纳米铁-微生物体系去除水中硝酸盐的柱实验研究

进行了纳米铁微生物体系去除硝酸盐的柱实验研究,探讨了纳米铁添加量、纳米铁-微生物的处理方式及水力停留时间(HRT)不同时硝酸盐的去除效果及产物的生成情况。结果表明,体系中纳米铁含量由0.056g增加到0.280g时,硝酸盐的去除率由35%上升到90%,氨氮的产生量也由3.059mg/L增加至11.692mg/L;将纳米铁与微生物在26℃培养箱中放置培养5d后对硝酸盐的去除优于直接开始实验去除硝酸盐的效果;HRT从0.50h延长到2.01h时,体系中硝酸盐的去除速率增加。

硫酸盐还原菌治理地浸采铀地下水的柱实验研究

以新疆某地浸采铀矿山为实例,通过柱实验研究了硫酸盐还原菌去除地浸采铀污染地下水中铀和硫酸盐等污染物的潜力.实验结果表明,硫酸盐还原菌可有效去除地浸采铀矿山地下水中的污染物U(Ⅵ)和SO42-,U(VI)的去除率可达94.5%,硫酸根去除率为75.3%,地下水的pH值可达到近中性.U(VI)和硫酸根都是作为硫酸盐还原菌的电子受体而通过生物还原去除的.研究结果为地浸废水的原位修复提供了新的生物技术思路.

利用土著微生物强化沸石去除氨氮的柱实验研究

通过柱实验研究进水氨氮浓度和土著微生物源对沸石去除氨氮的影响,结果表明随着进水氨氮浓度的增大,实验柱沸石对氨氮去除效果增强的幅度在减小;而添加土著微生物源的实验柱,能长期高效的去除氨氮,保证氨氮去除率的同时实现了沸石的再生,解决了地下水修复技术微生物来源的问题。

PIV在气柱实验研究中的应用

将一种基于图像互相关分析的二维流场非接触式全流场测试技术——粒子图像测速（Particle Image Velocimetry，PIV）应用于气柱实验中，获得了清晰的气柱界面演化图像以及流场速度矢量、涡量等定量实验数据，为验证相关界面不稳定性理论模型和数值计算程序的正确性提供了实验支撑。

可溶芳香化合物的吸附和厌氧生物降解（交换柱实验）

在陆地环境中，人们越来越关心石油烃(诸如汽油和喷气发动机用的燃料)的分布和特性。特别是，这些化学物质的可溶部分因为它们的毒性而成为问题的焦点。非常低的浓度可以降低饮用水的质量。以前对大部分可溶的有机污染物的分布和特性的调查结果重点集中在物理、化学、和生物过程如平移作用、弥散作用、吸附作用、氧化还原作用及离子交换作用、表面络合作用和生物降解作用。这些作用过程中，吸附和生物降解作用被认为是主要影响合水层系统内污染物迁移的作用。目前的注意力已经广泛地集中在影响含水层内可溶的有机污染物的吸附和生物降解作用的微生物性质和物理化学性。

纳米铁-真养产碱杆菌柱实验去除硝酸盐

建立柱实验装置,探讨了反应柱中填加介质、硝酸盐的初始浓度及不同过水流速时硝酸盐的去除效果及产物的生成情况。4种不同材料,纳米铁、真养产碱杆菌、纳米铁与真养产碱杆菌简单混合体、纳米铁与真养产碱杆菌驯化培养5 d的复合体,分别与初始浓度为65 mg/L硝酸盐溶液反应。结果表明,经培养5 d的纳米铁-真养产碱杆菌复合体对硝酸盐的去除效果最佳,去除率可达到75%,且氨氮的生成量仅为2.99 mg/L;硝酸盐初始浓度分别为32、65和95 mg/L时,32mg/L的体系中硝酸盐的降解效果最好,去除率达78.9%且亚硝酸盐及氨氮的生成量分别为2.34 mg/L和2.89 mg/L,均低于另外2组;溶液流速为6.0 cm/h时,经驯化培养的纳米铁-真养产碱杆菌对硝酸盐的去除率达77%,当控制流速降至2.4cm/h时,亚硝酸盐氮的生成量降至0.34 mg/L。

2,4-二氯苯酚在土壤中的吸附及其批实验与柱实验的分配系数比较

为了研究2,4-二氯苯酚在土壤中的吸附及比较其批实验与柱实验的分配系数Kd,开展了2,4-二氯苯酚的批实验(不同液固比条件下)和柱实验。通过分析结果可知,在批实验中,不同液固比条件下2,4-二氯苯酚达到平衡的时间类似,都在60～70 h,吸附动力学曲线符合伪二级动力学方程,吸附规律是:液固比越大,平衡吸附量增大,反应速率常数K2减小,初始吸附速率常数减小;Kd随液固比增大而降低,范围在2.91～2.12 L/kg。柱实验结果表明,2,4-二氯苯酚的贯穿曲线可以很好地用化学非平衡模型来拟合,通过模型拟合得到的Kd值要低于批实验的结果。该研究对表征2,4-二氯苯酚在环境中的行为、预测其对土壤和地下水的污染及其治理提供了依据。

学生对“铅柱实验”的科学探究

笔者在《分子力》教学过程中，依照课本用铅柱演示了固体分子之间的引力效应后．向学生质疑：“你们认为这其中的原因是什么？”许多同学立刻回答：“是分子引力。”但有个别同学提出：“你怎么可以断定不是大气压力？两根铅柱之间没有空气．大气压力也可以将它们压在一起。”笔者当即指出此种猜测的合理性．随即又设问：“那么你们有什么方法可以证明两根铅柱之问有分子引力呢？”学生经过思考、讨论后得出以下实验思路。

浙江飞云江流域玄武岩残积土滑坡降雨入渗柱状实验研究

浙江飞云江流域广泛发育玄武岩残积土,土体松散,具有膨胀性、可塑性,在人类工程活动及强降雨作用下极易引发滑坡地质灾害。为掌握玄武岩残积土滑坡的成灾机理,选择玄武岩残积土典型滑坡——马济头滑坡,设计了降雨入渗柱状实验,模拟ABA和BAA两种降雨工况条件下土体内地下水入渗规律。结果表明:降雨期,土柱内土体体积含水率逐渐增大至最大值;间歇期,土柱内土体体积含水率减小幅度与土柱深度呈反比。ABA和BAA两种降雨工况的湿润锋入渗曲线形状均为直线型,湿润锋入渗速度不随深度发生变化,且湿润锋入渗速度与降雨强度呈正比。不同降雨工况下,土体体积含水率响应速度差异较明显。

柱色谱实验教学中甲基橙和亚甲基蓝的分离和测定方法

在实验教学中 ,建立了用硅胶柱色谱分离甲基橙和亚甲基蓝的方法 ,借助分光光度法绘制它们的标准曲线 ,从而计算它们各自的回收率。

基于析因实验的B柱简化模型结构参数分析

本文以B柱简化模型为研究对象,利用MINITAB软件,基于析因实验对简化模型截面几个结构参数进行了分析,并得出其影响趋势与影响程度。以期为今后碳纤维复合材料结构件的结构设计提供参考。

填埋场终场覆盖层甲烷氧化行为实验室模拟研究

利用和强化填埋场终场覆盖层土壤的甲烷氧化能力是控制填埋场温室气体排放的一种经济和有效的手段.以杭州天子岭填埋场终场覆土为研究对象,采用柱实验方法对填埋场终场覆盖层的甲烷氧化行为进行模拟研究.实验结果表明,模拟柱整体甲烷氧化速率由实验初始的3.33mol·m-2·d-1增至8.33mol·m-2·d-1,表征了甲烷氧化菌群的生长与增殖;覆土层氧气的空间分布与其中的甲烷氧化活动有显著的交互影响,甲烷氧化活动在10～20cm深度最为强烈;整个实验过程中,甲烷氧化后转化为二氧化碳的比例为51%,其余的碳被微生物所固定.

铁矿渣去除水中砷实验研究

铁矿渣是常见的廉价固体废弃物之一,以铁矿渣为吸附材料,运用环境扫描电子显微镜和X-射线衍射仪分析其形貌和矿物成份,进行静态批实验和动态土柱吸附实验。研究表明铁矿渣对高砷水中五价砷的吸附符合Langmuir吸附等温曲线,温度对吸附砷效果影响明显,较高温度有利于砷的吸附(40℃>30℃>20℃),温度主要影响吸附过程中孔隙扩散阶段的吸附速率,高砷水呈酸性时吸附效果优于碱性条件。土柱吸附实验当进水砷为1829.2μg/L时,进水体积比为1200倍时,出水浓度仍低于50μg/L,且出水的铁、铜、银、锌等金属离子均未超标。该论文为进一步探究铁矿渣对高砷水中砷的去除提供了实验研究支撑。

基于滞留池基质的氮磷吸附材料过滤柱试验研究

选用3种生物滞留池基质(砂壤土∶木屑∶轮胎颗粒=50%∶30%∶20%(质量比,下同)、砂壤土∶木屑∶轮胎颗粒∶石灰石=50%∶30%∶10%∶10%、砂壤土=100%(基准对照))(分别记为基质1~基质3)进行材料特性分析和过滤柱实验。结果表明,水温9.5~15.5℃,pH为7.56~7.95,流速1.23 m L/min时,基质1和基质2作为生物滞留池基质可有效去除径流中营养盐,对TN、NO_-~3-N、NH_4^+-N、TP的去除率超过82.72%,92.87%,70.70%,74.24%,相较于基质3,分别可提高约为41%,52%,32%,48%;基质2对TN、NO_-~3-N、NH_4^+-N的去除效果优于基质1,基质1对TP的去除效果优于基质2;不考虑植物作用,基质高度60 cm时,对氮、磷营养盐去除效果最好。

生活垃圾焚烧飞灰重金属在浸出柱中的浸出规律

通过浸出柱实验,研究生活垃圾焚烧飞灰中重金属的动态浸出规律。结果表明,浸出液中各种重金属的质量浓度均随浸取剂与飞灰比值(L/S)增大而减小,并在L/S>2后趋于稳定。除Pb外,浸出质量浓度均低于污水综合排放标准(GB8978—1996)限值。对比原灰与浸出残留物重金属多级提取结果表明,飞灰的重金属在浸出柱实验中释放能力由强到弱依次为:Cd、Ni、Cu、Pb、Zn和Cr。受浸取剂pH值和固液接触方式影响,浸出柱重金属累计浸出量都小于国家标准(GB5086.2—1997)浸出量(Cd除外),尤其Cr、Hg和Pb的浸出柱累计浸出量分别是国标浸出量的23.25%、1.29%和14.29%

JOB-9003的动态性能实验

对JOB-9003进行了SHPB压杆实验和逆向Taylor柱实验,研究其在冲击载荷下的动态特性,为进行JOB-9003的本构模型研究提供实验数据基础。通过对SHPB实验获得的应力应变曲线分析得出:在中低应变率范围,JOB-9003应变率对应力的影响成线性关系。通过对逆向Taylor柱实验获得的变形照片分析,发现破坏损伤对材料的力学性能影响显著,不可忽略。利用Taylor实验的结果对SHPB实验中获得的本构模型进行校核,发现该本构模型并不能准确描述处于高应变率下的材料压缩变形。

煤矸石去除矿井水中水溶性有机物及氨氮的实验研究

煤矸石去除矿井水中污染物的有效性对于评价目前煤矿区实施的地下水库技术及实现矿井水的高效综合利用具有重要意义。以神华神东煤炭集团公司补连塔煤矿取得的煤矸石为水处理剂、取得的矿井水作为研究对象,通过柱实验研究室温条件下煤矸石对矿井水中有机物和氨氮的去除效果。研究结果表明:在6.44个孔隙体积数(PV数)的矿井水的淋滤实验过程中,煤矸石对矿井水中DOC的去除能力可达到64%,这与煤矸石中高岭石、白云母、伊利石和绿泥石等铝硅酸盐矿物对有机物的吸附、降解作用有关,但其对矿井水中芳香族化合物的阻滞及去除能力小。实验过程中煤矸石对氨氮的去除效率逐渐下降但仍能达到81%,因此研究用煤矸石对矿井水中氨氮有着较高的去除能力,这主要是由于煤矸石中含有的伊利石及高岭石均具有一定的阳离子交换容量而对氨氮起到吸附作用。试验中后期,流出液pH值高于了原水值,这与氨氮的水解作用有关,出水ORP显著下降,这说明在模拟的水-岩系统中还原环境不断增强,有机物的降解作用得到增强。

分层土柱法研究石油类污染物在土壤中的迁移

经对以往的土柱实验进行改进 ,通过室内分层土柱实验 ,揭示了石油烃类污染物在非饱和带的运移规律。分别从不同叠加厚度土柱的对比和不同淋滤水量土柱的对比 ,可以更准确地从空间与时间上揭示污染物的迁移情况 。

改性灰岩除氟的实验研究

采用改性灰岩作为除氟材料,通过批实验和柱实验,考察不同条件下的除氟效果,并探讨了其实际应用的可能性。结果表明:FeCl3溶液联合灰岩除氟,可使高氟水中的氟浓度达到国家饮用水标准,在含氟水样中加灰岩后,直接加FeCl3会促进灰岩对氟的去除效率。在氟离子浓度为5 mg/L,粒径0.2～0.5 mm的灰岩为1 g的条件下,铁离子含量为0.016 mmol/L时,即可达到去除的最佳效果,除氟率可达95.74%。柱实验说明在FeCl3溶液浓度一定时,除氟率随着总出水量的增加而提高;填充的灰岩总量不变时,随着FeCl3溶液浓度的增加,除氟效果明显增加,说明本实验具有实际应用的可能性。

粗粒包气带结构对地下水氮污染影响的模拟实验研究

用两个砂柱模拟实验研究了非均质及均质粗粒包气带结构对地下水氮污染的影响．结果表明，以蒸馏水混合液注入的Ⅰ号柱的ＮＯ３ － 的去除率为８５６９ ％ ；Ⅱ号柱的ＮＯ３ － 的去除率为３８２５ ％ ．以地下水混合液注入的Ⅰ号柱的ＮＯ３ － 的去除率为３２４８ ％ ；Ⅱ号柱的ＮＯ３ － 的去除率为２８９２ ％ ．上述数据说明，Ⅰ号柱的反硝化作用要强于Ⅱ号柱，在注入液都相同的情况下。