河西地区水资源可持续利用研究

河西地区是甘肃省的关键农业生产区之一,随着人口增长、经济发展和气候变化,当地面临巨大的水资源压力。以水资源生态足迹法为手段,深入剖析河西地区水资源可持续利用现状。数据分析发现,2013—2022年,河西地区水资源可持续利用取得显著成果,农业用水效率和水资源利用效率明显提高。但是,水资源生态承载力不足,水资源供需关系不平衡,水资源压力指数波动大,仍面临较大的挑战。

生物炭—壳聚糖制备凝胶颗粒对水中四环素的高效去除

以污泥生物炭和壳聚糖制备凝胶颗粒并在其上负载磁性Fe_(3)O_(4)颗粒,得到磁性含生物炭的凝胶SCB,可以实现对水中四环素(TC)的高效去除。实验结果表明,SCB对TC具有优异的吸附性能,在25℃时其吸附量可达184.31mg/g,明显好于污泥生物炭的吸附性能,并借助FTIR、XPS等表征手段分析了SCB分别对TC的吸附机理,主要归因于空间填充、静电吸引、氢键结合、离子交换以及络合作用;吸附TC的过程遵循准二级动力学和Langmuir模型,表明该过程以物理化学综合吸附为主,TC在生物炭和SCB上的吸附是一个吸热过程,升高温度有利于TC吸附。本研究可望为高浓度TC废水的吸附处理提供方法参考,并为污泥的无害化处理提供一种有效方法。

重金属絮凝剂对水中Cu^(2+)和腐殖酸的去除性能

采用聚丙烯酰胺、甲醛、氢氧化钠、巯基乙酸为原料,制备出重金属絮凝剂巯基乙酰化羟甲基聚丙烯酰胺(MAMPAM),以含Cu^(2+)、含腐殖酸(HA)水样为考察对象,研究MAMPAM对单一和混合体系中Cu^(2+)、HA的去除性能.结果表明,MAMPAM对单一体系中Cu^(2+)和HA均具有一定的去除效果,且Cu^(2+)的去除率随着水样初始pH值的增大而升高;pH值为6.0时,Cu^(2+)的最高去除率为95.92%,HA的最高去除率为66.98%.MAMPAM处理混合水样时,Cu^(2+)和HA的共存会相互促进彼此的去除,具有协同作用;共存的HA对MAMPAM除Cu^(2+)性能的促进作用随着水样中HA浓度或pH值的升高而增强,共存的Cu^(2+)对MAMPAM除HA性能的促进作用随着水样中HA浓度的升高而增强.

响应面法优化制备新型重金属絮凝剂MAAPAM

以聚丙烯酰胺、甲醛、二甲胺为原料制备出中间产物胺甲基化聚丙烯酰胺(APAM),然后通过酰胺化反应将巯基乙酸(TGA)中的巯基接枝到APAM上,制得新型重金属絮凝剂—巯基乙酰化胺甲基聚丙烯酰胺(MAAPAM)。以含Cu(Ⅱ)水样为处理对象,首先采用Plackett-Burman试验确定出MAAPAM制备条件中的关键影响因素,再通过最陡爬坡试验找出各因素最优区域,最后利用响应面法对MAAPAM的制备条件进行优化。结果表明,由响应面法建立的二阶回归模型显著而失拟项不显著,复相关系数R^2为0.901 0,模型拟合性较好。MAAPAM最佳制备条件为:APAM浓度1.0%、APAM与TGA物质的量比例1∶4、反应介质pH值4.9、反应温度20℃、反应时间3.0 h。经验证,该条件下制备的MAAPAM对水样中Cu(Ⅱ)的实际去除率为99.61%,与模型理论预测值(99.08%)接近,表明采用响应面法优化MAAPAM的制备条件合理可行。

新型重金属絮凝剂巯基乙酰化胺甲基聚丙烯酰胺的制备

以聚丙烯酰胺、甲醛、二甲胺和巯基乙酸(TGA)为原料,通过化学反应制备出新型重金属絮凝剂巯基乙酰化胺甲基聚丙烯酰胺(MAAPAM);以MAAPAM对水样中Cu(II)的去除性能为考察目标,采用单因素实验和正交实验分别对MAAPAM的制备条件进行研究。结果表明,MAAPAM最佳制备条件为:反应物APAM浓度1.5%、反应物APAM和TGA物质的量比1:3、反应介质p H=7.0、反应时间1.5 h、反应温度25℃;在此条件下制备的MAAPAM对水样中Cu(II)的最高去除率可达99.96%。

聚乙烯亚胺基黄原酸钠处理重金属废水实验研究

以不同企业的实际重金属废水为考察对象,采用自制的高分子絮凝剂聚乙烯亚胺基黄原酸钠(PEX)对其处理效果进行了应用实验。结果表明,PEX处理有色金属加工生产废水时可同时除去Cu^(2+)、Ni^(2+)、Co^(2+)等重金属离子,当PEX投加量为1 250 mg/L时,酸性综合废水中Cu^(2+)、Ni^(2+)、Co^(2+)的剩余质量浓度分别为0.009、0.426、0.321 mg/L,可达标排放;且废水中含量较高的重金属离子更易被去除,提高废水的p H可减少PEX的消耗量。对于水质波动较小的含锌酸性废水,经处理后出水中Zn^(2+)可做到未检出,满足排放要求;但对于水质波动较大的含汞污酸废水,Hg^(2+)初始含量很高时,经处理后Hg^(2+)剩余质量浓度在0.22~0.32 mg/L之间,出现无法达标现象。

改性聚乙烯亚胺处理低浓度含锰废水

采用自制新型高分子絮凝剂聚乙烯亚胺基黄原酸钠(PEX),以含Mn^(2+)水样为研究对象,探讨了PEX去除Mn^(2+)性能和螯合絮体中Mn的回收情况。结果表明:PEX对Mn^(2+)具有很好的去除性能;在优化的絮凝水力条件下,即:快搅时间1.5min,快搅速度160r/min,慢搅时间15min,慢搅速度30r/min,Mn^(2+)最高去除率可以达到99.0%。PEX对Mn^(2+)的去除率随着水样pH的增大而升高,PEX投加量随着Mn^(2+)初始浓度的增大而增加。螯合絮体采用HNO3溶液进行静态浸泡2天后,Mn的回收率可达92.0%。

复合型人工湿地用于某污水厂尾水深度处理模式探讨

为了改进传统单一人工湿地处理污水效果差且不稳定、占地面积大、易发生淤塞等不足之处,构建一种复合型人工湿地污水处理系统,并详细介绍复合型人工湿地处理某城镇污水处理厂尾水工程的工艺流程、工程设计参数等,总结了设计特点。实际运行中,要求复合型人工湿地进水水质严格执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准限值,能够使出水水质指标化学需氧量、生物需氧量、氨氮、总磷达到或优于《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中Ⅳ类标准限值。将其应用于某城镇污水处理厂尾水净化提质具有较好的技术适应性,是复合型人工湿地净化污水处理厂尾水理论与技术的有效实践。

2种新型重金属絮凝剂复配处理含铜废水

采用2种新型重金属絮凝剂巯基乙酰化胺甲基聚丙烯酰胺(MAAPAM)和聚乙烯亚胺基黄原酸钠(PEX)处理含铜废水,分别考察了其单独和复配处理对废水中Cu2+的去除效果。结果表明,PEX和MAAPAM对不同Cu2+浓度的废水均具有良好的去除性能,且PEX对Cu2+的去除效果优于MAAPAM。当采用PEX和MAAPAM复配处理含Cu2+废水(Cu2+质量浓度为100 mg/L,pH为6.0)时,先投加340 mg/L的MAAPAM进行絮凝试验,在快搅2 min时投加10 mg/L的PEX继续搅拌,出水中Cu2+的剩余浓度可以满足排放标准要求,且具有较低的处理成本。

改性聚乙烯亚胺回收高锰酸钾废液中的锰

为了回收高锰酸钾废液中的锰,以高锰酸钾废液为研究对象,采用二硫代羧基化聚乙烯亚胺(DTPEI)作为锰回收剂,考察了强酸介质、pH、Mn(Ⅶ)初始浓度对DTPEI捕集锰的影响,并探寻了不同浸出液对锰的回收性能。结果表明,DTPEI在HCl、HNO_3和H_2SO_4介质中对高锰酸钾溶液中的Mn(Ⅶ)均具有很好的捕集效果,最高捕集率接近100%。体系初始pH对DTPEI捕集锰的影响显著,pH为2.0～3.0时,锰的捕集效果较好,且随着体系pH的升高,达到较高捕集率所需DTPEI投加量明显减少;pH为4.0～6.0时,捕集效果有所降低。DTPEI对Mn(Ⅶ)初始浓度不同的含锰溶液均具有较好的捕集效果。沉淀物DTPEI-Mn采用H_2SO_4浸出液进行静态浸泡18 h后,锰的回收率可达99.5%。

功能化碳纳米管材料在含重金属处理废水中的应用研究进展

结合近几年国内外研究情况阐述了碳纳米管的改性方法,系统介绍了碳纳米管及功能化碳纳米管的性能及特点,重点介绍了功能化碳纳米管在重金属废水处理中的应用研究进展,深入探索该类材料一些存在的问题与不足,提出了发展趋势和方向,并指导制备出高度选择和高效吸附多种重金属离子的改性碳纳米管材料。

EIAProA 2018模型在大气环境影响评价中的应用

本文以天水市某集中供热项目为实例,拟借助EIAProA 2018模型预测建设项目完成后对评价区域内环境空气的影响程度与范围,根据预测结果论证建设项目选址是否合理,进而提出减轻大气环境影响的预防和控制措施,为建设项目的环境管理决策提供科学依据。研究表明,该模型通过模拟污染物在各种气象条件、地形条件下在大气中的输送、扩散、转化和清除等过程的物理、化学机制,预测污染物随时间和空间变化情况,在大气环境影响预测与评价中具有较好的实用性。

粘土矿物及其衍生物处理重金属废水的应用研究进展

为了选择合适的吸附剂用于去除目标重金属,并促进新型吸附剂的开发。本文综述了重金属废水常见的处理方法.与其他方法比较,吸附法因其操作简单、高效和成本低等特点,吸附法是一种高效和最具推广应用价值的重金属废水处理方法,吸附法处理重金属废水的关键在于吸附材料的性能。粘土矿物和改性粘土矿物等是去除废水中金属离子的有效吸附材料。本文综述了高岭土、膨润土、蒙脱土、蛭石、凹凸棒石等粘土矿物在重金属废水处理中的研究及应用现状。介绍了各种粘土矿物和改性粘土矿物的结构、组成及合成,阐述了粘土矿物及改性粘土矿物吸附重金属的主要过程。同时展望了粘土矿物吸附剂用于重金属废水处理的前景及发展趋势。

水生植物去除废水重金属研究进展

指出了水资源重金属污染是一种严重影响人类、植物和动物的污染问题。植物修复是一种经济有效的重金属污染修复技术,并能够自然地恢复水生生物系统,该方法已成功地应用于人工湿地(CWs)中。目前,学者们正在研究许多水生植物种类,以确定其在植物修复方面的应用潜力和有效性,特别是生长速度快的植物,即大型植物。结果表明:植物过滤是从水中去除重金属主要作用,自由漂浮植物由于其独特的形态和较高的生长速度,比沉水植物和出水植物更能有效地吸收重金属。综述了多种水生植物去除重金属的潜力,重点介绍了4种著名的水生植物(超富集植物):水浮莲(Pistia stratiotes)、水葫芦(Eicchornia spp)、浮萍(Lemna spp)、槐叶苹(Salvinia spp)修复重金属的机理和作用,并对水生植物修复重金属的发展、方法和前景进行了论述。

某县城区饮用水水源地环境风险评估及对策研究

阐述了某县城区饮用水水源地调查现状及问题,对水源地进行了风险源识别、分析,采用评分值叠加定性评估方法,通过源项分析并根据风险源所在保护区内的影响程度和影响范围,对风险源进行了赋值、计算和评估。风险评估结果表明:水源地最大风险源为流动风险源,其次为农业面源,风险值很高,从风险防控角度来讲不可接受,当地政府应尽快启动水源地的重新选址工作,彻底消除水源地的环境安全隐患。鉴于水源地目前依然承担着供水功能,相应提出了环境风险管理措施和环境应急工程措施,为有关部门提供技术支撑和决策参考。

新型重金属絮凝剂巯基乙酰化羟甲基聚丙烯酰胺的优化制备

为提高含铜废水的处理效果及简化处理流程,以聚丙烯酰胺(PAM)、甲醛、氢氧化钠、巯基乙酸(TGA)为原料,先经羟甲基化反应制备中间产物羟甲基聚丙烯酰胺(MPAM),再通过酰胺化反应将巯基接枝到MPAM分子链上,制备出新型重金属絮凝剂巯基乙酰化羟甲基聚丙烯酰胺(MAMPAM).以水样中Cu(Ⅱ)的去除率为考察目标,采用Plackett-Burman实验、最陡爬坡实验和响应面法中CCD实验优化MAMPAM的制备条件.结果表明,MAMPAM最优制备条件为:MPAM浓度0.31%、MPAM与TGA物质的量比为1∶3.2、反应介质p H值为4.76、反应温度为25℃、反应时间为2 h,在此条件下制备的MAMPAM对Cu(Ⅱ)的去除率为95.30%,与模型的理论预测值94.47%接近,相对偏差仅为0.83%,模型合理可靠.红外分析表明MPAM分子链上成功接上了巯基.MAMPAM对不同初始浓度的含Cu(Ⅱ)水样具有很好的去除效果,Cu(Ⅱ)去除率均能达到90%以上.MAMPAM有望成为一种有效的含铜废水处理剂,具有一定的应用前景.