低温等离子体催化氧化甲烷的实验研究

采用电容耦合等离子体和催化剂协同作用对干空气中的甲烷进行了氧化实验，并和没有放置催化剂时进行了对比，结果表明，放置催化剂后甲烷的分解效率明显提高，反应产物中CO2的选择性增加，副产物NO和NO2的浓度减少．反应所需的能耗降低。甲烷的最终氧化产物为CO、CO2和H2O。     

生物膜与A／O工艺耦合快速降解氨氮

应用由城市污水处理厂序批式间歇反应器（SBR）中筛选得到的4株特殊氨氧化菌，分别在SBR和有回流的生物膜与A／O工艺耦合体系培养中，考察其降解低碳高氨氮废水的功能。结果表明，自养硝化与异养氨氧化菌的混合菌群较单一自养硝化菌株降解氨氮速率快；在生物膜与A／O工艺耦合系统中，自养硝化与异养氨氧化菌协同代谢加速氨氮氧化脱除，氨氮脱除速率远比SBR系统快。对生物膜与A／O工艺耦合系统中氨氮脱除动力学进行了研究，模拟了NH4^＋、NO2^-；质量浓度与氨氮脱除比速率之间的关系，模型得到了较好的验证。     

氧化剂与新型絮凝剂协同去除酸性大红的研究

选取浓度为25mg/L的酸性大红-GR溶液为模拟染料废水,采用氧化-絮凝耦合工艺,探索了氧化剂种类、絮凝剂种类、废水pH值、氧化剂和絮凝剂投加量对氧化-絮凝耦合处理酸性大红染料的影响,确定最佳处理条件为:酸性大红溶液初始pH值不变,高锰酸钾和PTSS的投加量分别为为20mg/L和10mg/L(以钛离子计),脱色率和COD去除率均最大,分别为96.3%、56.5%。通过FTIR光谱扫描、絮体的显微形貌观察、酸性大红和新型絮凝剂聚硅硫酸钛(PTSS)的表面电动电位随pH值的变化的测定,分析了氧化-絮凝耦合法的反应历程:高锰酸钾破坏酸性大红的发色基团后,自身被还原成新生态二氧化锰胶体;二氧化锰胶体吸附酸性大红及其氧化产物,并被无机高分子絮凝剂PTSS通过电中和及架桥网捕等作用卷裹成絮体。     

海水中痕量元素测定及其在重金属污染源判别方面的应用

利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)研究了胶州湾及莱州湾这两个海域中痕量元素污染水平,发展了ICP-MS海水环境中痕量元素的测定方法,同时找出海水环境中具有保守性的数种元素作为污染示踪元素.达到对于海水环境中痕量污染物被动示踪的目的.对18个真实样品进行了识别率试验,识别率可达90%以上,在选取3个海水样品及1个河水样品混合后的模拟分担率实验,也取得了满意的结果,其误差平均值仅有1.17%.     

电感耦合等离子体质谱法测定水中钴的研究

采用电感耦合等离子体质谱仪测定水中的钴,在0μg／L～300μg／L范围内线性良好,相关系数均达到0．9999。该法对钴标准样品测定的结果在保证值范围。对三份不同浓度水样分别进行测定,其结果的RSD为0．2％～1．2％,空白水样的加标回收率在99％～107％之间。通过对水样的分析,符合标准要求,ICP－MS质谱仪具有灵敏度高,检出限低,取样量少,线性范围宽等特点,能快速测出水中的微量重金属元素含量。     

Enhanced methane production in an anaerobic digestion and microbial electrolysis cell coupled system with co-cultivation of Geobacter and Methanosarcina

The anaerobic digestion(AD)and microbial electrolysis cell(MEC)coupled system has been proved to be a promising process for biomethane production.In this paper,it was found that by co-cultivating Geobacter with Methanosarcina in an AD–MEC coupled system,methane yield was further increased by 24.1%,achieving to 360.2 m L/g-COD,which was comparable to the theoretical methane yield of an anaerobic digester.With the presence of Geobacter,the maximum chemical oxygen demand(COD)removal rate(216.8 mg COD/(L·hr))and current density(304.3 A/m_3)were both increased by 1.3 and 1.8 fold compared to the previous study without Geobacter,resulting in overall energy efficiency reaching up to 74.6%.Community analysis demonstrated that Geobacter and Methanosarcina could coexist together in the biofilm,and the electrochemical activities of both were confirmed by cyclic voltammetry.Our study observed that the carbon dioxide content in total gas generated from the AD reactor with Geobacter was only half of that generated from the same reactor without Geobacter,suggesting that Methanosarcina may obtain the electron transferred from Geobacter for the reduction of carbon dioxide to methane.Taken together,Geobacter not only can improve the performance of the MEC system,but also can enhance methane production.     

环境实验箱气流组织与围护结构耦合传热研究

目的研究环境实验箱在升、降温过程中气流组织与围护结构的耦合传热行为,为环境实验箱制冷/加热能力的确定提供精确的设计方法。方法首先利用UC240环境实验箱搭建实验平台,测量环境箱送风口速度分布,以及升、降温过程中室内及壁面的温度曲线,然后对环境箱进行建模,以实测的送风速度、温度作为边界条件,利用CFD方法进行仿真,最后对比分析实验值与CFD仿真的结果。结果利用CFD方法计算得到的环境箱升、降温曲线与实测值吻合较好,尤其是壁面温度曲线,误差不超过4℃。送风温度可以根据蒸发器理论或加热功率和回风温度而动态地确定。结论利用CFD方法分析环境实验箱气流组织与围护结构的耦合传热是可行的,FLUENT的UDF功能可根据需要扩展,以协助设计蒸发器和控制策略。     

WO3/TiO2复合半导体的光催化性能研究

采用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法制备ＷＯ３／ＴｉＯ２纳米粉末,以高压汞灯为光源,亚甲基蓝溶液的光催降为模型反应,结果表明,掺入ＷＯ３摩尔比为２％时,ＷＯ３／ＴｉＯ２的光活性最高;随着热处理温升高,ＷＯ３／ＴｉＯ光活性增强;     

固相萃取-电感耦合等离子体质谱测定自然水体痕量钍和铀

自然水体中Th和U的浓度极低,尤其Th的浓度单位仅为ng/L,定量测试非常困难。该研究建立了一种NOBIAS PA1螯合树脂萃取结合电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)同时测定自然水体中痕量Th和U的分析方法。该方法首先使用UV/H₂O₂法消解水样30 min,去除水体中的有机物,然后在pH=3.00±0.05条件下,将水样以2 mL/min流速通过树脂对Th和U进行富集,使用NH₄AC-HAC溶液去除树脂上吸附的盐类,最后用1 mol/L超纯硝酸对样品进行洗脱,用ICP-MS测试。分析结果显示：Th和U的流程空白值分别为0.47、0.22 ng/L,检出限分别为2.9、2.3 ng/L,测定下限分别为11.46、9.11 ng/L。将该方法应用于不同有机物浓度的咸水和淡水中,结果显示：Th和U的回收率分别为97%～104%和98%～103%,相对标准偏差分别为3%～6%和1%～3%。说明该方法具有较高的回收率、精密度和准确度,适用于自然界各种不同水体中Th和U的定量分析。     

高级氧化联合生物活性炭工艺深度净化污水中PPCPs研究进展

污水处理厂传统的二级生化处理对药品及个人护理用品(Pharmaceutical and Personal Care Products, PPCPs)等新兴污染物的去除率较低, PPCPs随出水排放会给生态环境带来较大的风险,并会经过生物富集最终危害到人体健康,因此需要通过进一步的深度净化以削减其风险.本文综述了常见PPCPs在污水处理系统的分布特征及生态风险,阐述了高级氧化工艺(Advanced oxidation processes, AOPs)、生物活性炭工艺(Biological activated carbon, BAC)以及高级氧化联合生物活性炭工艺(AOPs-BAC)深度净化PPCPs的净化原理,在此基础上,综述了AOPs-BAC工艺对污水中PPCPs的深度净化效果及主要影响因素,并探讨了AOPs-BAC工艺对污水中PPCPs的风险削减能力,为污水中PPCPs深度净化工艺的研发及PPCPs的生态风险控制提供了参考.