磁载光催化剂ZnO/SiO_2-Fe_3O_4的光催化活性

采用液相沉积法制备出了纳米SiO_2-Fe_3O_4复合粒子,并在其表面负载ZnO,得到了易于磁性固液分离的磁载光催化剂ZnO/SiO_2-Fe_3O_4,并通过傅立叶红外光谱仪、X射线衍射仪和透射电子显微镜等对光催化剂进行了表征.以亚甲基蓝为目标降解物,研究了光催化剂在紫外光下的光催化活性.实验结果表明,在Fe_3O_4和ZnO之间包覆一层无定形SiO_2可使亚甲基蓝降解率由20.34%提高到94.52%,所制备的ZnO/SiO_2-Fe_3O_4在3次重复使用后仍能保持较好的光催化性能.     

表面活性剂强化超滤法处理亚甲基蓝废水

采用无机陶瓷超滤膜和低浓度阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)处理亚甲基蓝(MB)模拟废水,考察了废水中SDBS、MB浓度及废水pH对超滤过程的影响.实验结果表明:SDBS浓度影响MB在最大吸收波长处的吸光度值;当废水中SDBS浓度为1.20 mmol/L(即25℃时的临界胶束浓度)、废水中MB浓度为1.00 mmol/L、废水pH为9.0时,超滤效果最好;在此条件下,透过液中SDBS浓度和MB浓度分别为0.06 mmoL/L和0.01 mmol/L,MB的截留率为99.2%,膜通量为309.6 L/(m~2·h).SDBS对MB超滤过程的强化机理主要为MB与SDBS形成结合体析出及SDBS胶束的增溶作用.     

活性焦对水中汞的吸附性能

采用活性焦作为吸附剂,通过静态吸附实验,研究了活性焦对水中汞的吸附特性,并初步探讨了其吸附机理。活性焦对汞的吸附可用拟二级动力学模型描述;在pH为5时能达到对Hg(Ⅱ)的最大吸附容量,在不同离子强度下均能保证对Hg(Ⅱ)有较高的去除率;据Langmuir吸附等温线模型计算出活性焦对Hg(Ⅱ)的饱和吸附容量可达412.1 mg/g。结合红外光谱、Zeta电位测试的结果,可推测活性焦对Hg的吸附过程是物理吸附和化学吸附综合作用的结果。活性焦是一种成本低、效果显著且稳定的吸附剂,有望在含汞废水处理中发挥重要作用。     

TiO_2/PTh/Fe_3O_4催化剂制备及光催化与磁回收性能

以聚噻吩磁性微珠PTh/Fe3O4(PF)为载体,采用低温水热法(170℃,pH=7±0.2)在其表面负载TiO2,制备了壳/壳/核结构的磁载光催化剂TiO2/PTh/Fe3O4(TPTF)。用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外分光光度计(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)对催化剂的形貌、物相组成、表面性质、磁学性质进行了表征。以苯酚为模拟污染物,评价其光催化活性;通过自制的磁回收装置,考察其磁回收特性。结果表明,TiO2晶粒大小在4~6 nm之间,具有混晶结构(锐钛矿型占93.6%,金红石型占6.4%);当nTiO2∶n噻吩单体∶nFe3O4=75∶2.5∶1时,TPTF的催化活性最佳;P25、纯TiO2、TPTF(nTiO2∶n噻吩单体:nFe3O4=75∶2.5∶1)和TiO2/Fe3O4(TF)光催化降解苯酚的速率常数分别是0.0371、0.0302、0.0253和0.0106 min-1;TPTF循环使用5次,其反应速率常数、饱和磁化强度以及磁回收率为0.0205 min-1、1.59emu/g和89.3%,比第1次的0.0253 min-1、1.85 emu/g和94.7%略有降低。     

Ni~(2+)对活性污泥活性及群落多样性的影响

通过检测活性污泥的电子传递体系活性以及生物多样性,研究Ni2+对活性污泥微生物活性及群落多样性的影响。结果表明:与对照系统相比,5 mg/L的Ni2+对2,3,5-triphenylteltrazolium chloride(TTC-ETS)活性未产生显著的影响;但当Ni2+的浓度进一步增大到10、20和40 mg/L后,其对序批式反应器内活性污泥TTC-ETS活性的抑制率分别达到(36.79±11.14)%、(55.88±13.90)%和(70.97±6.78)%。低浓度Ni2+能增强活性污泥微生物对碳源的利用,但高于10mg/L的Ni2+则显著抑制了活性污泥微生物对碳源的利用。各个SBR系统中微生物群落最常见的物种相近,物种丰富度和均一性则均有所不同,其中群落物种丰富度随着Ni2+浓度的增加而逐渐减小。TTC-ETS活性、平均每孔颜色变化率、Shannon指数和Simpson指数,与Ni2+的胁迫浓度之间的显著相关性表明,它们均可有效地表征Ni2+胁迫对活性污泥微生物活性及群落多样性的影响程度。     

羽毛角蛋白海绵材料对亚甲基蓝的吸附去除

以羽毛角蛋白提取后产生的残渣为原料,采用简单物理法制得角蛋白海绵材料,通过扫描电镜和红外光谱对其表观形貌和表面结构进行表征,同时以亚甲基蓝染料作为实验对象,考察制得的海绵材料对其吸附特性和去除效果。结果表明,当吸附平衡时间为1 440 min、亚甲基蓝溶液初始浓度为100 mg/L、海绵材料投加量为0.06 g、反应温度为25℃、溶液pH为7.0时,海绵材料对亚甲基蓝的吸附去除率可达98%以上,同时由Langmuir等温吸附模型拟合结果可知,海绵材料对亚甲基蓝的最大吸附量可达151.5 mg/g。因此,将羽毛角蛋白提取后产生的残渣可制备良好的染料吸附剂,取得良好的环境效益。     

CF-TiO2的制备及其在模拟太阳光下的光催化性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和氟化钠分别为碳源和氟源,采用溶胶-凝胶法制备了CF-TiO2光催化剂,并对其进行了SEM、XRD、N2吸附、XPS、UV-visDRS和PL表征。研究了CF-TiO2在模拟太阳光下光催化降解亚甲基蓝溶液的活性,并讨论了氟掺杂量以及CTAB加入量对催化性能的影响。结果表明,CF-TiO2为锐钛矿型,孔结构丰富、比表面积大,氟碳共掺后使TiO2光催化剂的禁带宽度变窄为2.40 eV,在可见光区吸收增强,有效提高TiO2在模拟太阳光下的光催化活性,而且当n(F/Ti)(氟钛摩尔比)为0.1,加入碳源CTAB量为2 g时,其光催化活性最好。     

活性焦烟气脱汞的试验研究与数值模拟

采用固定床吸附系统,对自制褐煤活性焦的脱汞性能进行了试验研究,研究发现自制活性焦对烟气中Hg0有一定的吸附能力,随着Hg0的入口浓度的增加,活性焦质量的增加,活性焦的吸附量也在增加。40mg时3号活性焦由10ng/min汞入1：2浓度时26．68％的最大吸附效率提高到40ng／min汞入口浓度时的53．12％。10ng/min汞入口浓度时3号活性焦在40mg时的最大吸附效率为26．68％,而在80mg时吸附效率提高到43．2％。烟气中的SO2、NO气体对活性焦吸附汞有一定的促进作用。在试验的基础上建立了固定床吸附系统的数学模型,基于Lan—mguir吸附系数,考虑吸附过程中颗粒内、外的传质控制过程,建立质量平衡方程。通过Matlab模型计算,计算结果与试验结果基本吻合,计算的活性焦脱汞效率要优于试验数值,计算的是理想情况下活性焦对汞的吸附效率,实际情况会有所降低。     

城市垃圾焚烧渗沥液中Ca2＋对厌氧EGSB处理效果的影响

研究了城市生活垃圾焚烧厂渗沥液中Ca2＋对厌氧颗粒污泥膨胀床反应器（EGSB）处理效果的影响,并采用静态实验方法考察了Ca2＋对厌氧颗粒污泥产甲烷活性的影响。实验结果表明,进水COD为17000mg／L的条件下,当Ca2＋浓度低于6000mg／L时,EGSB对COD去除率达93％以上;当Ca2＋浓度高于6000mg／L时,COD去除率随运行时间明显下降,并在污泥中形成大量沉淀。静态实验结果表明,废水中低浓度Ca2＋促进了厌氧颗粒污泥的产甲烷活性,但高浓度Ca2＋明显抑制了其产甲烷活性,这是导致高Ca2＋浓度条件下EGSB对COD去除率降低的主要原因。研究表明,颗粒污泥产甲烷活性恢复程度随Ca2＋浓度增加而减弱。     

Ni2＋对活性污泥活性及群落多样性的影响

通过检测活性污泥的电子传递体系活性以及生物多样性,研究Ni2＋对活性污泥微生物活性及群落多样性的影响。结果表明：与对照系统相比,5mg／L的Ni2＋对2,3,5-lriphenylteItrazoliumchloride（TTC．ETS）活性未产生显著的影响;但当Ni2＋的浓度进一步增大到10、20和40mg／L后,其对序批式反应器内活性污泥TTC—ETS活性的抑制率分别达到（36．794-11．14）％、（55．88±13．90）％和（70．97±6．78）％。低浓度Ni2＋．能增强活性污泥微生物对碳源的利用,但高于10mg／L的Ni2＋则显著抑制了活性污泥微生物对碳源的利用。各个SBR系统中微生物群落最常见的物种相近,物种丰富度和均一性则均有所不同,其中群落物种丰富度随着Ni2＋浓度的增加而逐渐减小。TTC—ETS活性、平均每孔颜色变化率、Shan—liOn指数和Simpson指数,与Ni2＋的胁迫浓度之间的显著相关性表明,它们均可有效地表征Ni2＋胁迫对活性污泥微生物活性及群落多样性的影响程度。