响应曲面法优化生物活性炭效能的界面调控方法

该文以氨氮和TOC为目标污染物,以蔗糖浓度、纳米二氧化锰(nMnO_2)浓度和负载比例为影响因素,应用Box-Behnken响应曲面法进行三因素三水平试验,对碳源耦合nMnO_2预负载强化生物活性炭(BAC)污染物控制效能的界面调控方式进行优化。结果表明:蔗糖浓度和负载比例之间的交互作用对界面调控的BAC去除氨氮效能有显著影响(p=0.0060.05);nMnO_2浓度和负载比例之间的交互作用对界面调控的BAC去除TOC效能有显著的影响(p=0.0380.05)。以氨氮和TOC去除率同时作为响应值时,最优的BAC界面调控条件为:预负载1 mg/g DW GAC的蔗糖和0.25 mg/g DW GAC的n MnO_2、负载比例65%;在此条件下,界面调控的BAC对氨氮和TOC的去除率分别达到(38.1±1.3)%和(68.9±2.7)%。     

响应曲面法优化油茶饼对活性红15的生物吸附特征及机理

基于“以废治废”的理念,以农林业废弃物——油茶饼为原料制备生物吸附剂,吸附去除废水中的RR15(C.I. Reactive Red 15,活性红15)染料,并采用响应曲面法中的Box-Behnken设计对油茶饼生物吸附剂吸附RR15的条件进行优化. 结果表明:pH对油茶饼生物吸附剂吸附RR15的吸附容量和去除率均有显著影响(P<0.000 1);当pH为1.0、初始ρ(RR15)为300 mg/L、吸附温度为20 ℃时,油茶饼生物吸附剂对RR15的吸附效果最佳. 相比于Langmuir和Freundlich吸附等温线模型,Temkin吸附等温线模型可以更好地描述油茶饼生物吸附剂对RR15的吸附平衡数据. 吸附温度为20 ℃时,由Langmuir吸附等温线模型计算得到的Q0(吸附剂的单层饱和吸附量)为74.63 mg/g. 动力学分析显示,油茶饼生物吸附剂对RR15的吸附过程符合准二级动力学模型(R2>0.999 7),支持了限速步骤是化学吸附的理论;内部扩散和边界层扩散都可能影响吸附速率. 热力学分析表明,该吸附过程是一个自发的放热过程. FTIR(fourier transform infrared spectroscopy,傅里叶变换红外光谱)分析发现,油茶饼生物吸附剂上羟基、胺基等官能团可能是RR15染料的主要结合位点. 研究显示,油茶饼生物吸附剂是一种具有潜力的绿色吸附剂,可以有效去除废水中的RR15染料.      

UV/TiO2协同交变脉冲电流对梯恩梯废液处理的优化研究

以猛炸药TNT为最终目标降解物,采用响应曲面分析方法（RSM ）,探讨紫外光光照时间、电解电流、溶液 pH 三者交互作用对 TNT 废液降解处理效果的影响,并对工艺参数进行优化。结果表明：试验因子与评价指标之间的关系符合二次方程模型;UV／TiO2协同交变脉冲电流对 TNT 废液处理最优工艺条件是：紫外光光照时间2．5 h（波长366～380 nm ,催化剂为 TiO2）、电解电流75 A（脉冲峰值电流）、溶液 pH 3．7,在此工艺条件下,TNT 废液的 COD 去除率可达81．34％。     

Modeling agricultural non-point source pollution in a high-precipitation coastal area of China

Non-point source （NPS） pollution simulation in the high-precipitation coastal areas of China is difficult because varying annual typhoon incidence leads to highly contrasting rainfall patterns in dry years and wet years. An IMPULSE （Integrated Model of Non-point Sources Pollution Processes） based NPS model of the Changtan Reservoir watershed, which is a typical high-precipitation coastal area in China, was established based on the analysis of point and NPS pollution data, a digital elevation model, and data on land-use, soil, meteorology, economy, and agricultural management practice. Pre-processed pre-rain- fall soil moisture levels were introduced during the simulation to model the effects of typhoons on hydrology. Rainfall events were simulated sequentially through the year and the model was calibrated and verified using hydrological and water quality data. Accuracy of the simulated rainfall runoff and water quality in the Changtan watershed was found to be acceptable. The study showed that the NPS modeling system could be applied to the simulation and prediction ofNPS loadings in the Changtan Reservoir watershed.     

安全生产为经济发展打造“亮丽造型”——海门市安全监管模式创新的探索和实践

2009年,海门市的经济发展和社会进步取得了佳绩,该市率先建成了长江以北第一个全面小康达标市,全市101万人口,财政总收入超40亿元,城镇居民人均可支配收入突破18000元,农民人均纯收入突破9000元的“双超双突破目标”,连续9年跨身全国县城经济竞争力百强县（市）。面对复杂多变的宏观形势,海门作为江海开发的前沿地区,狠抓桥港时代发展的机遇,紧紧围绕“全力推进,科学发展,加快跻身全省十强”的发展主题,顺利地推进了城市经济社会的全面发展,赢得了“江海门户”和“长江金三角上的小浦东”的美誉。     

应用响应曲面法优化某水库底泥中氮磷释放的最佳条件

水库沉积物是水体污染物的主要蓄积场所,也是水库的潜在污染源。本研究中采用响应曲面法,以温度和溶解氧为自变量,总氮、总磷和氨氮为响应值,使用中心复合设计法(CCD)建立各响应变量的回归模型,分析某水库取水口处温度和溶解氧对底泥中氮磷释放的交互影响,使污染物质的释放量达到最低,实验结果表明,最佳释放条件是温度为9.87℃,溶解氧为7.93 mg/L;最不利释放条件是温度为19.64℃,溶解氧为1.12 mg/L,验证实验证明本研究所得结论可靠。     

铜绿微囊藻生长条件优化模拟研究

采用Plackett Burman实验设计与响应曲面法(RSM)相结合,研究了环境因子对铜绿微囊藻生长的影响。首先采用Plackett-Burman设计对影响藻细胞生长的环境因子进行筛选,结果表明:温度、NaNO3、K2HPO4、Ferric.Citrate对铜绿微囊藻的生长有重要影响,各因子影响值大小为E温度EK2HPO4ENaNO3EFerric.Citrate。在此基础上,用Box-Behnken设计对铜绿微囊藻的生长条件进一步优化,通过对藻细胞最大现存量与各考察因子之间的输入响应关系进行分析,结果表明:铜绿微囊藻的最佳生长条件是:温度为29℃,NaNO3为1.059 mmol/L,K2HPO4为0.057 mmol/L,Ferric.Citrate为0.024mmol/L,此时藻细胞的最大现存量为10.8293×105cells/mL。     

固相反硝化反应器对含盐水体脱氮效率的预测模型

以聚丁二酸丁二醇酯(PBS)颗粒作为反硝化固体碳源和生物膜载体的填料床反应器处理含盐水体的脱氮效果表明,在温度在(29±1)℃的条件下,反应器对含盐水体中NO3--N具有良好的反硝化性能.以NO3--N去除率为响应值,利用响应曲面法考察进水硝酸盐浓度和水力停留时间对脱氮效率的影响.因素分析表明,进水NO3--N和HRT...     

亚铁盐除磷工艺的优化研究

以响应曲面法研究了亚铁盐除磷过程主要操作条件(Fe(II)/P、pH值、快速搅拌速度(FMS)对废水除磷效果的单独效应和联合效应.试验结果表明,各操作条件对除磷效率的贡献排序为:Fe(II)/P>pH值>FMS;操作条件间的复合效应为负效应,其大小排序为:Fe(II)/P-FMS> pH值-FMS>Fe(II)/P-pH值.提出了“优先/联合”优化模式,确定了对于浓度为100mg/L的含磷废水,经优化的操作参数为:Fe(II)/P为3.32,pH值为7.49,FMS为182r/min.采用模拟废水和实际废水验证了该优化模式的实施效果,验证结果表明,“优先/联合”操作模式行之有效.     

夏季长三角地区臭氧非线性响应曲面模型的建立及应用

2013年8月上旬,长三角地区发生了一次大范围高浓度臭氧污染事件.本研究基于WRF-CMAQ空气质量模型系统,结合长三角地区大气污染物排放清单,构建了臭氧与其前体物之间的非线性响应曲面模型(Response surface modeling,RSM).基于RSM探讨了长三角地区O_3化学的敏感性特征,分析了上海市O_3的来源并预测不同情景下O_3的变化,提出O_3污染的最优控制方案.研究结果表明,长三角地区夏季O3主控因素区域差别较大,上海环科院、杭州卧龙桥、南京玄武湖等城区点位属于VOC控制型;徐州铜山、合肥肥西、丽水青田等郊区属于NOx控制型.O_3的敏感性特征在不同浓度水平下也呈现较大差异,随着O_3浓度水平的升高,各地区NOx敏感性均有所增加.从区域来源来看,远距离传输对平日上海O_3贡献较大,占50%以上;而在O_3污染日,本地及区域贡献为72.1%,而远距离传输贡献下降至27.9%.快速预测了110组减排情景,表明在本地及区域前体物均减排70%的情况下,2013年8月上海O_3浓度能完全达标.