拔尖创新人才培养的软环境质量保障体系构建

“学风,教风,校风”作为拔尖创新人才培养的软环境,对提高人才培养质量增强国家自主创新能力的重要性不言而喻,目前省属高校现状令人堪忧,深层次原因在于教风与培养机制存在亟待解决解决的问题。笔者从陕西省属高校环境类专业拔尖人才培养面临的困境着手,通过系统的调研分析,识别出了人才培养质量的主要影响因子,构建了“学风建设、教风管理、校风构建”齐抓共管的拔尖创新人才培养质量体系。旨在为实现拔尖创新型人才的培养质量的提升,以及省属高校拔尖创新型人才的培养和双一流建设提供有力支撑。

强效电化学-臭氧耦合工艺的渗滤液深度处理特性

以垃圾渗滤液二级出水非膜法深度处理为目的,构建以复合式阴极和形稳阳极为核心的强效电化学反应单元,其中复合式阴极由磁铁棒、碳毡和铁粉组成,起到Fe2+的析出和渗滤液中硝态氮的还原作用;形稳阳极为商用Ti/RuO2-IrO2电极,起到活化渗滤液中Cl-、产生活性氯、氧化去除渗滤液中氨氮和有机物的作用,并将二者的强效电化学反应与臭氧氧化作用于同一单元,构建了强效电化学-臭氧耦合工艺,以此强化渗滤液二级出水有机物和总氮的去除。结果表明,耦合工艺在电流强度为1.5 A、初始p H值为7、铁粉吸附密度为0.42 g/cm^(2)、臭氧投加量为4.58 mg/min时,对COD及TN的去除率分别为46.46%和81.70%。通过红外光谱(FT-IR)、电子顺磁共振波谱(EPR)、循环伏安曲线(CV)探究工艺对有机物的反去除机理,结果表明,耦合工艺中产生了·OH与·Cl多种活性物质,强化了渗滤液中脂肪族、酯、醚、酚等有机物的去除,提高了渗滤液的可生化性。耦合工艺与SBR小型生化系统联用后出水达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)要求。

粉煤灰浆液氨吹脱及其膏体制备特性

为改善含氨粉煤灰对充填膏体性能带来的不利影响,提高粉煤灰的利用率,实验采用空气吹脱粉煤灰浆液的方式进行脱氨,探究吹脱时间、气浆比、固液比、温度和加碱量等影响因素对粉煤灰脱氨率的影响.结果表明,通过响应面优化吹脱条件,控制吹脱时间1h、气浆比900、固液比0.219、温度26.785℃和加碱量1.802%,预测总脱氨率最高达97.178%,与实际误差率在2%以内.经优化吹脱后所制备的粉煤灰充填膏体,仅在养护前期有少量的氨气释放,其泵送性能和微观结构相较于原含氨粉煤灰膏体都得到改善,且在养护28d后,抗压强度提升高达57%.

粉煤灰基充填膏体制备过程中氨气释放的超声强化特性

将粉煤灰作为主要胶凝材料的膏体充填开采不仅能有效控制地面沉降、解决“三下”压煤问题、提高煤炭采出率,还可解决燃煤电厂粉煤灰堆积难题。而粉煤灰基充填膏体的氨气释放会对充填作业面的气体环境造成污染,亟需治理。提出一种利用超声波促进膏体氨气释放的新思路。通过对粉煤灰浆液进行超声处理,采用以超声时长(A)、超声功率(B)、固液比(C)作为考察因素,进行单因素实验,结果表明:随着超声时长、超声功率以及固液比的的增加氨气释放速率呈现出先增大后减小的趋势,并在超声时长、超声功率以及固液比分别为30 min、80 W和1∶10时达到最大值。在单因素实验结果的基础上进行响应面实验建立回归模型。通过响应面优化确定最佳实验参数。结果表明:影响因素主次顺序为:A>B>C,AB>AC>BC;去除氨气最佳实验参数为:超声时长为32 min,超声功率为80 W,固液比为1∶7.7。验证结果表明:实测值与预测值仅存在-1.6%的相对误差。利用优化后的实验参数处理粉煤灰,并制备成充填膏体测定氨气释放量,发现膏体氨气释放量平均减少了95.94%,氨气释放速率提高84.02%,膏体3 d和28 d的单轴抗压强度分别提高185.00%和86.50%,坍塌度、泌水率和凝结时间均降低,同时减少了膏体内部多害孔数量,使孔隙率由33.58%降低到28.13%,为粉煤灰基充填膏体的氨气释放治理提供新的方法与思路。

油田废水的混凝处理技术研究进展

国内油田的开发关乎国家能源安全,油田开发与生产过程会产生大量废水,油田废水的高效处理与资源化利用是我国石油工业绿色低碳发展的关键。目前,混凝工艺因其成熟、经济、实用等特点成为油田废水处理中不可缺少的一项技术。综述了混凝工艺处理油田废水的研究现状与进展,重点介绍了油田废水处理中常用的混凝工艺,阐述了典型混凝剂在油田废水中的应用,并列举了新型复合混凝剂的处理效果与特点,在此基础上梳理了用于提升混凝效果的工艺技术。此外,结合实际工程应用,着重分析了混凝工艺处理油田废水存在的问题以及未来发展方向,以期为油田废水混凝处理技术的研究、开发与应用提供参考。

垃圾渗滤液的延时搅拌造粒混凝处理特性研究

混凝沉淀在垃圾渗滤液的深度处理工艺中是非常必要的预处理环节。传统的混凝工艺处理垃圾渗滤液普遍存在水资源回收率低、污染物去除率低、絮凝体松散等缺点。基于收缩脱水絮体致密化理论,提出了垃圾渗滤液的延时搅拌造粒工艺,通过长时间高强度的机械搅拌实现悬浮物的均一化。研究结果表明,在pH=12、搅拌强度为1500 r/min、PAC和PAM投加量分别为3000 mg/L和60 mg/L的最佳条件下,SS、浊度、COD的去除率分别可达92.33%、99.92%、35.84%。通过图像粒子测算系统测得最佳条件下絮凝体d_(50)为3.76 mm,沉速为20.08 mm/s,与常规混凝相比,沉速提升约60%。基于絮体沉速、投影面积、有效粒径等数据,计算得到三维分形维数为2.8909,有效密度为0.0876 g/cm^(3)。延时搅拌造粒生成的絮体沉速快、密度大,混凝后的上清液回收率可由常规混凝的45%提升至85%。

厌氧氨氧化处理煤化工酚氨废水的研究进展

厌氧氨氧化(Anammox)脱氮具有能耗低、无需投加碳源、污泥产量低和温室气体排放量少等优点,在煤化工酚氨废水处理领域具有广阔的应用前景。本文运用引文分析软件VOSviewer对Anammox处理酚氨废水的研究进展进行了文献计量学分析,综述了Anammox在酚氨废水处理方面的研究进展,梳理了Anammox工艺应用于酚氨废水处理时所面临的技术难点,探讨了酚类物质对Anammox脱氮的毒性胁迫及毒性缓解对策,以期为Anammox应用于煤化工废水处理提供参考。

污水管道沉积物分层冲刷的起动规律及其污染贡献特性

为探明管道沉积物的断面污染物分布特征,揭示梯度冲刷强度下沉积物的分层冲刷起动规律及其污染贡献特性,通过建立一套污水管道沉积物冲刷模拟装置,基于管道沉积物分层分布理论,揭示了沉积物不同断面颗粒粒径以及碳、氮、磷等污染物的含量变化规律.此外,根据无黏性沉积物初始运动的临界剪应力公式进行计算,结果表明,随粒径的增大,不同分层颗粒下理论临界剪切应力从0.038N/m^(2)增加0.261N/m^(2);随设计水流剪切力从0.1N/m^(2)增加到0.3N/m^(2)时,沉积物对污水的TCOD贡献率从6.4%增加到46.3%,TN贡献率从25.3%增加到40.6%,而TP从42.9%降低到25.1%,且在各类污染物的附着含量对比下,随水流强度增大,冲刷起动的悬浮物为有机类污染物的占比最高.据此可知,粒径大小对污染物的污染负荷分布具有较大影响,且污染负荷分布对水流冲刷的溢流污染物浓度变化具有相关性.因此,明确管道沉积物分层冲刷水流强度及溢流污染物浓度变化有助于有效控制水体污染情况.

改性陶瓷膜催化PMS氧化的二级出水处理特性

以高效去除污水厂二级出水中溶解性有机物为目的,设计了两种由碳基催化剂(N-C、Fe/N-C)制成的高效渗透无损催化陶瓷膜(N-C-CM、Fe/N-C-CM),建立了复合催化膜原位活化过氧单硫酸盐(PMS)过滤体系,探明了复合催化膜的最佳反应条件.结果表明,在催化剂负载量为0.15g,PMS投加量为15mmol/L,pH值为9的条件下,相较PMS直接氧化结合原始陶瓷膜(VCM)过滤与N-C-CM原位活化PMS过滤体系,Fe/N-C-CM原位活化PMS过滤体系对二级出水中TOC、色度和UV_(254)去除率最高,分别为62.83%、81.42%、56.62%,出水浑浊度为0.00NTU.通过对比有无PMS时3种陶瓷膜在相同条件下过滤二级出水后的膜比通量、膜污染阻力分布与反冲洗后的膜通量恢复率,进一步证实了Fe/N-C-CM原位活化PMS过滤体系能减少膜表面污染物聚集,从而有效缓解膜污染.通过EPR进一步证实Fe/N-C-CM原位活化PMS过滤体系较PMS直接氧化结合VCM过滤与N-C-CM原位活化PMS过滤体系产生更多的SO_(4)^(-)·、·OH和^(1)O_(2).

渗滤液处理站升级改造方案研究与工艺设计

针对传统垃圾渗滤液处理工艺存在直接生化处理难度大、深度处理膜组件更换频繁等问题,以某垃圾填埋场渗滤液处理站升级改造为例,提出传统老化渗滤液处理站升级改造方案。该处理站渗滤液经过“高效固液分离—水解酸化—A^(2)/O/MBR—臭氧气浮—碟管式反渗透膜(DTRO)”的组合工艺处理后,出水满足《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889—2008)标准要求,可实现垃圾渗滤液的稳定达标排放,改造投资和运营成本在可接受的范围内。

Fe/TiO_(2-x)可见光活化过硫酸盐降解双酚A的作用机制

以TiO_(2)和FeCl_(3)为原料,通过水热-煅烧的方法成功制备了具有高可见光催化活性的Fe/TiO_(2-x)催化剂并将其应用于催化活化过硫酸盐降解BPA的研究中.结果表明,研究体系具有优秀的催化氧化能力,BPA(50mg/L)的降解率在40min内达到100%,矿化度达到68.92%,研究同时对复合材料中有无Ti^(3+)的自掺杂以及催化剂的投加量、PS浓度对体系降解有机物效能的影响进行了探究.该体系可通过自生光电子还原Fe^(3+)实现三价铁和二价铁的高效循环.硫酸根自由基(SO_(4)^(-)•)和羟基自由基(•OH)为体系中主要的活性氧化物质,其中•OH贡献率超过66.2%.研究结果同时表明,碱性环境以及体系中的CO_(3)^(2-)对体系降解效能具有抑制作用.

3株高效除磷细菌的分离鉴定及磷去除途径分析

从稳定运行的厌氧/好氧/缺氧序批式反应器(A/O/A-SBR)中筛选分离得到3株高效除磷细菌,通过形态观察、生理生化试验及16S rRNA基因序列分析进行物种分析,确定3株细菌分别为不动杆菌属(Acinetobacter)、克雷伯菌属(Klebsiella)和肠杆菌属(Enterobacter),NCBI保存登录号分别为OL519151、OL519152、OL519153。以pH值、温度及碳源种类作为影响因子,分析细菌生长特性和除磷率,同时分析无机磷和有机磷在细菌胞内、溶解性微生物产物(SMP)及胞外聚合物(EPS)中的分布转化规律。结果表明:在最佳环境条件下,Acinetobacter sp.PK01、Klebsiella sp.PK02和Enterobacter sp.PK03菌株的最高除磷率分别达到89.4%、85.43%和76.95%。其中,Acinetobacter对环境中磷的去除主要依靠吸收胞外无机磷,并以多聚磷酸盐的形式储存于体内,该途径去除了基质中54.93%的磷;Klebsiella对环境中磷的去除主要依靠EPS合成和吸附作用,该途径去除了基质中47.18%的磷;Enterobacter主要依靠多聚磷酸盐和EPS的合成作用,去除了基质中48.32%的磷。

顺丁烯二酸活化过硫酸盐降解染料有机物研究

近年来,基于硫酸根自由基(SO4^(·-))的高级氧化技术因其高效稳定的优势在水处理领域引发关注,但常见的过硫酸盐活化方式着眼于能量输入和催化剂引入,存在应用成本高、催化剂难回收等问题,制约了该技术的实际应用。研究表明,以简单有机物做活化剂丰富了过硫酸盐的活化途径。为进一步扩展相关研究思路,构建了顺丁烯二酸活化过硫酸盐体系,探究了该体系在降解染料污染物方面的应用潜能。结果表明,污染物的降解性能与顺丁烯二酸初始浓度、过硫酸盐投加量以及溶液初始pH有关。氧化体系产生了以·OH、^(1)O_(2)和O_(2)^(·-)为主,少量SO4^(·-)为辅的系列活性氧化物种,使得污染物在自由基与非自由基的共同作用下被有效降解。同时,在应用过程中该体系对实际环境因子展现了良好的抗干扰能力。

碳质功能材料在废水处理中的应用

在我国“双碳”政策的背景之下,实现绿色高效的废水处理过程成为了当前水处理领域的研究热点之一,对于实现碳减排具有重大意义。碳质功能材料凭借其良好的化学稳定性、经济适用性、易修饰性及环境友好性,从各类水处理材料中脱颖而出,并得以快速发展,有望成为水处理领域新一代绿色环保材料。重点介绍了多种碳质功能材料的改性原理、特点及其在水处理领域的应用进展,并对相关研究领域其目前所面临的挑战及未来的发展方向进行了展望,以期为碳质功能材料的开发和实际应用提供参考。

腐植酸臭氧氧化和过氧化氢催化氧化处理特性比较

以TOC和UV254为指标,比较了不同条件下腐植酸的臭氧氧化和过氧化氢催化氧化效果,运用HPLC和热裂解-GC-MS分析考察了氧化前后有机物分子量分布和官能团构造的变化情况.研究结果表明过氧化氢和臭氧单独作为氧化剂对水中TOC基本上没有去除作用,但均能导致水中UV254浓度的降低;在几种催化剂的作用下,过氧化氢对TOC和UV254的去除效果明显提高,其中以O3作为催化剂的效果最好Fe2+次之,而Mn2+和Cu2+的催化效果较差;过氧化氢催化氧化和臭氧化均导致有机物分子量分布向小分子的方向转移,氧化后水中以羧酸、醇、胺、酯、醚、烷烃为代表的含氧基团和饱和构造基团明显增多过氧化氢催化氧化和臭氧氧化均有助于改善混凝处理和活性炭吸附处理的效果.

水中腐植酸的臭氧化特性研究

根据小型实验研究结果 ,分析了水中腐植酸的氧化反应特性 ,探讨了用 E2 54 ,TOC以及二者的比值E2 54 / TOC评价臭氧化功效的可能性 .臭氧化的主要功效不在于降低以 TOC为代表的水中有机物总量 ,而是改变了有机物的性质和结构 ,降低了有机物的紫外吸光度 E2 54 ,改善了有机物的生化降解性 .

臭氧-生物活性炭工艺中生物群落分布特征

运用PCR-DGGE、脂磷法及传统的细菌培养法等微生物技术,研究了臭氧-生物活性炭污水深度处理工艺中生物群落的分布特征.研究结果表明活性炭床内生物量呈沿炭层高度从上到下逐渐减少的分布特征.生物活性炭床中存在丰富的专性好氧、兼性和专性厌氧等16种菌种.在炭床中上部,好氧及兼性菌数量较大,厌氧菌虽然在炭床底部占主导,但其数量较少.生物活性炭床中好氧菌是优势菌.

腐殖酸絮凝体的形态学特征和混凝化学条件

以腐殖酸为混凝去除对象 ,通过图像法观察腐殖酸絮凝体的形态 ,研究了在混凝过程中以及不同化学条件下絮凝体分形维数的变化规律 .实验结果表明 ,在弱酸性 (pH =5 .0 )条件下形成的絮凝体比在中性 (pH =7.0 )条件下形成的絮凝体分形维数高 ,具有较密实的构造 .在该条件下 ,随搅拌历时的延长 ,絮凝体的分形维数有下降的趋势 .当铝盐投药量很高时 ,形成的絮凝体分形维数也降低 ,说明网扫絮凝为主要混凝机理时 。

絮凝体的DLA分形模拟及其分形维数的计算方法

运用有限扩散凝聚(DLA)模型对絮凝体的成长过程进行了二维模拟.模拟絮凝体分别采用密度函数法、回转半径法、图像分析法进行分形维数计算,分形维数均随模拟絮凝体尺寸的增大而减小.三种计算方法的结果显示,密度函数法和回转半径法得到的分形维数基本相当,但图像分析法所得到的分形维数较小,约为密度函数法和回转半径法所得到的分形维数的0·8左右,其原因可能是图像分析过程中计算机对图像的识别误差所致.以DLA模型模拟得到的絮凝体内部的孔隙率随絮凝体尺寸的增大而增加.絮凝体中孔隙率的增加是絮凝体密度减小、结构松散的主要原因,也是絮凝体分形维数降低的主要因素.

活性污泥胞外聚合物的分层组分及溶解性微生物代谢产物的特性

提取了活性污泥胞外聚合物(EPS)和溶解性微生物代谢产物(SMP),并按EPS的紧密程度对松散EPS、紧密EPS的分层组分以及SMP属性进行了分析鉴定.结果表明,以葡萄糖为基质时,松散EPS的主要组成是多糖,紧密EPS的主要组成是蛋白质,而SMP主要由腐殖质类物质构成.SMP、松散EPS、紧密EPS和总样EPS的三维荧光图谱显示其只有类色氨酸峰和类腐殖酸峰,其类腐殖酸峰主要是由生物代谢产生的腐殖质组成.大分子量腐殖质类物质在几种组分中均出现,但是具有腐殖质特性的分子量为8500 Da的组分会在SMP中大量生成,而具有腐殖质特性的分子量为400 Da的组分只存在于EPS的紧密层中,这与微生物对这3种物质的生物可利用性有关.