Organic micro-pollutant removal in liquid-phase using carbonized silk cotton hull

Phenolic compounds constitute one of the major pollutants in the modern world. Although many physical and chemical treatment technologies for their removal exist, most of them are economically not feasible. The present study was aimed at using silk cotton hull, a potent agricultural waste as an adsobent for removal of 2,4-dichlorophenol (2,4-DCP), which was used as a model phenolic compound. The process parameters were investigated and optimized conditions were determined. The equilibrium time was found to ...     

高吸附量有机聚合物的合成及其对亚甲基蓝吸附性能研究

为开发高效染料吸附剂,以丙烯酸（AA）、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）为单体,N,N''-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）为偶联剂合成了一种新型有机聚合物（KAA）,并以红外光谱（FTIR）与扫描电镜（SEM）对其进行表征.选用典型阳离子染料亚甲基蓝（MB）为研究对象,研究KAA对MB的吸附动力学、吸附热力学以及溶液pH值和不同阳离子对吸附的影响.结果表明,实验浓度范围内KAA对亚甲基蓝的最大吸附量为1558 mg·g^-1,能够在1.5 h内达到吸附平衡,吸附动力学符合准一级动力学模型,吸附等温线符合通用等温模型（a general model）,吸附热力学数据表明吸附过程为自发、放热的熵减过程.KAA对亚甲基蓝的吸附具有较宽的pH适用范围,吸附剂具有良好的pH缓冲能力,阳离子对吸附具有较强的抑制作用,抑制作用大小为Al³⁺ > Ca²⁺ > Na⁺.研究表明吸附的主要驱动力为静电作用和π-π相互作用.与其他吸附剂相比,KAA对亚甲基蓝具有超高的吸附量以及酸碱耐受能力,更符合实际应用需求.     

不同波长和强度光照对水体汞还原的影响

采用室内模拟实验,探讨不同光波长、强度对HgCl2还原反应的影响,根据载气中Hg0的实时浓度跟踪HgCl2还原反应的过程,计算Hg0释放通量来进行汞光还原程度定性分析、动力学定量分析,并运用积分法和微分法确定反应级数.结果表明,Hg2+的还原量与光波长呈负相关、与光强度呈正相关,说明光子提供的能量对汞的光还原反应起关键性作用,汞还原率由光波长和强度共同决定,并且受溶液体积和载气流速影响;在各组实验中,载气中的Hg0浓度均表现为先上升再下降后趋于平稳的规律,Hg0浓度上升阶段的主要反应是Hg2+的还原反应和Hg0的释放,而下降阶段的主要反应是Hg0的释放;本研究中可见光下的汞还原反应为一级反应,UVA、UVB光照下的汞还原反应为二级反应,这与汞的配合物具有特定的光谱吸收带和实验用灯提供的光波范围有关.     

颗粒污泥沉降动力学模型研究

通过分析颗粒污泥沉降过程的特点,采用颗粒物质干涉沉降规律对颗粒污泥沉降过程进行描述·结合Allen阻力公式,建立了颗粒污泥沉降动力学模型,并用实验和文献数据对模型的可靠性进行了验证,模型预测值误差不超过土8%.应用模型对好氧颗粒污泥沉降速度的模拟实验表明,一般好氧颗粒污泥沉降速度在5～120 m/h,沉降速度随好氧颗粒污泥粒径和密度的增大而增加,沉降过程雷诺数(Re)在1～100,处于Allen阻力区.     

Effective rates of heavy metal release from alkaline wastes--quantified by column outflow experiments and inverse simulations

Column outflow experiments operated at steady state flow conditions do not allow the identification of rate limited release processes. This requires an alternative experimental methodology. In this study, the aim was to apply such a methodology in order to identify and quantify effective release rates of heavy metals from granular wastes. Column experiments were conducted with demolition waste and municipal waste incineration (MSWI) bottom ash using different flow velocities and multiple flow interruptions. The effluent was analyzed for heavy metals, DOC, electrical conductivity and pH. The breakthrough-curves were inversely modeled with a numerical code based on the advection–dispersion equation with first order mass-transfer and nonlinear interaction terms. Chromium, Copper, Nickel and Arsenic are usually released under non-equilibrium conditions. DOC might play a role as carrier for those trace metals. By inverse simulations, generally good model fits are derived. Although some parameters are correlated and some model deficiencies can be revealed, we are able to deduce physically reasonable release-mass-transfer time scales. Applying forward simulations, the parameter space with equifinal parameter sets was delineated. The results demonstrate that the presented experimental design is capable of identifying and quantifying non-equilibrium conditions. They show also that the possibility of rate limited release must not be neglected in release and transport studies involving inorganic contaminants.     

环丙沙星在黄土中的吸附机制及影响因素

为了解兽药抗生素在西北黄土中的吸附行为及机制,以环丙沙星（Ciprfloxacin,CIP）为目标污染物,采用批平衡实验法研究其在黄土中的吸附动力学、吸附热力学、pH值和粒径等影响因素.结果表明：环丙沙星在黄土中的吸附可分为两个阶段,6h内表现为快速吸附,6~10h表现为慢速吸附,10h后吸附达到平衡;环丙沙星在黄土中的吸附动力学过程较符合准二级吸附动力学模型,吸附速率受颗粒内部扩散和外部液膜扩散共同影响;吸附热力学过程较符合Freundlich等温吸附模型,且吸附等温线符合L-型,表明黄土对环丙沙星的吸附受溶液中溶质和水分子共同作用影响;焓变ΔH^θ、熵变ΔS^θ和吉布斯自由能ΔG^θ均<0,表明黄土对环丙沙星的吸附是混乱度减少的自发进行的放热反应;pH=5时黄土对环丙沙星的吸附量最大,pH值为2~5时,黄土对环丙沙星的吸附量随pH值升高呈上升趋势,pH>5时,黄土对环丙沙星的吸附量随pH值升高呈下降趋势,表明强酸和碱性环境均不利于吸附;吸附量与黄土粒径呈反比,与初始浓度呈正比.由实验结果推断黄土对环丙沙星的吸附主要与有机质含量有关,主要吸附机制为环丙沙星分子中氨基的阳离子交换作用.     

用自旋标记方法研究环境诱变剂对健康人红细胞膜动态性质的影响

健康人的完整血红细胞膜用脂肪酸自旋标记物Ⅰ(12,3)和Ⅰ(1,14)标记,测得其ESR波谱·氟化钠、重铬酸钾、丝裂霉素C和秋水仙素等环境诱变剂较显著地改变膜的序参数S和旋转相关时间,尤在膜表层,S和明显增大。温度曲线表明,人血的完整红细胞膜的相变点在膜表层和深层分别是38℃和40.0℃。在诱变剂作用下,膜类酯的动力学性质有明显变化。     

高氮渗滤液短程深度脱氮及反硝化动力学

采用单级UASB-SBR生化系统处理实际高氮晚期渗滤液,重点研究了系统的有机物和氮去除特性,同时考察了SBR短程生物脱氮系统内微生物的反硝化动力学特性.试验结果表明,该生化系统能够高效、深度去除渗滤液内高浓度有机物和氮.UASB反应器的平均COD负荷为6.5 kg/(m3.d),去除速率为5.3 kg/(m3.d).在进水COD平均为6 537 mg.L-1,NH+4-N为2 021mg.L-1的条件下,出水分别为354 mg.L-1和2.8 mg.L-1以下,去除率分别为94.6%和99.8%,尤其是该系统获得了99.2%的TN去除率,出水TN20 mg.L-1,实现了深度脱氮的目的.SBR反应器实现并维持了稳定的短程硝化,通过90%以上的亚硝化率实现高效的氨氮去除,同时SBR系统内微生物的反硝化特性符合Monod动力学方程.     

海洋浮游植物对0号柴油水溶组分的生物富集动力学模型

应用生物富集静态实验研究了海洋浮游植物对0号柴油水溶组分的生物富集动力学过程,提出了水相差法测定海洋浮游植物体内石油烃浓度,以及包括石油烃挥发和生物生长等影响因素的石油烃生物富集动力学模型,并利用非线性拟合技术得到了海洋浮游植物对0号柴油水溶组分的生物富集动力学参数K_up、K_el和BCF_poc.验证实验的结果表明,本方法与利用常规生物体萃取、富集平衡法测定的数据结果基本一致.本模型及实验方法简便可靠,可在现场实验中广泛应用,得到的动力学参数应用于多介质环境模型和生态动力学模型,用以研究石油烃污染物在海洋环境中的迁移变化规律.     

纳米Pd/Fe双金属对2,4-二氯酚的脱氯机理及动力学

采用纳米Pd Fe双金属对2,4 二氯酚(2,4 DCP)进行了催化还原脱氯处理.结果表明,纳米Pd Fe双金属具有较高的比表面积和反应活性,对2,4 DCP具有较好的脱氯效率.当纳米Pd Fe用量在6g·L-1时,2,4 DCP脱氯率达到90%以上;脱氯效率与pH值、温度、钯化率、Pd Fe投加量等因素有关.2,4 DCP在脱氯过程中先生成邻氯酚和对氯酚,而后继续脱氯生成苯酚,或由2,4 DCP直接降解成苯酚.2,4 DCP降解符合拟一级反应动力学.2,4 DCP催化还原脱氯反应的活化能为139 7kJ·mol-1.