溴酸盐和溴离子在活性炭上的竞争吸附研究

高溴离子原水经臭氧氧化后同时存在溴酸盐和溴离子。考察了溴酸盐和溴离子的单组分和双组分活性炭吸附等温线及吸附动力学曲线。研究表明,溴酸盐和溴离子同时存在时会产生竞争吸附,活性炭对溴酸盐的吸附速率大于溴离子。应用动力学模型对双组分竞争吸附进行了拟合,双组分条件下活性炭对溴酸盐和溴离子的吸附过程用Langmuir动力学模式描述是合适的。活性炭对溴酸盐和溴离子的去除受pH和有机物的影响较大,较低pH和较低的有机物含量有利于活性炭的吸附。     

东太湖水源臭氧-活性炭工艺中溴酸盐生成及其影响因素

东太湖水中溴离子含量较高,采用臭氧-活性炭工艺很可能会导致出厂水中溴酸盐超标。研究了以东太湖为水源的吴江第二水厂各处理工艺中溴酸盐的生成情况以及影响因素,结果表明,原水中的溴离子在臭氧氧化过程中主要产物为溴酸盐,分析了影响水厂溴酸盐生成的主要因素为水温、臭氧浓度和有机物含量。利用小试进一步研究了这些因素对臭氧氧化原水过程中溴酸盐生成的影响规律。研究结果表明,随着臭氧浓度的增加,溴酸盐生成量逐渐增多,在臭氧浓度达到2.2mg/L时溴酸盐生成量接近限值10μg/L,在相同的臭氧浓度下,较短的接触时间、高温以及高氨氮会减少溴酸盐的生成。     

高臭味、高溴离子引黄水库水臭氧——生物活性炭处理技术研究与示范

针对黄河下游地区引黄水库水源高有机物、高臭味、高溴离子的水质问题,选择臭氧—生物活性炭深度处理技术作为解决臭味和有机微污染问题的主要对策,对臭氧接触池与生物活性炭池的优化设计和运行、高溴离子原水在臭氧化过程中溴酸盐的产生机理与控制技术等方面开展了深入的研究和试验,形成了臭氧—微膨胀上向流生物活性炭—砂滤集成技术。该技术以微膨胀上向流生物活性炭池代替传统的下向流活性炭池,对有机物的去除率提高了5%～10%,同时减少了水头损失,可减少一级水力提升,降低反冲洗频率;砂滤置于活性炭池之后,有效控制了微生物泄漏问题;提出了以CFD模拟及臭氧利用效率为设计依据的臭氧接触池设计技术;确定了氨氮和投加过氧化氢控制溴酸盐的重要技术参数。研究形成的关键技术成果应用于20万m3/d的鹊华水厂深度处理示范工程,出水水质全面达标,臭味问题得到解决,为类似水源地区新建水厂及老水厂升级改造提供了重要的技术支持。     

臭氧氧化工艺溴酸盐控制中试研究

通过1m3/h的中试装置研究了臭氧氧化工艺处理引黄水库水时溴酸盐控制技术。结果表明,在臭氧投加量为1.5mg/L时,臭氧氧化后溴酸盐产生量为0.006mg/L,活性炭过滤出水溴酸盐为0.002mg/L;在相同臭氧投加量条件下,降低原水pH、投加高锰酸钾和过氧化氢后溴酸盐生成量分别减少了50%、33%和100%,活性炭后出水中均未检出溴酸盐,同时提高了有机物去除率。     

硝酸改性活性炭纤维对镉的吸附性能研究

研究硝酸改性对活性炭纤维的表面物理化学特性的影响和镉在改性活性炭纤维上的吸附行为,考察了温度、pH、有机物(腐殖酸)对吸附的影响,并进行了相应的热力学计算。结果表明,硝酸改性能显著提高活性炭纤维表面含氧酸性基团的含量,降低pH_(PZC)值,对Cd(Ⅱ)的吸附作用显著增强。吸附等温线能较好地符合Langmuir和Freundlich模型;△H~0和△S~0均为负,整个温度范围内吸附是自发的放热过程;改性活性炭纤维对Cd~(2+)吸附环境的最佳pH值应控制在6～8;一定浓度的有机物对Cd~(2+)的吸附有明显的影响,且两者之间存在竞争吸附。     

水中全氟化合物的活性炭吸附特性研究

针对5种具有不同碳氟链长度的全氟羧酸,选择了4种不同基质的活性炭,开展了活性炭吸附水中全氟羧酸污染物特性的研究。在试验所使用的4种活性炭中,以椰壳和木材为基质的活性炭对全氟羧酸的吸附能力最强。通过水磨法将粉末活性炭制备为超微粉末活性炭(粒径约为1.2μm)后,其吸附容量没有明显变化,仅吸附效率得到了显著提高,在吸附开始的5min内即能够达到吸附平衡。碳氟链长度与活性炭吸附水中全氟羧酸的效果密切相关,全氟羧酸的碳氟链长度越长,其亲水性越弱,活性炭对其的吸附效果越好。当水中pH和离子强度分别为7.2和0.02时,15mg/L的椰壳活性炭能够吸附90%初始浓度为500ng/L的全氟辛酸,但仅能去除水中不高于10%的全氟丁酸。根据试验结果,较低的pH有利于全氟羧酸的活性炭吸附,水中的离子强度与可溶性有机物能够抑制全氟羧酸的吸附去除。     

高溴离子原水深度处理溴酸盐的控制与对策

黄浦江水源中溴离子浓度较高,一般在0.2～0.3mg/L,采用臭氧—生物活性炭深度处理工艺,在冬天氨氮大于0.5mg/L时,溴酸盐较低。随着氨氮降低,溴酸盐会升高,有可能超过《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)中规定的限值,采用在后臭氧接触池前加0.3mg/L氨的方法,能有效控制溴酸盐生成。     

活性炭纤维(ACF)对水中卤代烃吸附作用和机理的研究

新型吸附剂活性炭纤维(Activated Carbon Fiber,简称ACF)在环保领域中发挥着日益重要的作用,但目前国内外对ACF液相吸附作用尤其是机理的研究较少.本文以水中存在的μg/L级有毒致癌有机物氯代烃作为吸附质,采用四种ACF材料研究了ACF液相吸附作用的吸附动力学、吸附理论模型和反应条件(如pH值和起始浓度对吸附过程的影响);考察了吸附剂     

纳米铁/活性炭新型材料的制备及其对铜离子的吸附性能研究

以活性炭为载体,采用沉淀法制备纳米铁/活性炭新型材料,对活性炭的结构变化进行BET和TEM表征分析,研究纳米铁负载前后活性炭对水中铜离子的吸附能力以及p H值、起始浓度、吸附时间等因素对吸附性能的影响,同时考察其再生性能。结果表明:纳米铁成功负载于活性炭上,随着p H值的增加,吸附容量逐渐增大,当p H=6时,纳米铁/活性炭的最大吸附量为18.73 mg/g,与活性炭相比提高了150%。新型材料对铜离子的吸附过程符合Langmuir和Freundlich吸附模型,对铜离子的吸附量随时间变化的规律符合准二级动力学模型,由于负载的纳米铁阻碍了铜离子向材料表面扩散,其吸附速率仅为0.002 g/(mg·min),与活性炭相比下降了60%左右。新型材料再生效率高,具有较好的应用前景。     

深圳市饮用水溴酸盐风险调查研究

对深圳水源水库水、河流水以及地下水的溴离子污染情况做了广泛的调查,研究结果认为50%的水库水溴离子含量在22 μg/L以下,90%的水库水溴离子含量在50 μg/L以下,溴离子含量在15～25 μg/L的占40%.河流水的溴离子含量主要受其水体污染状况影响.海水浸渗是地下水溴离子含量高的主要原因.同时,对溴离子浓度随季节和海水影响变化也做了深入分析,为深圳地区饮用水溴酸盐风险水平的评价和水处理工艺的优化提供科学的依据.     

大坝对鱼类栖息地的影响及评价方法述评

本文总结了大坝建设造成水流状态、水温、水质、底质和地形等因素的变化对鱼类栖息地造成的影响，并归纳了目前国内外对栖息地预测评价的主要方法，对每一种评价方法的特点进行了分析，最后对可采取的生态补偿措施进行了介绍。本文得到的结论为，大坝建设对鱼类的影响很大，但可以通过补偿措施加以恢复。     

坝后背管结构有限元分析探讨

以李家峡坝后背管为依托,借助具有强大结构分析功能的有限元软件ANSYS分析坝后背管结构应力状态。经分析单元尺度对坝后背管混凝土、钢筋的应力影响小于对钢管的影响;坝体与背管混凝土接缝面的力学效应对背管混凝土、钢筋、钢衬的应力影响很小;计算所得的应力大小规律与类似工程模型试验所得的应力分布规律完全一致,其计算值与规范中用弹性中心法所得的应力值基本接近。     

基于VB下的渡槽设计研究

渡槽是一种重要的水工结构。将渡槽设计与Visual Basic编程理论结合,通过应用计算机编程可实现对渡槽结构进行各部位验算与校核。文章阐述了该软件系统的开发思想和实现过程,同时对总体框架的设计、模块的划分、具体环节的实现作了详细论述。依据各部位的关键技术参数,对渡槽设计相关的水力计算、槽身、刚架和基础结构计算作了论述,并给出了计算机软件设计的流程图,以期为工程设计人员采用计算机程序设计提供参考。     

基于AutoCAD的二维建模研究

复杂地质体的二维建模,一般采用自下而上依次建立点、线、面的方法,其中面的定义需要手工完成,费时费力,针对ADINA二维建模的不足,用VC编写了AutoCAD To Adina平面建模程序,实现了点、线、面的自动定义,大大缩短了ADINA二维建模的周期,节省了体力,通过实例表明,该方法具有较大的实用价值。     

基于振动的混凝土坝损伤检测的可行性初探

混凝土坝在服役期间很容易出现各种损伤，其中裂缝是最常见的一种损伤形式。裂缝开始的时候一般出现在坝的局部，如果在出现损伤的范围内没设观测点，现有的观测手段很难监测到损伤。而基于振动的方法则有可能克服这一困难。为了研究这种方法，在大坝的不同位置模拟了不同条数和张开程度的裂缝，并给出了相应的振动频率和振型，在考虑了测试噪声的情况下，用统计神经网络进行了损伤识别。这种基于振动的混凝土坝损伤检测方法还会受到水位、温度变化的干扰以及环境噪声、仪器精度等的限制，还需作进一步的研究。     

基于可变模糊集理论的地质灾害危险性评价研究

针对地质灾害影响因素的不确定性、随机性和模糊性的特点,建立了基于可变模糊集理论的地质灾害危险性评价模型。通过确定评价单元指标对各级指标标准区间的相对差异函数和相对隶属度,得到各评价单元的地质灾害危险性等级。最后,通过工程实例验证该评价方法的可行性。     

关于流域综合管理的思考

文章系统回顾了流域管理的发展历程和成功经验,着重分析流域管理发展的现状与问题,指出应以流域管理法规为依据,以流域管理机构为依托,以水资源管理、河道管理、河砂管理为主要内容对流域进行综合管理。     

对推行以设计为主体的工程总承包(EPC)的认识与思考

EPC(设计—采购—施工)工程项目管理模式是20世纪80年代国际上逐步发展起来的一种工程承包和管理模式。介绍了EPC工程管理模式的背景和国内外开展EPC总承包管理模式发展现状,总结了EPC总承包管理模式的特点。从水利工程角度出发,阐述了水利行业推行EPC总承包管理模式的必要性和可行性,并提出了建议。     

大坝安全信息权研究

大坝原型观测数据本身包含了丰富的信息，内在反映了监测项目之间的某种客观关系，基于此，应用PCA法及PPA法建立了确定大坝安全评价信息权重的正分析模型，一方面能够对数据进行降维处理，另一方面能挖掘数据内在信息，提取指标的相对重要性；并基于最优化准则，建立了信息赋权整合模型，解决了多种数学方法计算结果不一致性问题，最大限度地保持原始信息的完整性。     

基于KPCA-PSO-SVM的径流预测研究

为提高径流预测模型的准确性与稳定性,对KPCA-PSO-SVM的径流预测方法进行了研究。在分析径流影响因素的基础上,利用核主成分分析(KPCA)法对径流影响因子进行非线性特征提取,获得主成分作为支持向量机(SVM)的输入变量,建立了径流预测SVM模型,其中模型参数通过粒子群算法(PSO)进行优化。模型建立后,以新疆伊犁河雅马渡站中长期径流预测为例进行分析。预测分析结果表明,在拟合和检验阶段模型的平均相对误差分别为0.77%和7.64%,与其他预测模型比较,基于KPCA-PSO-SVM方法建立的径流预测模型有较好的预测和泛化能力,是一种行之有效的中长期径流预测方法。