巯基改性互花米草对阳离子染料的吸附性能

利用巯基乙酸与互花米草(Spartina alterniflora,SA)表面的羟基发生酯化反应制备了巯基改性互花米草(TMSA)生物吸附剂,傅里叶红外光谱结果证实巯基被接枝到互花米草表面。对模拟的阳离子染料(甲基紫和亚甲基蓝)废水进行吸附研究,结果表明:平衡吸附量随吸附剂投加量的增加而降低;溶液初始pH为8左右吸附效果较好;提高染料初始浓度和温度(10~30 ℃),吸附量都相应升高;吸附动力学符合准二级动力学方程,等温吸附模型符合Langmuir方程。     

微电流对零价铁还原Cr(Ⅵ)过程中去钝化作用研究

为解决零价铁(ZVI)作为渗透反应格栅(PRB)反应介质处理六价铬〔Cr(Ⅵ)〕时产生钝化导致处理效率低的问题,提出了在反应介质上施加低直流电压,产生微电流去钝化的措施。通过PRB柱流动模拟试验,以粒径为0.15~0.35 mm的工业铁粉为反应介质,施加不同低电压,分析ZVI去除Cr(Ⅵ)的效果。结果表明:当Cr(Ⅵ)去除率达到60%时,施加1、3、7 V电压的试验组对应的出水体积分别是对照组的1.42、1.88和2.75倍;微电流可以在一定程度上解决ZVI的钝化问题,提高ZVI的利用效率,施加电压增大,ZVI的利用效率逐渐增高;施加电压产生的微电流对Cr(Ⅲ)沉淀影响不大,会对Fe(Ⅱ)或Fe(Ⅲ)的沉淀物产生影响。     

Fe(0)-EDTA-空气体系降解活性黑染料废水

利用Fe(0)-EDTA-空气(ZEA)体系处理活性黑模拟染料废水。考察了活性黑初始浓度、反应温度、EDTA浓度和溶液酸度对降解效果的影响,用紫外可见吸收光谱检测了染料的降解过程。结果表明,Fe(0)-EDTA混合物在室温常压下,能够活化空气中的氧分子,进而使染料快速降解,升高温度和增加溶液酸度均能提高降解率。在pH为5.35,活性黑初始浓度为25 mg/L,EDTA 浓度为0.1 mmol/L,Fe粉用量0.20 g,温度25℃时,脱色率达到95.60%,符合1级反应动力学。     

湿式过氧化氢氧化活性艳蓝KN-R

为了有效地处理印染废水,采用湿式过氧化氢氧化法(wet peroxide oxidation,简称WPO)降解活性艳蓝KN-R。通过筛选反应因子,获得了最佳反应条件。当初始浓度为200 mg/L时,在最优条件下,活性艳蓝KN-R的脱色率和TOC去除率分别为100%和68.54%。在120~150℃考察了该反应的动力学,结果表明,活性艳蓝KN-R的湿式过氧化氢氧化反应符合准一级动力学方程,并且通过计算得到了反应活化能为73.9 kJ/mol。利用气相色谱/质谱联用仪(GC-MS)鉴定活性艳蓝KN-R降解产物主要为几种小分子有机酸,如丁二酸、已二酸、邻苯二甲酸。通过添加自由基捕获剂(叔丁醇)研究了自由基反应机理,结果表明羟基自由基对活性艳蓝KN-R的降解起着主要作用。     

可见光/石墨相氮化碳/溴化氧铋/过二硫酸盐体系高效降解活性蓝19的增强效应及路径

为探究光催化降解蒽醌染料活性蓝19(RB19)过程中蒽醌的光敏特性对去除率的影响,以石墨相氮化碳/溴化氧铋(g-C₃N₄/BiOBr)为光催化材料,引入光照(vis)与过二硫酸盐(PS),构成协同催化氧化体系,考察光激发产物半醌自由基(Q⁻·)的形成及其参与、增强体系氧化能力的作用机制,采用单因素(材料投加量、初始pH、活性蓝19初始质量浓度、过硫酸盐投加量、光照强度)分析方法,探究Q⁻·增强效应的影响,使用降解动力学方法及LC/MS评估降解后废水的毒性。结果表明：Q⁻·的形成不仅加速了过硫酸盐的活化过程,Q⁻·与氢醌(H₂Q)、醌(Q)形成的循环作用也强化了材料的光催化效应,在模拟太阳光照射下(300 W),催化剂用量为0.1 g·L⁻¹和PS投加量为400 mg·L⁻¹时,Q⁻·引发的长链式自由基反应使该体系在 80 min内对40 mg·L⁻¹的RB19的降解率可达到100%;反应条件对催化效果影响的大小顺序为材料投加量>初始pH>RB19初始质量浓度>过硫酸盐投加量>光照强度;Q⁻·中间体的形成有效提高了体系内自由基的含量,是反应后废水毒性显著降低的主要原因。由此可知,体系内Q⁻·所引发的自降解自循环、长链式自由基效应是实现RB19高效降解的主要因素。本研究结果可为开发蒽醌类染料废水处理技术的开发及实际应用提供参考。     

微波法制备工业污泥含碳吸附剂及其除铬性能

为实现工业集中区污水处理厂的脱水污泥（简称工业污泥）的废物资源化,以工业污泥为原料,通过氯化锌浸渍微波辐射法制备污泥炭吸附剂,探讨了制备过程中不同制备条件对污泥炭吸附剂吸附性能的影响,并用于吸附重金属离子铬。实验结果表明,除了微波功率、辐照时间等主要影响因素外,过滤条件、搅拌时间和盛放介质等因素也会影响污泥炭吸附剂的吸附性能,确定了工业污泥炭吸附剂的最佳制备条件是微波功率490 W,辐照时间10.0 min,氯化锌溶液浓度40％,搅拌时间24 h等,并且再生前后活性炭对含铬废水均有较好的处理效果;活性炭的投加量为1.0 g/L,Cr（Ⅵ）初始浓度和振荡速率分别为50 mg/L和100 r/min时,最佳除铬条件为pH、温度和吸附时间分别为2、室温（25℃）和1.0 h,在此条件下,Cr（Ⅵ）的去除率为98.5%,TCr的去除率为86.1%,从而为工业污泥的资源化提供了一条新途径。     

生物质循环流化床锅炉臭氧脱硝试验研究

为了揭示生物质锅炉中活性分子臭氧脱硝的特点,在一台应用了活性分子臭氧深度一体化超低排放技术的生物质循环流化床锅炉上,开展烟气臭氧脱硝试验。采用烟气分析仪测量锅炉尾部烟道活性分子臭氧喷入前和塔顶烟囱处的烟气组分,重点探究了脱硝前后烟气污染物的排放特性以及臭氧投加量对脱硝效果的影响。结果表明:由于入炉生物质燃料的水分和热值的变化有较强的随机性,机组负荷及CO、NO_x等污染物初始浓度均随之波动;烟气中NO_x初始浓度的平均值为146 mg/m³,最高值可达480 mg/m³,其瞬时值与含氧量有着非常强的线性相关性,线性回归相关系数(R²)为0.96;随着臭氧投加量的增加,脱硝率从臭氧发生器功率为118 kW时的24%增至250 kW时的95%;应用活性分子臭氧脱硝技术后,臭氧发生器功率为250 kW时,烟气中NO_x浓度一直稳定在15 mg/m³以下,满足超低排放标准要求。     

氧化亚铜光催化降解活性艳红的研究

制备了纳米SiO2-Cu2O复合氧化物,并对其进行表征。研究了SiO2-Cu2O在可见光照射下光催化降解活性艳红X-3B的性能。考察了催化剂组成、活性艳红浓度、催化剂用量、H2O2等对光催化反应的影响,还研究了Cu2O光催化反应动力学。结果表明,用SiO2摩尔含量为2%的SiO2-Cu2O光催化降解活性艳红,反应4 h,活性艳红降解率达到85%,降解反应为一级反应。     

污泥水热炭对亚甲基蓝的吸附特性

为了制备价廉高效的吸附材料,采用污水厂污泥为原料,以水热碳化法(hydrothermal carbonization,HTC)在不同温度(160、 190、 220和250℃)和不同反应时间(1、 4、 8和16 h)的条件下,制备出污泥水热炭(hydrochar)并应用于水中亚甲基蓝(methylene blue,MB)的吸附.通过BET、FT-IR和零电荷点等表征手段分析了水热炭的结构和理化性质,并结合批次实验、等温吸附和吸附动力学研究了水热炭对MB的吸附特性.结果表明,在190℃和4 h条件下制备的污泥吸附剂(SS190-4),其比表面积最大(11.916 m²·g^-1),对亚甲基蓝(MB)的去除率高达96.44%.当溶液pH趋于碱性时更有利于污泥水热炭对MB的吸附,水热炭投加浓度为0.5 g·L^-1时较为经济合理,当溶液中有共存离子时会抑制水热炭对MB的吸附能力.水热炭对MB的吸附更符合Langmuir等温方程,R²在0.966～0.988之间,在50℃下,水热炭对MB的最大模型吸附量为40...     

2019年5月上海复合污染过程中挥发性有机物的污染特征及来源

本研究基于2019年5月上海市臭氧(O₃)和细颗粒物(PM_2.5)复合污染期间获得的城区大气中挥发性有机物(VOCs)的观测结果,分析了大气中VOCs的污染特征及其与二次生成的关系,同时解析了气团的潜在来源及VOCs的人为源贡献.结果表明, 2019年5月上海市O₃与PM_2.5共出现4次污染过程,在平均气温约26℃,相对湿度约40%左右的气象条件下,发生了PM_2.5和O₃同步超标的复合污染现象.VOCs光化学消耗程度与O₃最大净增长量呈现明显的正相关,二次有机气溶胶生成潜势(SOA_P)与PM_2.5日均值呈现明显的正相关.VOCs物种中对臭氧生成有重要贡献的关键活性组分为:间/对-二甲苯、乙烯、甲苯、丙烯和邻-二甲苯等,在臭氧污染日,乙烯和丙烯等关键活性组分的臭氧生成潜势(OFP)百分比贡献进一步加强;对二次有机气溶胶(SOA)有重要贡献的关键活性组分为:甲苯、间/对二甲苯、乙苯、邻-二甲苯和...