Effect of temperature on single and competitive adsorptions of Cu(II) and Zn(II) onto natural clays

This study conducted a combined adsorption-sequential extractionanalysis (CASA), by which five phases (i.e., exchangeable, carbonate, Mn-Oxide, organic, and Fe-Oxide phases) of adsorbed heavy metals were analyzed, to investigate temperature effects on single and competitive adsorptions of Zn(II) and Cu(II) ontonatural clays. In the case of single adsorption of Zn, the exchangeable phase adsorption decreased from 65 to 40%, but thecarbonate phase adsorption increased from 30 to 40%, with an increase in temperature from 15 to 55 °C. However, in itscompetitive adsorption with Cu, Zn was mostly present in the exchangeable phase (over 90%), and with an increase in temperature, the exchangeable phase adsorption decreased only 10%. In the case of Cu, over 50% among the total amount of adsorption was present in the carbonate phase in both cases ofsingle and competitive adsorptions. The carbonate phaseadsorption of Cu increased from 56 to 61% and from 60 to 66% in single and competitive adsorptions, respectively, with atemperature increase. These results show that in the case of Zn,the major mechanism of retention in natural clay soils might beexchangeable phase adsorption, especially in the case of competitive adsorption with Cu. However, in the case of Cu, the major mechanism might be carbonate phase adsorption, which is known to be a more immobile phase than exchangeable phase adsorption. It seems that the adsorption of Zn and Cu onto natural clays is an endothermic reaction, which represents thatthe adsorption equilibrium constants and capacities increase with a temperature increase, with the exception of exchangeablephase adsorption.     

污水处理中的人工湿地强化技术研究

人工湿地作为一种新型污水生态处理工艺受到越来越广泛的重视,在生活污水、特种工业废水、采矿污水、农业和畜牧业污水以及水产养殖废水等处理中得到了广泛的应用.但是其本身的局限却限制了它在高浓度废水、某些工业废水处理等方面的应用,在寒冷地区的应用也受到限制.本研究分析了一些强化技术(如湿地内部要素强化、工艺强化和工程强化等)在提高人工湿地的净化效能以及扩大其应用范围的可能性.     

臭氧光催化降解水中甲醛的研究

研究比较了3种光化学方法对水中低浓度甲醛的降解效果,考察了初始pH值、甲醛浓度和臭氧投加速率等因素对臭氧光催化(TiO_2/UV/O_3)降解甲醛的影响。结果表明,紫外臭氧(UV/O_3)、光催化(TiO_2/UV)和TiO_2/UV/O_3对甲醛的降解均符合表观一级反应动力学,TiO_2/UV/O_3降解甲醛的一级表观速率常数大于TiO_2/UV与UV/O_3之和,说明臭氧、光催化有明显的协同作用。pH值对臭氧光催化降解甲醛的速率几乎没有影响;甲醛初始浓度增加,表观反应速率常数下降,但甲醛的绝对去除量仍随初始浓度的增加而显著增加;臭氧投加速率增加,降解速率增加。甲醛降解的主要中间产物为甲酸,但甲酸在臭氧光催化反应过程中也快速降解而被矿化,说明臭氧光催化是一种能安全有效去除甲醛的方法。     

区域水战略方案选优的动态组合评价模型研究

水安全危机是人类进入新世纪以来在生存及发展方面所面临的最严重挑战之一。研究科学合理的水安全战略成为区域可持续发展的重大课题。针对区域水战略问题涉及众多因素且各因素之间动态关联的特点,提出了基于水战略方案优选的兼容度极大化动态组合评价模型（CMM—DCEM）,并将其成功地应用于我国广东省北江下游及其三角洲地区水安全战略方案优选评价。评价结果及模型基于不确定性的敏感性分析结果证明：CMM—DCEM实现了主、客观赋权方法以及单一评价模型的融合,使用实码加速遗传算法求解目标函数,克服了传统的组合评价方法计算繁琐的不足,评价过程更加科学合理。     

基于人均生态承载力的安徽省资源环境公平性研究

通过对人均生态承载力内涵的扩展,提出了生态承载系数的概念。从多个时间断面出发,计算2001—2010年安徽省17个地市的人均生态承载力,并选取能源消耗、水资源消耗、SO2排放和COD排放4个评价因子,构建基于人均生态承载力的安徽省资源环境基尼系数和生态承载系数的计算与评价方法。结果表明:(1)安徽省SO2排放的资源环境基尼系数高于0.4的警戒线,能源消耗的资源环境基尼系数接近0.4的警戒线,水资源消耗和COD排放的资源环境基尼系数均处于相对平均等级。(2)总体来看,省内资源型城市马鞍山、淮南,经济较发达城市合肥和沿江工业城市安庆、芜湖是安徽省资源消耗和污染物排放不公平性的主要因子,需要优化资源环境分配;皖南山区城市黄山、池州和宣城是安徽省资源消耗和污染物排放公平性的主要因子。该研究可为安徽省资源环境安全性评估和分配提供理论依据。     

气液相组合生物法净化低浓度甲醛废气研究

对生物膜填料塔 液相生物处理的组合系统净化低浓度甲醛废气进行实验研究,结果表明,组合系统对甲醛废气的净化效果明显优于单独生物膜填料塔净化系统,甲醛净化效率提高35%以上,甲醛生化去除量增大50%以上.动力学研究结果表明,甲醛在生物膜上的生化降解反应为慢速生化反应,需要采取强化甲醛液相生化降解反应、提高反应速率的措施,来提高废气中甲醛的生物净化效果.     

沸石-茭白复合床技术脱氮中试研究

通过模拟农村暴雨径流水质 ,开展了沸石 茭白复合床技术处理农村暴雨径流的中试研究 ,分析了在不同工况下床体中各态氮的变化规律 ,结果表明 ,该项技术应用于暴雨径流氮的控制是可行的。     

微波强化Fenton/活性炭工艺处理制药废水的影响因素

为了研究微波强化Fenton/活性炭工艺处理高浓度制药废水的影响因素,以阜新某集团公司生产制药原料排出的废水为研究对象,利用静态实验,采用混凝-微波强化Fenton/活性炭工艺对高浓度制药废水进行实验。实验用水为100 mL、COD为576~1 440 mg/L的制药废水,当活性炭投加量为2 g,H2O2投加量为3/4Qth,pH值为5,微波辐照功率和时间分别为500 W和7 min时,COD去除率可达到92.6%,出水COD在42.6~106.6 mg/L范围内。实验结果表明,活性炭的投加量、H2O2的投加量、pH值、微波辐照功率和辐照时间对微波强化Fenton/活性炭工艺的处理效果影响都较显著。     

UASB反应器处理染料及印染废水的研究进展

综述了国内外UASB反应器处理染料及印染废水的研究概况.分析了UASB反应器处理废水存在的问题,并给出了相应的建议.展望了UASB反应器处理染料及印染废水的发展趋势,指出厌氧UASB-好氧法组合工艺是目前处理染料及印染废水的一种经济而有效的方法.     

异养-电极-生物膜联合反应器脱除地下水中硝酸盐的研究

提出了异养 电极 生物膜联合反应器脱除地下水中硝酸盐的工艺 ,该反应器以异养反硝化为主 ,通过电化学段脱除异养段后水中残留的甲醇或硝酸盐、亚硝酸盐氮 .进水中碳氮比 (质量比 )从 2 2— 2 9,都可保证出水中既无亚硝酸盐积累现象 ,也无残留的甲醇 ,但甲醇略为过量时可提高反应器的处理能力 .2 4℃时处理硝酸盐氮浓度 40mg L的进水 ,反应器最大脱硝负荷为 47g (m3 ·h) .