环境领域中固定化酶的应用

近些年来,固定化酶技术以其操作简单、无二次污染和对底物特异性高等优点在环境领域的应用受到越来越多的关注。在此综述了固定化酶在环境领域中的众多应用,如高浓度有机废水和低浓度含农药废水处理、污染土壤修复及环境监测等方面。

利用系统动力学评估农村改厕的复杂性:中国东部地区的案例研究

1研究亮点*研究建立了模拟农村改厕的系统动力学模型;*提出并分析了农村改厕的因果循环图;*为其他发展中国家分享了中国农村改厕的经验。2背景在发展中国家的农村地区,由于缺乏必要的卫生基础设施,人类排泄物无法得到安全处置,这将增加农村地区粪-口传播的风险。近年来,根据联合国可持续发展目标,中国和其他发展中国家正致力于开展以保护环境、预防疾病、改善基础设施、普及卫生厕所和粪肥还田为基本方向的农村改厕运动。

源分离尿液运输系统中的沉淀物:未来大规模实际应用面临的挑战

1研究亮点*阐述了尿液运输过程中的主要挑战之一,即沉淀物的自发生成;*微生物作用下的尿素分解是导致尿液运输系统中沉淀物生成的主要原因;*对现有的尿液稳定化技术进行了评估,描述了未来尿液运输系统大规模实际应用的蓝图。2背景粪尿分集被认为是提高废水处理系统灵活性和资源化利用效率的有效途径之一,然而,由于当前尿液运输系统的大规模实际应用仍缺乏经验,可能会导致研究人员低估尿液运输过程中的沉淀堵塞问题。

基于RSM模型对污泥联合调理的参数优化

研究了Ca O、PAFC联合表面活性剂(1227)预处理对污泥脱水性能的影响,以污泥滤饼含水率(WC)和毛细吸水时间(CST)作为评价指标进行单因素实验,得出药剂投加量的最佳范围.然后通过以响应曲面优化法(RSM)为依据的Box-Behnken实验,建立了滤饼含水率和CST减少率二次多项式预测模型,进而得到联合调理的最佳工艺参数.结果表明,联合调理能够明显提高污泥的脱水性能,Ca O、PAFC和1227的最佳药剂量分别为42.00,60.40,80.89mg/g,此条件下滤饼含水率为(68.30±0.26)%,CST减少率为(87.30±0.32)%.同时,在最优条件下进行了验证实验,结果与模型预测值基本吻合,表明基于响应曲面法所得的最佳工艺参数准确可靠,对相关污泥处理及条件优化具有一定的指导意义.

芬顿试剂与DDBAC联合调理污泥的工艺优化

研究了不同p H值下芬顿试剂(H2O2/Fe2+)与表面活性剂(DDBAC)联合调理对污泥脱水性能的影响,以污泥滤饼含水率(WC)和毛细吸水时间(CST)作为评价指标进行单因素试验,得出p H值以及药剂投加量最佳范围.然后通过以响应曲面优化法(RSM)为依据的Box-Behnken试验,建立了WC和CST减少率二次多项式预测模型,进而得到各影响因素的最优值.结果表明,联合调理过程中p H=3.91,H2O2、Fe2+和DDBAC的投加量分别为47.60,38.60,58.20mg/g时,WC降至60.26%,CST减少率升至89.89%,污泥脱水性能明显改善.同时,在最优条件下进行了验证试验,试验结果与模型预测值基本吻合,表明基于响应曲面法所得的最佳工艺参数准确可靠,对相关污泥处理及条件优化具有一定的指导意义.

混凝-微气泡气浮法处理含藻废水的研究

采用日本菊池环保株式会社生产的新型TCRI-17微气泡气浮装置混凝气浮处理北京某富营养化景观水体的含藻废水,其结果表明,当混凝剂用量分别为PAC 40 mg/L和PAM2 mg/L,混凝2 min,气浮2 min时,SS和COD去除率分别达到98.4%和85.7%。与混凝沉降相比,可减少PAC用量1/3,且节省处理时间。由于微小气泡停留时间长,气浮效率高,且有增加水中溶解氧的作用,可促进水体的净化,具有较强的技术优势。

加碱预处理对致病微生物去除效果及动力学研究

以不同总固体含量（TS）（8％、10％、12％）的粪便污泥为研究对象,采用加碱技术对粪便污泥进行处理,探讨不同pH值（10、12）的碱预处理对4种指示性致病微生物（粪大肠杆菌、沙门氏菌、粪链球菌、蛔虫卵）的灭活效果并对致病微生物的去除过程进行动力学分析,同时通过分析预处理过程中粪便污泥pH值、SCOD和溶解性蛋白质的含量来表征碱预处理对粪便污泥水解的影响.结果表明,加碱预处理初始pH值分别为10、12时,预处理3d后各TS粪便污泥中4种致病微生物均被完全去除,且Weibull动力学模型对微生物去除过程的描述优于一级动力学模型;pH值为10时,粪便污泥SCOD增加了1.84～1.89倍,溶解性蛋白质增加了8.25～9.39倍;pH12时,粪便污泥SCOD值增加了1.90～1.97倍,溶解性蛋白质增加了8.62～9.89倍.

有机化学课程思政探讨

对环境专业有机化学课程思政进行了探索与实践,以期实现传授知识与思政育人的目的。培养爱国主义精神,增强文化自信;坚持真理,培养创新精神、科学精神;树立辩证唯物主义思想观和方法论;树立绿色化学、可持续科学发展观和生态文明观。分析了有机化学思政元素,探讨了有机化学课程思政的途径。

纳米铜复合材料催化还原染料废水的研究

以铜的有机金属框架为铜源前驱物,酚醛树脂为碳源,合成了多孔碳层支撑的Cu/Cu2O/C非贵金属复合材料.负载的Cu/Cu2O颗粒粒径在40nm左右,多孔碳层的高孔隙结构有利于Cu/Cu2O颗粒与目标物充分接触.将Cu/Cu2O/C作为催化剂用于水中多种染料类污染物(邻硝基苯、亚甲基蓝和罗丹明B)的催化还原反应中,材料重复利用5次后,目标物的降解率仍在99%以上,催化剂表现出了良好的催化活性和稳定性.

亚微米级Cu_3(BTC)_2的合成、表征及应用研究

采用水/溶剂热法合成了铜的亚微米级有机金属框架Cu_3(BTC)_2,并用扫描电镜、透射电镜、X射线粉末衍射、傅里叶红外光谱仪及光电子能谱仪对材料的形貌结构及表面性质进行了分析。将制备的Cu_3(BTC)_2用于吸附去除水中亚甲基蓝(MB)污染物。吸附结果表明,MB在Cu_3(BTC)_2上的吸附符合Freundlich模型。当MB初始浓度为30mg/L时,平衡吸附量为29.5mg/g,当初始浓度提高到300mg/L时,平衡吸附量达到244.3mg/g,吸附效果优于文献中报道的大部分吸附材料。

规模化粪池污泥热解及与农业废弃物共热解的资源回收和生物炭特性分析

1研究亮点*首次对规模化粪池污泥制备生物炭进行了全面研究;*生物炭具备作为固体燃料和土壤改良剂的应用潜力;*化粪池污泥制备生物炭可以完全杀死病原体并且使重金属部分稳定化;*化粪池污泥和农业废弃物共处理提高了生物炭的理化特性。

脱硫灰处理生命周期环境影响评价

随着半干法烟气脱硫技术的普及,其副产物脱硫灰的产量亦日益增加。大量堆存的脱硫灰导致了土地占用、环境污染等问题。氧化和填埋是半干法烟气脱硫灰主要的处理方式,采用生命周期评价(LCA)理论,对脱硫灰氧化和填埋处理进行清单分析,定量评价两种处理方式产生的环境影响和经济效益。结果表明,填埋处理环境代价虽低于脱硫灰氧化处理,但综合考虑脱硫灰氧化产生的脱硫石膏带来的环境效益后,氧化处理净环境效益高于填埋。同时,处理每吨脱硫灰可为企业带来177.5元收益,脱硫灰氧化工艺对环境和经济均有积极影响。

应用藻类生长潜力试验的方法研究滇池藻类生长的控制因子

采用滇池不同湖区的湖水进行藻类生长潜力试验(AGP试验),研究了稳定环境下,氮、磷两种可控的水华诱导因素对滇池铜绿微囊藻生长潜力的影响.结果表明,滇池各个湖区藻类生长的主要控制因子并不一致,北部与西部湖区,磷是两湖区藻类生长的主要限制性营养物质;湖心与南部湖区,磷和氮都是蓝藻生长的主要控制因子,但它们单独作用都不能有效促进铜绿微囊藻的生长.实验N/P(质量比)在4～20之间,这一范围内N/P对滇池铜绿微囊藻生长没有显著影响.

CFB烧结烟气脱硫灰亚硫酸钙热氧化条件优化

循环流化床(CFB)是一种常用的半干法烟气脱硫工艺,该工艺的副产物主要为脱硫灰。含有大量亚硫酸钙的脱硫灰较难被利用,致使大量脱硫灰堆积,给环境保护和企业生产带来了巨大的压力。亚硫酸钙的存在限制了脱硫灰在建材领域的应用,只有将其氧化为硫酸钙才能实现其资源化。脱硫灰热氧化主要采用了立式管式炉,分别考察了反应温度、反应状态、氧含量、水汽的含量对亚硫酸钙氧化的影响。结果表明:温度对脱硫灰氧化的影响最大,其次为气体流速、氧含量和水汽含量。反应温度与反应速率呈正相关;增加氧气含量可以提高反应速率,但当氧含量高于30%时,反应速率趋于稳定;反应器温度在350℃时,亚硫酸钙开始缓慢反应,在400℃、无预热气速为75 mL·min-1时,亚硫酸钙最大转化效率达到86%,预热处理后最大转化率达到90%;当水汽量<0.88 g·L-1时,水汽量的增加会抑制氧化的进行;当水汽含量>0.88 g·L-1时,则会促进反应的进行。以上结果对指导脱硫灰热氧化处理和节能环保具有理论与实践意义。