PRB技术对地下水中重金属离子的处理研究

实验模拟地下环境,以受重金属离子Pb(Ⅱ)、As(Ⅲ)、Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)、Fe(Ⅱ)和总Mn污染的地下水为研究对象,利用还原铁粉、铸铁粉、铸铁粉与颗粒活性炭的混合物为可渗透反应墙(PRB)的主要介质,石英砂为辅助介质,设计了3种反应器.在有效孔隙率为60%～65%、水力停留时间为12.0～14.4 h的条件下,考察其对污染物的去除效果.结果表明:3种反应器对Pb(Ⅱ)、As(Ⅲ)、Cd(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)均有较高的去除效果,去除率达98%以上;总Mn的去除率分别达98%、89%和66%;Fe(Ⅱ)的去除率分别达83%、56%和49%.考察了3种反应器内pH、Eh、DO的关系及对重金属离子去除效果的影响,分析了污染物的去除机理.综合考虑处理效果与成本,笔者认为以铸铁粉与石英砂的混合物为PRB的反应介质,应用PRB技术原位处理受上述重金属离子污染的地下水是可行的.     

利用玉米浸泡液制备苏云金杆菌生物杀虫剂

以玉米淀粉生产过程中的浸泡液作为原料培养基,在5L发酵罐中培养苏云金杆菌生物杀虫剂,并以常规黄豆粉培养基为对照,考察了苏云金杆菌在玉米浸泡液中的生长代谢状况(包括菌体形态、菌数增长与芽孢形成)以及48h发酵液的生物毒效.研究表明,无需添加其它成分及前处理,玉米浸泡液所含营养成分即可满足苏云金杆菌生长需求,其培养的总活菌数及芽孢数在27h可达最大值1.51 ×109CFU·mL-1和1.41×109CFU·mL-1,分别比常规培养基高出59%和85%,芽孢形成与晶体释放提前约9～12h;36h扫描电镜(SEM)观察表明,发酵36h浸泡液中大部分芽孢囊已经自溶,游离出卵圆形芽孢与菱形的晶体;而此时常规培养基正处于芽孢形成后期,只有极少数的游离晶体与芽孢;48h发酵终点的生物毒效结果显示,以浸泡液为培养基的苏云金杆菌发酵液毒效(891.51 IU·μL-1)比常规培养基高89%.本试验为浸泡液的再利用提供了一条崭新的途径,同时降低了杀虫剂的生产成本.     

1980-2009年期间黑龙江省玉米低温冷害年判定

将黑龙江省玉米种植区分为东、西、南、北、中5个区域,并在5个区域中选取24个气象站作为研究对象,利用逐日气象资料和玉米发育期资料,考虑玉米各发育阶段对温度的不同需求,建立具有气象、农学和生物学意义的玉米低温冷害综合指标。结果表明:1980-2009年间,黑龙江省共发生了14次玉米低温冷害,其中1987年冷害严重;以每10年进行比较,冷害的发生频次和程度都呈下降趋势。近30年来,冷害程度具有明显的区域差异,北部重于中部,中部重于南部;冷害频次上呈现北部最多,中部次之,南部最少的特点。     

解析电除尘烟温与粉尘特性的最佳结合点

分析了电除尘烟温对粉尘特性的影响,以及烟温对电除尘器效率的影响,从中找出烟温调节与粉尘特性的最佳结合点。利用烟温调节的理念,应用余热利用节能电除尘技术对电除尘器进行提效改造,通过实例证明,这既可扩大电除尘器适应性和提高电除尘效率、满足低排放要求,又可节省电煤消耗和降低电耗,具有环保与经济的双重效益。     

贝壳粉型煤固硫剂固硫的实验及机理研究

以贝壳粉作为型煤固硫剂,用正交实验的方法研究了影响贝壳粉固硫率的主要影响因素,在高温(1 150℃)时固硫效率达到56.6%,比CaCO3的固硫率提高40%以上,具有较好的高温固硫性。分析得知,贝壳的主要成分为CaCO3,其含钙量在40%左右,贝壳中又含有较高的Na等碱金属元素以及Fe,Al和Si等。用X射线粉末衍射法分析了高温(1 150℃)型煤样生成的灰渣,分析了贝壳粉作为型煤固硫剂在高温下具有较高固硫率的机理。发现CaAlSi2O8为主的复合晶体在高温下包裹在CaSO4的表面,抑制了CaSO4的热分解从而有效地提高了固硫率。     

改良型慢滤池处理垃圾渗滤液

为了对慢滤池处理垃圾渗滤液工艺的基本参数进行研究,实验采用改良的小试规模的慢滤池模型,处理来自济南生活垃圾卫生填埋场中后期年龄段高浓度的垃圾渗滤液。重点考察活性炭粉末添加层的厚度、细粗滤料配比以及滤料层上部水层的高度等诸多因素对系统去除污染物效果的影响。实验结果表明,在垃圾渗滤液经过预处理进入慢滤池系统之后,此时调节细粗滤料配比例为2,水层高度为30 cm,活性炭粉末添加层厚度为1 cm,使得系统对各种污染的整体去除效果较好。此时,氨氮、总磷、浊度、色度和COD的去除率分别为75%、65%、90%、97%和81%。     

活性炭表面改性及其对Cr（Ⅵ）的吸附性能

以HNO3、NaOH、FeCl3和海藻酸钠(SA)为改性剂,采用浸渍法制备了6种改性粉末活性炭,研究其对Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,以FeCl3直接改性和NaOH/FeCl3复合改性的粉末活性炭(分别标记为PAC-3和PAC-6)对Cr(Ⅵ)的吸附能力最强,在室温(20±1)℃下,处理质量浓度为30 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液25 mL,pH为4.02,PAC-3用量为0.25 g,静置吸附90 min,吸附率可达98%,吸附后的PAC-3可用0.1 mol/L NaOH溶液洗脱,可回收Cr(Ⅵ)。共存物质中,NaNO3和PO34-对Cr(Ⅵ)的吸附基本无影响,Na2CO3和Na2SO4有抑制作用,其中Na2CO3抑制作用最大。初步推测,吸附机制是静电吸引、络合反应、离子交换和还原反应共同起作用。     

粉末活性炭对水溶液中邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯的吸附

采用静态吸附法研究了邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)在粉末活性炭上的吸附性能,探讨了粉末活性炭对DEHP的吸附等温线、吸附动力学和吸附热力学特征。结果表明,粉末活性炭对DEHP吸附等温线符合Langmuir吸附等温式;分别采用拟一级反应、拟二级反应和颗粒内扩散反应模型对吸附动力学过程进行了拟合,实验数据遵循颗粒内扩散模型;在20、30、40和50℃下,对应的吉布斯自由能(ΔG0)分別为-2.014、-1.441、-0.868和-0.296 kJ/mol,表明该反应自发进行;焓变(ΔH0)<0,证实该反应为放热反应;熵变(ΔS0)<0,说明该吸附反应是熵值减小的过程;吸附活化能Ea=7.234 kJ/mol和粘附概率S*=0.036分别介于5～40 kJ/mol和0～1范围内,表明该吸附过程主要为物理吸附;活性炭吸附前后红外谱图分析,也验证物理吸附为PAC吸附DEHP之主要机制。     

水解酸化-改良UASB工艺处理玉米酒精废水

采用一种新的工艺技术方法即水解酸化-改良UASB工艺处理玉米酒精废水。结果表明,在改良UASB运行60 d顺利启动完成后,进水COD在5 470～7 910 mg/L之间,TN在70～107 mg/L之间,TP在115～187 mg/L之间,SS在864～1 490 mg/L之间的条件下,水解酸化对COD和SS的去除率分别达50%和51%,NH3-N经过水解酸化后升高。改良UASB对COD的去除率达80%,对NH3-N、TN和TP也有一定去除,去除率分别为12%、17%和20%,经过水解酸化及改良UASB处理利于后续好氧处理。     

MnO2对煤粉中CaO固硫效率影响机理

采用热力学计算和实验方法对钙硫比n（CaO）/n（S）=2.0条件下不同钙基固硫剂的固硫效果进行了比较,发现：CaO的固硫效率最高。以CaO为固硫剂,研究了添加剂MnO2对CaO固硫效果的影响。结果表明,加入MnO2可以提高CaO的固硫效率,且其含量为1%时对CaO固硫的促进效果最佳。这是因为煤粉燃烧过程中MnO2将逐级分解,分解产物依次为Mn2O3和Mn3O4,锰的氧化物一方面可以催化CaO的固硫反应,另一方面,Mn3O4本身也参与到固硫反应之中,生成MnSO4,从而促进钙基固硫剂的固硫效果。