Ca2+在饮用水铜绿微囊藻控制中的应用

为改善饮用水藻类的混凝去除效果,以铜绿微囊藻为研究对象,考察了单独投加Ca²⁺、Ca²⁺与PAC联用、Ca²⁺与CO₃^2-原位结晶三种方法的除藻效果,并对Ca²⁺和结晶产物CaCO₃的除藻机制进行探讨.结果表明,单独采用Ca²⁺时,Ca²⁺在低浓度下对藻细胞具有吸附电中和作用,高浓度时同时还有架桥作用,但两者均无法实现对铜绿微囊藻的去除.Ca²⁺与PAC联用,Ca²⁺可以通过吸附电中和显著提高PAC的除藻效果,最大去除率可达98.0%,同时Ca²⁺与溶解性藻源有机物（dAOM）的络合可将残余铝降低50%以上.含藻水中原位CaCO₃结晶对铜绿微囊藻的去除率最高可达83.5%,其产物为带正电荷、粒径2~4 μm左右的球型球霰石.球霰石对藻细胞的去除机制包括球霰石与藻细胞的互絮凝,以及球霰石团聚物对藻细胞的卷扫絮凝,同时球霰石还可以作为加重剂促进藻晶产物沉降分离.自来水厂采用CaCO₃原位结晶与PAC联用除藻,可望降低PAC投加量和残余铝风险,并解决CaCO₃原位结晶导致的浊度和pH偏高问题.研究成果为饮用水除藻提供了新思路.     

电絮凝-膜过滤技术处理含铜废水的研究

为了有效控制重金属废水对环境的污染,采用电絮凝-膜过滤技术处理含铜废水,考察了进水pH、电极电流密度和水流量对铜去除率的影响。结果表明:该技术的最佳进水pH值为5.8,电极电流密度为10 A/m2,水流量为2 L/min。在此条件下,对不同浓度的含铜废水进行处理,铜去除率均在95%以上,最高可达99.02%。由此可见,电絮凝-膜过滤技术对含铜废水具有良好的处理效果。     

电-袋式除尘器的仿真研究

在建立电除尘单元和袋式除尘单元仿真数学模型的基础上,开发了1套电-袋式除尘器系统仿真软件.并通过仿真实验验证了模型的合理性和可行性.     

还原氧化石墨烯/泡沫铜电极用于微生物电合成系统中二氧化碳合成有机物

采用氧化石墨烯涂覆泡沫铜并还原改性,合成了还原氧化石墨烯/泡沫铜电极,用于微生物电合成系统(MES)中CO2合成有机物,考察了其电化学性能和有机物合成性能.实验结果表明:将改性的泡沫铜阴极用于MES还原CO2,在施加的-0.8 V阴极电势下,产生的乙酸和丁酸的最终质量浓度分别达到265.0 mg/L和122.5 mg/...     

双隔膜电解槽电化学合成高铁酸钠的研究

利用铁丝为阳极,铜为阴极,NaOH溶液为电解液,陶瓷膜为隔膜,于双隔膜电解槽中电解制备高铁酸钠(Na₂FeO₄). 探索了阳极室容积、缓冲室容积、电解液浓度(c(NaOH))、温度和隔膜孔径变化条件下生成的c(Na₂FeO₄) 的变化情况,并给出了c(Na₂FeO₄)发生变化的原因. 结果表明: 减小阳极容积,一定范围内增加缓冲室容积,增加c(NaOH),减小隔膜孔径及适宜的温度均有利于提高c(Na₂FeO₄). 由正交实验可得,在阳极室容积为40 mL,缓冲室容积为40 mL,c(NaOH)为20 mol/L,隔膜孔径为0.01 μm,温度为35 ℃,电流为2 A时,电解3 h后c(Na₂FeO₄)为93.43 mmol/L.      

偶极荷电静电凝并除尘器收尘机理及性能研究

提出一种高效去除微细颗粒物的偶极荷电静电凝并除尘装置,其主要由凝并区和收尘区组成.对其凝并收尘机理进行了分析,并对收尘性能进行了实验研究.结果表明,偶极荷电静电凝并系数高于库仑凝并系数;偶极荷电静电凝并除尘器中颗粒的凝并效果好,且在相同的条件下,其对微细颗粒物的除尘效率明显高于普通静电除尘器.     

重碳酸盐碱度对电吸附设备除盐性能影响的研究

为了系统地考察重碳酸盐碱度对电吸附设备除盐性能的影响,利用小型电吸附模块对含有不同重碳酸盐碱度的原水水质进行处理.实验结果表明,随着其含量从170 mg/L增加到400 mg/L,电吸附设备的除盐率明显下降.通过对起始工作电流降低这一变化作理论分析,认为重碳酸盐碱度在电吸附模块内部积存结垢是影响电吸附设备除盐性能的重要原因,并通过实验证实其与钙离子共同作用导致了结垢.     

电助光催化氧化过程中羟基自由基(OH·)的定量分析

电助光催化氧化技术是一种增强型的光催化氧化技术,应用前景广阔.对电助光催化氧化过程中产生的羟基自由基(OH·)进行定量分析对进一步探讨电场辅助作用机理十分重要.以对氯苯甲酸为探针化合物对电助光催化氧化过程中的OH·进行定量分析,发现电助光催化氧化过程中的OH·浓度是普通光催化氧化过程的2倍.对苯甲酰胺进行电助光催化氧化降解试验,求得了苯甲酰胺与羟基自由基的二级反应动力学常数.研究还对电场辅助作用机理进行了分析.     

电生理技术在大气PM2.5污染健康风险管控中的应用

严峻的大气颗粒物污染导致的能见度下降和城镇灰色景观可能会阻碍居民压力恢复路径,损害居民身心健康。为研究大气PM_(2.5)污染对人体压力恢复的影响,基于压力恢复理论设计了一项生理心理学实验。随机招募127名被试(女性63名,男性64名),并随机分为6组(编号为G10、G30、G50、G100、G160和G260),每组被试在压力恢复阶段分别对应观看ρ(PM_(2.5))平均值分别为10,30,50,100,160和260μg/m~3的实景照片。结合压力自评量表和皮肤电、心电等电生理技术测量了被试观看不同环境ρ(PM_(2.5))实景照片时的压力恢复比例。结果显示,G10、G30、G50组被试的皮肤电水平、心率和心率变异性恢复比例约为40%～50%,50%～70%和60%～80%,G100、G160、G260组被试的皮肤电水平、心率和心率变异性恢复比例约为20%～40%,10%～40%和30%～50%,即观看ρ(PM_(2.5))低于50μg/m~3实景照片的被试在3 min内的压力恢复比例比观看ρ(PM_(2.5))高于100μg/m~3的实景照片的被试高20%以上。基于皮肤电的逐10 s压力恢复比例分析显示,2min内的清洁空气照片(G10、G30、G50组)暴露能使压力恢复至初始水平的60%左右,而暴露时间的增加可能会使被试产生疲劳和厌倦,从而导致压力恢复比例下降。指出,电生理技术是对自评量表测量的有力补充,能够客观、有效地测量压力水平变化,丰富了开展环境健康风险评估的手段,可为大气污染心理健康风险管控提供参考和借鉴。     

在氧化沟中构建微生物燃料电池

在氧化沟中构建了微生物燃料电池,经测定微生物燃料电池电压为0.24～0.39 V,均值为0.29 V.经计算该微生物燃料电池的产电功率为0.05～0.15 mW,均值为0.08 mW.构建了微生物燃料电池的氧化沟COD去除率为75％～ 90％,TN去除率为5％～38％;无微生物燃料电池的氧化沟COD去除率为77％～89％,TN去除率为5％～23％.构建微生物燃料电池后能减少氧化沟内外沟中污泥的增加量,约减少15％.