研究了其对花生生长与吸收土壤重金属Co,以及对土壤中Co的活化能力的影响.结果表明:整合剂处理使花生的生物量降低,在高浓度整合剂处理时,降幅最大;EDDS的添加比NTA、CA和OA更显著地增加了土壤Co的有效态质量比,同时明显提高了花生的富集系数和转运能力;在螯合剂处理下,花生的转运系数最高达到0.916,具备了修复土壤重金属污染的能力;根系和地上部富集Co能力最强时分别达到58.64 mg/kg和46.33mg/kg,是对照组的1.29和3.63倍;各处理花生根系中的Co质量比要高于茎叶中的质量比,花生植株Co质量比与土壤有效态Co质量比呈显著(p＜0.05)或极显著相关(p＜0.01);综合来看,螯合剂的投加能有效活化土壤溶液中的Co,促进植物吸收、转运重金属.     

微量金属强化餐厨垃圾厌氧消化优化条件研究

采用L9(34)正交试验,研究了CoCl2·6H2O、FeCl2 ·4H2O及NiCl2·6H2O投加量对餐厨垃圾厌氧消化总固体(TS)、挥发性固体(VS)和COD减量及累积产气量的影响,确定了三因素的主次顺序及最优工艺条件.结果表明,当CoCl2·6H2O、FeCl2·4H2O及NiCl2·6H2O的投加量分别为0.1 mg/(L·d)、1 mg/(L·d)和0.4 mg/(L·d)时,餐厨垃圾厌氧消化减量及产气效果均最优.在此条件下,经过25 d单相厌氧消化,餐厨垃圾厌氧消化TS、VS、COD的去除率及累积产气量分别达到46.04％、61.02％、58.24％和27 433 mL/L,比不投加微量金属的处理分别高16.98％、28.12％、27.84％和48.63％.Co、Fe和Ni的投加量对餐厨垃圾厌氧消化TS、VS和COD去除率及累积产气量均有显著影响,其中Co的影响达到极显著水平;Co、Fe和Ni对餐厨垃圾厌氧消化减量及产气效率影响的主次顺序及显著性从大到小均为Co、Ni、Fe.     

不同预处理方法对剩余污泥厌氧发酵产氢的影响

为了寻求适宜的预处理方法,提高剩余污泥发酵产氢率,通过间歇式试验考察了热、酸、碱和高温好氧4种预处理方法对剩余污泥发酵产氢的影响.结果表明4种预处理方法均能有效抑制耗氢菌括性,同时促进污泥中微生物胞内物质的释放,使可溶性糖类物质和蛋白质质量浓度增加.其中高温好氧预处理的溶胞效果最好,可溶性糖类物质和可溶性蛋白物质质量浓度均最高,分别为878 mg/L和15 606mg/L,分别为原剩余污泥的10.58倍和58.45倍.4种方法预处理后的污泥发酵均获得了氢气,其中高温好氧预处理污泥产气率最高,为10.68 mL/g TS;其次是热预处理污泥,产气率为6.58 mL/g TS;碱预处理污泥产气率为3.63 mL/g TS;酸性预处理污泥产气率最低,仅为1.41 mL/g TS.     

磁黄铁矿对铼的还原固定及其影响因素研究

利用非放射性的高铼酸根离子(ReO4-)模拟放射性的高锝酸根离子(TcO4-)的化学行为,研究天然磁黄铁矿还原固定地下水中高锝酸根离子的机理.结果表明:磁黄铁矿可以较好地处理水溶液中的铼,其80 d对初始浓度为5×10-5mol/L的ReO4-处理率可达97％,处理效果随反应时间延长、投加量增大而增强,磁黄铁矿对高铼酸根的去除符合准一级反应动力学方程,室温下,其准一级速率常数(kobs)为0.046 3 d-1;温度越高,磁黄铁矿对铼的处理效果越好,在80℃下效果最好,7d内就可以完全处理Re(Ⅶ);pH值对磁黄铁矿处理铼的效果有明显影响,pH=1.02时24h就可以完全去除铼离子,但在pH值为3～8.5时对反应速率影响不大.     

无磷缓蚀阻垢剂CETSA的合成与缓蚀阻垢机理分析

针对工业循环水处理系统中使用磷系缓蚀阻垢剂带来的磷排放问题,以马来酸酐和3-巯基丙酸为主要原料,在催化剂作用下应用“一步法”合成S-羧乙基硫代琥珀酸(CETSA)无磷缓蚀阻垢剂,通过红外(IR)、核磁共振(13CNMR)等方法对其结构进行了表征.采用碳酸钙沉积法、旋转挂片法对CETSA的阻垢缓蚀性能进行评价,考察了加药量、水温、pH值、水流转速等对CETSA阻垢缓蚀性能的影响.结果表明,当加药量为110mg/L、循环水温度低于50℃、pH值为6～8、水流转速低于100 r/min时,CETSA对A3碳钢的腐蚀率小于0.25mm/a,最大缓蚀率可达61.3％,最大阻垢率达88.4％.CETSA是一种小分子多羧酸结构,其具有较高的缓蚀阻垢性能可能是因为与水中的钙镁离子发生了螯合,生成了稳定的络合物抑制结垢,同时非极性键、烷基等亲水基吸附于金属表面,电负性较高的O、S元素与Fe产生强吸附,形成的致密保护膜有效抑制了金属腐蚀.经测算,10％水剂的CETSA生产成本约为3 047元/t,总磷减排量可达3～5g/m3循环水排水.研究表明,CETSA可替代传统磷系缓蚀阻垢剂,适于电力、钢铁、化工、油田等行业的循环冷却水系统.     

饮用水中卡马西平的臭氧和二氧化氯降解研究

采用臭氧(O3)和二氧化氯(ClO2)2种消毒方式对饮用水中卡马西平(CBZ)进行氧化降解,考察了不同影响因素(pH值、温度)条件下的氧化动力学,并通过对CBZ降解副产物的确定推测了2种消毒条件下CBZ的降解途径.结果表明,序批式条件下O3和ClO2对CBZ的降解均遵循二级反应动力学.pH值的升高对CBZ的O3和ClO2降解有负面效果;在10 ～ 25℃范围内,温度对CBZ的O3降解速率常数影响较小,但CBZ的ClO2降解速率常数随温度升高显著升高.采用UPLC-Q-TOF-MS对CBZ的O3和ClO2降解前后样品溶液进行扫描,均检测到8种降解中间产物,2种氧化方式主要通过环化加成、亲电取代(羟基化和氯取代)及杂环上的重排等途径来实现对CBZ结构的破坏.     

纳米颗粒的危害及在水体中的去除研究进展

纳米颗粒具有独特的物理化学性质且种类较多,广泛应用于多个领域.在使用的同时,纳米颗粒不可避免地通过各种途径进入水环境中,进而对生物及人类造成危害.针对近来出现的纳米颗粒,介绍了其对环境的影响及在水体中的主要去除方法,并展望了水环境中纳米颗粒的研究方向.