复合金属改性生物炭对水体中低浓度磷的吸附性能

通过FeCl_3和KMnO_4溶液对果壳生物炭进行浸渍改性,探索复合改性生物炭(Fe:Mn=1:1)对低浓度磷的吸附性能.结果表明,铁锰复合改性生物炭对低浓度磷的吸附效果远远大于铁改性及锰改性; SEM和FT-IR测定表明,铁锰复合改性后生物炭表面可能存在铁锰氧化物和铁氢氧化物.在磷浓度为0. 5 mg·L~(-1)、温度为298 K、固液比(mg∶L)为500时,吸附量为0. 96 mg·g~(-1).当溶液的pH为4～10,均具有较高的去除率和吸附量.等温吸附实验数据符合Freundlich方程,为多层吸附.吸附热力学研究表明,ΔG~θ0、ΔH~θ 0和ΔS~θ 0,说明该吸附是自发、熵增加的吸热过程.吸附动力学分析发现,改性后生物炭在60 min内基本达到吸附平衡,吸附过程符合准二级动力学方程,以化学吸附为主.可为天然水体和污水处理厂低浓度除磷提供理论数据支撑.     

贮存老化条件下固体火箭发动机内弹道性能变化

研究了某型固体火箭发动机在贮存期间内弹道性能受推进剂药柱老化影响的变化规律。通过热加速老化试验．研究了HTPB推进荆的燃烧速度受老化影响情况：基于药柱材料的粘弹性本构关系,并考虑贮存环境温度波动、内压载荷和自重效应。对复合固体推进剂药柱完全固化后贮存老化条件下的变形进行了三维有限元分析。基于加速老化试验数据和数值仿真分析结果．对老化后固体火箭发动机的内弹道性能进行了分析。     

SBR运行模式对市政污水脱氮除磷性能的影响分析

为解决传统活性污泥法处理市政污水效率较低的问题,借助复合絮凝剂加速污泥沉降的特性,考察了常规运行模式（M1,阶段Ⅰ）、原水与部分出水混合进水的运行模式（M2,阶段Ⅱ~Ⅳ）、缺氧回流型运行模式（M3,阶段Ⅴ）对SBR反应器脱氮除磷的影响.实验结果表明,M2模式的阶段Ⅲ（水力停留时间（HRT）为16 h）~阶段Ⅳ（HRT为8 h,复合絮凝剂投加量均为20 μL·L^-1）,控制组与实验组的TP去除负荷分别从8.0、12.3 g·m^-3·d^-1上升到21.9、26.4 g·m^-3·d^-1,表明高水力负荷有利于聚磷菌发挥作用,投加复合絮凝剂进一步提升了磷的去除能力.在3种模式中,M3模式处理效率最高,实验组沉淀时间为5 min,其出水COD、NH₄⁺-N、TN、TP的平均浓度分别为21.6、0.28、15.7、0.18 mg·L^-1,相应平均去除率分别为93%、99%、67%、98%,除TN外,均可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级A标准.     

纳米TiO_2包覆微米Cr_2O_3粒子的制备及表征研究

目的研究室温条件下纳米TiO_2包覆微米Cr_2O_3粒子的物相、显微组织及其光催化活性。方法采用钛酸丁酯为原料,通过酸催化的胶溶-沉淀法制备纳米TiO_2包覆微米Cr_2O_3复合粒子,利用SEM,XPS,XRD,Raman及紫外-可见漫反射光谱等手段对复合粒子进行表征。结果 XPS分析表明,微米Cr_2O_3粒子的表面存在C,O,Ti,Sn,Cr等元素。场发射扫描电镜观察表明,粒径大小为10~15 nm左右的TiO_2颗粒包覆在Cr_2O_3微粒表面,从而形成纳米/微米复合结构。Raman光谱结果显示,空载实验获得的TiO_2颗粒样品呈现锐钛矿型。UV-Vis光谱分析表明,负载Cr_2O_3微粒后使半导体的吸收峰值明显红移,在370,460,600 nm处出现了3个吸收峰,最大吸收波长达到750 nm左右。结论锐钛矿相TiO_2成功包覆在微米Cr_2O_3粒子表面,扩展了复合半导体的光响应范围,有望实现可见光催化活性。     

高锰酸盐复合药剂强化预氯化控制THMs生成量

通过小试和中试实验研究了高锰酸盐复合药剂(PPC)与氯联合预氧化工艺对三卤甲烷(THMs)的控制效果.小试的研究结果表明,适当投加PPC(1.0 mg·l-1)可使预氯化的THMs生成量降低14.1%,预加氯量是联合预氧化工艺THMs生成量的决定因素,pH值降低,THMs生成量减少,并且在pH6.0的条件下,PPC显著降低了预氯化工艺的THMs生成量;中试的研究结果表明,与单独预氯化(3.0mg·l-1)相比,联合预氧化工艺(PPC 1.0 mg·l-1 Cl22.0 mg·l-1)过滤后水中的THMs减少了47.9%;模拟管网系统试验的研究结果表明,联合预氧化工艺的THMs生成量与单独预氯化相比降低了17.2%.因此,PPC和氯联合预氧化工艺可降低饮用水的THMs生成量,提高饮用水的化学物安全性.     

生物炭-锰氧化物复合材料对红壤吸附铜特性的影响

锰氧化物作为改性材料应用于制造复合材料一直是环境领域的研究热点,锰氧化物改性的复合材料在水处理、空气清新剂等领域应用广泛。但目前,将生物炭-锰氧化物复合材料作为吸附材料改变土壤对铜吸持能力的研究还不多见。采用等温平衡吸附法,测定生物炭-锰氧化物复合材料对红壤吸附铜的能力影响,并应用Freundlich方程Cs=KfCen分析红壤对铜的吸附特征。结果表明：不同用量的生物炭-锰氧化物复合材料加入后,均会明显提高红壤对铜的吸附量。添加0.5%、1.0%、2.0%和4.0%生物炭-锰氧化物复合材料的红壤处理,其铜的吸附量较未添加处理分别增加了63.1%、130%,310%和509%。Freundlich吸附方程能较好的描述不同用量生物炭-锰氧化物复合材料影响红壤对铜的吸附特征。添加0.5%、1.0%、2.0%和4.0%炭-锰材料处理的分配系数（Kf值）分别为0.176、0.286、0.653和0.800。生物炭-锰氧化物复合材料用量为4.0%时,分配系数（Kf值）较对照红壤提高了5倍,生物炭-锰氧化物复合材料加入红壤后对红壤pH值影响不大,对CEC（阳离子交换量）有较大的影响;生物炭-锰氧化物复合材料用量为4.0%时,CEC为5.59 cmol·kg-1,较对照增加了14.1%,温度升高,有利于提高红壤对铜的吸附能力。生物炭-锰氧化物复合材料加入红壤后,红壤在1034.63、537.22、471.45 cm-1处有吸收峰出现,红壤表面-OH、Mg-O、Si-O等活性官能团数量明显增加。生物炭-锰氧化物复合材料增加红壤对铜的吸附机制可能是红壤表面Mg-O、Si-O等官能团与铜形成了Mg-O-Cu-、Si-O-Cu-络合物,提高了红壤对铜的吸持能力。从土壤化学与土壤修复的角度出发,生物炭-锰氧化物复合材料可用于铜污染红壤修复。     

Separation/degradation behavior and mechanism for cationic/anionic dyes by Ag-functionalized Fe3O4-PDA core-shell adsorbents

● PDA-Fe₃O₄-Ag was made by hydrothermal and oxidation self-polymerization method. ● PDA-Fe₃O₄-Ag had great magnetic separation performance. ● PDA-Fe₃O₄-Ag had good adsorption and degradation performance for ionic dyes. ● PDA-Fe₃O₄-Ag showed NR and MO degradation potential of 91.2% and 87.5%, respectively. High-performance adsorbents have been well-studied for the removal of organic dye pollutants to promote environment remediation. In this study, an Ag nanoparticle-functionalized Fe₃O₄-PDA nanocomposite adsorbent (PDA-Fe₃O₄-Ag) was synthesized, and the adsorption/separation performance of commonly used cationic and anionic organic dyes by the PDA-Fe₃O₄-Ag adsorbent were assessed. Overall, PDA-Fe₃O₄-Ag exhibited a significantly higher adsorption capacity for cationic dyes compared to anionic dyes, the highest of which was more than 110.0 mg/g (methylene blue (MB)), which was much higher than not only the adsorption capacities of the anionic dyes in this study but also other dye adsorption capacities reported in the literature. The dye adsorption kinetics data fitted well to both the pseudo second-order kinetics model and the Langmuir isotherm model, suggesting a monolayer-chemisorption-dominated adsorption mode. Thermodynamics analysis indicated that the adsorption process was both endothermic and spontaneous. Furthermore, the PDA-Fe₃O₄-Ag adsorbent achieved high photodegradation removal rates of the dyes, especially neutral red (NR) and methyl orange (MO), which were 91.2% and 87.5%, respectively. With the addition of PDA-Fe₃O₄-Ag, the degradation rate constants of NR and MO increased from 0.08 × 10⁻² and 0 min⁻¹ to 2.11 × 10⁻² and 1.73 × 10⁻² min⁻¹, respectively. The high adsorption and photocatalytic degradation performance of the PDA-Fe₃O₄-Ag adsorbent make it an excellent candidate for removing cationic and anionic dyes from the industrial effluents.     

Ti/BDD/PbO2复合电极在化学需氧量测定中的应用

以钛基掺硼金刚石为基体,采用电沉积的方法制备了Ti/BDD/PbO2复合电极,并将其用于化学需氧量(COD)的测定。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射谱图(XRD)表征了电极的微观形貌及结构,采用电化学工作站考察了电极对有机物响应特性。实验结果表明,在1.45 V的低电位条件下,线性范围为0.5～175 mg/L,检测限为0.3 mg/L(S/N=3)。采用Ti/BDD/PbO2复合电极测定法和重铬酸钾标准方法对市政污水、食品废水及印染废水的对比结果表明,2种方法的相对误差小于10%,具有良好的一致性。     

复配混凝剂理化特性及性能

用聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDM）、聚合氯化铝（PAC）按照质量比1%制备了复配混凝剂,研究了其理化特性及原水污染物去除效果。利用Al-Ferron逐时络合比色法研究了复配混凝剂的铝（Ⅲ）形态分布,结果表明,Al_a、Al_b和Al_c分别占12.62%、16.02%和71.36%。复配混凝剂Zeta电位平均值为41.6 mV。红外吸收光谱分析表明复配混凝剂的羟基缔合程度比PAC要高。扫描电镜结果表明,固体复配混凝剂表面较为粗糙、结构疏松。相同投加量时,复配混凝剂对江河水、水库水的浊度、COD_Mn、UV₂₅₄的去除效率均优于PAC。实验利用针杆藻人工模拟高藻原水,当投加PDM：PAC质量比10%的复配混凝剂10 mg/L时,复配混凝剂对藻类的去除率为80.5%。     

用污水处理厂脱水污泥制备含炭吸附剂

以污水处理厂脱水污泥为原料,分别采用炭化法、物理活化法和化学活化法制备了含炭吸附剂。采用化学活化法制备的含炭吸附剂性能最好,热解温度为450℃时,含炭吸附剂的碘吸附值为313．9mg／g,吸附剂收率为64．36％。采用ZnCl2为活化剂,所制备的含炭吸附剂的性能优于H2SO4,KOH,H3PO4作为活化剂。经正交实验得出的最佳实验条件为：ZnCl2浓度3mol／L,干污泥与活化剂溶液质量比1：4．0,热解温度450℃,热解时间1．5h。制备含炭吸附剂的干污泥粒径以0．6～0．9mm为宜。组合活化剂的效果好于ZnCl2溶液,最佳的组合活化剂为ZnCl2＋H2SO4（体积比为3：1）。含炭吸附剂的孔径分布较宽,微孔所占比例较小,以中孔为主,比表面积较小。