Laboratory scale studies on removal of chromium from industrial wastes

Chromium being one of the major toxic pollutants is discharged from electroplating and chrome tanning processes and is also found in the effluents of dyes,paint pigments,manufacturing units etc.Chromium exists in aqueous systems in both trivalent(Cr^3 )and hexavalent (Cr^6 )forms.The hexavalent form is carcinogenic and toxic to aquatic life,whereas Cr^3 is however comparatively less toxic.This study was undertaken to investigate the total chromium removal from industial effluents by chemical means in order to achieve the Pakistan NEQS level of 1 mg/L by the methods of reduction and precipitation.The study was conducted in four phase Ⅰ,the optimum pH and cost effective reducing agent among the four popular commercial chemicals was selected.As a result,pH of 2 was found to be most suitable and sodium meta bisulfate was found to be the most cost effective reducing agent respectively.Phase Ⅱ showed that lower dose of sodium meta hisulfate was sufficient to obtain 100% efficiency in reducing Cr^6 to Cr^3 ,and it was noted that reaction time had no significance in the whole process.A design curve for reduction process was established which can act as a tool for treatment of industrial effluents.Phase Ⅲ studies indicated the best pH was 8.5 for precipitation of Cr^3 to chromium hydroxide by using lime.An efficiency of 100% was achievable and a settling time of 30 minutes produced clear effluent.Finally in Phase Ⅳ actual waste samples from chrome tanning and electroplating industries,when precipitated at pH of 12 gave 100% efficiency at a settling time of 30 minutes and confirmed that chemical means of reduction and precipitation is a feasible and viable solution for treating chromium wastes from industries.     

生物过滤塔净化甲醛废气的动力学研究

选用榛子壳作为反应器的填料,利用沈阳北部污水处理厂的活性污泥对填料进行挂膜,由低到高通入甲醛气体进行驯化。在系统稳定后进行了生物过滤塔净化甲醛气体的实验研究,并建立了生物过滤塔降解甲醛气体的动力学模型。结果表明,入口气体浓度在低于25mg/m3时,甲醛废气的净化效率可保持在97％以上,超过此浓度值时,效率明显下降。随着进口气体流量的增加,净化率逐渐下降,由入口流量为0．2m3／h时的97．25％下降到入口流量为0．8m弧时的57．2％。根据现有动力学模型及本实验得出数据所建立的生物过滤塔净化甲醛气体的动力学模型,可以较好地模拟系统处理甲醛废气的实验结果,验证了模型的正确性。     

经济型阳离子淀粉絮凝剂的制备及其对印染废水的处理效果

采用玉米淀粉为原料、氯化缩水甘油三甲基铵（GTA）作阳离子化试剂、水-乙醇混合液作分散剂、NaOH作碱催化剂,制备了经济型阳离子淀粉絮凝剂（简称经济型阳离子淀粉）。实验结果表明：在淀粉加入量110g、GTA加入量30g、NaOH加入量1．6g、分散剂中m（水）：m（乙醇）=1：1、m（分散剂）：m（淀粉）=0．50：1、反应温度80℃、反应时间2．5h的条件下,可制得取代度（DS）为0．31的经济型阳离子淀粉;用该经济型阳离子淀粉与聚丙烯酰胺（PAM）联用处理印染废水,当经济型阳离子淀粉加入量为140mg／L、PAM加入量为4mg/L、废水pH为8时,印染废水的色度去除率和COD去除率分别达92％和82％。该方法絮凝效果好,药剂费用低,产生的污泥少。     

中国区域工业企业绿色技术创新效率及因素分解

本文基于两阶段创新价值链下工业企业绿色技术创新的过程,构建了中国区域工业企业绿色技术创新效率评价体系,同时运用主成分分析法对这些指标数据进行降维处理,分别计算出两个阶段的技术创新效率,再通过DEA法测算各区域工业企业整体绿色技术创新效率并进行因素分解。研究发现:1在绿色技术开发阶段,考虑环境因素比不考虑环境因素的效率要低,中、西部地区面临的环境问题更加严峻,三大区域绿色技术开发效率差距悬殊。2在绿色技术成果转化阶段,绿色技术创新效率仍存在较大提升空间,东、中和西部地区绿色技术创新效率从高到低依次排列。3中国工业企业绿色技术创新整体效率偏低,而纯技术效率是导致整体效率低的主要原因。区域差距悬殊且存在继续扩大的风险,中、西部地区在纯技术效率和规模效率两个方面均有很大提升空间。4辽宁、河北、黑龙江、新疆、山西、内蒙古、云南、青海等区域要注重提高区域技术,安徽、吉林、江西、广西等区域则要注重减少资源冗余,宁夏、甘肃则既要注重提高区域技术还要注意较少资源冗余。未来,中国应该建立低碳经济发展模式,将环境污染指标工业企业技术创新效率评价体系,提升绿色技术创新效率。以供给侧改革为突破口,加快区域协同发展,发挥东部地区引领作用,缩小中国东、中、西部地区差异。因地制宜,根据各省份绿色技术创新效率不高的根源,采取有针对性的政策。加大绿色技术开发、清洁生产设备等方面的投入,控制污染物排放,推动以科技创新为核心的全面创新。     

中国碳市场波动溢出效应研究

自2013年以来,中国已先后建立了七个区域性碳市场。研究中国碳市场之间的波动溢出效应,有助于发现在碳市场运行初期起价格引导作用的区域市场,为其它地区碳市场的发展和全国碳市场的建立提供建议。本文选择广东、湖北和深圳三个交易量最大的区域碳市场为样本,利用多元GARCH(1,1)-BEKK模型,检验其波动溢出效应。为了消除履约期的影响,本文根据履约期将样本划分为阶段一(2014年7月1日—2015年6月30日)和阶段二(2015年7月1日—2016年7月19日),分阶段进行了检验,并从市场有效性的视角解释了检验结果。波动溢出效应检验结果显示:在阶段一内,广东碳市场对湖北碳市场、湖北碳市场对深圳碳市场、深圳碳市场对广东碳市场分别存在单向的波动溢出效应;在阶段二内,只存在深圳碳市场对广东碳市场的单向波动溢出效应;在整个样本期内,只存在深圳碳市场对广东碳市场的单向波动溢出效应。基于方差比的市场有效性检验结果显示:无论是阶段一、阶段二或整个样本期,三个碳市场均没有达到弱式有效。本文进一步在多重分形检验的基础上,利用多重分形谱宽度,比较了三个碳市场的非有效性程度,结果显示:在阶段一、阶段二和整个样本期,三个碳市场有效性大小关系分别为:湖北广东深圳、深圳湖北广东、广东深圳湖北。可见,三个碳市场早期的波动溢出效应不完全符合市场有效性大小关系,而较晚期的波动溢出效应符合市场有效性大小关系,这证明了中国碳市场在阶段二相比阶段一更为成熟。本文最后对中国碳排放权交易市场的发展提出了政策建议。     

新型悬浮填料澄清池中填料对澄清作用的影响初探

为考察可取代传统二沉池的新型悬浮填料澄清池技术的原理及关键参数,小试试验研究了填料对新型悬浮填料澄清池固液分离过程中附着污泥形成及其絮凝性能的影响,并对填料在澄清中的作用机理进行了探讨。结果表明,当泥水界面上升至填料区后,可以形成较悬浮污泥更加致密稳定的附着污泥区,并形成孔道流,强化了对混合液中污泥颗粒的絮凝效果;填料区可以捕捉去除从悬浮污泥区中“逃逸”的微小污泥絮体,并降低出水浊度,有效地保证了出水水质的稳定性。填料的存在发挥了强大的整流作用,降低了雷诺数Re,提高了弗汝德数Fr,从而改善了污泥絮凝的水力条件,提高了澄清能力。     

壳聚糖衍生物-镁盐复配去除中性兰模拟废水色度的研究

研究了有机高分子絮凝剂NCTS-M对中性兰染料的絮凝性能。通过测量絮体的Zeta电位以及对絮体进行彩色电视显微扫描初步探讨了该絮凝过程的絮凝机理。结果表明,当投加量为30 mg/L,pH=6时,絮凝效果最明显,脱色率可达93.1%。其絮凝机理主要是压缩双电层以及高分子吸附架桥作用,以压缩双电层为基础。絮凝剂中镁离子在中性条件下对絮凝过程也起到了较强的助凝作用。     

基于生态安全的DAT-IAT城市污水处理工艺改进研究

通过正交试验,得到了DAT-IAT工艺和A/DAT-IAT工艺处理城市污水的常规指标去除和生态毒理指标削减的最优运行条件。结果表明,在正交试验的同一工艺中,COD去除最优运行条件的出水COD值优于生态毒性削减最优运行条件的出水COD值,但前者出水的生态毒性较大。由于厌氧池的水解酸化作用,A/DAT-IAT工艺对COD和生态毒性的处理效果均优于DAT-IAT工艺,并且回流总能耗低于DAT-IAT工艺,但是出水COD仍不达标。为了降低进入工艺的COD的总量,以絮凝沉淀做为预处理工艺,并采用Al残留量最小的絮凝剂投药量以降低出水中残留Al带来的生态风险。结果表明,在COD去除最优运行条件下,具有絮凝预处理的工艺对COD的去除效果优于没有絮凝预处理的工艺。絮凝-A/DAT-IAT工艺在COD去除最优运行条件下出水COD为104.46 mg/L,满足排放标准。在毒性削减最优运行条件下,具有絮凝预处理的工艺的出水生态毒性有所上升,但是污染物的总量得到了大幅削减。絮凝-A/DAT-IAT工艺与DAT-IAT工艺相比,在污染物去除效率得到大幅增加的同时,生态毒性得到有效控制,生态安全得到了有效的保障。     

反渗透处理稀土氨氮废水试验研究

根据稀土冶炼厂排放的碳铵沉淀洗涤废水的水质情况,采用NH4Cl和 NaCl模拟废水进行了反渗透可行性对比实验。模拟实验发现,在相同条件下反渗透对NaCl 较NH₄Cl 有着更高的去除率,而NH₄Cl 相对NaCl则有着更高的产水速率。实际废水试验结果表明,在恒定操作压力范围内回收率为65%的条件下,NH₄Cl浓度为2.85 g/L的碳铵沉淀洗涤废水经反渗透处理其NH₄Cl去除率为77.3%,可作为氨氮废水的预处理。对该废水处理成本进行了分析,得出其约为2.7元/m³,比相近浓度氨氮废水的氨吹脱处理成本节省约26%。     

中国城市建设用地集聚对利用效率的影响:机理、空间效应与分群差异

为探究城市建设用地集聚对城市建设用地利用效率的作用机理,文章基于2003—2017年中国278个地级及以上城市面板数据,通过构建多产出随机前沿生产函数模型测度城市建设用地利用效率,采用时间-空间双固定的空间杜宾模型探讨了不同程度的城市建设用地集聚对利用效率的影响机理与差异。结果表明:(1)从时空特征上来看,样本考察期内中国城市建设用地利用效率总体上呈稳步提升趋势,东部城市建设用地效率最高,西部次之,中部最低。(2)从全国维度的空间计量模型回归结果来看,城市建设用地集聚所带来的规模效应和外溢效应对城市建设用地利用效率具有改进作用,有利于利用效率进一步提升。(3)从不同城市建设用地集聚度分群回归结果来看,高集聚城市(东部发达地区)的直接效应显示随着城市建设用地集聚度的提高,利用效率也不断提高;间接效应中,建设用地集聚度的提高对周边城市的利用效率产生先带动后抑制的"倒U"形作用。低集聚城市(中西部欠发达地区)的直接效应和间接效应均显示,随着城市建设用地集聚的提高,其利用效率存在"先降后升"的"U"形曲线特征。可见,在城市发展的不同阶段,城市建设用地集聚对城市土地利用效率存在差异化影响。因此,中国城市发展应立足当前发展阶段特征,制定差别化的供地政策,促进城市建设用地集聚,针对性地提升区域要素利用效率,支撑经济社会进一步发展。