臭氧化阶段溴酸盐生成影响因素的响应面研究

采用响应面方法,对臭氧化过程中BrO3-和其他含溴类物质(HOBr/OBr)生成的主要影响因素进行分析.结果表明:降低初始溴离子(Br-)质量浓度、臭氧投加量、接触时间或pH值均可减少BrO3-生成量;自由溴生成含量亦受Br质量浓度、臭氧投加量和pH的显著影响,而接触时间对其影响则不明显;当初始Br质量浓度小于300 μg/L时,降低臭氧投加量对BrO3-生成影响最大,可使其生成量降低达80％;当初始Br-质量浓度大于300 μg/L时,pH调节则最多可降低50％的BrO3-生成,同时可使相对臭氧投加量降低.     

Fe-Mn-MCM-41分子筛催化臭氧氧化控制含溴水中溴酸盐的生成

采用水热法合成铁、锰双金属掺杂MCM-41(Fe-Mn-MCM-41),并将其用于控制催化臭氧氧化含溴水体中溴酸盐,研究了初始pH、叔丁醇（TBA）、磷酸盐等对溴酸盐抑制效果的影响. 结果表明,当溶液初始pH为5.0～9.0时,溴酸盐生成量随pH值升高而增加, pH = 5.0时催化剂对溴酸盐的抑制率达到85.9%.叔丁醇（TBA）的加入使单独臭氧氧化与催化臭氧氧化中溴酸盐生成量明显降低,当加入0.1 mM TBA后,溴酸盐分别减少67.7%和81.1%. 磷酸盐的加入（1、5、10 mg/L）会降低溴酸盐生成量,当加入1 mg/L磷酸盐时,单独臭氧氧化与催化臭氧氧化两种体系中,溴酸盐抑制率分别达到29.6%和82.5%. 此外,还研究了体系中生成的HOBr与H2O2浓度,结果表明,单独臭氧氧化中次溴酸浓度高于催化臭氧氧化过程,说明催化臭氧氧化过程是通过阻止Br-氧化生成HOBr/OBr-抑制溴酸盐生成; Fe-Mn-MCM-41/O3中的H2O2浓度高于O3过程,而H2O2是一种溴酸盐抑制物,证明了催化剂的加入可以提高对溴酸盐的抑制率. 因此,Fe-Mn-MCM-41是一种可用于控制含溴水体中溴酸盐生成的臭氧氧化催化剂.     

含溴黄浦江水臭氧化过程中溴酸根的生成

2010年1-6月的水质调查结果表明,黄浦江水中溴离子（Br^-）含量为204.9~394.6 μg/L.溴离子在臭氧氧化和氯消毒工艺中消耗显著,但在混凝工艺中变化很小.水厂溴酸根离子（BrO^-₃）检出率较低（7.5％）.经过生物活性炭（biological activated carbon,BAC）处理后的出水溴离子有一定增加,可能源于活性炭还原了经臭氧氧化形成的高价态溴.臭氧小试实验表明,当黄浦江原水中稳态溶解臭氧浓度大于0.23 mg/L时,溴酸根离子生成速率大幅度增加,但此后随着臭氧浓度的增加,溴酸根生成速度几乎不变.臭氧暴露值ct与BrO^-₃具有良好的线性关系,计算得到的溴酸根生成势k(μgBrO^-₃/(mgO₃·min))受水中稳态溶解臭氧浓度值影响较大.原水中高浓度的氨氮和有机物是抑制溴酸根离子在臭氧化过程中形成的主要因素.     

H2O2/O3高级氧化工艺控制黄河水中溴酸盐生成

为了解决高溴黄河水臭氧化过程中溴酸盐(BrO-3)生成问题,在连续实验装置中,采用H2O2/O3高级氧化技术(AOPs)技术,研究臭氧(O3)、过氧化氢(H2O2)质量浓度以及水力停留时间(HRT)对黄河水BrO3-生成控制的影响。研究结果表明:H2O2的投加能够有效促进O3消耗;当O3质量浓度为2.9～4.3mg/L时,单独臭氧化过程中,BrO-3生成量为13～50μg/L,均超标,投加H2O2能够有效抑制BrO3-的产生,其抑制效果与H2O2/O3的摩尔比有关,当H2O2/O3摩尔比为1.5时,控制效果最佳,当O3质量浓度低于3.72mg/L时,在此比例时可将BrO-3浓度控制在10μg/L以下,达到现行的饮用水标准;BrO3-生成量与HRT成正比;当O3质量浓度较高时,可通过适当减少HRT控制出水BrO-3浓度。H2O2/O3高级氧化工艺对有机物的去除具有强化作用,出水UV254去除率可达50%以上。     

茜素红褪色分光光度法测定矿泉水中痕量溴酸根

在0.60 mol/L的盐酸介质中,BrO-3与溴化钾反应生成单质溴,单质溴氧化茜素红使其褪色,褪色程度(ΔA)与BrO-3浓度成比例.据此建立了测定矿泉水中痕量溴酸根新方法.结果表明,茜素红最大吸收波长为421 nm,BrO-3的线性范围为0.4～1.6 μg/mL(r=0.998 8),回归方程为ΔA=50ρ+0.0024,检出限为0.12 μg/mL,样品分析相对标准偏差为1.37%～1.48%,加标回收率为96.2%～103.4%.     

钼催化-共振瑞利散射光谱法测定痕量溴酸根

在盐酸介质及硼酸存在条件下,Mo(VI)催化溴酸根离子氧化I-形成I2,I2与硼酸及聚乙烯醇(PVA)反应形成蓝绿色络合物,在670nm处有一个最大吸收峰,在369nm处有一个最大共振瑞利散射峰。在选定的条件下,其吸光度和共振瑞利散射强度随着溴酸根浓度增大而线性增强,由此建立了光度法和共振瑞利散射法测定饮用水中溴酸根的新方法。BrO-3质量浓度分别在0.1~2μg/L和1~30μg/L与共振瑞利散射强度增大值ΔI和吸光度增大值ΔA呈线性关系,检出限分别为0.05μg/L和0.5μg/L。采用共振瑞利散射光谱法测定饮用水中的溴酸根,得到了满意的结果。     

连续流催化臭氧氧化控制溴酸盐生成的效能

考察了以滤后水为本底的连续流体系中,CeO2催化氧化抑制BrO3-副产物生成的效能．发现存在NOM的情况下,连续流O3／CeO2控制BrO3生成的优势仍很明显．分别考察了连续流运行状况下,不同的臭氧质量浓度、Br-质量浓度及接触氧化停留时间对O3／CeO2控制BrO3-生成量的影响．结果表明,在不同反应条件下,O3／CeO2都能明显控制BrO3-的生成．高臭氧投量（5mg／L）下,O3／CeO2氧化抑制BrO3-生成量的优势更明显,比单独臭氧氧化后的降低了73．8％．本实验所采用的Br-质量浓度范围（0～3mg／L）内,实际水体中Br-质量浓度的升高并不会减弱O3／CeO2抑制BrO3-生成量的优势．延长接触氧化的停留时间到9．8min会使得O3／CeO2抑制BrO3生成的效能更高,建议实际生产中采用10min左右的停留时间为宜．     

臭氧水-H2O2-金属离子联合液相氧化SO2的实验研究

为探讨金属离子浓度、液气比与SO2质量浓度对SO2脱除效果的影响,采用液相氧化方法吸收氧化烟气中的SO2,提出臭氧水-H2O2-金属离子联合液相氧化烟气中SO2的方法.分别研究臭氧水、金属离子、H2O2溶液、液气比、pH和SO2质量浓度等参数下SO2脱除效率.在臭氧质量浓度为1.32 g/m3的臭氧水中分别加入Mn2＋、Al3＋、Zn2＋、Fe2＋、Cu2＋五种离子与H2O2溶液构成吸收氧化剂,结果表明：臭氧水-H2O2-Mn2＋吸收氧化剂的SO2的脱除率明显高于其他类型.在Mn2＋浓度0.01 mol/L、H2O2浓度0.01 mol/L、液气比7 L/m3、pH=7的条件下,SO2的去除率为94.7％.     

铁型催化剂对臭氧氧化甲基橙的催化效能

以模拟染料废水甲基橙(MO)溶液为目标物,研究了Fe2+、Fe3+均相催化臭氧氧化及负载型铁氧化物非均相催化臭氧氧化对MO的去除特性,并探讨了在非均相催化剂活性炭负载Fe2O3(Fe2O3/AC)、活性氧化铝负载Fe2O3(Fe2O3/Al2O3)催化臭氧氧化体系中pH值、催化剂投加浓度、臭氧浓度、MO初始浓度等工艺参数的作用规律.结果表明,Fe2+、Fe3+、Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3的加入均能提高MO的脱色率和COD去除率,且Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3的催化效果更为显著;当Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3的投加浓度为1.0 g/L,臭氧浓度为15.0 mg/L,MO初始浓度为25.0 mg/L、pH值为5.0时,30 min时Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3催化臭氧体系降解MO的脱色率和COD去除率分别为89.26%、48.45%和80.34%、38.41%.     

O_3-BAC工艺对含溴水体消毒副产物生成势的影响

该文主要研究了含溴水体在经过臭氧-生物活性炭(O3-BAC)工艺处理前后消毒副产物生成势的变化。通过加氯培养测定三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)的生成势。结果表明:进水经过臭氧-生物活性炭系统处理后,总三卤甲烷(TTHM)和9种卤乙酸(HAA9)的生成势均降低了20μg/L左右,抑制率在30%以上。其中,主要去除的是一些含氯的消毒副产物如三氯甲烷、二氯乙酸和三氯乙酸的前体物。当原水中含有高质量浓度的Br-时,臭氧化可能会导致含溴消毒副产物(如三溴甲烷、一溴乙酸和二溴乙酸)占总消毒副产物的分配比例升高。同时,研究表明:活性炭对于溴代副产物(Br-DBPs)前体物的去除效果低于氯代副产物(ClDBPs),因此在经过Q3-BAC工艺处理后,消毒副产物生成势中,溴代产物所占分配比例进一步增加。     

渠化黄河河道与黄淮海平原可持续发展探讨

 黄河下游河道长近800km, 为地上悬河, 是海河和淮河两大流域的分水岭。黄淮海平原受黄河防洪工程保护的土地面积有12万km2, 范围涉及冀、鲁、豫、皖、苏5省24个地(市)110个县(市), 人口8510万, 耕地1.1亿亩。     

渠化黄河河道与黄淮海平原可持续发展探讨

黄河下游河道长近８００ｋｍ,为地上悬河,是海河和淮河两大流域的分水岭。黄淮海平原受黄河防洪工程保护的土地面积有１２万ｋｍ２,范围涉及冀、鲁、豫、皖、苏５省２４个地（市）１１０个县（市）,人口８５１０万,耕地１．１亿亩;黄河水资源供给范围涉及豫、鲁两省１６个...     

“借渭通黄”，造福于民

水是一切生命存在的基础。大量的数据事实表明 ,在干旱少雨的西北和华北地区 ,解决缺水问题已是当务之急。为此 ,一些专家学者围绕“水”提出了节水（如滴灌）、调水（如南水北调）甚至空中运水（如人工增雨）等好的建议。笔者认为 ,《科技导报》２０００年第６期发表的《“借渭通黄” ,节水治淤》一文 ,确是提出了一种新的思路。所谓“借渭通黄”工程 ,主要是打通西秦岭构造对黄河水的阻挡 ,在黄河上游西倾山和鸟鼠山筑坝引黄河水入渭河 ,借渭河通道引黄河水由潼关进入黄河下游。从更广泛的意义上看 ,结合黄河中上游引水固沙、小流域治理和…     

借渭通黄,节水治淤

 自1997年黄河下游出现226天、最长达704km的断流以来, 全国又一次关注黄河。黄河断流已成为我国最大的环境问题之一。引起了国家和学术界的高度重视, 多方面提出了对策和建议。现根据笔者几年来的研究, 提出一种新观点: 借渭通黄, 节水治淤。黄河断流直接影响到下游流域工农业生产和人民生活, 连续几年断流已影响到华北、华中区域的可持续发展。但黄河断流并非首次, 自上世纪以来, 有记载的大旱即95次、大水110次。在20世纪30年代就曾出现过前后历时10年的断流。黄河水养育了中华民族和中华文化, 但它的旱、洪、淤的问题几千年来一直严重危害下游760多km流域范围内人民的生存条件。     

借渭通黄,节水治淤

自１９９７年黄河下游出现２２６天、最长达７０４ｋｍ的断流以来 ,全国又一次关注黄河。黄河断流已成为我国最大的环境问题之一。引起了国家和学术界的高度重视 ,多方面提出了对策和建议。现根据笔者几年来的研究 ,提出一种新观点 :借渭通黄 ,节水治淤。黄河断流直接影响到下游流域工农业生产和人民生活 ,连续几年断流已影响到华北、华中区域的可持续发展。但黄河断流并非首次 ,自上世纪以来 ,有记载的大旱即９５次、大水１１０次。在２０世纪３０年代就曾出现过前后历时１０年的断流。黄河水养育了中华民族和中华文化 ,但它的旱、洪、淤的…     

质疑胶莱人工海河工程

在胶莱人工海河工程的所谓诱人前景背后,实际上存在4个立论误区:低估了征用土地、搬迁移民的规模与工程造价;其海水交换系统缺乏科学理论依据;泥沙淤积航道将无法保证正常航运;将海水引入陆地,存在海水污染土地、污染水资源、污染生态环境等问题。本文从这4个方面质疑了胶莱人工海河工程的科学性和可行性。     

西江北江水流量与其上空水汽汇的时间变化关系

 分析1958-2004年四季珠江水系的西江流域高要站和北江流域石角站水流量与相应子流域上空大气水汽汇的关系。结果表明,西江流域的水流量与大气水汽汇的年际年代际变化趋势在夏季是比较一致的,位相配合较好,其它季节稍微差一些;北江流域两者的关系在夏季和秋季都比较一致,春冬次之。     

东江流域河水电导率形成机制

 分别于枯水期和丰水期在东江流域包括干流和支流在内的100个站点实测河水的电导率及相关离子浓度,据此讨论了河水电导率的形成机制。结果表明,东江流域枯水期（1月份）河水电导率均值为853 μS/cm,丰水期（7月份）河水电导率均值为877 μS/cm。东江流域河水电导率（离子浓度）主要来自地表岩石和矿物的化学风化过程,人类活动对东江河水电导率的干扰较为明显,同时大气海盐沉降过程对东江河水电导率也产生一定程度的影响。运用非参数统计和空间分析等手段处理原始数据,定量地发现流域岩性、地貌、土壤、植被和人类活动等因素对河水电导率均具有大小不同的贡献。     

秃尾河、窟野河、孤山川流域土壤侵蚀类型区划分及泥沙来源分析

通过运用模糊聚类分析与综合分析相结合的方法，将毗邻的秃尾河、窟野河、孤山川三条河流域，划分为１１个基本土壤侵蚀类型区，分析了各类型区的泥沙来源及分布特点，为本区因地制宜地进行水土保持提供科学依据．     

泾河和渭河的水质特征研究

在实地调查的基础上，结合泾河和渭河的断面监测资料，分析了两河的泥沙含量及污染状况。认为其高泥沙含量是植被破坏、水土流失的结果；泾河和渭河的有机类污染非常严重，渭河的水质污染程度更甚于泾河。