过硫酸盐氧化法对污泥脱水性能的影响

以污水处理厂浓缩池污泥为研究对象,用污泥比阻、污泥含水率和污泥粘度评价污泥脱水性能,研究亚铁离子活化过硫酸盐氧化法对污泥脱水性能的影响。结果表明,单独投加过硫酸钾时,污泥比阻和含水率随过硫酸钾投加量的增加稍有下降。投加硫酸亚铁和过硫酸钾时,温度对污泥脱水性能影响不大。污泥脱水性能最佳的条件:在常温下,污泥pH为7,硫酸亚铁投加量为1.5 mmol/g VSS、过硫酸钾投加量为1.2 mmol/g VSS,亚铁离子和过硫酸根的摩尔比为1.25:1,污泥的比阻从5.36×1012 m/kg降低到1.9×1011 m/kg,含水率从97.0%降低到81.6%,粘度从178 mPa·s降低到102 mPa·s。     

高铁酸钾的超声辅助化学合成及其对餐厨垃圾渗滤液的处理效果

采用超声辅助化学合成法制备K2FeO4,用X-射线衍射、红外光谱和扫描电镜等对其进行表征。研究了K2FeO4对餐厨垃圾渗滤液中COD和氨氮的处理效果。结果表明,本法制备的K2FeO4具有四方结构,空间群为D2h(Pnma),其产率达到68.2%,纯度高达98.3%。扫描电镜表明,制备的K2FeO4由规则的条状颗粒组成,颗粒之间存在一定团聚。对餐厨渗滤液处理实验表明,在COD初始浓度为140.6 g/L的餐厨垃圾渗滤液中投加0.12 mol/L K2FeO4,调节pH为8.7,经处理24 min后COD去除率达到80.4%,氨氮的去除率达到75.9%。     

Fe2+活化过硫酸钠原位修复氯苯污染地下水

通过建立土槽模型模拟实际污染场地,并采用Na2S2O8为氧化剂、柠檬酸螯合Fe2+为活化剂,研究了氯苯在地下水中的迁移分布规律、原位修复及其对地下水环境的影响。结果表明,氯苯在含水层水平纵向上的迁移作用大于横向迁移;随着时间的增加,地下水中氯苯浓度变化总趋势为先增加后减少并最终趋于稳定;随着迁移距离的增加,氯苯的浓度逐渐降低。柠檬酸螯合Fe2+活化Na2S2O8能够有效修复受氯苯污染的地下水和土壤;持续氧化36 h后,地下水和土壤中氯苯的去除率分别达到82.4%和80.3%。进一步研究发现,氧化处理后,出水的pH值基本稳定在3.5、SO42-浓度为88.7 mg/L,满足地下水Ⅱ类水质标准。     

污泥生物炭制备过程中氮磷钾及重金属的迁移行为

采用固定床反应器对脱水污泥在热解过程中N、P、K及重金属的迁移行为进行了研究,以期获得营养元素N、P、K含量较高、重金属含量较低的生物炭,将其作为土壤肥料。结果表明,污泥样品中N主要以铵盐-N、蛋白质-N、吡咯-N、吡啶-N 4种形态存在,其中吡咯-N占总氮的45.22%,热解后各组分在生物炭中所占比例发生变化,其中吡咯-N的减少较为明显,800℃的污泥炭中减少到3.24%。随着热解温度由400℃升高到800℃,N在污泥炭中的含量逐渐降低,气相中的含量明显增加,但液相中在600℃后减少;P和K几乎全部集中在污泥炭中,其中400℃污泥炭中的P主要以焦磷酸盐形式存在、800℃时则主要以偏磷酸盐存在;重金属在污泥炭中出现不同的富集,其富集程度顺序为:Cu>Ni、As>Pb、Cr> Zn> Cd。     

纳米铁酸铜催化过硫酸盐降解酸性红FRL

采用共沉淀法-焙烧制备纳米铁酸铜催化剂,利用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射 (XRD)对催化剂进行表征。以酸性红FRL为降解目标物,研究此催化剂催化过硫酸钠降解酸性红FRL的性能。考察了氧化剂浓度、催化剂用量和初始染料浓度对降解的影响。结果表明:催化剂经700 ℃焙烧3 h,可得到完整晶相的CuFe2O4;当初始污染物浓度为20 mg/L,过硫酸盐浓度为2.0 g/L,催化剂用量为2.0 g/L时,降解2.5 h,酸性红FRL染料溶液的降解率可达85.3%。实验所得催化剂可重复使用5次,同时酸性红FRL降解过程遵循准一级动力学方程。     

Fe(Ⅱ)活化过硫酸钠去除水中三氯生

采用Fe2+活化过硫酸钠（SPS）对水中三氯生（TCS）的去除进行了研究,考察了Fe2+、SPS的投加量、TCS初始浓度、pH值和腐殖酸（HA）等对TCS去除的影响,GC-MS鉴定识别了降解产物。结果表明Fe2+活化SPS工艺能有效去除TCS,2,4-二氯苯酚（2,4-DCP）为其主要降解产物,SPS浓度为1.0 mmol·L-1,Fe2+的投加量为0.4 mmol·L-1时,初始浓度为460 μg·L-1的TCS 2 min后去除率可达93.87％,TCS慢速反应阶段的降解符合一级反应动力学方程,其动力学常数K=0.140 min-1。TCS的去除随Fe2+浓度的增加先增大后减小,高浓度的Fe2+不利于2,4-DCP的降解,适量提高SPS浓度有利于TCS的去除和2,4-DCP的降解,TCS去除随初始浓度增大而降低,酸性环境有利于TCS的去除,腐殖酸对TCS的去除具有抑制作用,低浓度腐殖酸不利于2,4-DCP的降解。     

过硫酸盐在土壤中的电动输运特性

为提高过硫酸盐氧化剂在土壤中的传输效率,对以电渗流为主导因素的电动输运特性进行研究。通过土壤箱体的实验和数值模拟,研究电势梯度、土壤间隙水盐浓度和温度、过硫酸钠投放电极和浓度、pH对电渗流速和电渗系数影响,并分析过硫酸盐电动输运特性。结果表明,过硫酸盐在阳极投放与在两极投放时电动输运效果较好;提高投放的过硫酸盐浓度可以同比例提高相同时刻土壤中的过硫酸根浓度,但不改变电动输运所需的时间;提高电势梯度可以等比例提高电渗流速,但不能提高电渗系数;提高盐浓度可使电渗流速和电渗系数以相同比例提高;土壤升温至60 ℃和在2~12区间内的pH改变对电渗流速和电渗系数的提高比例为14.5%和4.8%;当盐浓度低于0.1 mol·L⁻¹时,在1、2 V·cm⁻¹的电势梯度下,土壤的最大温升分别为8 ℃、40 ℃。因此,在过硫酸盐的电动输运过程中,建议采用1V·cm⁻¹电势梯度以降低过硫酸盐的活化速率。本研究结果可为电动输运过硫酸盐的传输方案提供参考。     

铁基污泥炭活化过硫酸盐调理污泥脱水

利用给水厂含铁污泥和污水厂污泥混合热解制备铁基污泥炭 (Iron-SBC) ,作为过硫酸盐活化剂,用于调理污泥脱水。研究了Iron-SBC的最佳制备条件及其活化PDS调理污泥脱水的效果,并探究其活化机制。结果表明,Iron-SBC最佳制备条件为给水厂含铁污泥和污水厂污泥比例3∶1、热解温度800 ℃、热解时间1 h。XRD、FT-IR及BET分析结果表明,与原混合污泥相比,Iron-SBC比表面积和孔容增大,表面负载了Fe⁰和FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄等铁的氧化物,并含有大量官能团。在活化PDS过程中,Iron-SBC表面的Fe⁰、铁的氧化物及官能团等均能有效活化PDS,产生SO₄⁻·和·OH自由基。XPS分析结果表明,Iron-SBC表面部分Fe²⁺被氧化为Fe³⁺,官能团C-C、C-OH和C=O等被氧化,并有Fe-O键生成。经Iron-SBC/PDS调理污泥后,CST、SRF和W_c分别由原泥的19.1 s、14.9×10¹² m·kg⁻¹和85.06%下降到8.4 s、5.4×10¹² m·kg⁻¹和73.48%。本研究结果可为含铁污泥和剩余污泥资源化及污泥深度脱水提供参考。     

基于文献计量的全球活化过硫酸盐氧化技术研究趋势分析

通过激活过硫酸盐(persulfate, PS)产生硫酸根自由基是一种新兴的高级氧化技术,该方法由于无毒、高效、经济且环境友好等优势在水土污染修复中得到广泛关注。基于文献计量学和网络图分析方法,利用Web of Science核心数据库对1986—2019年以来有关过硫酸盐的文献进行回顾和梳理。使用VOSviewer(1.6.13版)软件,分析全球对过硫酸盐研究的国家、机构、作者、期刊、共引用文献及关键词等数据,并且绘制出关键词共现图谱和密度图,以分析过硫酸盐的研究历史、目前的研究热点以及发展前景。结果显示,研究热点集中在过硫酸盐的高级氧化技术、活化方法、氧化动力学和机理以及在修复土壤和地下水中的应用等。同时,基于研究热点系统归纳了过硫酸盐的活化方法及其降解污染物的实际应用,提出了当前活化过硫酸盐研究所存在的问题,并对未来的研究方向进行了展望,以期为活化过硫酸盐氧化技术在环境修复领域进一步发展和研究提供参考。     

苦味酸钾在电引火元件生产中的应用研究

目前使用的工业电雷管的发火可靠性和一致性普遍不理想,并带来安全隐患和环境污染,原因之一是采用KClO3-C-DDNP系列引火药剂制造电引火元件.为探讨将苦味酸钾作为电引火元件引火药剂的可行性,通过理论分析和部分实验论证,对比分析了苦味酸钾引火药和DDNP引火药在热安定性、机械感度、生产和使用安全性、燃烧精度、发火可靠性和一致性、产品性能、制药废水处理等方面的差别.结果表明,在电引火元件制造中,采用苦味酸钾作为引火药剂的主要组分,在保证和控制产品质量,改善生产和使用的安全性,环境保护等方面都有明显改进,有利于提高电雷管的发火可靠性和一致性.