Fe-Cu-C三元微电解材料的制备及去除氧氟沙星的性能研究

为进一步提高Fe-C二元微电解材料去除难降解抗生素氧氟沙星（OFL）的性能,构建了Fe-Cu-C三元微电解体系.主要探究了Fe-Cu-C三元微电解材料的最佳制备及运行条件,通过添加淬灭剂鉴别微电解反应过程中产生的主要活性物质,采用SEM、XRD、EDS、FTIR、UV-Vis对絮体、反应前后的微电解材料及OFL废水进行表征.结果表明：Fe-Cu-C三元微电解材料的最佳制备条件为：Fe/C比为1：1、膨润土比例为35%、碳酸氢铵比例为7%、煅烧温度为900℃、CuO添加比例为4%.该条件下,Fe-Cu-C三元微电解体系对OFL的去除率较Fe-C二元微电解体系提高了15.28%.在OFL初始浓度为20 mg·L^-1、pH=6、投加量为20 g·L^-1、曝气量为5 L·min^-1时对OFL的降解效果最好,达到了88.06%,较Fe-C二元微电解体系提高了10.22%.微电解材料去除OFL主要依靠活性物质的降解作用,而Fe-Cu-C三元微电解体系能够增加电子转移途径,从而加快电子转移速度,产生更多的活性物质,具有更强的OFL断键能力.以上结果表明,Fe-Cu-C三元微电解体系具有更显著的OFL降解效果.     

中国磷循环系统的物质流分析

以磷元素为例,运用物质流分析方法建立了2000年全国水平上的静态磷物质流分析模型(PHOSFLOW),并对中国磷循环系统的结构特征与物质利用效率特征进行了系统识别.结果表明,2000年中国磷的总物质需求量达到815.9万t,经过社会经济系统代谢后输出到国内环境的磷物质量为744.6万t,其中进入水体磷负荷107.5万t,由于磷的生产和消费部门的磷物质利用效率水平较低,中国磷循环系统在整体上呈较为典型的单向、开放式物质流结构.     

An inverse approach for piping networks monitoring

Spills and leakages of hazardous fluids from piping networks may pose a significant safety risk to population, industrial plants and the environment. Therefore in fluid distribution the problem of monitoring the network status in order to identify abnormal conditions and locate leakages arises. In the paper an inverse approach resorting to a multi-layer perceptron back-propagation Artificial Neural Network (ANN) is proposed, in order to locate leakages based on pressure and flow rate information. Strategies for generating input data and for correlating by ANN such data to the fluid distribution system status are presented. A two-level architecture is selected, composed by a main ANN at the first level and several branch-specific second-level ANNs in cascade to the main one. The branch in which the leakage occurs is identified, resorting to the ANN operating at the first level, while the specific second-level ANN is activated to estimate accurately the magnitude and location of the leakage in the selected branch.     

膜生物反应器的研究进展

近年来,随着膜生产成本的逐渐降低以及污水排放标准的逐步提高,更由于因缺水而引起的对城市污水回用需求的快速增长,膜生物反应器(MBR)在世界范围内引起了更为广泛的关注。为了促进MBR在国内的研究及应用,文章对MBR的主要类型和工艺特点进行了简要介绍,并对其研究进展状况进行了较为细致的分析,主要分析内容有:研究者的地理分布,期刊论文的数量,主要研究内容,使用最多的工艺类型,最新研究热点。     

一株溶铜绿微囊藻真菌的分离与鉴定

从土壤中分离得到一株具有溶藻能力的真菌,命名为J20。经形态学和18srDNA序列对比分析鉴定,J20菌株属于青霉属(Peniciliium)。研究了J20菌株对铜绿微囊藻DS的溶藻效果,初步探讨了其溶藻方式及溶藻物质。结果表明:该菌株对铜绿微囊藻DS有一定的去除效果,实验第3天时,试验组比对照组的叶绿素a减少达82%;该菌株培养物的最低有效抑藻效应浓度为1∶100(即向100mL藻液中加入1mL菌液);该菌株通过分泌胞外产物的方式溶解铜绿微囊藻且溶藻物质主要为具有热稳定性的非蛋白类物质。     

再生水中弗氏柠檬酸杆菌生物膜特性研究

从使用再生水的某电厂冷却塔粘泥中分离出一株具有硫酸盐还原功能的弗氏柠檬酸杆菌.利用扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）对再生水中HSn70-1A和BFe30-1-1两种合金表面弗氏柠檬酸杆菌生物膜结构和成分进行表征,结果表明HSn70-1A成膜特性好于BFe30-1-1,两种合金表面生物膜中C、O等无机元素含量较...     

基于实测高光谱数据的太湖悬浮物浓度与透明度分区

通过实地测量太湖水体的反射光谱和表层水质,利用实测数据以及水-气界面辐射传输模型计算其遥感反射率,并根据太湖的实际水质状况将其划分为3个区域,分别分析太湖总体和分区的反射光谱曲线,建立太湖不同区域水体悬浮物浓度和透明度的反演模型。结果表明,就悬浮物浓度和透明度而言,太湖3个区域中以东太湖水质最佳,贡湖、梅梁湖和竺山湖次之,南部和西部最差;对太湖进行分区研究能够更好地反应太湖水质的差异性,拟合各区域的水质状况,分区模型精度较全湖区模型高,误差也普遍较小,能够提高研究结果的可信度和可行性。     

SMBR系统活性污泥性质对膜污染特征的影响

采用浸没式膜生物反应器(Submerged membrane bioreactor,SMBR),在曝气量300 L·h-1、膜通量15 L·m-2·h-1、抽吸/间歇时间为8 min/2 min的工况下,在缺氧区采用不同搅拌强度运行,研究了活性污泥特性及其对滤饼层特征的影响.试验结果表明,搅拌强度对系统主要水质指标的去除没有明显的影响.但随着搅拌强度的突然增加,会导致活性污泥上清液胶体态物质升高,胞外聚合物由(28.94±9.61)mg·g-1(以VSS计,下同)增加到(52.57±7.98)mg·g-1,膜污染速率增加2.13倍;滤饼层污染引起的跨膜压差(Trans-membrane pressure,TMP)占到总TMP的93.64%以上.     

顶空被动加标系统的多介质动力学模型

使用多介质模型建模方法,构建了针对疏水性液体物质的顶空被动加标系统的动力学模型,以浮萍生长抑制试验系统和鱼类胚胎毒性试验系统为例,得出了3种不同性质的疏水性液体物质正壬烷、十甲基环五硅氧烷（D5）和邻苯二甲酸（2-乙基己基）酯（DEHP）在顶空被动加标系统中的浓度变化,并使用实测浓度对模型进行验证.结果表明,正壬烷和D5在两类系统中平衡24h后,水中浓度便已达到完全平衡时浓度的80%以上,而DEHP的平衡时间很长,不适合使用顶空被动加标系统开展试验,原因是DEHP的挥发性极低.实测浓度和模型预测结果偏差较小.敏感性分析表明,试验系统参数中容器直径对待测物质在水中浓度影响较大,因此可通过调整容器直径来缩短平衡时间,或提高平衡后化学物质在水中的浓度.使用所构建的模型可确定试验系统平衡时间、水中待测物质浓度和待测物质添加体积是否满足试验需求,并可通过敏感性分析来优化试验系统参数,提升试验效率和质量.以上结果完善了顶空被动加标系统应用的理论基础.     

Fabrication of Bi-Bi3O4Cl plasmon photocatalysts for removal of aqueous emerging contaminants under visible light

Photocatalytic oxidation of emerging contaminants (ECs) in water has recently gained extensive attentions. In this study, bismuth oxychloride-based plasmon photocatalysts (Bi-Bi₃O₄Cl) exhibiting high performance were successfully developed by reducing Bi³⁺ on the surface of Bi₃O₄Cl. Consequently, the photocatalysts were used to remove ECs from water. The effects of developmental process and Bi metal plasmon resonance on the photoelectric performances of Bi-Bi₃O₄Cl were investigated through a series of characterizations. The UV-vis diffuse reflection and photoluminescence spectra revealed that the light absorption range of the photocatalyst gradually increased and the electron recombination rate gradually decreased with the introduction of Bi metals. The optimal removal rates of ciprofloxacin and tetrabromobisphenol A by Bi-Bi₃O₄Cl were 93.8% and 96.4%; the respective reaction rate constants were 5.48 and 4.93 times higher than that of Bi₃O₄Cl. The mechanism study indicated that main reactants in the photocatalytic system were •O₂⁻ radicals and photogenerated holes, and the existence of oxygen vacancies and Bi metals promoted electron transfer in photocatalyst. In conclusion, this research produces a novel, green, highly efficient, and stable visible light photocatalyst for the removal of ECs from water.