羟基自由基快速致死水华针杆藻的研究

库区、河流富营养化加剧,水华频繁爆发形成的高藻水已严重威胁饮用水的安全.本文利用大气压强电离放电高效生成的氧活性粒子(OASs),通过高压射流器将其注入到处理高藻水的主管路中,生成羟基自由基(·OH),同时·OH对引起水华的针杆藻(Synedra sp.)进行杀灭.采用荧光染色、测定光合能力等生物学方法,确定·OH致死针杆藻的阈值浓度及致死时间.结果显示,当初始藻细胞密度为10×104、50×104和100×104cells·m L-1,致死阈值浓度分别为0.25、0.71和1.18 mg·L-1,而最大光量子产率Fv/Fm的值在1 s内由0.50迅速减小为不能检出,表明可在运输高藻水的管路中完成·OH的处理过程.本研究表明,·OH快速致死的方法可高效地处理高藻水.     

基于反硝化脱氮的硫铁复合填料除磷机制

为提高硫铁复合填料反硝化脱氮同步除磷效果,对比研究了不同填料和耦合微生物后的除磷效果,分析了微生物耦合硫铁复合填料反硝化脱氮同步实现除磷的机制.结果表明与单纯海绵铁填料比较,硫磺与海绵铁复合填料除磷效率提高30%,达到95%以上,出水磷含量可降至0.1 mg·L~(-1)以下.X射线衍射(XRD)和总铁浓度分析表明,硫铁复合填料除磷系统反应产物主要为FeOOH、FeS和Fe_4(PO_4)_3(OH)_3固体物质和溶解性铁离子,产生于海绵铁的腐蚀和除磷过程;腐蚀产生的Fe~(2+)及Fe~(3+)的水解产物FeOOH和Fe S通过吸附沉淀作用将PO_4~(3-)转化为Fe_4(PO_4)_3(OH)_3去除.微生物耦合硫铁炭复合填料反应器运行稳定后,TN、TP去除率分别在90%左右和83%以上;硫自养反硝化产生的H~+和生物铁作用也可以促进海绵铁腐蚀和除磷过程,体系将"异养协同自养"复合反硝化与化学除磷有机结合,实现了城市污水处理厂尾水高效反硝化脱氮同步除磷的目的.     

废弃Mg(OH)2/AC焙烧产物对染料吸附性能研究

吸附染料后的废弃Mg(OH)2/AC复合材料经高温焙烧得到MgO/AC复合材料,研究了制备MgO/AC的最佳焙烧条件,采用差热-热重、BET比表面积测定、X射线衍射(XRD)等技术对其进行表征,考察了MgO/AC对弱酸性艳蓝RAWL的吸附及再生性能.结果表明,伪二级动力学和Langmuir模型更适合描述MgO/AC对弱酸性艳蓝RAWL的吸附过程.4次再生后的MgO/AC对弱酸性艳蓝RAWL吸附能力仍可达到新鲜MgO/AC的1.08倍,是新鲜Mg(OH)2/AC吸附能力的2.11倍,为印染废水处理提供了廉价高效的吸附剂.     

氢氧化镁对剩余污泥碱性发酵及脱水性能的影响

剩余污泥厌氧发酵可产出短链脂肪酸(SCFAs)发酵液用作碳源时,可改善污水脱氮除磷效果,但发酵液中的氮磷会增加污水厂的氮磷负荷.此研究分别采用Mg(OH)2和NaOH调节剩余污泥厌氧发酵时的pH值,考察Mg(OH)2能否促进剩余污泥碱性发酵同时去除发酵液中的氨氮和磷,及其对发酵后污泥脱水性能的影响.结果表明:Mg(OH)2可促进剩余污泥碱性发酵,发酵液最大SCFAs含量为2336.3mgCOD/L,同时Mg(OH)2能去除发酵液中的磷,在发酵的第4d,其磷含量接近0;Mg(OH)2调节碱性发酵后的剩余污泥脱水性能优于NaOH调节的,前者剩余污泥毛细吸水时间(CST)较后者短42.3s.     

长沙大气中VOCs研究

应用大气采样罐采样技术和色谱-质谱联用（GC-MS）技术,对2008年长沙市大气中76种挥发性有机物（VOCs）的组分及其质量浓度水平进行测试,比较了各组分对臭氧产生的影响潜势,同时对其主要来源进行简单分析.结果表明,长沙大气总VOCs在上午和下午的浓度分别是38.4×10-9（体积分数）和22.7×10-9（体积分数）,下午大气中VOCs浓度显著低于上午;季节变化呈现VOCs冬季浓度远高于夏季VOCs浓度,组分中以卤代烃最高,烷烃、芳烃次之,烯烃最低,OH消耗速率最高的物质是间、对二甲苯（10.71×10-9 C,碳单位体积比,下同）;其次为1,2,4-三甲苯（6.04×10-9 C）和1,3,5-三甲苯（2.23×10-9 C）.芳烃对大气O3生成贡献最大（66%）,其次是烯烃（26%）,烷烃最低（8%）.高浓度的异戊烷和丙烷说明了机动车排放和液化石油气是VOCs来源之一,苯/甲苯的特征比值接近0.8,远高于机动车尾气排放特征比值0.5;说明溶剂和涂料挥发是其主要来源之一.     

铈离子光催化降解茜素绿的性能和机理简

主要研究了简单铈离子（Ce³⁺）在紫外光（UV）的作用下对蒽醌染料茜素绿（AG）的光催化降解效果和反应机理。结果表明,UV/Ce³⁺体系能够有效降解AG,初始反应速率随AG浓度的倒数值和Ce³⁺浓度的增加而线性增加,随初始溶液pH的增加先降低后增加,在酸性条件下有很高的TOC去除率。荧光探针实验表明,反应过程中可以产生·OH自由基。UV/Ce³⁺体系对其他类型染料和对硝基苯酚都有较好的降解效果。     

掺硼金刚石电极处理榨菜废水试验研究

掺硼金刚石(BDD)电极在电化学氧化难生物降解性废水时具有电化学性能良好、处理效果好等特点,因而受到广泛关注.本试验采用BDD电极电化学氧化榨菜废水,并考察了稀释比、初始pH值、电流密度、极板间距等参数对COD、氨氮(NH3-N)去除率的影响.试验结果表明:在稀释比为1∶2、电流密度50 mA·cm-2、未调节pH值、极板间距为15 mm的最优工况下,COD、NH3-N去除率分别为96.9%、100%.COD去除率满足线性方程y=0.435t(R2=0.9899),NH3-N去除率满足多项式拟合方程y=0.53+0.936t+0.031t2-3.46×10-4t3(R2=0.9956).研究表明,BDD电极电化学氧化榨菜废水是一种有效的高级氧化工艺.     

三维电极体系中苯酚降解效率的影响因素研究

三维电极法用于处理含酚废水的影响因素研究报道较多,但并未充分在理论上阐述其影响方式及机理。采用自制的实验室小试电化学反应器对含酚自配废水进行了处理。试验结果表明:体系中苯酚降解遵循一级反应模式;通过电流效率的核算确定60min作为最佳反应时间,得到的苯酚去除率为64.3%,吨水处理能耗为14.29kW·h·t-1,实际电流效率与理论电流效率相等为0.68。对体系进水控制不同的苯酚起始质量浓度,当反应时间不变时,实际试验结果与法拉第定律一致,即电流密度与去除的污染物的量以及COD去除率与电量和进水质量浓度的比值均呈线性关系;体系中羟基自由基的产生量能够采用式[?OH]=0.1218×EC0进行计算。采用最佳反应时间t=60min、电流密度I=20A,在苯酚质量浓度为500mg·L-1时改变极板间距进行的试验结果表明电压随极板间距的增大而降低,最佳极板间距为0.21m时可获得最大去除率为78.5%,体系的启动电压为0.25V。     

3-甲基丁酮与OH自由基反应的速率常数及其机理研究

在(298±3)K的温度下,采用相对速率法测得了3-甲基丁酮与OH自由基在气相中的反应速率常数:k=(2·6±0·4)×10~(-12)cm~3·molecule~(-1)·s~(-1).该结果与根据结构活性法估算的结果相一致.实验中还测定了该反应的主要产物:丙酮、甲醛和过氧乙酰基硝酸酯(PAN),讨论了该气体在NOx存在下与OH自由基反应的机理.根据上述实验结果讨论了3-甲基丁酮对对流层臭氧浓度的影响:3-甲基丁酮在大气对流层中的氧化反应活性不高,它的主要氧化产物丙酮同样具有低的反应活性.因此,3-甲基丁酮对大气中臭氧生成的贡献不是很大.     

华北区域大气中羰基化合物体积分数水平及化学反应活性

为了解华北区域光化学污染特征,于2018年5月至2019年4月在石家庄和兴隆地区利用2,4-二硝基苯肼（DNPH）对空气中的羰基化合物进行采样,并利用高效液相色谱对采集样品进行分析,以了解该区域羰基化合物的组成、体积分数、来源、·OH损耗速率和臭氧生成潜势.本研究共测定了13种含羰基的挥发性有机物,其中体积分数最高的3种物质为丙酮、甲醛和乙醛[石家庄地区：（6.46±5.25）×10^-9、（3.76±2.29）×10^-9和（2.65±1.74）×10^-9;兴隆地区：（1.85±1.27）×10^-9、（1.29±1.02）×10^-9和（0.72±0.48）×10^-9];C1/C2和C2/C3值表明石家庄地区工业化水平较高,受机动车尾气和化石燃料燃烧等人为排放影响较明显;兴隆地区采样点处于背景区域,受自然源影响较大;石家庄地区对L_·OH贡献最大的3种物质分别为乙醛（1.77 s^-1）、甲醛（1.57 s^-1）和丁醛（0.42 s^-1）;兴隆地区对L_·OH贡献最大的3种物质为分别为甲醛（0.53 s^-1）、乙醛（0.47 s^-1）和丁醛（0.12 s^-1）;对O₃生成贡献最大的羰基化合物物种为甲醛和乙醛[石家庄地区：34.61×10^-9（以O₃计,下同）和16.73×10^-9;兴隆地区：11.77×10^-9和4.47×10^-9],且甲醛的最大臭氧生成潜势估算（OFP）远高于乙醛.