小麦秸秆生物炭对四环素的吸附特性研究

在300、450、600℃下制备了小麦秸秆生物炭(XM300、XM450、XM600),并进行了表征,研究了生物炭对水中四环素(TC)的吸附机理。结果表明,随热解温度的升高,生物炭比表面积与孔容积增加,孔径变小。准2级动力学方程和Langmuir等温模型更适合描述生物炭对TC的吸附,表明该吸附过程主要是受2种以上因素共同影响的单分子层吸附,生物炭对TC的吸附容量顺序为q(XM600)q(XM450)q(XM300)。颗粒内扩散方程拟合发现生物炭对TC的吸附包括快速外扩散与缓慢内扩散2个过程。pH影响了生物炭与TC之间的静电作用及π-π电子供体受体相互作用,导致吸附容量先减小后增大,在pH=9.02时最大。阳离子与TC之间的竞争作用导致生物炭对TC的吸附容量略有减小。     

MBBR法A~2/O式工艺对污水处理厂二级出水的脱氮研究

基于污水厂二级出水中NH3-N、TN含量过高及可生化性有机碳源较低的特点,利用移动床生物膜反应器法厌氧-兼氧-好氧式(MBBR-A2/O)工艺对其进行研究。反应器采用预挂好氧膜和有机负荷递减法相结合的方式启动,通过NH3-N去除情况反应微生物的生长演化过程,并进行氮素分析。结果表明,反应器启动分为3个阶段,微生物适应阶段、微生物活性提高阶段和微生物活性稳定阶段,在低碳源的条件下,反应器经50 d挂膜启动成功,对NH3-N去除率达到85%以上;在稳定运行阶段,对NO2--N、NO3--N、TN的去除率分别为68.9%、58.1%、69.9%,说明通过A2/O反应器串联运行,系统内存在同步硝化反硝化作用,达到强化脱氮的目的。     

木屑生物炭的制备及其对Pb2+的吸附特性研究

以松木（SM）和楠木（NM）木屑为原料，分别在300、450、600℃下制备了6种木屑生物炭，通过扫描电镜、孔径与比表面积分析仪、傅里叶红外光谱仪和热重分析仪对生物炭的理化性质进行了表征，并探讨了金属离子（Na⁺、K⁺、Ca²⁺）和pH值对生物炭吸附Pb²⁺的影响，同时研究了其吸附动力学。研究结果表明：在相同制备条件下，随着热解温度升高，生物炭的比表面积和孔容积增大，其最可几孔径呈下降趋势，楠木生物炭的比表面积（23.2~311.4 m²/g）均大于松木生物炭（17.6~210.6 m²/g）；FT-IR分析表明，热解温度的升高使生物炭芳香化程度增强，有助于生物炭与Pb²⁺形成稳定的结构。楠木生物炭对Pb²⁺吸附量（46.92~77.12 mg/g）高于松木生物炭（34.90~62.79 mg/g）；溶液中的Na⁺和K⁺不利于生物炭对Pb²⁺的吸附，Ca²⁺有利于Pb²⁺的去除。生物炭对Pb²⁺的吸附均符合准二级动力学方程，颗粒内扩散模型分析表明吸附受多种因素共同影响。     

双柔性臂机器人的建模和主动振动控制

针对双柔性臂机器人在操作过程中出现的结构振动和残余振动影响控制精度的问题,提出了采用多组压电换能器对柔性臂进行主动振动的控制方法.设计了基于超声电机驱动的双柔性臂机器人,采用拉格朗日法和假设模态法对双柔性臂进行了动力学建模,并考虑了在协作搬运过程中双柔性臂机器人需要满足的闭链约束条件.提出了采用独立关节PD反馈控制器和正位置反馈控制器相结合的混合控制方法.Matlab仿真表明,所提出的混合控制器能使柔性机器人在准确完成目标物体轨迹运动的同时,实现对柔性臂的振动抑制,提高了双柔性臂机器人的搬运精度和效率.     

短HRT下AF深度处理城市污水快速启动实验

采用厌氧生物滤池(AF)对兰州某污水厂二级出水进行深度处理,在常温短HRT下以两步法——微生物固定化的好氧预挂膜法及复合配水的厌氧启动法进行快速挂膜.实验结果表明:好氧预挂膜阶段生长的丝状菌的网状结构为厌氧微生物的生长提供栖息地,厌氧启动过程包括好氧微生物的内碳源释放阶段、厌氧微生物的繁殖适应阶段及稳定阶段.AF在启动7周后达到稳定,对COD去除率可达28％以上.     

小麦秸秆生物炭吸附诺氟沙星特性

采用孔径与比表面积分析仪、SEM、FTIR及Boehm滴定对小麦秸秆生物炭(XM300、XM450、XM600)进行表征,考察了生物炭对诺氟沙星(NOR)的吸附机制。结果表明,随着热解温度的升高,生物炭比表面积与孔容积增大,孔径变小,表面羧基、内酯基与酚羟基等酸性官能团数量减少。伪二级动力学方程和Langmuir等温模型更适合描述3种生物炭对NOR的吸附,颗粒内扩散方程拟合发现生物炭对NOR的吸附包括快速外扩散与缓慢内扩散;XM300对NOR的吸附容量最大(40.30 mg/g),得益于低热解温度生物炭中存在大量非碳化有机质的分配作用。     

Fenton试剂处理马铃薯淀粉废水的实验研究

为研究Fenton试剂对马铃薯淀粉废水的处理效果,为实际生产提供依据,实验采用静态烧杯实验,通过单因素实验方法考察了Fenton试剂反应的主要影响因素及最佳反应条件。实验表明:在FeSO4投加量为0.3 g/L,H2O2为1.2 g/L,反应时间为30 min,pH值为2的最佳反应条件下,马铃薯淀粉废水的COD去除率最高达68.43%,浊度去除率达98.53%。该方法的处理效果较为明显,可作为马铃薯淀粉废水有效的预处理方法。