污泥源腐殖酸的提取及沉淀低浓度稀土作用机制

采用焦磷酸钠法和碱溶酸析法分别从剩余污泥中提取污泥源腐殖酸。利用扫描电镜、红外光谱和三维荧光光谱对2种腐殖酸进行表征分析,并对比了二者对低浓度稀土离子的沉淀效果。结果表明：2种腐殖酸中均含有大量的羧酸类、胺类、羟基类官能团,但焦磷酸钠法提取的S-HA-1中官能团的种类更多、含量更高;当沉淀稀土离子浓度为103.40 mg/L时,2种腐殖酸对稀土的沉淀率分别达97.30%和91.18%,沉淀物中稀土元素重量百分比总和分别为31.73%和28.64%,S-HA-1沉淀效果较优。采用S-HA-1为沉淀剂,稀土离子浓度为51.70 mg/L时,通过单因素实验与响应面优化实验确定了较优反应条件：腐殖酸浓度0.25 g/L,反应时间56.53 min,搅拌速率106.27 r/min,反应温度40℃,pH=5.90,在此条件下,稀土沉淀率≥98%。利用能谱和红外光谱分析稀土沉淀物发现,沉淀过程中稀土离子与S-HA表面的酚羟基和羧基等官能团发生了一系列物理化学反应,形成腐殖酸-稀土絮状体沉淀。研究结果表明,从剩余污泥提取腐殖酸低浓度稀土离子沉淀剂,既能实现沉淀剂再利用,又能回收稀土资源。     

基于布谷鸟搜索算法的水质污染扩散仿真

传统水质污染扩散跟踪方法忽略了对水体横向扩散系数的考虑与计算,导致污染垂向跟踪结果与实际情况不符。为此,提出基于布谷鸟搜索(Cuckoo Search, CS)算法的水质污染垂向扩散跟踪建模方法。以混合区域外边界的标准曲线特征尺度作为基础,建立流速分布函数,在各向同性的紊动条件下,获取水体垂向扩散系数。将沿着水深均匀流动量视作水体污染垂直方向上的流场,跟踪水体内水流垂向与污染物浓度变化,完成水质污染垂向扩散跟踪的建模。实验证明：所提模型与实际跟踪结果对比,垂向扩散系数基本相同,验证了模型所得结果符合真实情况。