Removal kinetics of organic compounds and sum parameters under field conditions for managed aquifer recharge

Managed aquifer recharge (MAR) provides efficient removal for many organic compounds and sum parameters. However, observed in situ removal efficiencies tend to scatter and cannot be predicted easily. In this paper, a method is introduced which allows to identify and eliminate biased samples and to quantify simultaneously the impact of (i) redox conditions (ii) kinetics (iii) residual threshold values below which no removal occurs and (iv) field site specifics. It enables to rule out spurious correlations between these factors and therefore improves the predictive power. The method is applied to an extensive database from three MAR field sites which was compiled in the NASRI project (2002-2005, Berlin, Germany). Removal characteristics for 38 organic parameters are obtained, of which 9 are analysed independently in 2 different laboratories. Out of these parameters, mainly pharmaceutically active compounds (PhAC) but also sum parameters and industrial chemicals, four compounds are shown to be readily removable whereas six are persistent. All partly removable compounds show a redox dependency and most of them reveal either kinetic dependencies or residual threshold values, which are determined. Differing removal efficiencies at different field sites can usually be explained by characteristics (i) to (iii).     

有机助剂在催化反应中应用的研究进展

实践证明,在催化剂中引入助剂可显著提高催化剂性能,而有机物作为新兴的催化剂助剂因其成本低廉、绿色环保以及可特定调节催化剂性能等特点成为当前的研究热点。综述了5类常见的有机助剂(羧酸类、糖类、硅烷偶联剂类、有机胺类和醇类)在国内外的研究进展,重点探讨了不同助剂在催化反应中表现出的易与活性金属配位、预还原催化剂以及调变催化剂表面性质等方面的独特作用。分析对比了不同有机助剂的作用机理,以期为催化领域科技工作者设计和合成更加高效的催化剂提供一定的研究思路。有机助剂在催化领域展现出良好的发展前景,未来研究工作可着重于有机助剂作用机理方面的研究,从而获取系统的基础理论和实验数据,为有机助剂的进一步应用奠定基础。     

用纤维吸附技术治理水污染的研究进展

在水污染治理中采用纤维吸附技术是一种重要的手段。总结了近几年研究的纤维吸附方法,包括多种吸附纤维和多种吸附质,在普通纤维吸附技术基础上附加其他方法以提高吸附、脱附效率。同时指出了纤维吸附技术现存的问题和发展方向。     

部分短程硝化SBR实现低C/N比生活污水碳源的充分利用

为实现低C/N比生活污水中碳源的充分利用,以部分短程硝化SBR为研究对象,通过减少进水输入碳源的量和增加反硝化利用碳源的量两方面来提高碳源利用率（反硝化利用碳源的量与总进水碳源的量的比值）,分别考察了进水量、排水比、曝气时间、沉淀时间、曝气后搅拌时间对碳源利用率的影响。结果表明,排水比由50%变为35%,碳源利用率由15.1%提高到24.8%;曝气时间由2 h增加到2.25 h,碳源利用率由24.8%提高到27.5%;曝气后增加1.5 h的搅拌过程,碳源利用率又提高了3.8%,此时出水的亚硝态氮积累率（NAR）为94.8%,NO₂^--N/NH₄⁺-N为1.7,表明了系统稳定的短程硝化效果,且能为同步厌氧氨氧化-反硝化（SAD）工艺提供更适宜的进水。通过调节以上运行参数,部分短程硝化SBR对于低C/N比生活污水的碳源利用率得以提升,节省了后期曝气去除有机物的能耗,进而削弱好氧异养菌的生长,有效避免好氧异养菌过度增殖对氨氧化菌（AOB）的冲击,维持系统稳定的短程硝化效果。     

生物炭对水中重金属及有机物去除的应用现状

生物炭吸附作为一种重要的污染物去除的高效方法,在水污染治理领域备受关注。为更好地治理水环境污染,通过总结国内外已有研究成果,分析了生物炭的吸附机理和吸附性质,并对生物炭在水污染中对重金属以及有机污染物的吸附能力及应用现状进行了分析总结。通过对比不同生物炭对水中污染物的吸附效果,发现不同来源的生物炭对水中污染物的吸附具有一定偏向性,其中以玉米秸秆为原料制备的生物炭对水中污染物具有较好的吸附效果。同时,通过总结已有数据,分析了生物炭吸附水中污染物的优势及发展前景,有助于促进生物炭在水污染治理方面的应用和发展。     

P25半导体矿物光催化还原U(Ⅵ)

采用直流电压法将P25型TiO2粉末负载于FTO导电玻璃制成半导体矿物电极,研究其在不同小分子有机物(甲酸、甲醇、乙酸、乙醇)、不同浓度(0、20、40、60、80、100mmol/L)甲酸作为空穴捕获剂下对U(Ⅵ)的光催化还原。研究结果表明,由于电离能力的强弱不同,酸类小分子有机物对空穴的捕获能力强于醇类小分子有机物,添加的小分子有机物均能提高U(Ⅵ)的还原率且甲酸效果最好,添加60mmol甲酸光催化反应4h后,U(Ⅵ)的还原率能达到90.26%。扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)分析表明,反应后电极表面有大颗粒方块状U(Ⅳ)的矿物生成,占据反应活性位点。电化学阻抗分析显示,反应后电极传递电子的阻力增大,电子传输能力减弱,催化活性降低。     

有机物水溶液解吸的界面湍动现象的观察与分析

通过纹影光路,捕捉到低表面张力溶质从水中解吸导致的气液界面失稳过程及后续的对流结构图像.乙醇、异丙醇和丙酮水溶液中的现象相似:传质开始进行时,界面出现一个迅速变大的湍动区,湍动区扩张的同时,其边缘区域产生很多圆形的小胞,这些小胞逐渐演化成多边形,短暂的界面失稳过程之后,界面对流结构逐步发展为环形;但在乙酸乙酯体系中,界面对流结构一直都是团状的,而且湍动强度更为剧烈.结果表明,界面对流结构特点和剧烈程度取决于实验条件和体系的物理性质.     

烷基咪唑类离子液体及其处理油田污水的可行性探讨

我国大部分油田已进入中后期开采阶段,采出液含水量逐年递增,许多油田含水量达90%以上,导致油田污水处理量增加较快.随着环境保护意识的增强,人们越来越重视对油田污水的处理.介绍了一种处理油田污水的新药剂:烷基咪唑类离子液体.烷基咪唑类离子液体具有特殊的物理化学性质,如较低的熔点、较低的蒸汽压、较宽的电化学窗口、可调节酸性以及良好的溶解性等.通过选择不同的阳离子和阴离子,可以改变离子液体的物理化学性质,使其适应不同的萃取分离体系.论述了烷基咪唑类离子液体的合成、性质及其处理油田污水的可行性,并探讨了离子液体的回收方法.     

Electrochemical oxidation of organic pollutants in water at metal oxide electrodes: A simple theoretical model including direct and indirect oxidation processes at the anodic surface

The electrochemical oxidation of organics in water at metal oxide electrodes was investigated with the aim to discuss the correlations between the instantaneous current efficiency ICE and operative conditions by considering both the hypothesis of a direct oxidation process and of an indirect process mediated by adsorbed hydroxyl radicals or chemisorbed “oxygen”, in order to explicit the main differences expected between these cases. Thus, a simple theoretical model was discussed, as an extension of previous studies of Comnnellis and co-workers which were focused on indirect oxidation paths [C. Comninellis, Electrochim. Acta 39 (1994) 1857; O. Simond, V. Schaller, Ch. Comninellis, Electrochim. Acta, 42 (1997) 2009], concerning both the cases of mass transfer control and oxidation reaction control and mixed kinetic regimes. A very good agreement, between theoretical predictions and experimental data pertaining to the electrochemical oxidation of oxalic and formic acid at IrO₂–Ta₂O₅, was observed.     

低温等离子体处理苯酚废水的实验室研究

根据油田、石化行业废水特点,选用苯酚作为模拟污染物,配制苯酚水溶液作为模拟废水,选用溶气式反应器,根据降解率分析,完成对空气流量、放电电压、放电极性、放电频率、电极间距等操作参数的调整优化,评价低温等离子体氧化技术用于降解废水中有机物的可行性。