生化-混凝-吸附-离子交换工艺处理电镀废水

采用生物接触氧化-混凝沉淀-磁性树脂吸附-离子交换组合工艺对某公司排出的电镀综合废水进行处理,系统地阐述了各处理单元对废水的处理效果,经该工艺处理后的废水能稳定达到GB 21900—2008《电镀污染物排放标准》表3水污染物特别排放标准。     

不同形态无机氮对水中微量药物安替比林光降解效能影响

在300 W氙灯光照条件下,研究了消炎镇痛类药物安替比林(ANT)在纯水中的光降解效能与机制,重点考察了水中不同形态无机氮及pE值对ANT光降解效能的影响.结果表明,ANT在不同条件下的光降解均符合假一级反应动力学;ANT在纯水中的光降解包括直接光解以及由羟基自由基(.OH)和单线态氧(1O2)参与的自敏化光解,贡献率分别为55.27%、22.19%和22.54%.不同形态无机氮(NH4+、NO2-和NO3-)单独存在条件下对ANT光降解效能的影响差异较大.在pE值较低时,即无机氮主要以NH4+形式存在,对ANT的光降解几乎没有影响;随着pE值的升高(由4.82～6.85),NH4+向NO2-转化,由于NO2-不仅能与ANT竞争吸收光子,同时还对.OH具有较强的淬灭作用,使得其对ANT光降解的抑制作用逐渐增强,当pE值达到6.85,即无机氮主要以NO2-形式存在时,ANT光降解的抑制率达到最高为35.31%;随着pE值的继续升高(由6.85～8.15),NO2-向NO3-转化,对ANT光降解的抑制作用逐渐减弱.     

壳聚糖季铵盐磁性颗粒的制备及其对甲基橙的吸附效果

首先在甘氨酸盐酸盐离子液体([Gly]Cl)水溶液中制备了不同取代度的壳聚糖季铵盐,采用共沉淀法制备了纳米Fe3O4.进而以Fe3O4为核,戊二醛作交联剂,通过反相悬浮法制备交联壳聚糖季铵盐磁性颗粒,考察了反应条件对吸附效果的影响.并采用静态吸附法研究了磁性颗粒对甲基橙(MO)的吸附效果.结果表明,在25℃,pH=3的条件下,甲基橙初始浓度从20 mg.L-1增加到150 mg.L-1时,平衡吸附量从37.45 mg.g-1增加到277.5 mg.g-1.运用相关数学模型拟合实验数据得出,该吸附符合Freundlich模型,吸附动力学符合拟二级动力学模型.经4次重复使用后磁性颗粒对甲基橙的吸附率仍高于90%.     

树脂D201上粗漆酶的固定化及对孔雀石绿的脱色

云芝粗漆酶以3种方法,即静电吸附法(D201-Lac-Ⅰ)、先吸附后交联法(D201-Lac-Ⅱ)、戊二醛处理树脂后吸附法(D201-Lac-Ⅲ)固定到大孔阴离子交换树脂D201上.与静电吸附法相比,D201-Lac-Ⅱ的漆酶固载量大幅提升至4.65倍,漆酶比活力却严重受损,只有前者的4.8%;D201-Lac-Ⅲ的漆酶固载量略有下降,为静电吸附法的0.51倍,漆酶比活力却显著提高至静电吸附法的2.99倍.利用电子透射电镜(TEM)可明显观察到D201-Lac-Ⅲ漆酶分子聚合体的阴影.用D201-Lac-Ⅲ对孔雀石绿进行了连续多批次脱色试验,在长达210 h的连续操作中,其脱色效率未观察到有下降趋势,一直稳定在40%～55%之间,D201-Lac-Ⅲ的酶活亦未观察到下降,同等条件下游离的漆酶活力已损失至20%以下,证明D201-Lac-Ⅲ具有显著提升的稳定性和优良的重复利用性.考虑到粗漆酶廉价易得,D201-Lac-Ⅲ在水处理应用中可能大有前景.     

XAD-8树脂分组的富里酸组分对菲光降解的影响机制初探

采用XAD-8树脂分组方法,将富里酸分为:pH4.8、pH7.0、pH11.0、水和乙醇组分,初步探讨富里酸不同组分对菲光降解的影响.结果表明:实验浓度范围内,浓度越高的富里酸组分对菲的光降解影响越大;不同组分也具有不同表现,表现在pH4.8、pH7.0组分中菲的光降解速率比水与乙醇组分中菲的光降解速率大;进一步采用分子探针手段分析显示,各组分诱导产生的单线态氧(~1O_2)和羟基自由基(·OH)对菲光降解均起到作用.从富里酸各组分的紫外吸收光谱、元素分析和傅里叶红外光谱表征可以看出,pH4.8、pH7.0组分相对于其他组分含有更多的羧基成分,含氧量更高,这两个组分在光解时能够产生更多的·OH与~1O_2,而这两种物质能促进菲的光降解.     

反应堆压力容器保温层辐射屏蔽组件传热计算分析及屏蔽材料试验研究

目的 确保华龙一号HPR1000反应堆压力容器保温层辐射屏蔽组件在运行工况下的可靠性、安全性以及能够有效执行其功能。方法 采用基于传热理论结合经验公式的理论计算方法,以及流固耦合的有限元仿真分析,对辐射屏蔽组件的运行温度进行计算。针对屏蔽材料在受热状态下的性质变化,进行一系列的热态性质试验。结果 理论计算方法得到的结果为163.36~168.74 ℃,有限元仿真分析得到的结果为236.85~266.85 ℃,两者偏差约100 ℃。对造成该种差异的原因进行了分析,发现仿真分析方法得到的结果的置信度更高。屏蔽材料在受热状态下,其体积膨胀率可达到38.82%,而当屏蔽材料受热超过其温度限值204 ℃后,将出现明显的粉化等物理状态恶化的趋势。结论 流固耦合的有限元仿真分析方法更适用于辐射屏蔽组件的传热过程计算,同时获取了屏蔽材料物理性状受热变化趋势,对屏蔽组件的选材及结构设计具有指导意义。     

Effects of elevated CO2 concentration on growth and water usage of tomato seedlings under different ammonium/nitrate ratios

Increasing atmospheric CO2 concentration is generally expected to enhance photosynthesis and growth of agricultural C3 vegetable crops, and therefore results in an increase in crop yield. However, little is known about the combined effect of elevated CO2 and N species on plant growth and development. Two growth-chamber experiments were conducted to determine the effects of NH4^＋/NO3^- ratio and elevated CO2 concentration on the physiological development and water use of tomato seedlings. Tomato was grown for 45 d in containers with nutrient solutions varying in NH4^＋/NO3^- ratios and CO2 concentrations in growth chambers. Results showed that plant height, stem thickness, total dry weight, dry weight of the leaves, stems and roots, G value （total plant dry weight/seedling days）, chlorophyll content, photosynthetic rate, leaf-level and whole plant-level water use efficiency and cumulative water consumption of tomato seedlings were increased with increasing proportion of NO3- in nutrient solutions in the elevated CO2 treatment. Plant biomass, plant height, stem thickness and photosynthetic rate were 67%, 22%, 24% and 55% higher at elevated CO2 concentration than at ambient CO2 concentration, depending on the values of NH4^＋/NO3^- ratio. These results indicated that elevating CO2 concentration did not mitigate the adverse effects of 100% NH4^＋-N （in nutrient solution） on the tomato seedlings. At both CO2 levels, NH4^＋/NO3^- ratios of nutrient solutions strongly influenced almost every measure of plant performance, and nitrate-fed plants attained a greater biomass production, as compared to ammonium-fed plants. These phenomena seem to be related to the coordinated regulation of photosynthetic rate and cumulative water consumption of tomato seedlings.     

鸡粪好氧堆肥氨氧化霉菌的筛选及氮转化能力的研究

为明确鸡粪好氧堆肥过程氨氧化霉菌的存在情况及其氮转化能力,以鸡粪好氧堆肥中分离的10株霉菌为对象,采用氨氧化霉菌培养基筛选氨氧化菌株;对所选菌株进行生长量及氮转化指标的测定及相关分析,以明确菌体生长与氨氧化作用的关系;对确定的高效氨氧化菌株进行氮转化能力测定,并做回归堆肥的效果验证.结果表明,所试菌株均能氧化NH4+-N生成亚硝态氮和硝态氮,证明在鸡粪好氧堆肥过程中存在氨氧化霉菌,且提示该环境的霉菌可能具有普遍的氨氧化能力;氨氧化霉菌生成的亚硝态氮和硝态氮总量、菌体干重、菌体凯氏氮量间均存在着显著的正相关;确定的2株高效氨氧化菌株M25-22(Penicilliumsp.)与M40-4(Aspergillussp.)在培养基中培养144h后,均能使NH4+-N降低0.3mg·mL-1以上,生成亚硝态氮和硝态氮总量约在1.1×10-3mg·mL-1和1.5×10-3mg·mL-1;2株菌回归堆肥后,均能使堆肥体系中NH4+-N含量明显降低,硝态氮及总氮含量明显增加,这对减少堆肥过程氮素损失具有实际意义.     

MIEX中试实验对二级出水中有机物去除的3DEEM解析

利用三维荧光光谱研究了磁性离子交换树脂（magnetic ion exchange resin,MIEX）对污水厂二级出水中有机物的去除特征.结果表明,磁性树脂处理二级出水过程中,两级反应过程和进水流量对DOC和UV254有较显著的去除效果,去除率分别达到25.5%～53.5%和27.6%～52.2%,其中50 L.h-1流量条件下,出水中DOC和UV254浓度分别为3.29 mg.L-1和0.057cm-1.水中芳香族蛋白质或酚类物质和类腐殖酸物质荧光强度较高,磁性树脂使二级出水中色氨酸类芳香族蛋白质、芳香族蛋白质、腐殖酸类荧光强度分别下降38.2%、85.8%和85.7%,腐殖酸和富里酸峰消失,并露出溶解性微生物代谢产物荧光峰.不同进水流量条件下,色氨酸类芳香族蛋白质荧光强度下降率和芳香族蛋白质或酚类物质荧光强度下降率与进水流量的负相关性最好,50～100 L.h-1流量条件对各类荧光物质的去除率影响最大.磁性树脂与二级出水中色氨酸类芳香族蛋白质和芳香族蛋白质或酚类物质有更好的线性置换关系（R2=0.834 8）,磁性树脂对二级出水中芳香族蛋白质或酚类物质的置换作用则最显著（a=850.2）.     

树脂对酚类化合物吸附热力学研究

重点研究了超高交联树脂NDA-110对苯酚和对硝基酚的吸附等温线、吸附热力学研究,实验结果表明:苯酚和对硝基酚在NDA-110树脂上表现为自发的放热的物理吸附过程。阐述了超高交联树脂对于酚类化合物的吸附机理,为树脂固定床吸附酚类化合物的研究和实际工业应用提供了理论基础。