非均相催化臭氧氧化作用机理研究进展

高级氧化技术作为治理难降解污染物、污水提标改造的有效处理技术发展迅速。非均相催化臭氧氧化因氧化效率高、使用便捷等优势受到广泛关注。当前研究主要集中于对高效催化剂制备及其降解效能方面,而对非均相催化臭氧氧化机理方面的探索和总结尚不完善。本文根据非均相催化剂类型差异系统综述了催化臭氧氧化体系中重要的吸附作用机理以及催化氧化作用机理,讨论了金属氧化物材料的表面羟基、路易斯活性位点、氧化还原电偶,非金属材料的电子来源差异、表面官能团,复合材料的复合特性对臭氧的吸附与活性氧物种产生的影响。同时总结了非均相催化氧化过程中活性氧物种之间的产生、转化与鉴定以及详细的羟基自由基和超氧自由基的相互转化过程,为后续发展非均相催化臭氧氧化技术提供参考。     

两步阳极氧化制备TiO2纳米管的光电催化产氢性能研究

利用两步电化学阳极氧化法制备了TiO2纳米管(TNT),并比较了其与一步阳极氧化法制备的TNT形貌特征和光电催化活性。结果表明:两步氧化法制得的TNT较一步阳极氧化法制得的TNT形貌有较大的差异,两步氧化后TNT平均管长和管径略有增加,分别达到7.67μm和72.12 nm,而管壁厚度则减少到16.36 nm,这导致长径比从59.73显著增加到104.83。相应地,其光-氢转化效率也从0.14%显著增加到0.36%。而目标污染物乙二醇的存在进一步提升了TNT的光电催化降解污染物同时产氢的活性。因此,两步阳极氧化法是一种简单有效改善TNT结构特征和光电催化性能的有效方法,在光电催化降解污水中的有机污染物同时产氢方面有应用前景。     

天津滨海盐碱地区水库沉积物磷释放动力学研究

通过磷释放动力学实验,研究了天津滨海盐碱地区水库15个沉积物的磷释放动力学特征,并探讨了沉积物组成对磷释放的影响.结果表明:0～2 h内磷快速解吸,2～12 h内磷出现反复吸附、解吸,12 ～24 h内磷的解吸逐渐达到平衡,达最大磷释放量,15个沉积物对于磷的最大解吸量在8.01～ 12.62 mg/kg之间,不同沉积物之间具有较大差异.拟二级动力学模型可以很好地拟合沉积物磷释放动力学特征.沉积物磷释放动力学参数与沉积物全磷、全铁含量呈极显著正相关,与粘粒含量呈显著正相关,而与全盐量呈显著负相关.因此,天津滨海盐碱地区沉积物磷的释放与沉积物磷含量密切相关,并受全铁、全盐量和粘粒含量等因素的共同影响.     

投饵养鱼对潘家口水库水质影响围隔试验Ⅰ：氮素

在潘家口水库设置投饵（1#）、投饵单养花鲢（2#）、投饵单养鲤鱼（3#）、投饵混养花鲢和鲤鱼（4#）和空白对照5个围隔及水库背景水体,研究投饵养鱼对水体富营养化关键性因子氮素的影响。结果表明,潘家口水库是“富氮”型水体且硝态氮含量占总氮的70%左右;试验期间水库水体和对照围隔中总氮、溶解性总氮和硝态氮浓度显著高于投饵围隔,氨氮和颗粒态氮浓度则低于投饵及投饵养鱼围隔（p<0.05）;与只投饵围隔相比,养殖花鲢和鲤鱼均可显著性降低颗粒态氮和总氮浓度,但养殖花鲢或鲤鱼围隔总氮、氨氮、硝态氮浓度无显著性差异。试验结束后,捕捞围隔中花鲢、鲤鱼,经过称重和营养盐含量分析,结果发现鲤鱼增重明显大于花鲢。假定单位质量鱼肉含氮量不随鱼体生长而改变,则收获2#、3#和4#养鱼围隔中的鱼去除的氮分别占投放饵料中氮含量的3.31%、30.05%和21.18%,鲤鱼对鱼饵利用效率远高于花鲢。续文将讨论围隔试验中磷素的变化。     

微电解及其组合工艺处理难降解废水研究进展

难降解废水一直是水处理领域所关注的热点和难点.近年来国内外研究人员针对各式难降解废水的处理技术展开了深入研究.微电解工艺以其处理效果好、成本低廉、操作维护方便等优点而日益受到环保工作者们亲睐.本文对近年来一些常见的难生化降解废水的微电解及其组合工艺进行综述,并重点介绍了改进微电解工艺的应用情况.     

常见水生植物对富营养化和重金属复合污染水体的修复效果研究

选取大沽排污河原位生态修复工程现场的6种修复植物旱生美人蕉、水生美人蕉、旱伞草、鸢尾、马蔺、菖蒲为研究对象,通过温室培养试验研究了这6种植物对水中氮磷和重金属Cd、Pb复合污染的修复效果。试验结果表明,所选6种植物在复合污染水体中对营养物质和重金属Cd、Pb均表现出较好的修复效果。经50 d修复后,各植物对总氮TN的去除率为53.90%～94.75%,对总磷TP的去除率为46.76%～85.10%;对Cd的去除率达到90.39%～99.47%。其中,菖蒲、鸢尾、马蔺对总氮的修复能力较好;鸢尾、美人蕉和马蔺对氨氮的修复效果较好;而旱伞草、美人蕉和马蔺对总磷的修复能力最强。所有修复植物对Cd和Pb的富集系数都远远大于1,对Cd、Pb表现出很强的富集能力,可作为Cd、Pb超富集植物来修复水体中的重金属Cd、Pb污染。     

硅微粉湿法提纯研究

硅微粉是硅铁或金属硅冶炼过程中产生的副产品.本实验对盐酸改性湿法提纯硅微粉进行了正交实验研究,实验结果表明:最佳纯化效果条件是将浓度为5g/L的硅微粉水浆液用盐酸调至pH值为6时,自然沉降3h,去除沉淀杂质,回收浆液中SiO2的含量可以达96.19%;在实际应用时,将浓度为5g/L的硅微粉浆液用盐酸调至pH值为7时,自然沉降0.5h,此时收集的硅微粉中SiO2的含量可以达89.92%,为最佳纯化效率条件,满足投入产出双赢的效果.     

浮游植物现存量表征指标间相关性研究Ⅱ:叶绿素a与藻密度

在前文研究叶绿素a与生物量基础上,本文收集国内、外有关资料,并结合潘家口水库现场围隔实验,主要从室内研究水体、野外围隔水体及天然水体三个方面,进一步探讨浮游植物叶绿素a含量与藻密度间的相关性。结果表明:实验室内藻类纯培养或共培养优势藻种稳定单一时,叶绿素a与藻密度呈显著正相关,优势藻发生变更时,二者可能相关或不相关;围隔实验水体及天然水体中优势藻种稳定单一时,叶绿素a与藻密度一般显著正相关,而藻种发生明显更替时,叶绿素a与藻密度可能相关或不相关。     

高级氧化组合工艺协同净化微污染水的示范生产实验

为考察催化氧化-UV/H_2O_2-生物活性炭(BAC)高级氧化组合联用工艺在实际生产中对微污染水源水的的处理效能,在淮南某水厂示范工程对微污染淮河水进行了生产实验.结果表明,催化臭氧氧化-BAC组合联用工艺对水中的UV_(254)、DOC、氨氮、CODMn及THMFP均有较好的去除效果,且不会带来溴酸盐的问题.催化臭氧氧化工艺对UV_(254)、DOC、CODMn的平均去除率分别为21.8%、8.1%、10.8%.BAC对氨氮有很好的去除效果,最高去除率可达61%;对DOC和COD_(Mn)的平均去除率分别为10.4%和15.3%.催化臭氧氧化接触池对THMFP的平均去除率为34.9%,最高去除率可达53.2%.UV/H_2O_2在示范性生产实验中,对进一步提高有机物的去除能力有限;在实际生产设计中,考虑UV分解剩余臭氧的效用建议采用:催化臭氧氧化-UV-BAC-砂滤是确保饮用水出水安全可靠的高级氧化工艺必要的组合工艺模式.研究结果可为各自来水厂处理低温低浊水、提高出厂水水质以及自来水厂整体工艺的提升改造提供借鉴和参考.     

面向行政区的总氮污染源解析——以新安江流域重点区县GWLF模型应用为例

提出了一种面向行政区总氮污染源解析的流域模型技术方法,基于广义流域负荷模型(GWLF),结合净氮负荷输入系统(NANI),利用地理信息系统(GIS)空间分析技术,衔接子流域分区和行政区管理边界,实现面向人为定义空间区域模拟的流域模型应用,并在中国安徽省黄山市新安江流域针对重点区县开展了案例研究。结果表明:休宁县、屯溪区、歙县对街口国控断面总氮污染物的比例分别为15.5%、41.4%、43.1%;不同区县内对流域出口的总氮污染物所占比例呈现行政区域特征。本研究方法能够实现对新安江流域总氮污染负荷来源的行政区差异性解析,进而针对不同区县污染特征开展有针对性的污染治理措施,为水环境分区化管理提供有效的决策支持信息。