粉末活性炭处理酚类突发性水污染的应用研究

以苯酚和多种氯酚(CPs)为代表的酚类是一类重要的有机污染物。针对饮用水突发性酚类污染物控制,考察了粉末活性炭(PAC)吸附工艺对苯酚及CPs的去除效果,并讨论了主要影响因素。结果表明,对CPs和苯酚的吸附反应可在10~60 min、300 min内完成,吸附速率从快到慢依次为TCP、MCP、DCP、PCP和苯酚。由于酚羟基(Ar—OH)电离作用受到影响,在3~11范围内去除率随pH值升高而降低。少量腐殖酸对吸附影响不大,但TOC质量浓度超过10 mg/L时腐殖酸可产生明显竞争吸附作用。热力学拟合表明,吸附反应符合Freundlich和Langmuir吸附等温式,苯酚/CPs在PAC上的吸附过程以物理吸附为主,且为放热反应,较低温度有利于吸附反应的进行。相比于准一级反应和孔内扩散反应,准二级动力学方程可较好地描述吸附过程。将PAC用于中山市某饮用水源的模拟突发性污染应急处理,投加10 mg/L的PAC即可有效去除原水中超过饮用水标准3~5倍的CPs类污染物,同时水处理成本仅有少量增加。     

微波水热合成花球状BiOCl光催化降解甲硝唑

以五水硝酸铋,氯化钾,乙二醇和P123为原料,用微波水热合成法制备出具有花球状的BiOCl.通过优化微波功率,温度和微波保持时间3种因素,发现微波功率为600W,温度为120℃,保持时间为30min时制备的BiOCl在模拟太阳光下对甲硝唑的降解效果最为显著.利用XRD和SEM对制备的BiOCl进行表征,考察了BiOCl的晶体结构和表面特征.同时研究了BiOCl投加量,甲硝唑浓度及pH值对甲硝唑降解的影响.结果表明,当BiOCl的投加量为2g/L,甲硝唑的初始浓度为5mg/L,体系初始pH值为3时,BiOCl对甲硝唑的降解效果达到98.3%.通过自由基捕获剂实验,发现光催化降解甲硝唑反应中的主要活性物种为空穴（h⁺）和过氧自由基（·O₂^-）.     

高氯废水COD测定探究

以国标HJ828-2017为基础,进行高氯废水COD的测定。实验中省去了掩蔽剂硫酸汞的使用,考察氯离子氧化完全的时间,绘制氯离子耗氧标准曲线;通过延迟加入催化剂硫酸银,结合氯离子耗氧标准曲线,降低氯离子对COD结果的影响,同时考察硫酸银加入量对实验结果的影响。结果表明,氯离子易被重铬酸钾氧化,氧化时间50min较为适宜,硫酸银加入过少会使反应不完全,加入过多会增加实验成本。     

Cl-/PMS体系降解甲氧苄啶的效能与机理

采用氯离子（Cl^－）作为阴离子活化剂,活化单过硫酸氢钾（PMS）氧化降解甲氧苄啶（TMP）.研究了Cl^－/PMS体系降解TMP中起主要作用的活性物种,同时考察了Cl^－浓度、PMS投加量、初始pH值对降解效果的影响,并研根据中间产物推断了TMP降解路径.实验结果表明,Cl^－/PMS体系中的主要活性物种是Cl^－和PMS直接反应生成的活性氯.降解过程符合拟一级反应动力学模型（R²>0.99）;随着Cl^－浓度和PMS投加量增加,反应速率常数k_obs增大;初始pH范围在5.0~9.0范围内,随着pH值的增大,TMP的去除率先减小后增大;TMP主要经历了氯取代和羟基取代过程,其核心结构上没有实质性的分解.     

膜电解氢自养MBBR反应器深度转化水中高氯酸盐

建立膜电解电化学氢自养MBBR反应器（移动床生物膜反应器）用于去除水中高氯酸盐,微生物利用阴极电解产生的氢气将高氯酸根还原为氯离子,而后氯离子在阳极发生氧化析氯反应生成活性氯进一步提升出水水质,从而实现高氯酸根的深度转化.利用该反应器研究了高氯酸根的转化过程及相关影响因素,结果表明：进水ClO₄^-浓度为（4.98±0.091）mg/L,维持HRT（水力停留时间）为4h,施加电流由6mA增加至15mA,反应器对高氯酸根的去除率由（39.75±2.09）%增加至（98.99±0.05）%,总出水活性氯浓度由（0.057±0.003）mg/L增加至（0.070±0.002）mg/L,pH值稳定在7.96~8.11,浊度较低为（0.89±0.27）NTU.进一步增大施加电流（20mA）,导致阴极室溶液pH值超过9.5,进而影响微生物活性,去除率急剧下降至（30.75±1.19）%.利用扫描电子显微镜（SEM）观察反应器内微生物形貌,发现反应器内微生物均附着于填料表面,以短杆菌为主,增殖缓慢.运用高通量测序技术对接种及运行第24d的微生物群落结构展开分析.结果显示,反应器运行过程中,菌群多样性下降,Thauera菌属为主要的氢自养还原优势菌属,其丰度达到8.25%.     

掺硼金刚石膜电极电化学氧化双酚A的影响因素及机理研究

采用响应曲面法系统研究了掺硼金刚石(Boron-doped Diamond,BDD)膜电极电化学氧化双酚A (BisphenolA,BPA)的影响因素及含氯副产物的生成。结果表明,电流密度是影响降解速率常数(k)和氯离子消耗量(Δc(Cl-))的最主要因素。以BPA有效降解的同时生成较少量的含氯副产物为标准,通过响应曲面法计算得到的最优反应条件为:对0. 06 mmol/L BPA、40 mmol/L NaCl(pH=8)的溶液,当电流密度为15 mA/cm2时,k为0. 318 min-1,Δc(Cl-)仅为3. 55 mmol/L。BDD电极电解不仅生成了高浓度的高氯酸盐,还生成了1,1,2,2-四氯乙烷、2,3,4,6-四氯苯酚和五氯苯酚等仅在BDD体系中被检测到的含氯有机副产物。综上,经BDD电极电化学氧化处理后尽管整个BPA溶液的毒性明显降低,但还需特别关注反应过程中生成的含氯副产物。     

水中氰化物测定方法的改进

水中氰化物含量分析是水环境的重要监测项目.水中氰化物测定实验过程中使用了氯胺T试剂,其作用为将氰化物转变为氯化氰,再与异烟酸-吡唑啉酮生成蓝色染料比色定量.针对实验过程中,氯胺T易分解而失去有效成分,不易保存,而影响实验结果.提出通过用84消毒液替代氯胺T进行实验,发现改进方法与原方法测定结果基本一致,无显著差异,保证了实验的精密度和准确度,而且保存时间比原方法更长.     

紫胶全无氯漂白的漂前预处理工艺开发与优化

该研究旨在明确紫胶的漂前处理工艺尤其是盐析工艺对析出紫胶树脂钠盐得率和紫胶红色素去除效果的影响,进而为漂白效果的改善提供数据支撑。首先,通过单因素试验研究了盐析温度、盐析剂浓度、p H值、盐析时间对盐析效果的影响,再以响应曲面法对盐析工艺进行了优化,并在此基础上明确了最佳工艺条件下的洗涤级数及析出紫胶树脂钠盐的性质。结果表明:紫胶无氯漂白前处理的最佳工艺为,盐析温度10℃,盐析剂浓度0.250 1 g/m L,盐析时间4 h,p H值10.0,紫胶树脂钠盐的洗涤级数为4时最佳,蒽醌含量由原胶的1.445%降低至0.505%;FTIR、DSC数据表明:盐析工艺并未改变紫胶树脂的主体分子结构,但紫胶树脂钠盐的热性质较紫胶树脂有所提高,熔融峰值由66.1℃升高至76.5℃。可见,作为前处理的紫胶盐析工艺为降低紫胶树脂中蒽醌色素的含量,减少后续漂白剂的用量作用显著。     

垃圾循环利用谁家强

随着人民生活水平的提高,世界各地的城市和市镇生活垃圾数量迅速增加。自2000年以来,美国的城市垃圾总量几乎增加了2倍,在2014年达到了3.45亿吨。尽管欧盟曾计划在2020年将人均垃圾倾倒量减至300公斤,但现在据欧盟统计,从2004年到2014年,欧洲的城市垃圾增加了23%,达到人均877公斤。在东南亚,由于近十几年来的城镇化进展,东南亚的城市生活垃圾每年以8.9%以上的速度增长,