低温下冷适应性菌剂与超高温菌剂联用的堆肥效果评价

为了破解低温条件下玉米秸秆堆肥处理时升温难及堆肥成品腐熟度低的难题,本试验在10℃条件下从常年堆积玉米秸秆场所下的土壤与玉米秸秆混合样品中,筛选出3株菌株制成冷适应性菌剂,与已有的超高温菌剂(≥50℃)联合用于低温条件下玉米秸秆的堆肥,探究两类菌剂在堆肥过程中的作用,最终确立一种低温条件下冷适应性菌剂与超高温菌剂联合应用进行堆肥的方法。结果表明:未添加菌剂(CK)、单接种冷适应性菌剂(T1)、单接种超高温菌剂(T2)3组堆肥升温效果不佳,最高仅能达到50℃左右;而在第0天加入冷适应性菌剂,分别在堆肥开始第0天(T3)、第2天(T4)、第4天(T5)加入超高温菌剂的3组,不仅在堆肥初期升温迅速,且能使堆体温度在第5、6、7天时分别达到79.0、80.3、78.6℃,此外T3、T4、T5组的总有机碳降解率、种子发芽率也均高于CK、T1、T2组;与T5组相比,T3组升温更顺利,这与超高温微生物在堆体中的适应过程有关。研究表明,在低温条件下,冷适应性菌剂和超高温菌剂联合应用使堆肥效果提升显著,25 d即可完成堆肥,且在堆肥开始时加入冷适应性菌剂的前提下,超高温菌剂加入时间越早,其在堆体中发挥作用越顺利,堆肥效果越好。

Ag@ZF-(TA-APTES)-Fe^(3+)生物质基复合催化材料的制备及其催化性能

为了有效去除废水中的4-硝基苯酚,在生物质材料竹粉上通过TA/Fe^(3+)原位合成一种新型的银纳米颗粒复合催化材料,采用SEM、XPS、XRD和BET对复合催化材料进行表征,并测试其对4-硝基苯酚的催化还原性能。结果表明:复合催化材料对4-硝基苯酚的催化还原遵循一级反应动力学,随着银负载量、温度及催化剂投加量的增加,催化反应常数均有不同程度的增加;经过10次循环反应后,复合催化材料对4-硝基苯酚的去除率仍在96.5%以上,可见复合催化材料具有良好的稳定性,可多次重复利用。

藻类有机物光敏化效应及其降解水中新污染物的研究进展

新污染物(又称新兴污染物)在水环境中频繁检出,引起全世界的广泛关注,如何去除水域中广泛分布的痕量水平新污染物,成为当前亟需解决的问题.藻类分泌的有机物被光照激发后能产生活性物质降解水中的污染物,同时藻类具有固碳减排作用,因此微藻光敏化被认为是一种前景广阔的技术.本文针对藻类有机物光敏化效应着重综述了藻类有机物的光敏结构特征、光敏化效能及藻类有机物光降解污染物的机制,并总结了影响藻类光敏化的因素,对后续发展藻光敏化技术提供借鉴参考.

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。

有机化学课程教学改革探索:如何实现通识课程和环境专业的有效衔接

本文简要论述了有机化学基础课程在大学本科高等教育中的重要性,重点剖析了大类培养模式下有机化学课程的教学现状和目前存在的问题。并以环境专业为例,着重阐述了针对有机化学教学改革的初步探索成果,通过优化课堂教学模式、开展专家讲座和学生小组学习、构建课程教学资料库等方式,旨在提高有机化学课程的教学质量,实现有机化学课程与环境专业的有效衔接,为学生今后学习环境专业课程奠定扎实的化学基础。

溴酸盐的形成机制与控制方法研究进展

臭氧氧化过程中产生的溴酸盐副产物近年来引起了人们的广泛关注,溴酸盐的问题已经成为目前臭氧大规模应用于饮用水中的最大制约因素。本文阐述了关于溴酸盐的形成机理、主要影响因素及控制方法的研究进展。现有的加氨(氯氨)、降低pH、加过量H2O2、加·OH清除剂和HOBr清除剂等抑制BrO3-生成的方法和活性炭吸附、UV辐射、光催化等去除BrO3-的方法,在实际应用中各有利弊,都在一定程度上存在一定的局限性。根据现有这些控制BrO3-的方法的不足之处,本文提出了溴酸盐控制领域今后研究的主要方向和需解决的问题。

羟基氧化铁催化臭氧氧化对滤后水THMs生成势的控制作用

实验比较了滤后水经过单独臭氧氧化和羟基氧化铁催化臭氧氧化后的三卤甲烷生成势（THMFP）,考察了不同的溴离子含量、pH值、碱度、O3／TOC比例、氧化反应时间、催化剂投量时，2种氧化条件下滤后水THMFP的变化规律．发现羟基氧化铁催化氧化后，滤后水的THMFP比单独臭氧氧化后的降低了30．5％．溴离子浓度较高时THMs以溴代产物为主，羟基氧化铁催化氧化后溴代的THMFP是单独臭氧氧化后的45％～65．5％．在滤后水pH值为6．33～9．43、O3／TOC比值为0．65～2．05、氧化时间为2～20min的条件下，羟基氧化铁催化氧化都表现出明显降低THMFP的优势．碱度升高使2种氧化后的THMFP都降低，且使其差值减小．催化剂存在降低THMFP的最佳投量,催化氧化降低滤后水THMFP的原因是比单独臭氧氧化提高了对TOC的去除率。催化产生的羟基自由基进一步氧化降低了水中有机物卤代活性位的数量．

滤后水中NOM经臭氧氧化产生的小分子醛、酮和酮酸

以富集、分离得到的滤后水中6种不同特性的天然有机物(NOM)为对象,测定了臭氧氧化NOM各组分后小分子醛、酮及酮酸的生成情况.NOM各组分臭氧氧化后甲醛和丙酮酸产量最大,特别是憎水中性物质(HON)的甲醛产率是其醛、酮总产率的70.58%,单位DOC丙酮酸的产率达103.2μg/mg;憎水性NOM组分的小分子醛、酮、酮酸产率比亲水性组分的高,特别是憎水中性物质(HON)和憎水酸(HOA)的小分子醛、酮及酮酸类总产率最高,二者之和分别占NOM各组分的醛酮总产率及酮酸总产率的55.56%和60%;NOM碱性组分的醛、酮、酮酸产量最低.用小分子醛、酮、酮酸总量折算DOC占氧化后NOM的DOC的百分比作为衡量氧化后各组分可生物降解性的参考,则臭氧氧化后HON和HOA的可生物降解性比其他组分高得多.

FeOOH催化臭氧氧化滤后水的醛、酮副产物生成情况

在连续流条件下采用羟基氧化铁催化臭氧氧化(FeOOH/O3)工艺处理滤后水,考察了小分子醛、酮副产物的生成情况。结果表明,FeOOH/O3明显提高了对DOC和SUVA的去除率,而醛、酮副产物的产量比单独臭氧氧化的增加了12.23%。经催化氧化后,出水中醛、酮产量的顺序为:甲醛>乙醛>乙二醛>甲基乙二醛>丙酮。在不同的反应条件下,随着O3投量的升高和接触氧化时间的延长,催化氧化出水的醛、酮总量均是先升高后降低,但都高于单独臭氧氧化的生成量。FeOOH/O3明显增加醛、酮总量的趋势表明,其能够进一步提高滤后水的可生化性。

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.

电子垃圾废水处理工艺最新研究进展

电子垃圾废水中由于含有大量的重金属离子,会对生态环境和人类健康产生严重危害。当前,传统处理含重金属离子的废水的方法大都存在一定的缺陷,比如,化学沉淀法产生大量的污泥,增加了处理难度和费用;吸附法中吸附剂价格昂贵,吸附容量有限且再生困难;膜法运行费用较高等。分析了电子垃圾废水的组成和危害,综述了当前处理电子垃圾废水的组合工艺,为电子垃圾废水处理技术的选择提供了依据,并对电子垃圾废水处理技术的发展趋势进行了展望。

高级氧化技术控制消毒副产物生成势的研究进展

饮用水消毒副产物生成势(DBPsFP)及前体物的控制问题一直以来都是饮用水研究领域的热点,而近年来在饮用水中频繁检出的一些更高毒性的新型含氮消毒副产物,更引发了研究者的广泛关注。高级氧化技术是一类能高效降解饮用水中天然有机物等消毒副产物前体物的水处理方法。本文全面阐述了UV/H2O2、TiO2光催化氧化、O3/H2O2、催化臭氧氧化、O3/UV、Fenton法及类Fenton法等高级氧化技术控制DBPsFP的研究进展,并根据现有高级氧化技术控制DBPsFP研究中的一些不足之处,提出了DBPsFP高级氧化处理领域今后研究的主要方向和需解决的问题。

连续流催化臭氧氧化控制溴酸盐生成的效能

考察了以滤后水为本底的连续流体系中,CeO2催化氧化抑制BrO3-副产物生成的效能.发现存在NOM的情况下,连续流O3/CeO2控制BrO3-生成的优势仍很明显.分别考察了连续流运行状况下,不同的臭氧质量浓度、Br-质量浓度及接触氧化停留时间对O3/CeO2控制BrO3-生成量的影响.结果表明,在不同反应条件下,O3/CeO2都能明显控制BrO3-的生成.高臭氧投量(5,mg/L)下,O3/CeO2氧化抑制BrO3-生成量的优势更明显,比单独臭氧氧化后的降低了73.8%.本实验所采用的Br-质量浓度范围(0～3,mg/L)内,实际水体中Br-质量浓度的升高并不会减弱O3/CeO2抑制BrO3-生成量的优势.延长接触氧化的停留时间到9.8,min会使得O3/CeO2抑制BrO3-生成的效能更高,建议实际生产中采用10,min左右的停留时间为宜.

高级氧化技术降解微囊藻毒素的研究进展

饮用水源中微囊藻毒素(MC)的问题已经引起人们的广泛关注,而一些常规的MC处理方法都各有其局限性。高级氧化技术是一类高效降解MC的方法,且降解产物没有生物毒性。本文全面阐述了TiO2紫外光催化氧化、TiO2/UV/H2O2、TiO2/UV/高铁酸盐联用工艺、可见光催化氧化、Fenton法、光助Fenton法、O3/H2O2及O3/Fe2+这些高级氧化技术降解MC的研究进展。并根据现有高级氧化技术降解MC研究中的一些不足之处,提出了MC高级氧化处理领域今后研究的主要方向和需解决的问题。

含氮消毒副产物HNMs的形成与控制研究进展

高毒性含氮消毒副产物卤代硝基甲烷(HNMs)近年来在饮用水中频繁检出,引起了全世界的广泛关注。本文阐述了关于HNMs生成势、形成机理及控制方法的研究进展。氨基酸、氨基糖等亲水性有机氮类化合物是HNMs的主要前驱物,臭氧预氧化能降低三卤甲烷、卤乙酸等消毒副产物的生成势,却会导致HNMs生成势的成倍增加。目前对HNMs形成机理的研究只局限于对三氯硝基甲烷形成路径的探讨。对HNMs控制方法的研究也较少。强化混凝、生物活性炭过滤等去除HNMs前驱物的研究只是笼统的考察了DON的去除效能;而Fe0、铁氧化物还原及·OH氧化这些能快速降解已生成HNMs的方法,还都处于研究的初始阶段。针对HNMs的研究现状,提出了今后对HNMs研究的主要方向和亟需解决的问题。

高级氧化技术降解水中药物及个人护理品的研究进展

目前,药物和个人护理品(PPCPs)在城市污水厂出水和水环境中频繁检出,已经引起了越来越多的关注。常规的污水处理工艺、饮用水处理工艺对PPCPs的降解都极其有限。高级氧化技术能高效降解PPCPs,且降解后其生化性大幅提高。全面阐述了O3/H2O2、TiO2光催化氧化、UV/H2O2、Fenton法及光助Fenton法这些高级氧化技术降解PPCPs的研究进展,并根据现有高级氧化技术降解PPCPs研究中的一些不足之处,提出了PPCPs高级氧化处理领域今后研究的主要方向和需解决的问题。

活性炭去除饮用水中溴酸盐的研究进展

臭氧氧化过程中产生的溴酸盐的问题已经成为目前臭氧大规模应用于饮用水中的最大制约因素。活性炭去除法是国内外最常用的去除溴酸盐的方法,且由于活性炭常作为臭氧氧化工艺必备的联用工艺,容易实现生产应用,且不需要增加额外的投资,引起了研究者的极大关注。本文全面阐述了关于活性炭/生物活性炭对溴酸盐的去除效能、去除机理及影响因素的研究进展。针对活性炭去除饮用水中溴酸盐的研究现状,提出了今后研究的主要方向和亟需解决的问题。

热处理对自来水中三卤甲烷浓度的影响

考察了自来水在热处理过程中,不同加热温度、不同煮沸持续时间对饮用水中THMs及亚硝酸根浓度变化的影响。结果表明:随着加热温度的升高,自来水中检出的3种THMs和THMs总量都呈下降趋势,不同加热温度都对自来水中的亚硝酸盐浓度没有影响;在煮沸持续时间0～20min过程中,THMs都随持续时间的延长不断降低。这主要是THMs的沸点普遍较低,在加热或煮沸过程中挥发的原因。而不同的煮沸持续时间则对亚硝酸根浓度有不同影响,煮沸持续时间为0～5min时,水中的亚硝酸根浓度没有明显变化,而煮沸持续时间延长到10min后,水中的亚硝酸根浓度增大了一倍。结合热处理降低THMs的效果和对亚硝酸根浓度的影响,本研究得出饮用水最佳加热温度为95℃,最佳沸腾持续时间为5min。

4种氨基酸氯消毒后典型卤代碳、氮类消毒副产物生成潜能的研究

为了明确不同特性天然氨基酸的典型卤代碳、氮类消毒副产物的生成潜能,选取4种结构构造不同的代表性天然氨基酸为研究对象,考察了氯化消毒过程中的三卤甲烷、卤乙酸和三氯硝基甲烷的生成潜能.结果表明,4种氨基酸氯消毒后三卤甲烷的生成潜能很低,这些氨基酸并不是三卤甲烷的主要前驱物,而是毒性更高的卤乙酸的主要前驱物.具有吲哚杂环结构的色氨酸是三氯乙酸和三氯硝基甲烷的主要前驱物;具有脂肪类结构的甘氨酸更易于生成一氯乙酸,其卤乙酸生成潜能也最高,侧链具有羟基官能团结构的苏氨酸的卤乙酸生成潜能相对低,碱性氨基酸类的赖氨酸的三氯硝基甲烷生成潜能最弱,不是三氯硝基甲烷的主要前驱物.

CeO_2/O_3催化氧化对滤后水中小分子副产物生成的影响

考察了连续流体系中,滤后水经氧化铈催化臭氧氧化(CeO2/O3)后小分子醛、酮、羧酸及酮酸副产物的生成情况.发现CeO2/O3明显提高了DOC和SUVA的去除率,醛、酮副产物的产量比单独O3氧化后的增加了8%,而羧酸和酮酸的产量却比单独O3氧化后的分别降低了28%和54%.羧基类副产物大幅降低的原因主要与CeO2表面Ce(Ⅳ)对羧基官能团较强的络合亲合力有关.CeO2/O3氧化后小分子副产物总量比单独O3氧化后的降低了23%,但用小分子副产物总量折算有机碳占DOC的比例来间接显示氧化后剩余DOC的可生物降解性,结果表明,CeO2/O3进一步提高了滤后水剩余DOC的可生化性.