玉米中赤霉烯酮的快速检测:注射器式膜固相萃取与固相荧光法

利用膜固相萃取结合固相荧光光谱对玉米样品中的赤霉烯酮进行快速检测.利用乙腈/水(体积比为9∶1)对玉米样品中的赤霉烯酮进行提取,随后利用尼龙膜材料(孔径:0.22μm,Φ=13 mm)进行高效固相萃取.随后利用360 nm LED光源及研制的便携式固相荧光检测装置直接对膜材料表面的赤霉烯酮进行快速检测.所研发的快速检测方法检出限为12.5μg/L,对玉米样品进行加标检测的回收率为84.8%~92.2%,相对标准偏差为3.73%~5.47%.本研究对玉米中赤霉烯酮毒素的快速检测提供了新的检测装置和检测方法,具有便携、高效、成本低等诸多优势,能够满足食品领域对玉米样品的现场快速检测需求.

聚镁硅酸硫酸铁混凝处理黄河水的研究

试验合成了一种新型无机高效复合絮凝剂——聚镁硅酸硫酸铁(PMSFS),并用于混凝处理黄河水.结果表明:PMSFS投加量为30 mg/L时,絮凝沉降30 min后,水样上清液浊度1.88 FTU、COD_(Mn)2.06 mg/L、UV_(254)0.120 cm^(-1)、NH_3-N 0.155 mg/L.与聚合氯化铝(PAC)相比,药剂用量少、絮体沉降快,对水样浊度、COD_(Mn)、UV_(254)、NH_3-N去除率高,可显著提高对黄河水的混凝处理效果,避免残余铝对水体的危害.

功能化纤维对氨气的循环吸附再生性能研究

采用吸附容量、交换容量、断裂强力、扫描电镜、红外光谱表征功能化纤维(RPFC-Ⅰ纤维),并系统考察RPFC-Ⅰ纤维的理化特性及其对氨气的循环吸附再生性能。结果表明,RPFC-Ⅰ纤维对氨气具有良好的循环吸附再生性能且内部分子结构非常稳定。在循环吸附再生21次过程中,RPFC-Ⅰ纤维对氨气的吸附容量为90.2~96.3 mg/g、交换容量为6.75~6.90 mmol/g、断裂强力为0.053~0.063 N,均未发生明显变化。RPFC-Ⅰ纤维具有吸附容量高、耐酸腐蚀性好、净化性能稳定、材料再生条件温和、可循环再生使用等优点,未来市场应用前景广阔。

造纸污泥好氧生物分解干化处理研究

随着造纸行业的发展及国家对“三废”的处理要求日趋严格,造纸污泥处置已成为制约造纸行业清洁生产和可持续发展的重要问题。本研究采用好氧生物分解干化工艺,对造纸污泥进行减量化、无害化处理试验。经连续运行,结果表明,菌床温度60~80℃、含水率24%~40%,处理后含水率20%~30%、粒径≤5 mm的污泥呈细小沙土颗粒状。连续运行6个周期,污泥减量率为76.4%,粪大肠杆菌阴性,未检出蛔虫卵。污泥好氧生物分解干化处理过程无需辅热、效果稳定、处理成本低(折合污泥处理费用166.83元/t),污泥减量效果好,处置产物易于资源化利用,满足造纸企业对造纸污泥的处置要求。

一种强碱性阴离子交换树脂对水中低浓度NO_(3)^(-)-N的吸附性能研究

用Tulsimer A-62MP强碱性阴离子交换树脂进行水中低浓度NO_(3)^(-)-N的去除性能研究。实验结果表明:吸附等温线用Langmuir等温方程拟合最佳,降温有利于吸附的进行,该树脂的平衡吸附量高达21.66 mg/g,树脂吸附NO_(3)^(-)过程中的离子交换速率取决于液膜扩散。该树脂对NO_(3)^(-)具有较好的吸附选择性,pH值对吸附性能影响不大。动态吸附实验在进水NO_(3)^(-)-N浓度20 mg/L,流速1.7 mL/min条件下,1 h即可达到吸附饱和。采用0.5 mol/L NaCl溶液在20 min内可完成再生,再生率95%以上。傅里叶红外光谱表明树脂中的季铵盐基团,在去除硝酸盐过程中起着重要的作用;该树脂对水中低浓度NO_(3)^(-)-N具有良好的吸附性和可再生性。

响应面法优化怀菊水溶性总多酚的超声提取工艺

对怀菊中水溶性总多酚的超声辅助提取工艺进行了优化。以水作提取剂,在单因素实验的基础上选择超声功率、超声时间、液料比3个因素为自变量,以怀菊中总多酚的得率为响应值,进行中心组合设计(CCD),采用响应面法优化了怀菊总多酚的提取工艺。结果表明,超声辅助提取怀菊中总多酚的最佳工艺条件为:超声功率225 W,超声处理时间为40 min,液料比23.5∶1(m L/g)。在此工艺条件下,总多酚的得率高达76.53 mg/g。该实验结果能够为怀菊中水溶性多酚提取工艺的进一步放大提供科学依据和理论参考。

垃圾渗滤液超临界水气化制氢影响因素分析

利用高温高压反应釜对生活垃圾填埋场渗滤液进行超临界水气化产氢处理。分析了反应温度、压力和停留时间对气化产氢效果、氢气产量以及COD去除率的影响。研究结果表明,在温度为470℃、压力为23.1 MPa、停留时间为10 min条件下,经超临界水气化处理后,渗滤液COD去除率达到75.6%,气体产物中CH4、CO2和H2分别达到32.34%、2.72%、61.88%。

高级氧化工艺处理阻燃布生产洗布废水的研究

研究了臭氧氧化法对PROBAN工艺洗布废水中有机磷的处理效果及其影响因素。结果显示,有机磷去除率随初始pH和臭氧投加量的增加而升高;氧化反应速率随臭氧流速的增大而增大;一级动力学模型可较好地对反应过程进行分段描述。Fenton氧化法实验结果表明,其对有机磷的去除率最高仅为63.9%,远小于臭氧氧化法的有机磷去除率94.7%。

应用超临界水气化技术的垃圾渗滤液资源化制氢技术研究

利用超临界水气化技术从垃圾渗滤液中制取H_2,当垃圾渗滤液总有机碳(TOC)和TN初始质量浓度分别为3 207~14 810、530~1 480mg/L时,分析了温度、压力、反应时间和催化剂Na2CO3对气化产物中H_2摩尔分率和产率的影响,以及TOC、TN去除率的变化趋势。结果表明:(1)随着温度的升高,H_2摩尔分率、产率和TOC、TN去除率均提高,500℃时分别达到55.60%、94.73mol/kg、71.89%、36.65%。H_2主要来源于蒸汽重整及水气转换反应。(2)压力的升高不利于H_2的产生,而有利于CH4的获得。(3)适宜的反应时间为5min。(4)催化剂Na2CO3的投加增加了气相产物中H_2摩尔分率和产率,有利于H_2的获得;TN去除率增加,但TOC去除率却下降。

大直径通道密集型多孔陶瓷膜处理含油废水研究

针对含油废水对环境造成的污染问题,自主开发的大直径、通道密集型多孔陶瓷膜材料,单支Φ142 mm,孔数达到800~1200个,每立方体积膜面积720 m^2.支撑体和分离层呈单峰分布,平均粒径分别为4.906μm和56.8 nm,支撑体内颗粒结合紧密,分离层表面平整无缺陷;自制陶瓷膜除油设备对濮阳中原油田的含油废水进行了50 d的油水分离试验研究.结果表明,该陶瓷膜运行压力为0.1 MPa时产水量在4.2~5.5 m^3/h范围内波动;0.18 MPa时产水量在7.5 m^3/h上下波动,随着使用时间的增长,产水量略有下降.通过反冲洗和化学清洗可有效恢复和提高设备的产水通量,该陶瓷膜设备能将原水含油量从87.2 mg/L降至2.5 mg/L,除油率97.13%;原水含油量从87.2 mg/L浓缩至7660 mg/L,浓缩倍率87.84倍;设备累计运行时间共493 h,处理水量共3139 m^3,耗电共471 k Wh,吨水电耗0.15元,错流循环排出水累计627 m^3,错流出水占产水总量20%,累计反冲洗浓水排放35 m^3,占产水总量1.11%,整体系统回收率达到98.89%.

功能化腈纶纤维材料的开发与环境应用进展

功能化纤维在水处理、空气净化和抗菌除臭等领域的应用研究是材料学的一个重要方向.根据笔者13年来在功能化腈纶纤维材料研制与应用方面取得的成果,回顾并总结了相关领域的研究进展和应用现状.针对水、空气和纺织品领域的典型有毒有害污染物和致病性微生物,以腈纶为原料纤维,通过化学接枝改性、金属离子负载和聚合物负载等技术方法,以化学键合方式将多种功能基团和活性物质固化到纤维结构中,合成一系列同时具备优良机械性能和环境应用性能(离子交换、螯合吸附、抗菌防霉)的功能化腈纶纤维材料,主要性能指标达到或优于国际先进品牌产品;介绍功能化腈纶纤维生产工艺优化和配套设备开发情况,其工艺和设备可形成60 t/a的功能化腈纶纤维生产能力;根据重金属、有机/无机污染物等在功能化腈纶纤维上的吸附/脱附性能,确定功能化腈纶纤维吸附滤芯和过滤床层的结构与参数,与其他功能单元进行集成,形成针对不同应用的综合水质净化装置和有毒有害气体深度净化装置;研发的系列抗菌功能纺织品,具有抗菌效果显著、稳定持久、无溶出、无刺激性等优点.

水和沉积物中微塑料的取样和分析研究进展

微塑料作为一种新型污染物,广泛存在于污水、污泥、沉积物、海洋、河流、湖泊、土壤等介质中,环境中存在的微塑料通过各种循环以及生物富集等作用最终威胁人体健康.研究微塑料在水和沉积物中的赋存、转移及归宿成为近年来的一个新兴课题.然而,目前针对微塑料的取样、检测方法还没有一个统一的、规范化的标准,因而无法对各个研究结果进行横向的分析对比.因此,本文研究分析了目前常用的水和沉积物中微塑料的取样、预处理和检测方法,对比了各方法的优缺点,并在此基础上,提出了减少交叉污染的建议.

秸秆乙醇生产废液制备改性木质素磺酸钠的研究

利用秸秆乙醇生产废液资源化制备木质素磺酸钠,分别以正交试验和响应面法试验研究了反应温度、反应时间、反应液pH值和质量比对磺化率的影响,优化得出了最优制备条件以及各因素对磺化试验的影响的先后顺序;在制备得到的木质素磺酸钠的基础上,利用过氧化氢对木质素磺酸钠进行了氧化改性,并用红外光谱对氧化前后木质素磺酸钠进行了分析,初步讨论了氧化反应发生的活性位点;通过木质素磺酸钠及其氧化产物对水泥净浆减水分散作用,研究了氧化前后木质素磺酸钠的实际应用性能.

絮凝沉淀法和离子交换法对比处理含钼地表水研究

以含钼地表水为研究对象,对比了絮凝沉淀法和离子交换法深度处理效果、动力学和药剂消耗成本。对絮凝沉淀法,当FeCl_(3)用量为0.3mol/L时,钼去除率为97.66%,残余钼浓度2.61μg/L,pH=6.56,30min钼絮凝沉淀基本达到平衡,FeCl_(3)和NaOH消耗0.52元/m^(3)。对于离子交换法,当大孔阴离子交换树脂用量为6.0g/L时,钼去除率96.41%,残余钼浓度4.017μg/L;pH=4.0吸附容量最大,为qmax=36.50μg/g,pH=8.02时q=36.02μg/g,较最大吸附容量降低1.32%;吸附符合准二级动力学模型,100min吸附基本达到平衡。以7%NaOH溶液按10∶1再生树脂,吸附—再生循环7次后,q/q0保持在96.48%~97.65%。按照12~20BV/h流速柱处理103.2~105BV溶液,树脂柱床被穿透,当处理液在160.6~162.4BV时,树脂柱床饱和。NaOH消耗5.42元/m^(3)。絮凝沉淀法在动力学和药剂成本方面优势较明显,该研究对含钼地表水深度处理和工艺设计具有指导意义。

南美白对虾养殖海水陶瓷膜超滤和絮凝超滤研究

以渤海黄骅地区南美白对虾养殖用海水为研究对象,通过陶瓷膜超滤和絮凝超滤处理研究,摸索出陶瓷膜超滤养殖用海水工艺条件.①对于普通汪子砂滤海水(TOC=18.55~20.05 mg/L),保持膜通量134 L·m^-2·h^-1时超滤,20 min恒流运行,跨膜压差0.04~0.062 MPa;当膜通量保持223 L·m^-2·h^-1,跨膜压差0.10~0.12 MPa,12 s反洗可以恢复膜通量.经陶瓷膜超滤后TOC去除率47.16%,UV254去除率1.10%,弧菌去除率100%.②对于有机物丰富汪子砂滤海水(TOC=55.0~59.16 mg/L),超滤处理时,保持膜通量31 L·m^-2·h^-1,10 min恒流运行,跨膜压差从0.14 MPa迅速升至0.20~0.21 MPa.经陶瓷膜超滤后TOC去除率74.49%,UV254去除率32.80%,弧菌去除率100%.③有机物丰富汪子砂滤海水,通过PAC絮凝预处理,PAC添加量45 mg/L,搅拌絮凝时间20 min.保持膜通量105 L·m^-2·h^-1,20 min恒流量运行、12 s反洗,跨膜压差0.05~0.056 MPa;保持膜通量200 L·m^-2·h^-1,跨膜压差0.11~0.13 MPa.絮凝预处理有效减缓膜污染和提高了膜通量.

草编漂染污水处理工程实例

针对草编漂染产生含有双氧水、高含量有机物和草编废渣的废水的特点,采用"物化混凝预处理+缺氧水解酸化+A/O+深度处理"的主体工艺,介绍了各处理单元的工艺参数及运行效果。实际运行结果表明,COD、NH3-N、TP、SS和色度的去除率分别达到98.55%、96.67%、98.75%、99.58%和93.75%,出水水质满足GB 18918-2002的一级A要求,处理费用4.51元/t,工艺稳定、节能、高效、减排,处理成本低。

臭氧对气体中甲硫醇的氧化降解

甲硫醇是主要恶臭污染物之一,研究甲硫醇的降解技术对于恶臭异味的治理具有重要意义.为了获得臭氧对气体中甲硫醇的氧化降解性能,实验研究了臭氧对气体中甲硫醇的均相氧化过程,考察了氧含量、臭氧投加量、反应时间、温度和湿度等因素的影响.结果表明,氧气可将甲硫醇部分氧化为二甲二硫.甲硫醇去除率随臭氧投加量、反应时间的增加而升高,且臭氧对气体中甲硫醇的氧化降解过程符合伪一级动力学反应模型.甲硫醇的去除率随温度升高而增大,该趋势在温度高于50℃时不再明显;氧化反应的最佳相对湿度为45%-62%.采用原位红外光谱、气相色谱-质谱联用和离子色谱技术对甲硫醇氧化降解过程的研究证明,考察条件下,臭氧不能将全部甲硫醇矿化为二氧化碳和水,而是生成了部分醛类和酮类中间产物,且甲硫醇中硫的主要氧化产物是硫单质.综合考虑臭氧氧化甲硫醇的最佳反应条件和降解产物,该工艺存在能耗高、易造成二次污染等不足,在实际应用中不建议采用臭氧直接氧化工艺对含甲硫醇臭气进行净化.

高铁酸钠氧化混凝预处理帘子布浸胶废液试验研究

用高铁酸钠对帘子布浸胶废液进行氧化混凝预处理,研究了高铁酸钠投加量、溶液pH值、助凝剂PAM投加量对废水处理效果的影响。结果表明,最佳处理条件为:高铁酸钠投加量5 mL/L,pH=7,质量分数0.1%的PAM投加量1mL/L,处理后水样COD_(Cr)80 mg/L,NH_(3)-N 55.07 mg/L,色度1倍,去除率分别为COD_(Cr)99.6%、NH_(3)-N 90.60%、色度99.97%。

改性聚丙烯腈纤维处理电镀废水的试验研究

采用改性聚丙烯腈(PAN)螯合纤维处理电镀废水,试验结果表明:其对废水中有机物和金属离子的去除是化学吸附的过程;改性PAN纤维对废水中TOC和TN的去除率分别为69.4%和86.4%;对Cu2+、N i2+、Zn2+有很好的吸附性能,去除率分别达到99.97%、99.61%、99.26%,吸附能力的大小依次为Cu2+>N i2+>Zn2+;改性纤维可再生利用率高。

腈纶的偕胺肟化改性及结构性能研究

以普通商用腈纶为骨架材料,通过对其进行预处理、交联和改性等工艺过程,合成了一种含偕胺肟基的高分子纤维吸附材料,分别用扫描电镜、红外光谱仪、电子拉力机以及化学分析等方法对材料的微观形态结构、分子结构、机械强度及交换容量进行了表征。结果表明:所采用的合成工艺简单、可靠,材料具有良好的机械强度,其偕胺肟基含量达到了9.8～11.4mmol/g。