CuBr2分解缓释-膜催化对零价汞的氧化性能研究

以置于多孔陶瓷膜中的CuBr2受热分解所释放的Br2为氧化剂,利用膜催化装置对Hg0氧化效率进行研究,并设计反应-就地检测一体化装置,避免下游气体管壁效应对实验结果带来的影响.结果表明,MnO x/α-Al2O3催化膜对CuBr2分解所产生Br2的释放有较好的"缓释"作用.Hg0和Br2在催化膜表面的吸附和反应可用Langmuir-Hinshelwood机制描述.Hg0氧化效率随Br2浓度增大而升高,但在达到一定浓度后,Hg0和Br2的吸附速率及两者在催化膜表面的反应速率成为限速因素.473~573 K时Hg0氧化效率变化较稳定.烟气中SO2对Hg0氧化有一定抑制作用,NO无明显影响.     

温度对ABR-MBR复合工艺处理生活污水的影响及其微生物群落分析

将厌氧折流板反应器(ABR)与膜生物反应器(MBR)优化组合(CAMBR)用于处理实际生活污水,研究温度对该反应器处理效能的影响,并采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术对其内部微生物群落结构进行分析.试验水力停留时间为7.5 h、混合液回流比R1为200%,R2为50%、pH为6.5~8.5、溶解氧3 mg·L-1左右.控制3个温度梯度:中温(25℃±5℃),低温(10℃±5℃),高温(35℃±5℃).结果表明系统稳定运行后,温度对系统去除COD的影响很小,COD的去除效果很好.中温和高温环境,系统出水水质较好,TN平均去除率为70%,出水平均浓度为9 mg·L-1,TP平均去除率为73%,出水平均浓度低于0.8 mg·L-1.低温环境,TN平均去除率仅为57%,出水平均浓度为15 mg·L-1;TP平均去除率降至67%,出水平均浓度为1 mg·L-1.DGGE图谱表明,整个试验过程,系统内微生物类群保持多样性分布,同时优势菌群突出;在同一时期内,各反应池菌群相似性较高,但各隔室微环境的改变使得ABR和MBR内微生物菌群结构仍存在明显差异,强化了ABR和MBR的各自功能,有效保证了系统脱氮除磷效果.     

含水介质中胞外聚合物的影响因素研究

明确含水介质中微生物胞外聚合物(EPS)生成量的影响因素,是解决含水层生物堵塞的关键问题.本文在现场样品采集和微生物培养的基础上,通过砂柱试验模拟人工回灌过程,系统研究了进水碳、氮、磷浓度、盐度和温度对含水介质中EPS组成和含量的影响.结果表明,砂柱中EPS最主要的成分为多糖和蛋白质,其中多糖占总量的72%~99%;砂柱生物堵塞程度与介质上附着的EPS含量呈正相关关系,当回灌水碳、氮、磷浓度、盐度和温度分别为50 mg·L-1、5 mg·L-1、1 mg·L-1、0.5%和30℃时,微生物EPS生成量最高,砂柱渗透系数降低最显著,堵塞程度最严重.此外,碳、磷浓度、盐度和温度是影响EPS生成量的主要因素,而氮浓度对其影响不大;碳浓度和盐度对EPS中多糖、蛋白质的组成影响较大,而氮、磷以及温度则影响不明显.     

微滤过程中腐殖酸与膜表面黏附特性的试验研究

为了进一步研究微滤过程中腐殖酸对微滤膜的污染机制,通过运用原子力显微镜(AFM),结合自制的PVDF胶体探针考察了不同的pH、离子强度以及钙离子浓度等水质条件下膜-腐殖酸与腐殖酸-腐殖酸之间微观黏附力的变化趋势以及与膜的通量衰减幅度之间的相关性.结果发现,微观黏附力是膜面污染产生的根本原因.由于pH的电性中和以及离子强度的电性屏蔽作用,膜-腐殖酸以及腐殖酸-腐殖酸之间黏附力随着pH的减小或离子强度的增大都呈增大趋势;而随着钙离子浓度的增大,由于少量钙离子的"架桥"作用以及过量时的电性中和作用,两种黏附力先增大后减小.各条件下,膜-腐殖酸与腐殖酸-腐殖酸之间黏附力都呈相同的变化趋势,且与对应污染膜的通量衰减幅度具有正相关性,为更加深入了解膜污染的形成机制提供了一定的理论支持.     

Reduction of DOM fractions and their trihalomethane formation potential in surface river water by in-line coagulation with ceramic membrane filtration

This research was aimed at investigating the reduction of DOM fractions and their trihalomethane formation potential （THMFP） by in-line coagulation with 0.1 μm ceramic membrane filtration. The combination of ceramic membrane filtration with a coagulation process is an alternative technology which can be applied to enhance conventional coagulation processes in the field of water treatment and drinking water production. The Ping River water （high turbidity water） was selected as the raw surface water because it is currently the main raw water source for water supply production in the urban and rural areas of Chiang Mai Province. From the investigation, the results showed that the highest percent reductions of DOC, UV-254, and THMFP （47.6%, 71.0%, and 67.4%, respectively） were achieved from in-line coagulation with ceramic membrane filtration at polyaluminum chloride dosage 40 mg/L. Resin adsorption techniques were employed to characterize the DOM in raw surface water and filtered water. The results showed that the use of a ceramic membrane with in-line coagulation was able to most efficiently reduce the hydrophobic fraction （HPOA） （68.5%）, which was then followed by the hydrophilic fraction （HPIA） （49.3%）. The greater mass DOC reduction of these two fractions provided the highest THMFP reductions （55.1% and 37.2%, respectively）. Furthermore, the in-line coagulation with ceramic membrane filtration was able to reduce the hydrophobic （HPOB） fraction which is characterized by high reactivity toward THM formation. The percent reduction of mass DOC and THMFP of HPOB by in-line coagulation with ceramic membrane filtration was 45.9% and 48.0%, respectively.     

PM_(2.5)细颗粒物捕集设备研究应用现状

PM2.5细颗粒物因其粒径小、吸附能力强、环境影响大,同时捕集困难而成为备受世界各国关注的大气环境问题,我国也将PM2.5作为空气质量标准的一项新指标。结合现有的标准和技术条件,对PM2.5细颗粒物有高效捕集效果的新型袋式除尘器、湿式电除尘器、电凝并器、电—袋混合式除尘器,特别是无机膜过滤器的特点、研究应用现状及存在问题进行了概述。     

高盐度废水处理技术研究进展

高盐度废水中含有大量的溶解性物质,无机盐类在微生物生长过程中可以促进酶反应、保持持膜平衡和调节渗透压,但盐浓度过高,使离子强度大,会造成质壁分离、细胞失活,一般微生物难以在其中生长、繁殖,所以传统的生物难以处理高盐度废水。介绍了高盐废水的来源、组成及特点,综述了5种高盐度废水的出来方法,分别为电解法、焚烧法、膜-生物技术、适盐生物法、臭氧催化氧化-生物法,并重点阐述了适盐生物技术及臭氧催化氧化-生物法技术在高盐度废水处理中的应用。     

阳极内添加阳离子交换树脂提升辊压“三合一”膜电极MFC性能

阳极-隔膜-阴极的"三合一"膜电极结构能够最大程度减小阴阳极间距,提高微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)的输出功率.为进一步提高MFC性能,本研究使用非贵金属材料构建了辊压"三合一"膜电极系统,其欧姆内阻降低至3~5Ω.以乙酸钠为底物,MFC的最高功率密度达到446 m W·m-2.向阳极内添加固体小球(如聚苯乙烯球和玻璃微球)可在辊压过程中增加阳极表面和内部的大孔,强化电解液向阴极的传递从而使MFC的功率密度提升10%.添加阳离子交换树脂能够进一步强化阳极内部的质子传递,提高阴极电位,从而将功率密度提升至543 m W·m-2.此外,阳极内添加阳离子交换树脂还可提高电池运行的稳定性和库仑效率.     

一体化设备处理某乡镇微污染地下水工艺研究

针对乡镇地下水微污染的特点,研究石英砂一沸石过滤器、膜组件与紫外线消毒器一体化设备处理效果,当进水浊度在15—36NTU,出水浊度达0．2—0．5NTU,去除效率达98％-99．3％;进水氨氮浓度范围为0．4～1．4mg／L,反应3．5min后出水的氨氮浓度小于0．5mg／L;微生物指标去除率为100％。采用一体化设备处理乡镇微污染地下水可行。     

多孔陶瓷膜气体除尘性能研究

文章以空气净化除尘为应用背景,采用孔径为15μm的陶瓷膜对含粉尘空气过滤净化。考察了粉尘粒径、浓度、空气湿度对膜渗透性能的影响,以及反吹条件对滤饼清除效果的影响。结果表明,膜渗透通量随着粉尘粒径的增加而增大,随着粉尘浓度和环境湿度的增加而变小;膜对粉尘的截留率均可达到100%;在反吹脉冲时间为0.4 s,随着反吹压力的增大,滤饼越来越小;0.33 MPa的反吹压力下滤饼可基本清除,揭示了滤饼补丁式清除现象。研究结果为陶瓷膜在气体除尘领域的应用提供了参考。