复合垂直流湿地反应动力学及水流流态的研究

 提出一种新型的复合垂直流湿地系统(IVCW),并对其反应动力学和系统的实际流态进行了研究.经过中试的运行试验,得到了系统对COD去除的反应速率方程,由示踪剂试验确定了系统中水流的停留时间分布(RTD),提出RTD的不同是湿地处理效率差异的主要原因,进而运用串联反应器模型和离散流模型两种非理想流态模型,模拟IVCW的实际水流流态,经过比较发现离散流模型模拟的效果较好.     

分散元素镉的资源概况及其研究意义──来自牛角塘铅锌矿的线索

镉是一种分散元素，不易高度富集成矿，主要作为铅锌矿的伴生组分产出。我国拥有丰富的镉矿资源。牛角塘铅锌矿床高度富镉，矿石中的镉含量很少低于300×10－6，最高可达14300×10－6．闪锌矿中一般大干5000×10－6。镉的高度富集表明了镉在该矿区有着独特的地球化学行为，因而牛角也铅锌矿床是研究分散元素镉的地球化学行为的理想矿床。但是，镉的高度富集也是牛角塘地区环境的隐患（镉有剧毒）。故应采取合理的措施，以达到既充分利用矿产资源又不造成环境污染的目的。     

功能分区型人工湿地处理养殖废水厌氧消化液的性能

针对养猪废水厌氧消化液高ρ(NH₄+-N)的特点,构建了上层填充沸石强化硝化、下层填充砖渣强化反硝化的功能分区型人工湿地,考察其启动阶段运行性能、硝化区及反硝化区污染物去除性能. 结果表明,湿地以间歇方式运行(饱和液位无变化),启动后NO₃--N的产生速率为0.014 6 kg/(m3·d),湿地底部出水的ρ(NO₃--N)平均值为14.94 mg/L,明显低于沸石层的21.77 mg/L. COD_Cr主要在湿地上层硝化区被去除,平均去除率为64.82%. 随着湿地启动,下层由于反硝化作用消耗的有机物增至56.67 mg/L. 在进水期的前15 min,COD_Cr、NH₄+-N、TP的去除率最大,NO₃--N溶出量(以ρ计)最高,达42.30 mg/L. 沸石层10、20和30 cm处硝化速率基本稳定,沸石层的E_h均在400 mV以上. 与间歇方式相比,湿地以潮汐流方式(进水期与落干期时间比为1 h∶23 h)运行时,COD_Cr和TN去除率分别由78.45%和41.99%升至82.62%和53.41%. 研究显示,功能分区型人工湿地通过上层硝化、下层反硝化方式可有效去除养殖废水厌氧消化液中的NH₄+-N.      

镁-铝水滑石的制备及其脱色性能

以不同的Mg^2＋与Al^3＋摩尔比制备一系列的镁-铝水滑石，考察镁-铝水滑石对单一品种模拟分散染料废水的脱色效果。实验结果表明，以n（Mg^2＋）：n（Al^3＋）为3：1制得的镁-铝水滑石对模拟分散染料废水的脱色效果最好；脱色处理后的镁-铝水滑石再生后可重复使用，它对模拟分散染料废水的脱色效果与新的镁-铝水滑石的脱色效果几乎没有差别；在模拟分散染料废水pH为10～11、镁-铝水滑石的加入量为1.0g／L、反应2h的条件F，模拟分散染料废水的脱色率为98％。     

反应器理论在复合垂直流构建湿地水流流态研究中的应用

运用反应器理论研究了一种新型的复合垂直流构建湿地系统(IVCW)的水流流态,由示踪剂试验得到水流停留时间分布(RTD),从而确定了IVCW在水力负荷为200～800mm/d时,停留时间为19～35h,并由RTD曲线的特征值确定IVCW的水流流态介于理想推流与完全混合流之间,同时应用离散流模型,不仅较好地模拟了IVCW的实际水流流态,还得到了水流的Peclect准数在11～19之间.通过有植物与无植物系统的对照发现植物根系有利于IVCW的水流流态接近理想推流状态.     

聚苯乙烯磺酸钠对零价纳米铁表面结构和去除水中As(Ⅲ)的影响

零价纳米铁由于其高反应活性及应用中的灵活性,在地下水原位治理中备受关注.但在应用中,常需要加入分散剂以提高纳米铁悬浮液的稳定性因此,本文以低浓度的聚苯乙烯磺酸钠(PSS)作为分散剂,制备了能长时间稳定的复合零价纳米铁(nZVI/PSS)悬浮液,并探讨PSS对nZVI表面结构和去除As(Ⅲ)过程中的影响,结果表明,nZVI和nZVI/PSS颗粒平均粒径均为50 ～ 60 nm;X射线光电子能谱(XPS)结果表明,相比于nZVI,nZVI/PSS表面上C、OH-和O2-的百分含量增高,而吸附的H2O减少;X-射线衍射(XRD)结果显示,nZVI/PSS在44.8°出现α-Fe0的X射线衍射峰,结晶度比nZVI显著提高.批实验结果表明,As(Ⅲ)的去除率随nZVI(nZVI/PSS)投加量的增大而提高,随溶液初始pH的增大而降低,且nZVI/PSS对As(Ⅲ)的去除率略低于nZVI.动力学拟合结果显示,nZVI和nZVI/PSS对As(Ⅲ)的去除符合准一级反应动力学方程.     

污泥接种量对好氧污泥颗粒化的影响研究

考察了污泥接种体积分别为25％、50％和75％的反应器有效容积情况下的污泥颗粒化特征。结果发现，25％体积的污泥接种量利于颗粒污泥的形成和成长，其颗粒化程度高、平均粒径大且粒径分布范围广，而50％和75％体积的污泥接种量只能形成少量细小的颗粒污泥。分析认为，悬浮分散污泥是颗粒化的一个较大障碍，较少的接种量能够提供较大的自由沉淀空间，使污泥能够实现重力分层，进而排除与颗粒污泥竞争底物的悬浮不沉降污泥，从而利于颗粒化。污泥颗粒化的直接影响因素不是沉淀时间而是自由沉淀空间。沉淀时间的缩短使自由沉淀空间增加，从而影响了污泥颗粒化进程。     

混凝-催化氧化-水解酸化-生物接触氧化法处理染料废水的中试研究

采用混凝-催化氧化-水解酸化-生物接触氧化法处理高浓度难降解分散染料废水.比较分析了O_3、UV/TiO_2/O_3,UV/O_3/H_2O_23种高级氧化法的处理效果.结果表明,UV/TiO_2/O_3对废水COD和色度有较高的去除率.可明显改善废水的可生化性,废水的BOD_5/COD由0.05～0.07升高至0.42～0.46.在混凝沉淀单元HRT为1.5 h.催化氧化单元(UV/TiO_2/O_3)HRT为3.0 h,水解酸化HRT为10.0 h,生物接触氧化HRT为10.0 h的最佳条件下,该组合工艺对废水COD和色度总的去除率分别可达95.0%、99.5%.     

聚合铝基复合絮凝剂脱色性能的初步研究

以不同碱化度(B)的聚合氯化铝(PAC)和二甲基二烯丙基氯化铵均聚物(PDMDAAC)制备PAC-PDMDAAC复合絮凝剂,研究絮凝剂处理分散染料的脱色效果．结果表明,PAC-PDMDAAC较PAC具有更好的脱色效果和较低的投加量;PAC的B值和PDM-DAAC质量分数(P％)、粘度(η)对PAC—PDMDAAC的脱色效果都有不同程度的影响．     

Reverse quantitative structure-activity relationship for modelling the sorption of esfenvalerate to dissolved organic matter. A multivariate approach

The sorption of the pyrethroid, esfenvalerate, to the dissolved and/or dispersed fraction of eight different natural humic compounds has been investigated. The dissolved organic matters (DOMs) included in this study originate from ground water, soil pore water, and surface waters. Sorption was modelled at DOM concentration levels where equilibrium partitioning of esfenvalerate between DOM and the aqueous bulk phase prevails. The inherent characteristics of the eight different humic materials, quantified in the preceding paper by Thomsen et al. (2002, this issue (PII: S0045-6535(02)00335-1)), have been used as explanatory variables for modelling this equilibrium partitioning. Using a reverse QSAR approach based on by projection-into-latent-structure regression (PLS-R) inherent sorbent properties determining for the sorption affinity of esfenvalerate to DOM were analysed. For all humic substances a decrease in the DOM-normalised equilibrium-partitioning coefficient, K_DOM, with increasing concentration of DOM was observed. Significant variations in K_DOM values, as function of the inherent characteristics of the individual humic substances, were found at DOM concentrations of 75 and 100 ppm, respectively. The latter is a strong indication of variations in sorption mechanisms of esfenvalerate to DOM of varying inherent properties. Groupings in the principal property space quantifying DOMs may indicate that separate models are needed for quantifying the equilibrium partitioning to different classes of DOM.