石墨毡集流体提升流动电极电容去离子脱盐性能

针对流动电极电容去离子技术(FCDI)中活性炭利用率低的问题,采用三维多孔石墨毡充当集流体,强化系统的电子转移,提升脱盐性能。结果表明,石墨毡的引入使FCDI系统的脱盐效果提升了175%,并且将脱盐能耗降低了40%。通过分别比较石墨毡和活性炭对于系统脱盐效果的贡献,发现石墨毡主要是通过强化活性炭与集流体之间的电子传递,实现FCDI系统脱盐效率的提升。同时,阴阳极侧电子传递实验也证实了石墨毡的引入的确提升了集流体与活性炭之间的电子传递。这项研究解决了FCDI系统中活性炭的低利用率问题,为FCDI技术的应用与推广提供了理论上的指导。     

基于Donnan渗析离子交换膜分离水中的Cd(Ⅱ)

基于Donnan渗析原理构建了离子交换膜反应器,探讨了受体池溶液种类和浓度、给体和受体池搅拌功率以及给体池溶液的初始pH、进水流量和Cd(Ⅱ)进水浓度等因素对Cd(Ⅱ)分离效果的影响。结果表明,随着搅拌功率由0.035 W增大为0.162 W,Cd(Ⅱ)分离去除率与离子通量显著增加。当受体液NaCl浓度为0~0.5 mol·L-1时,Cd(Ⅱ)分离去除率随着受体液浓度的增加而显著增加。当给体池进水Cd(Ⅱ)溶液初始pH≤8时,Cd(Ⅱ)分离去除率随受体液pH的增加而增加。此外,给体池中Cd(Ⅱ)分离去除率与Cd(Ⅱ)初始浓度以及给体池进水流量成反比。在本实验条件下,Cd(Ⅱ)的分离去除率最高可达85.51%。     

污染土壤胶体释放特征及其对锌运移的作用

污染土壤样品采自辽宁省某炼锌企业周边农田。通过室内土柱淋溶实验,研究不同pH和离子强度下土壤胶体的释放特征以及对重金属Zn在土壤中运移的作用。结果表明,土壤胶体的释放均呈现先逐渐增强而后渐弱,并趋于稳定。pH和离子强度对土壤胶体的释放有明显的影响,弱酸(pH=6)条件最有利土壤中胶体的释放,其次是中性(pH=7)和碱性(pH=9)条件,在强酸(pH=4)条件下最弱。随离子强度增加,土壤中胶体的释放能力逐渐减弱。淋出液中胶体结合态Zn浓度均超过总Zn浓度的50%,且淋出液中的总Zn浓度与胶体的浓度相关性显著。经SPSS分析,pH=4、6、7和9时,该线性相关系数r分别为0.749、0.948、0.966和0.927,呈极显著相关关系。钙离子强度为0.001、0.01、0.1和0.5 mmol/L时,相关系数r分别为0.921、0.895、0.947和0.907,也呈现极显著相关关系。说明土壤地下水中Zn的运移主要受胶体释放的控制。     

斜发沸石的改性及吸附机理及其对高氟水的去除

对斜发沸石不同条件(烘干、焙烧、微波、酸淬、碱淬和盐淬)改性后吸附水中氟离子的性能进行了对比。结果表明,焙烧、酸淬处理沸石较其他改性沸石对F-的吸附效果良好,吸附量分别提高了0.23 mg/g和0.44 mg/g。进一步研究了焙烧/酸淬沸石对F-的吸附,吸附量达到了0.72 mg/g。进而探讨了斜发沸石改性机理。借助BET孔径分析可知,焙烧/酸淬后沸石孔径由原样的22.30 nm增大到32.32 nm,吸附F-后孔径为19.75 nm。焙烧主要是去除沸石孔道中的有机杂质,增大孔道体积和比表面积;而FTIR红外光谱分析表明,酸浸渍对Si—O或Al—O键(1 581 cm-1)的影响较大,产生了新的弯曲振动峰,极大促进了斜发沸石对F-的吸附。F-吸附等温线与Langmuir等温式拟合最佳,斜发沸石对F-的吸附主要为双分子层吸附。     

Fe/C复合规整型微电解材料去除废水中的Ni2+

研究以铁粉、活性炭和膨润土为原料,经筛选、预处理后进行实验室复合造粒,制备性能较佳的新型微电解材料用于重金属废水的治理。实验探索了各组分质量配比、焙烧温度、废水初始pH值、初始浓度等因素对材料性能的影响,并以SEM、EDS对制备的材料进行表征。研究结果表明,铁炭质量比为4:1,焙烧温度为400℃时制备的材料性能最佳,分析图谱结果显示,材料大部分表面疏松多孔,各成分紧密交织在一起,整体上铁粉和碳粉分布较均匀,没有发生铁粉聚集成大团现象,显示灰色,比表面积大,有较高的活性,平均密度为1.972 g/cm3。废水实验显示,该材料对含Ni2+ 20 mg/L的废水的去除率达96%,出水浓度0.8 mg/L,低于国家排放标准;对含Ni2+ 120 mg/L的废水去除率也可达85%以上,对含Ni2+废水的浓度适应性较广泛;控制废水的pH值在5~7之间,处理效率较好。     

从低能耗脱盐到资源回收的电容去离子技术在环境领域的研究进展

电容去离子（CDI）技术因具有高效、节能、环保、经济等优异性能,自20世纪60年代发明至今,一直得到研究者的广泛关注。在查阅资料的基础上,从理论研究、工程应用、材料研究3个方面介绍了CDI技术的发展历程,并分析了其理论原理、电化学反应过程、能耗与经济性,并从运行条件和电极优化2个方面对效率的优化提升进行了深入探讨,介绍了CDI技术装置国内外产业化应用情况,提出了CDI技术不仅在脱盐及污水处理领域具有较大发展空间,在环境废物资源化回收方面同样具有广阔的应用前景。     

南疆咸水结冰与融化过程中盐分及离子的变化

咸水淡化是缓解淡水资源紧张,减轻水体污染的有效途径.本试验分析了南疆农田排水不同冷冻温度下,结冰与融化过程中矿化度及离子浓度的分布规律;探讨了基于多级冷冻与重力脱盐条件下,盐分及Cl^-、 SO₄^2-、K⁺、Na⁺的迁移规律成因.试验结果表明,冰融水矿化度与离子浓度随冷冻温度的降低而上升;不同温度处理下,各级冰融水矿化度与离子浓度相较于初始水样（F₀）均显著降低（P<0.05）,冰晶逐级冷冻过程中,冰融水矿化度与离子浓度逐渐升高;各离子进入冰晶的迁移速率存在差异,离子结冰比率拟合线斜率呈K⁺> Cl^->Na⁺>SO₄^2-的分布规律.冰晶逐级融化过程中,冰融水矿化度、Cl^-、K⁺、Na⁺浓度呈现先快速下降、后缓慢下降、最终趋于平稳的变化趋势;SO₄     

中美工作场所空气中氨的标准检测方法比较及启示

为解决国内现行的工作场所空气中氨的标准检测方法(吸收液采集——纳氏试剂分光光度法)在实际应用中暴露出的问题,通过文献分析,梳理中美工作场所空气中氨的检测方法的发展历程,对比分析中美该标准检测方法的优缺点,为我国标准检测方法的更新提供启示和借鉴。研究表明：国内对于工作场所空气中氨的采样方法和测定方法(吸收液采集——纳氏试剂分光光度法)存在不宜长距离携带、不适用于个体采样、样品稳定性差、使用剧毒试剂和操作繁琐等缺点;对于固体吸附剂管,目前国内市售的存在杂质元素背景较高、采样性能和稳定性较差等缺点,不适用于空气中氨的采集,国外市售的对于企业定期进行职业卫生评价和检测存在成本较高的问题。因此需开发适用于我国工作场所空气中氨采集的固体吸附剂管,有益于推动工作场所空气中氨采集的标准方法的更新,为企业及职业卫生评价和检测人员提供工作便利。     

不同土壤重金属复合污染的有效态离子冲量表征

选择红壤、黄棕壤和潮土为对象，依据中国土壤环境质量二级和三级标准确定土壤重金属铜、锌、镉的污染浓度，通过生物盆裁试验研究在重金属Cu、Zn、Cd复合污染条件下牧草（黑麦草、紫花苜蓿）体内重金属含量和土壤中重金属有效态含量的相关性，结果表明，在3种不同性质的污染土壤上，牧草体内重金属的离子冲量与其对应土壤中重金属有效态的离子冲量之间均存在明显的相关性。校正土壤pH、牧草品种等因素后，土壤有效态离子冲量可以有效表征不同土壤-牧草系统的重金属复合污染。