脉冲流辅助膜蒸馏缓解硫酸钙结垢研究

膜蒸馏是一种逐渐兴起的热驱动膜技术,近年来在高盐废水的处理中受到了大量关注。然而,膜结垢是制约膜蒸馏工业化应用的瓶颈问题。通过向直接接触式膜蒸馏系统中引入脉冲流场来缓解硫酸钙结垢,分别探讨了脉冲时长与脉冲频率对抑制结垢效果的影响以及通量强化效果。结果表明,在脉冲时长为0.5 s,脉冲频率为5 min-1的最佳条件下,膜蒸馏通量在运行20 h后仍能达到初始通量的70%以上,并且通量强化比(FER)接近于1.3。实验结束后的膜表面形貌分析也表明,最佳脉冲条件下的膜表面结垢较少,仍能够清晰地观察到膜结构,而稳定流下的膜表面则有大量硫酸钙晶体堆积。这是因为,与稳定流条件相比,脉冲流能够促进硫酸钙的均相结晶,并利用形成的膜表面剪切力与膜振动将硫酸钙晶体去除。

四环素类抗生素在我国水环境污染现状及其对水生生物的毒性研究进展

综述了近年来我国水环境中四环素类抗生素的污染现状及其对水生生物的毒性效应的研究进展。总体而言,四环素类抗生素在我国的生产和使用量较大且缺乏相应的排放标准,导致四环素类抗生素在我国水环境污染情况严峻;高浓度的四环素类抗生素急性暴露对水生生物具有一定的致死和亚致死效应,在环境浓度长期暴露下会影响水生生物的正常生长。目前对四环素类抗生素生态毒性的研究还有一些不足之处,例如,对四环素类抗生素与其它污染物的联合暴露及其降解产物的毒性的了解有限,尚需更多研究以全面地评价四环素类抗生素在环境中的风险。

突发水污染事件的在线检测技术研究进展

为构建机构化的水质异常检测方法,对国内外水质异常检测技术进行了综述分析。根据研究方向的不同将水质异常检测技术分为机理模型和算法模型,着重探讨了基于算法模型的水质异常检测技术评价方法,对比了统计分析法、机器学习法和模态分析法的特点。对发展趋势进行了展望,认为复合化水质异常检测技术和新型在线监测设备开发是未来的重要研究方向。

HER单原子电催化剂的载体构建与性能研究进展

单原子催化剂(single atom catalysts,SACs)由于其高催化活性、良好稳定性等优点,在电化学领域得到广泛研究。单原子催化剂不仅提供了研究催化反应机理的新见解与思路,还在均相与非均相催化反应连接方面起到了重要的作用。为了减少单原子催化剂在合成过程中出现聚集、原子利用率低等问题,总结和归纳了单原子催化剂的载体并介绍了单原子催化剂的合成方法;介绍了电催化析氢反应(hydrogen evolution reaction,HER)的机理;对于电催化析氢反应,重点介绍了Pt、Pd、Ru、Co、Mo、Ni金属单原子,单原子合金和非金属单原子在内的单原子催化剂的催化活性,并分析了其电催化性能提高的原因。结果表明,单原子催化剂的制备已经实现了从贵金属单原子催化剂向非贵金属单原子催化剂的演变。最后,还对单原子催化剂研究存在的问题进行了分析,并对单原子催化剂的发展前景做了展望。

改性活性炭对甲胺恶臭气体吸附研究

甲胺作为一种具有代表性的胺类恶臭气体,是工业中常见的原料与中间体,广泛存在于污水处理过程中。其嗅阈值为0.021 mg/m^3,稳定且难以生化降解,会影响人体健康。同时,居民区人口密集,工业区与市政设施在部分地区距离居民区较近,因此甲胺是急需治理的大气污染物之一。以方便高效且应用性强的氧化方式对活性炭进行改性并应用于气态甲胺处理。当达到穿透点(出口质量浓度为5 mg/m^3,穿透率约2%)时,HNO 3改性活性炭最高穿透吸附量为517.30 mg/g,是原始活性炭的45.7倍。通过对比改性前后活性炭的表面特征,并用吸附动力学数据研究了甲胺的吸附特性,表明甲胺在HNO 3改性活性炭上的吸附是物理吸附和化学吸附的结合。当接近平衡时,吸附速率通过颗粒内扩散来控制。

离子交换树脂在污泥处理中的应用及展望

离子交换树脂(IER)因其不溶性以及可循环利用性被广泛用于废水处理,但目前仍缺乏其对污泥应用研究的综述.本文汇总了污泥中常见IER类型(阳离子交换树脂、阴离子交换树脂以及螯合树脂),并介绍了树脂的基本特性以及适用的污泥方向,其中阳离子交换树脂,尤其是强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂,适用范围最广.IER在污泥中的应用归为4类,分别为去除/回收重金属、回收磷、胞外聚合物提取以及调理污泥,并阐述了基本应用机理以及优缺点.针对IER在污泥中应用的不足,提出未来的研究方向,包括改性或开发新型IER去除/回收污泥中的重金属,优化IER直接回收污泥中磷的方法,改进IER调理污泥的方式以及开发新型分离IER与污泥的手段.本文有助于研究人员更好的了解IER在污水厂污泥中的应用现状,优化IER处理污泥的应用方式以及开发应用于污泥处理的新型IER.

一种用于电还原CO_(2)生成甲酸的高性能连续流动式MEA反应器

电化学二氧化碳还原反应(CO_(2)RR)是一种利用间歇性可再生电力缓解环境问题,并且生产液体燃料和工业化学品的有前途的方法。然而,传统的H型反应器由于在电解液中较低的CO_(2)溶解度以及两电极之间较大的极距而导致高欧姆电阻,严重限制了CO_(2)RR的电化学性能,不利于CO_(2)RR在工业应用的发展。在本文中,我们设计了一种基于0.5 mol·L^(-1)KHCO_(2)的自生长Cu/Sn双金属电催化剂的高性能连续流膜电极组件(MEA)反应器,用于将CO_(2)转化为甲酸。与H型反应器相比,流动式MEA反应器不仅显示出优异的电流密度(-1.11 V_(RHE)时电流密度为66.41 mA·cm^(-2)),而且还保持了较高的甲酸法拉第效率(89.56%),并且能够稳定工作至少20 h。本文还设计了一套新型CO_(2)RR系统,可以有效地分离气态/液态产物。出乎意料的是,在-0.91 V_(RHE)且电池电压为3.17 V时,甲酸的生产率为163μmol·h^(-1)·cm^(-2)。本文为克服电化学CO_(2)RR的传质限制以及分离液体和气体产物提供了一条新途径。

SAFS与传统CSTR耦合以提高玉米秸秆的厌氧生物降解性

1研究亮点*采用自持气浮筛分装置(SAFS)对传统全混式厌氧反应器(CSTR)进行了改进;*自持气浮筛分厌氧反应器(SAFS-CSTR)显著提高了甲烷生产效率;*SAFS-CSTR基本理化指标的时空分布与传统CSTR存在显著差异;*SAFS的添加影响了细菌群落的空间分布。