外电场对有机物在生物膜内扩散传质的影响

研究了外电场对有机物在生物膜内扩散传质的影响,在此基础上开发了外电场-生物膜法处理含重金属有机废水的新型工艺.实验结果表明,在50 mA电流作用下,有机物在生物膜内的传质得到强化,有机废水处理效果有所提高;在100 mA电流作用下,微生物活性受到明显的抑制,有机废水处理效果降低;对C6 H12O6含量为500mg·L-1,Cu2+含量为10mg·L-1的重金属离子有机废水,在生物膜反应器两侧外加电场,电流强度为50mA,经处理后,出水C6H12O6浓度为30～40mg·L-1,Cu2+浓度为0.2mg·L-1,达到国家废水排放标准.     

苯胺黑药降解时微生物重金属耐受浓度试验研究

苯胺黑药(二苯胺基二硫代磷酸,化学式为(C6H5NH)2PSSH)是一种硫化矿捕收剂,被广泛应用于浮选作业中,具有捕收能力强、选择性好的特点,但其也是选矿废水中的主要有机物污染物,对COD贡献大,是选矿废水中的难降解物质。对驯化后的微生物进行三种重金属离子,Pb2+、Zn2+和Cu2+,耐受试验,确定微生物对三种重金属离子的最大耐受浓度。结果表明:降解苯胺黑药的微生物对Pb2+的耐受浓度为400mg/L。降解苯胺黑药的微生物对Zn2+的耐受浓度为520 mg/L。降解苯胺黑药的微生物对Cu2+的耐受浓度为55 mg/L。     

微生物燃料电池法净化含锌废水研究

初步探讨了用双室微生物燃料电池(MFC)净化含锌废水,同时降解有机废水。试验选用氧化沟厌氧段污泥为阳极底物,采用淀粉配制有机废水,在外接电阻为10Ω的情况下,启动MFC去除阴极室中的Zn2+,降解有机物。结果表明,当阳极室CODCr的初始质量浓度为1 230 mg/L,阴极室Zn2+的质量浓度为1 000 mg/L时,反应6 d后,获得输出电压为25 mV,输出功率为250 mW/m3。在阳极室,溶液CODCr的质量浓度从1 230 mg/L逐渐降解到280 mg/L,CODCr的最大去除率为77.2%;在阴极室,192 h后,Zn2+的去除率为35%。Zn2+的净化与有机物的降解具有关联性。试验也初步证明,微生物燃料电池具有处理含锌废水和有机废水,并同时产电的优势,这将是今后含锌废水处理的一个新的研究领域。     

脱氮与除碳协同的电化学生物流化床构建与运行工况分析

针对电极生物膜法自养反硝化能力有限以及电化学氧化有机物所需的金属氧化物修饰电极制备复杂的问题,以同步脱氮和除碳为目的,在A/O生物流化床硝化反硝化基础上,联合电解产氢构建自养反硝化和异养反硝化协同作用的体系,脱氮的同时将有机污染物作为异养反硝化碳源加以降解。以模拟焦化废水为研究对象,分别考察反应器脱氮和除碳的运行效果,分析环境温度、电流强度、特定电解质工况条件对脱氮与除碳协同作用的影响。结果表明,与常规生物流化床相比,(22±1)℃,电流强度10 mA时,NO3--N去除率从24%提高到69%,去除速率为9.16mg/(L.h),COD去除速率从31.5 mg/(L.h)提高到66 mg/(L.h);Cu2+本身对反硝化存在促进作用;电流强度10 mA,添加Cu2+使反硝化效果进一步提高,NO3--N去除率达到90%以上,此时苯酚、喹啉与芘的去除速率分别达到15.0、3.1、0.25 mg/(L.h),和NO3--N去除规律呈现一致性。研究过程证明了在微电流和Cu2+强化作用下,电化学生物流化床具备同步脱氮和除碳的功能。     

活性炭-微波-Fenton联用技术处理偏二甲肼废水

为提高偏二甲肼(UDMH)废水的处理效率,采用活性炭-微波-Fenton联用技术对UDMH废水进行处理,考察了H2O2体积、微波功率、pH值、Fe^2+与H 2O 2的摩尔比、活性炭质量等参数对UDMH废水处理效果的影响;初步探讨了主要降解中间产物甲醛、氰根离子的变化规律;在最佳反应条件下,对COD质量浓度与时间的关系进行线性拟合。结果表明,对于100 mL质量浓度400 mg/L的UDMH废水,在68.5 g/L的H2O2体积4.0 mL、微波功率460 W、活性炭质量5.0 g、pH值为3.5、n(Fe^2+)∶n(H2O2)=1∶10的条件下,废水中COD和UDMH的去除率最高,分别为98.0%和99.3%;主要降解中间产物甲醛和氰根离子的浓度随着反应的进行达到峰值后迅速降低,最后基本可以实现完全降解;线性拟合发现废水中的COD去除率遵循一级反应动力学特征,其动力学方程为:ln(C0/C)=0.00355 t+0.1755;活性炭-微波-Fenton联用技术处理UDMH废水,在反应开始6 min内即可达到较为理想的效果,具有反应迅速的特点。该技术操作方便、成本低廉、无二次污染、装置简单且占地面积小、有机物矿化度高,是一种高效的UDMH废水处理技术。     

Fenton氧化技术处理有机硅胶生产废水的研究

有机硅胶生产废水酸度大,有机物浓度高,利用常规的物理生物方法处理,很难做到达标排放。本实验采用Fenton氧化的技术处理废水,实验考察了H2O2投加量、H2O2与Fe2+的物质的量比、p H值、反应时间对Fenton氧化效果的影响。通过实验确定了最佳反应条件:p H为3.00,H2O2(质量分数为30%)投加量为160.0 m L/L,H2O2/Fe2+物质的量比为22.4∶1,反应时间2 h。该条件下COD由17466 mg/L降到3058 mg/L,去除率达82.5%,有机物去除率高,无二次污染,与传统化学方法相比有较大的优势。     

纳米TiO_2-UV联合(类)Fenton试剂光催化降解乐果

以悬浮态纳米TiO2-UV光催化降解乐果体系为基础,首先研究了单纯添加H2O2、Fe2+、Fe3+或Cu2+对降解过程影响,进而探讨添加Fenton或类Fenton试剂对降解过程的作用。结果表明,与单纯Fe2+或Fe3+对乐果光催化降解过程的抑制作用相比,单独添加H2O22 mmol/L或Cu2+1 mmol/L有利于反应初期(0～20 min)内乐果纳米TiO2-UV光催化降解效果的提高;与类Fenton试剂相比,纳米TiO2-UV联合Fenton试剂能够有效促进乐果的降解;当在纳米TiO2-UV光催化降解乐果体系中添加由Fe2+1 mmol/L和H2O22 mmol/L组成的Fenton试剂,并调节反应液初始pH为1时,可使20 mg/L的乐果溶液在20 min内完全降解,具有相对较高的降解效率。     

电化学方法降解活性艳红X-3B

该文以负载Cu2+活性炭-Co-PbO2/不锈钢-不锈钢三维电极体系处理活性艳红X-3B模拟印染废水。试验结果表明:当电解时间为30 min,电流密度为25 mA/cm2,极板间距为6 cm,氯化钠支持电解质投加量为0.2 mol/L,投加Cu2+负载量为0.5 mol/L,活性炭用量为25 mg时,处理浓度为50 mg/L的活性艳红溶液30 min时,降解率达到95.8%。该方法适用于较宽的pH范围。通过降解前后紫外可见光谱分析可以看出,随着反应的进行,活性艳红分子被彻底降解为小分子物质。     

Fe~(3+)@酵母菌非均相UV-Fenton降解染料废水

以球形酵母菌为生物载体,饱和吸附Fe3+后,获得了Fe3+@酵母菌核壳微球。SEM,EDS及FT-IR对微球的结构进行了表征。实验研究了Fe3+@酵母菌非均相UV-Fenton降解碱性嫩黄O染料废水,考察了H2O2浓度、Fe3+@酵母菌催化剂的投加质量浓度、pH值、碱性嫩黄O染料的初始质量浓度等对反应的影响。结果表明,微球的直径在3.1—3.3μm,具有较好的球形形貌和壳壁强度。核壳结构的形成主要源自于生物吸附作用。当H2O2浓度为3.5 mol/L,pH值为3—4,催化剂质量浓度为5.5 g/L时,Fe3+@酵母菌非均相UV-Fenton降解碱性嫩黄O染料废水表现出了较好的去除效率。     

Cu~(2+)-Mn~(2+)-H_2O_2体系催化氧化降解甲基橙

研究了在Cu2+、Mn2+催化下H2O2对甲基橙的降解效果。甲基橙模拟印染废水的最佳降解条件为:溶液pH值为7,反应温度为30℃,100mL质量浓度为10mg/L的甲基橙模拟印染废水,需加入1mL浓度为0.01mol/L的CuSO4溶液,15mL浓度为0.01mol/L的MnSO4溶液,2mL体积分数为30%的H2O2溶液。去除率达到96.85%。通过紫外可见光谱对反应过程中间产物进行了分析测定。     

SO~(2-)_4 改性交联蒙脱土固体酸催化合成水杨酸正丁酯

制备了SO2-4改性硅锆双组分交联蒙脱土固体酸催化剂(SO2-4/SiZrM),用于水杨酸(C7H6O3)和正丁醇(C4H10O)的酯化反应,与传统酯化反应催化剂浓硫酸、磷钨酸、硫酸铁铵以及其他单组分交联剂交联的蒙脱土做酯化反应的催化剂相比,SO2-4/SiZrM有更好的催化活性。考察了带水剂的选择、酸醇量比〔n(C7H6O3)∶n(C4H10O)〕、催化剂用量〔w(SO2-4/SiZrM)〕、反应时间(t)、反应温度(θ)对催化合成水杨酸正丁酯(C11H14O3)的影响,并对合成的产物进行了折光率、红外光谱分析。酯化反应的最佳条件为:C4H10O为带水剂、n(C7H6O3)∶n(C4H10O)=1∶1 65、催化剂占酸投料质量的百分比为w(SO2-4/SiZrM)=6 5%、t=6h、θ=120～135℃,水杨酸的转化率可达88 22%,产物中w(C11H14O3)>99 9%。     

络合-超滤过程处理重金属工业废水

以废水回用为目的,研究了络合 超滤耦合过程处理重金属工业废水。利用聚丙烯酸(PAA)为络合剂和含Zn2+和Cu2+的重金属废水,讨论了各种因素,如操作压力、膜面流速、重金属与络合添加剂的质量比、pH、体积浓缩因子对超滤过程的影响。在NaCl或Na2SO4存在的条件下,对Zn2+和Cu2+仍可达到100%的去除。在较高的离子强度下,如0.203mol/L时,对Zn2+和Cu2+的截留率仍可达到95%以上。经过浓缩的重金属废水,可回收重金属,而透过液可达到回用水的标准。     

球碳C_(60)/C_(70)及其衍生物与环烷酸钴反应的光谱研究

测定了球碳C60/C70及其衍生物C60Xn/C70Xn的加氢汽油溶液分别与环烷酸钴[Co(naph)2]反应的紫外可见吸收光谱及C60Xn与Co(naph)2反应沉淀物的红外吸收光谱。结果表明:C60/C70及其衍生物均可与Co2+发生配位反应,形成π配体络合物,讨论了可能的反应机理。     

折流板式微生物燃料电池处理含铜废水及其产电性能

实验构建折流板式微生物燃料电池,以模拟有机废水为阳极底物,以活性污泥中的混合菌为阳极接种微生物,以模拟含铜废水为阴极液,探讨折流板式MFC对产电性能及废水处理的影响规律。结果表明:当阴极液Cu SO4为5 000 mg/L时,折流板式MFC的产电性能最优,开路电压最高为666 m V,功率密度最大为88.0 m W/m2,电流密度最大为491.7 m A/m2。折流板式MFC能有效处理有机废水和含铜废水,对有机废水COD的去除率最高可达74.9%;对Cu2+的去除率最高可达到95.8%。折流板式MFC可回收铜,阴极板上的沉积物经XRD检测,为Cu2O和单质铜的混合物。     

重金属离子对A~2/O工艺脱氮效能的毒性影响分析

以浙江某城市污水处理厂重金属离子引起出水水质恶化为研究对象,分析了城市污水厂处理厂进水、出水、活性污泥中Mn2+、Ni2+、Cr6+、Cu2+、Zn2+等重金属离子的含量。结果表明,进水、出水、活性污泥(干泥)中Mn2+含量分别为0.476 5～8.248 7 mg/L、0.472 7～4.630 5 mg/L、1 582.2 mg/kg干泥,Mn2+是影响该污水处理厂水质净化效果主要原因。通过采取控制进水水质、加大活性污泥排放量、接种污泥等措施,最后恢复了该厂的正常运行。     

多元杂多酸在仲辛醇制己酸中的催化作用

采用磷、钼、钒系列多元杂多酸作为硝酸氧化仲辛醇制己酸的催化剂,对其催化性能和选择性进行了实验研究。结果表明:H6PMo9V3O40、H10PMo5V7O40、H11PMo4V8O40等多元杂多酸均可提高仲辛醇的转化率、己酸产率和己酸选择性,并确定了这3种催化剂的最佳用量:当它们分别为仲辛醇质量的1 4%、1 0%、1 4%时,仲辛醇转化率可达98 3%、97 6%、100%;己酸的选择性可达85 7%、85 8%、78 8%;其性能明显优于钒催化剂。     

强磁性Fe_3O_4纳米粒子的制备及其性能表征

采用共沉淀法在无N2气保护下制备了比饱和磁化强度达到75 9emu g的强磁性Fe3O4纳米粒子。在用NaOH溶液沉淀Fe3+和Fe2+混合溶液的过程中,考察了n(Fe2+)∶n(Fe3+)、晶化时间、晶化温度、总铁浓度和NaOH溶液浓度等条件对Fe3O4纳米粒子的粒径分布及磁性的影响。当n(Fe2+)∶n(Fe3+)=5 5∶1 0,晶化时间为2h,晶化温度为50℃时,Fe3O4纳米粒子磁性最佳。所制得的Fe3O4粒子为结晶完整、具有较高纯度和粒径分布均匀的立方体形纳米颗粒;其相变温度随着Fe3O4纳米粒子粒径的减小而降低。Fe3O4纳米粒子的等电点约为pH=7 2。     

微电解-生物膜复合工艺净化含重金属离子的有机废水

A complex process of micro electrolysis and biofilm was developed to continuously treat organic wastew-aters containing heavy metal ions such as Cu^2 and Cr^3 ,and the relevant purifying mechanism was also addressed. In detail,organic materials in wastewater could be consumed as nutritious source by biofilm composed of aerobes and anaerobes,However,for heavy metal ions (Cu^2 ,Cr^3 ),part was removed by electrodeposition,and some was adorbed on biofilm.In order to compare with the combined process of micro electrolysis and biofilm,the experimental data of micro electrolysis process (intermittent )or biofilm process (continuous)were provided,and the kinetic data of C6H12O6(glucose)biodegradation by cultured microbes or acclimated microbes were also obtained,These experimental results indicated that for wastewater initially consisted of C6H12O6(500 mg.L^-1),Cu^2 and Cr^3 (10mg.L6-1),after treatment,its concentrations of C6H12O6,Cu^2 and Cr^3 were lowered to the leve of 55-65 mg.L^-1),after treatment,its concentrations of C6H12O6,Cu^2 and Cr^3 were lowered to the level of 55-65 mg.L^-1,and less than 1mg.L^-1,respectively,And the industrial reused water standards could be met by treated wastewater.     

溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛的工艺研究

以钛酸丁酯为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛。通过对溶胶-凝胶法中各个主要影响因素的考察,得到制备纳米二氧化钛材料的优化工艺条件为:配制无水乙醇与水的混合液,并调节pH=2～3,缓慢加料;钛醇盐与水的摩尔比为2～4,乙醇与钛醇盐摩尔比为6～8,溶胶体系pH=2～3,水解成胶化温度为25℃～30℃。     

铁基无铬高温变换催化剂的制备及其催化性能

用过渡金属氧化物Co2O3·xH2O取代铁铬催化剂中的Cr2O3,以硝酸法制备了用于大型合成氨工艺使用的不含硫的铁基无铬CO高温变换催化剂。控制铁盐溶液中Fe2+和Fe3+的比例能保证催化剂的主相是γ Fe2O3。Co2O3·xH2O的存在减缓了催化剂因受热引起烧结而导致的比表面积下降,提高了热稳定性。活性评价结果表明,所制备的催化剂有很好耐热性和活性。Co2O3·xH2O的加入量w(Co2O3·xH2O)从1%增加到5%,耐热15h后的低温活性从29 6%提高到了61 3%,证明Co2O3·xH2O是Cr2O3理想的替代物。