利用荧光素异硫氰酸酯检测季铵盐阳离子表面活性剂的方法

使用荧光素异硫氰酸酯（FITC）实现了对季铵盐阳离子表面活性剂（QAS）在水溶液中临界胶束浓度（CMC）的准确测量及其在CMC以下的浓度定量。用该法测得十二烷基三甲基溴化铵（DTAB）和十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）在水中的CMC分别为12～13 mmol·L^-1和0.70～096 mmol·L^-1,与电导率法、表面张力法和芘荧光法的检测值相近。对DTAB和CTAB的检测下限分别是011 mmol·L^-1和1.7 μmol·L^-1,定量范围分别为0.11～9.73 mmol·L^-1（0.034～3.0 g·L^-1）和1.7 μmol·L^-1～0.27 mmol·L^-1（6.2×10^-4～0.1 g·L^-1）。结果表明,使用FITC荧光探针检测QAS具有安全、简便、灵敏度和准确度高的优点。     

以含氟预聚物为助稳定剂的苯乙烯细乳液聚合

以苯乙烯(St)和甲基丙烯酸十二氟庚酯(G04)的无规共聚物(PSF)作为助稳定剂,进行St的细乳液聚合,考察了不同含氟量的PSF对转化率、聚合速率R_p、液滴粒径和成核粒子数的影响。结果表明,当含氟量由0增加到34.9%,转化率由67.5%增加到80.1%,R_p由0.75×10^-2 mol · L^-1·min^-1提高到1.74×10^-2 mol ·L^-1·min^-1;PSF的含氟量对细乳化后液滴粒径的影响较小,但对聚合过程中成核粒子数有较大影响。当含氟量由0增加到34.9%时,反应3 h后,体系成核粒子数由每升1.83×10^16个增加到2.07×10¹⁶个,并初步分析了PSF可以单独作为助稳定剂的作用机理。     

缺氧胁迫影响硝化污泥活性的机理

硝化过程是废水生物脱氮的关键环节。为了研究缺氧胁迫对硝化活性的影响及其机理,采用分批培养法分别测定了经0、12、24 h缺氧滞留处理的污泥硝化活性、过氧化氢酶活性和过氧化物酶活性,以及这些硝化污泥抗氧毒（过氧化氢）性能。经过12、24 h缺氧处理后,污泥平均比氨氧化活性分别从0.894 mg N·(g MLSS)^-1·h^-1降为0.453、0.387 mg N·(g MLSS)^-1·h^-1,下降了46.8％、49.8％,平均比亚硝酸氧化活性也从0.761 mg N·(g MLSS)^-1·h^-1降至0.485、0.459 mg N·(g MLSS)^-1·h^-1,下降了36.3％、39.7％。试验结果证明,缺氧胁迫可降低污泥硝化活性,缺氧胁迫时间越长,硝化活性降幅越大,缺氧胁迫对氨氧化的影响大于亚硝酸氧化。缺氧胁迫可抑制硝化污泥的抗氧化酶活性,POD、CAT活性分别下降了10％、17％（12 h）和24％、21％（24 h）,缺氧胁迫时间越长,抗氧化酶活性越低。缺氧胁迫可削弱硝化细菌的抗氧毒能力,引起硝化活性降低。     

移动床生物膜反应器SHARON工艺半亚硝化特性

采用移动床生物膜反应器（MBBR）对城市垃圾渗滤液进行SHARON工艺研究。主要研究了该反应器的启动情况和氨氮浓度、溶解氧（DO）以及pH等因素对反应器半亚硝化效果的影响。结果表明,在控制HRT=1 d、温度30℃、DO=0.5～1.0 mg·L^-1、pH=7.5左右、无污泥回流等条件下,经过4周的运行,成功地选择培养出亚硝化型生物膜,实现了短程硝化。研究表明通过控制进水氨氮浓度、DO和pH,可以达到出水半亚硝化的处理效果。当进水氨氮浓度为500 mg·L^-1时,出水半亚硝化的控制条件是pH=7.0,DO=1.5 mg·L^-1;而在进水氨氮浓度为300 mg·L^-1时,控制pH=7.0,DO=1.0 mg·L^-1,出水也可实现半亚硝化。最大可能计数法（MPN）测定发现,亚硝化菌在数量上的绝对优势是反应器能始终保持高效稳定的亚硝氮积累的主要原因。     

Mn(Ⅱ)/O3降解草酸作用机制的定量化解析

利用Mn(Ⅱ)/O3氧化体系降解了草酸, 探讨并定量化解析了Mn(Ⅱ)催化臭氧化降解草酸的作用机制。结果表明,加入Mn(Ⅱ)能明显提高臭氧化降解草酸的效率, 体系R_ct值也有所增大。Mn(Ⅱ)/O3降解草酸的途径主要包括以下3种方式: 第一, 臭氧的直接氧化反应; 第二,羟基自由基(水中溶解臭氧分解产生)的氧化反应; 第三, Mn(Ⅳ)和Mn(Ⅶ)等高价锰对草酸的氧化反应。溶液pH值不但直接影响Mn(Ⅱ)/O3降解草酸的效率, 而且还决定了三者的贡献大小。在本实验条件下, 当pH值为2.9时, Mn(Ⅱ)/O3降解草酸的表观反应速率常数为28.280×10^-4 s^-1, 三者对草酸降解的百分比贡献为f_O3∶f_OH∶f_rest=2.1∶19.0∶78.9当pH值为5.3、8.0和10.0时, 草酸降解的表观反应速率常数分别为1.597×10^-4 s^-1、1.535×10^-4 s^-1和〖WTBZ〗1.545×10^-4 s^-1, 三者的百分比贡献分别为f_O3∶f_OH∶f _rest=24.9∶28.4∶46.7、f_O3∶f_OH∶f_rest=23.6∶54.5∶21.9和f_O3∶f_OH∶f_rest=19.6∶74.4∶6.0。     

基于膜分离技术的生物聚合铁的制备

开展基于膜分离技术优化反复序批式工艺制备生物聚合铁（BPFS）的技术研究。考察了应用聚偏氟乙烯中空纤维微滤膜（PVDF）对微生物的分离效果,Fe^2+的生物催化氧化速率,制备周期及膜的污染与处理的情况。研究表明,PVDF膜可有效分离微生物,显著提高原液中的生物量。在优化工艺的基础上,制备了全铁含量分别为60、80、100 kg·m^-3 BPFS,Fe^2+的生物催化氧化速率分别达到1.75、1.85、1.43 g·L^-1·h^-1,制备周期分别为15.5、21、40 h,比工艺优化前分别缩短了38%、42%、18%,反应液中的生物量达到10⁸ 个·ml^-1数量级。实验中发现,随着分离次数和全铁含量的增加,膜污染加剧,膜通量下降;采用0.2 mol·L^-1的草酸钠和0.2 mol·L^-1硫酸的混合溶液对PVDF膜进行清洗,可基本清除膜表面的污染物,满足分离要求。     

Quantitative study on mechanism of Mn(Ⅱ) catalytic ozonation of oxalic acid

利用Mn(Ⅱ)/O3氧化体系降解了草酸, 探讨并定量化解析了Mn(Ⅱ)催化臭氧化降解草酸的作用机制。结果表明,加入Mn(Ⅱ)能明显提高臭氧化降解草酸的效率, 体系R_ct值也有所增大。Mn(Ⅱ)/O3降解草酸的途径主要包括以下3种方式: 第一, 臭氧的直接氧化反应; 第二,羟基自由基(水中溶解臭氧分解产生)的氧化反应; 第三, Mn(Ⅳ)和Mn(Ⅶ)等高价锰对草酸的氧化反应。溶液pH值不但直接影响Mn(Ⅱ)/O3降解草酸的效率, 而且还决定了三者的贡献大小。在本实验条件下, 当pH值为2.9时, Mn(Ⅱ)/O3降解草酸的表观反应速率常数为28.280×10^-4 s^-1, 三者对草酸降解的百分比贡献为f_O3∶f_OH∶f_rest=2.1∶19.0∶78.9当pH值为5.3、8.0和10.0时, 草酸降解的表观反应速率常数分别为1.597×10^-4 s^-1、1.535×10^-4 s^-1和〖WTBZ〗1.545×10^-4 s^-1, 三者的百分比贡献分别为f_O3∶f_OH∶f _rest=24.9∶28.4∶46.7、f_O3∶f_OH∶f_rest=23.6∶54.5∶21.9和f_O3∶f_OH∶f_rest=19.6∶74.4∶6.0。     

厌氧氨氧化固定床反应器脱氮性能和过程动力学特性

进行了厌氧氨氧化固定床反应器的运行性能试验,分析了其过程动力学特性。接种反硝化污泥,用模拟废水可成功启动该反应器。当进水总氮浓度为608 mg·L^-1,水力停留时间为2 h,总氮负荷为7.34 kg·m^-3·d^-1时,反应器获得最大基质去除速率6.11 kg·m^-3·d^-1。二级动力学模型和改进的Stover Kincannon模型均适用于非基质抑制状态下的厌氧氨氧化反应器过程模拟。Stover Kincannon模型动力学分析表明,这种反应器的最大基质去除速率可达12.4 kg·m^-3·d^-1,具有较大的脱氮潜能。     

硅橡胶复合膜用于含酚水溶液渗透萃取传质过程

以苯酚为模型污染物,以氢氧化钠溶液为萃取液,利用平板复合膜［聚二甲基硅氧烷（PDMS）/聚偏氟乙烯（PVDF）］构造渗透萃取体系,系统地研究了该体系渗透萃取含酚水溶液的传质过程与特性。探讨了料液与萃取液的浓度及流量、运行温度等操作条件及活性层厚度对渗透萃取传质性能的影响。结果表明,pH>13时,总传质系数K_ov不随萃取液流量及浓度变化而变化;苯酚的液膜传质系数kf与膜面流动Reynolds数Re^0.46呈正比,传质通量与温度符合Arrhenius方程。在苯酚初始浓度5.0～15.0 g•L^-1范围内,K_ov为定值。活性皮层厚度为4、6、8 μm的膜扩散传质系数分别为15.0×10^-7、9.9×10^-7及7.5×10^-7m•s^-1（323.2 K）,较均质膜提高了2～4倍。苯酚在复合膜中的传质仍属膜阻控制的传质。     

基于PTV法对油气水三相流流场的测定

以35^#润滑油、空气和自来水为实验介质,对垂直上升管内的油气水三相流的流场与流速进行了实验研究。在水流量为3.18 m ³·h ^-1、空气流量为0.25 m³·h ^-1、油流量为0.4 m³·h ^-1的工况下应用高速摄像机对水包油流型进行了拍摄,并跟踪气泡及油滴,对流速与流场进行了测定,同时与DPIV中的互相关法求出的流速进行了对比,实验结果表明,应用跟踪气泡及油滴的方法同DPIV的互相关法求出的流速与流场存在较小的误差,可以应用于油气水三相流中的流速与流场的测定。     

螺旋升流式反应器系统较长泥龄时运行效果及其流态释因

结合螺旋升流式反应器（SUFR）的特性,通过对比试验分析SUFR系统在较长泥龄时（主要在32 d左右）营养物去除的工艺特点。试验结果表明,SUFR系统（θ_c=32 d）出水COD和TN分别小于40 mg·L^-1﹑10 mg·L^-1,SUFR系统（θ_c=32 d）除磷率随着泥龄的延长有一定的下降,但出水TP一直稳定在1 mg·L^-1内, SUFR系统（θ_c=32 d）的SOUR值为10～18 mg·g^-1·h^-1。流态模拟结果表明,SUFR系统中单元反应器的推流流态容积利用率为63%。这说明SUFR系统反应器以活塞流为主要特征的流态特性有助于减轻较长泥龄对污水处理的负影响。该系统具有更宽的泥龄适宜范围。     

介质阻挡放电等离子体对茜素红溶液的降解

利用介质阻挡放电等离子体法对染料茜素红溶液进行降解。考察了放电间距、输入电压及溶液pH值对茜素红降解效果的影响,并通过测定放电过程溶液中活性粒子O₃的浓度,探讨了促使茜素红降解的主要因素。结果表明,高压电极与液面间距为8 mm、输入电压为8 kV时,降解效果较好。其中弱碱性环境下（pH=8.4）降解效果最好,40 min后茜素红浓度降为0.26 mg·L^-1,在弱酸性环境（pH=5.8）中处理45 min后,茜素红浓度为1.61 mg·L^-1,而在中性环境（pH=7.0）中降解效果较差,处理45 min后茜素红残留浓度为5.70 mg·L^-1。溶液中的O₃是推动氧化反应进行的主要因素。     

含荧光基团的AA-AMPS共聚物的合成及性能

以4-溴-1,8-萘二甲酸酐和N -甲基哌嗪为原料,合成得到一种新的荧光单体4-(N′-甲基-1-哌嗪基)- N-丁基-1,8-萘二甲酰亚胺烯丙基氯季铵盐(FC)。通过红外光谱、核磁共振及元素分析对FC进行了表征。将FC与丙烯酸(AA),2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS),次亚磷酸钠共聚制备了含荧光基团的AA-AMPS共聚物(FC-POCA)。对该共聚物的荧光性质和阻垢性能进行了研究,结果表明：共聚物的荧光强度与其质量浓度呈良好的线性关系,线性相关系数为0.9578,检测下限为0.65 mg·L^-1;采用静态法,当药剂量为20 mg·L^-1时对碳酸钙阻垢率可达77.2%,当药剂量为25 mg·L^-1时对硫酸钙阻垢率已经达到100%,与市售的POCA相当,达到了阻垢剂的阻垢分散性能要求。通过扫描电镜观察发现FC-POCA对CaCO₃垢既有较强的分散作用又具有明显的晶格畸变能力。     

FeAPO-5分子筛的合成及其催化氧化水溶液中苯酚的性能

以水热晶化法合成了铁磷铝分子筛FeAPO-5,并用XRD、SEM、FT-IR和 UV-vis等对分子筛样品进行了表征。结果表明,所合成的FeAPO-5分子筛样品结晶度高,晶粒大小均匀,FeAPO-5样品中存在骨架Fe和骨架外Fe物种,并以骨架Fe物种为主。FeAPO-5作为一种非均相催化剂能有效催化氧化水溶液中苯酚,在苯酚初始浓度200 mg•L-1 、H2O2初始含量1200 mg•L-1、pH 5.0及溶液温度80℃的条件下,处理240 min后苯酚去除率达99.0％,TOC去除率可达77.8％。ICP分析结果表明,催化剂上析出到溶液中的铁离子浓度很低,催化剂性能稳定。     

循环生物曝气滤池和过滤组合工艺处理炼油轻度污染废水

采用新型的循环生物曝气滤池（CBAF）和过滤组合工艺对炼油轻度污染废水进行净化回用工业试验。研究了填料粒径和高度、水力停留时间和溶解氧浓度对CBAF工艺处理效果的影响。结果表明CBAF工艺具有碳化作用、硝化作用和过滤作用。CBAF工艺净化该废水适宜的操作条件为：水力停留时间100 min,溶解氧浓度3 mg·L^-1左右,反冲洗周期2～3 d。炼油轻度污染废水经该组合工艺处理后,COD、石油类污染物、NH₃-N和SS平均去除率分别为62.6%、71.7%、92.6%和97.0%,出水COD、石油类污染物、NH₃-N和SS平均质量浓度分别为14.4 mg·L^-1、0.75 mg·L^-1、0.49 mg·L^-1 和2.4 mg·L^-1,经处理后出水水质达到工业回用水要求。     

改性淀粉在低浓度含镉废水处理中的应用实验

对淀粉（St）接枝共聚丙烯酰胺（AM）并与巯基乙酸（MCAA）反应进行了研究,将得到的产物用于低浓度含镉废水处理取得了较好的效果。研究了淀粉与丙烯酰胺配比不同对St-AM接枝率和接枝效率的影响并对巯基化后得到的产物St-AM-MCAA的巯基含量进行了测定。对低浓度（0.4mg/L）含镉废水的处理研究发现：含镉废水在pH=8,添加量为50mg时镉去除率可达89.7%;St-AM-MCAA较St-AM产物能提高Cd2+去除率10%以上。     

催化加氢法提高乙二醇质量

对对催化加氢法提高乙二醇质量进行了研究,考察了反应温度、压力和乙二醇空速对乙二醇紫外透过率和杂质去除率的影响。结果表明,在反应温度353 K、乙二醇液时空速 30 h^-1、压力0.25 MPa、氢气质量空速0.02 g·ml^-1·h^-1条件下,催化剂连续运行90 d,乙二醇含水料在220、275、350 nm的UV值由原来的49.6％、88.2％、97.7％平均提高到73.8％、93.2％、99.7％,精馏后乙二醇成品的紫外透过率平均提高到84.2％、95.1％、99.9％,杂质去除率提高到75.5％、60％、95.8％,成品的醛含量由原来的11.5 μg·g^-1下降到3.7 μg·g^-1。     

臭氧强化电絮凝处理直接耐晒大红4BS模拟染料废水

采用臭氧强化电絮凝法处理直接耐晒大红4BS模拟染料废水,研究了染料脱色的影响因素及其COD_Cr去除动力学。考察了电流密度、溶液初始pH 值、染料初始浓度、支持电解质浓度、反应温度和臭氧流量对臭氧强化电絮凝法处理4BS染料脱色效率的影响。结果表明,电流密度15 mA·cm^-2,pH值10.0,4BS染料初始浓度100 mg·L^-1,支持电解质浓度3000 mg·L^-1,臭氧流量06 L·h^-1,20 ℃下反应50 min后4BS脱色率达94％以上。COD_Cr去除符合拟二级动力学。