电-Fenton法处理水体中有机污染物的研究现状与进展

电-Fenton法是一项新兴的废水处理技术,在水处理中的应用受到了越来越多的关注。综述了电-Fenton法的基本原理、基本类型、基本特点,以及对水体中的农药、染料、PPCPs、工业污染物等难降解有机污染物的去除应用的现状,同时也指出了该法的一些优点和目前的不足,提出电-Fenton法今后的发展趋势。     

短臂型空气阴极微生物燃料电池产电特性研究

用夹子将质子交换膜和载铂量为0.2 mg/cm2碳纸固定在阳极室的短臂端口构成短臂型空气阴极微生物燃料电池.利用污泥电池从厌氧消化污泥中富集产电菌于石墨棒表面,循环伏安法检测发现这些微生物具有电化学活性.将富集好的石墨棒作为阳极用于短臂型空气阴极微生物燃料电池,以醋酸钠为底物时该电池的最大功率密度为738 mW/m2,内阻为280Ω,开路电压为741 mV.连续向阳极室通氮气和去掉质子交换膜可分别将电池的最大功率密度提高到745 mW/m2和759 mW/m2,当两者同时作用时最大功率密度可达到922 mW/m2,而这3种条件下电池的内阻仍保持在280Ω左右.当底物浓度在12.62~100.96 mg/L、外电阻为510Ω时,电池的最大输出电压和底物浓度之间存在明显的线性关系(R2=0.99).当底物浓度高于100.96 mg/L时,电池的最大输出电压不再增大并保持在302 mV(外电阻为510Ω).然而,电池的库仑效率则随着底物浓度的提高而提高,从31.83%逐渐增大到45.03%.     

不同电极材料对阴极硝化耦合阳极反硝化微生物燃料电池性能的影响

为解决传统MFC反硝化菌在好氧阴极难以富集且脱氮效果差的问题,通过构建石墨MFC和碳刷MFC以阴极硝化耦合阳极反硝化的方式脱氮除碳,并对比分析2种不同电极MFC的性能。结果表明:在相同条件下石墨MFC的最大功率密度为6.71 W·m-3 NC,开路电压为902.13 mV;碳刷MFC的最大功率密度为5.11 W·m-3 NC,开路电压819.04 mV。启动阶段前15 d碳刷MFC的总氮去除率更高,之后石墨MFC的总氮去除率接近100%,碳刷MFC的总氮去除率在95%左右。石墨MFC的COD去除率高达93%,碳刷MFC的COD去除率在83%左右。相比于传统MFC,阴极硝化耦合阳极反硝化MFC不需要调节pH。相比于碳刷电极,石墨电极MFC可以启动和挂膜同时进行,缩短挂膜时间,且产电性能和脱氮除碳效果更好。     

3DBER-S阴极nirS型反硝化菌群的分析

为探究低碳氮比条件下3DBER-S(三维电极生物膜与硫自养耦合脱氮工艺)阴极反硝化菌群特征、强化脱氮机制,在TOC/TN=0.36的进水条件下稳定运行反应器,运用nirS基因克隆文库方法,分析了3DBER-S阴极生物膜反硝化菌群结构。结果表明,在3DBER-S阴极生物膜上反硝化菌中,β变形菌(β-proteobacteria)是优势菌种,占细菌总数的59.22%。其中,所占比例最大的是异养菌,包括与固氮弧菌属(Azoarcus tolulyticus)和趋磁螺菌(Magnetospirillum magneticum)类似的细菌,分别占44.74%和21.05%。能够分别利用硫单质或氢气作为电子供体进行反硝化脱氮的Sulfuricella denitrifican、高氯酸盐降解菌(Dechlorospirillum sp.)和陶厄氏菌属(Thauera)三者所占比例之和达到了17.11%。表明系统中氮的去除是由异养反硝化、氢自养反硝化和硫自养反硝化共同作用的结果,既有效减少了脱氮过程中有机碳源的消耗,又维持了系统酸碱度的平衡,从而能够在低碳氮比条件下维持稳定高效的脱氮效果。     

生物电化学脱氮技术研究进展北大核心CSCD

生物电化学系统（BES）因兼有污染物去除与能量回收等优点,近年来已成为环境污染治理领域的关注热点. 对生物电化学技术在脱氮方面的基本原理、含氮污染物的转化途径进行综述,主要的生物脱氮过程包括阴极反硝化、阳极氨氧化以及阴极同步硝化反硝化等,而非生物脱氮过程包括NH3/NH4^＋的跨膜转移、氨气逃逸等. 总结已报道的BES中主要脱氮微生物及其脱氮机制,BES中多数反硝化菌属于变形菌门（Proteobacteria）;硝化细菌主要是亚硝化菌属（Nitrosomonas）和硝化杆菌属（Nitrobacter）;在同步硝化反硝化过程中,电极上的硝化、反硝化菌有明显的分层现象. 最后阐述了生物电化学脱氮技术在生活污水、渗滤液、地下水处理等领域的最新应用研究,通过改变反应器构型以及运行模式等条件构建不同BES处理各类污水,以达到去除污染物同时回收电能或资源的目的. 基于目前BES的优势,认为减少脱氮中间产物（NO2^- -N、N2O）的积累及扩大BES规模对电能输出和污染物去除效果的影响将是未来的研究方向. （图3 表2 参66）     

微生物燃料电池及其在废水/废弃物处理中的应用

微生物燃料电池(microbial fuel cells,MFC)作为一项解决环境污染同时开发可再生能源的新技术,近年来受到国内外研究者广泛关注。基于MFC工作原理,全面归纳了其典型的高效产电菌,并从阳极氧化、阴极还原两方面重点探讨了其在处理废水/废弃物的应用实例及发展潜力,最后从3个方面对MFC在环境领域的应用前景作了展望。     

铜空心阴极灯反接火焰原子吸收法初探

在通常情况下，空心阴极灯应当正接才能进行样品中金属元素含量的测定，但本文作者在实验过程中发现铜空心阴极灯在反接的情况下，测定值仍具有相当高的精密度和准确性，并且还能极大地提高监测方法的灵敏度。     

城市大气污染物对PEMFC性能的影响

论述了城市空气污染物(即阴极气体杂质)对质子交换膜燃料电池(PEMFC)性能的影响。提出了燃料电池汽车(FCV)进入商业化应用时即将面临的一个急待研究的课题。文中综述了CO、CO2、硫化物、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)、NH3、卤素离子(X-)、酸沉降物以及大气颗粒物等对PEMFC性能的影响,同时对解决阴极气体杂质影响的途径进行了分析。     

铝电解行业废旧阴极炭热处置过程中氟化物转化特性研究

废旧阴极炭(Spent Potlining, SPL)水溶性氟化物的质量分数较高,被列为危险废物(Hazardous Waste 48,HW48)。热处置具有快速减量化、无害化等优势已成为主流处置方式。利用管式炉模拟SPL与不同质量比污泥焚烧底渣(Textile Dyeing Sludge Combustion Ash, TDSA)、CaO协同热处置,以探索其在750℃、850℃和950℃燃烧过程中氟化物迁移转化行为。定量测试SPL在单烧和掺烧过程中氟化物的挥发率。探究水溶性NaF热处置过程中迁移转化路径、影响因素及固氟机理。利用FactSage 7.1热力学模拟软件模拟SPL与不同添加剂掺烧过程中氟转化规律,以获得F、Na、Ca、S的热交互作用及竞争机制。结果显示：SPL与TDSA和CaO掺烧时,随焚烧温度的升高,F的挥发率也随之增加;当温度高于850℃时,氟化物主要以气态NaF和HF逸出。当添加TDSA时,S与NaF和Ca化合物易结合并生成Na₂SO₄和CaSO₄,促进了NaF转化。SPL单独焚烧时,Na_3...     

半亲半疏阴极催化电芬顿工艺去除罗丹明B的性能

为解决传统曝气式电芬顿系统中氧气的传质限制和低效利用问题,利用石墨毡疏水化处理与催化剂涂覆的方法制备了一种非对称浸润性的半亲半疏阴极,且对半亲半疏阴极进行了结构表征和电化学性能测试,考察了阴极浸润性、阴极电势和曝气速率对有机污染物去除的影响.结果 表明:在-0.4 V (vs.Ag/AgCl)和6mL·min-1的曝气...