XHIT型中孔煤质炭饱和态特性及热再生回用效能

对XHIT型中孔煤质炭构建的生物增强活性炭中试(处理体积流量1.0 m~3/h)净水效能、饱和炭(S-XHIT)特性、热再生条件及再生炭(TR-XHIT)回用效能进行了研究。结果表明,XHIT累计可处理水量和COD_(Mn)总量分别为96.06 m~3/kg(562 d)和121.0 mg/g。S-XHIT表面生物量达到44.52 mmol/g,比表面积(S_(BET))、总孔容(V_T)和中孔容(V_(me))的降低率分别为33.90%、54.77%和59.85%。热解失量和响应曲面实验表明,热再生优化炭化和活化温度分别为600℃(15 min)和820℃(120 min),该条件下TR-XHIT的失量率为10.77%;S_(BET)、V_T和V_(mes)分别达到1 018 m~2/g、0.885 6 cm~3/g和0.532 6 cm~3/g。基于RT-XHIT构建的BEAC中试工艺体系累计可处理水量和有机污染物总量分别为65.18 m~3/kg(404 d)和91.75 mg/kg。     

紫外/氯耦合处理饮用水中氨氮的响应面优化

基于响应面优化法,研究紫外/氯耦合处理饮用水中氨氮的效能。考察氯氮质量比、紫外辐射时间和pH值3个影响因素及其交互作用对氨氮去除的影响,采用二阶方程进行数学模拟,并优化工艺条件。结果表明,紫外/氯耦合技术能有效去除氨氮,三因素均对氨氮的去除影响显著,各因素的交互作用也显著存在。数学拟合模型的相关系数较高(R2=0.992),模型回归性好。满足饮用水氨氮出水要求(0.5 mg·L?1)的最优工艺条件为:氯氮质量比4.00,紫外辐射时间6.00 min和pH值7.5。验证实验结果与预测值的偏差仅为0.64%,响应面拟合方程可用于氨氮去除率的预测和最优工艺条件的确定。紫外/氯耦合技术是一种新型的氨氮去除方法,具有投药量小、去除效率高、操作简单等优点。     

适宜松花江源水特性及生物增强的活性炭优选

为选择出一种适宜松花江水源水生物强化的活性炭,利用3种活性炭(XYK、YM和GAC15)构建了生物增强活性炭(BEAC)和普通生物活性炭(BAC)工艺体系。以经过常规处理后的松花江水为进水,研究了活性炭类型对BEAC和BAC工艺去除有机污染物效能的影响、停留时间和臭氧含量对工艺的影响以及活性炭类型对功能菌生物量及生物活性的影响。结果表明,富含中孔的新型炭(XYK)净水效能最优,更适宜生物强化,启动期间B-XYK对COD_(Mn)和UV_(254)的最大去除率分别为86.65%、93.00%。停留时间25 min、臭氧投加量2.5 mg/L时出水COD_(Mn)达最低,但其对去除UV_(254)的影响较小。     

粉末活性炭一混凝联用工艺强化去除毒死蜱试验研究

针对受毒死蜱污染的水源水,通过小试研究了粉末活性炭(PAC)-混凝联用工艺对毒死蜱的去除效果.结果表明混凝工艺对毒死蜱具有一定的去除效果,但当原水中毒死蜱浓度较高时,混凝后毒死蜱浓度高于《生活饮用水卫生标准》 (GB 5749-2006) 30 μg/L的限值,因此为使出水达标还需增加PAC吸附处理措施;针对原水中不同初始浓度的毒死蜱(超标5～50倍),调节PAC投量(10～60mg/L),吸附30 min后,再投加30mg/L聚氯化铝,经PAC-混凝联用工艺处理后出水中毒死蜱浓度小于30 μg/L,满足《生活饮用水卫生标准》要求.PAC-混凝联用工艺可以作为水源水突发毒死蜱污染时的应急处理措施.     

负载金属捕获剂改性PAC吸附低温水中低浓度Cr(Ⅵ)特性

针对低温微污染水中(275 K)低浓度Cr(Ⅵ)离子(0.500 mg·L^-1),制备基于表面负载食品级单宁酸为金属捕获剂的改性PAC(TA-PAC),以HNO₃、NaOH氧化改性PAC为对照,研究了TA-PAC的表面物理化学特性和吸附性能,并进行了pH影响和吸附等温线拟合研究。结果表明:TA-PAC的比表面积、总孔容积和表面极性大小最佳。TA-PAC对低温水中Cr(Ⅵ)及总铬的去除效果优于N-PAC和OH-PAC。酸性范围内(pH=3.0~6.0)TA-PAC对Cr(Ⅵ)及总铬的去除率均大于碱性范围(pH=7.0~10.0)。Freundlich 双参数吸附等温式对TA-HNC吸附水中低浓度总铬的吸附等温线拟合效果最好(R²=0.9941)。TA-PAC吸附低温水中低浓度Cr(Ⅵ)是一个极为复杂的过程,主要吸附机理可能包括表面还原作用、酯化/螯合作用和离子交换作用等。     

双级生物增强活性炭工艺对低温微污染原水中氨氮的净化效能

以新型高效煤质活性炭(XHIT)和低温异养硝化菌群为基础构建了双级生物增强活性炭(T-BEAC)工艺,针对北方某地表水源水,研究了T-BEAC对冬季低温水中NH_3-N及COD_(Mn)的去除效能,以及对亚硝酸盐与硝酸盐的控制特征,并考察了不同运行时间下功能菌群在活性炭表面的分布特征。结果表明:水温为2℃时,采用T-BEAC工艺,氨氮的最大去除绝对平均值达到0.293 mg/L,其中50%的氨氮转化为硝酸盐,亚硝酸盐无积累现象;当通水倍数达到15.3 m~3水/(kg活性炭)时,T-BEAC工艺对高锰酸盐指数的去除率达93.9%。运行至第70 d时,活性炭表面形成稳定的生物膜,生物量和脱氢酶活性分别达到3.62×10~9CFU/(g活性炭)和19.56 mg TF/(L·h)。     

CaCl2/石墨烯复配对活性炭-甲醇工质对吸附解吸特性的影响

为同步增强活性炭-甲醇吸附制冷系统的热质传递能效,本文在压块活性炭制备工艺中引入炭素前驱体原位CaCl₂浸渍嵌合与石墨烯复配过程,制备了中、微孔同步发达的新型炭材料CA-GC及石墨烯复配炭SC-GC;并对其吸附/解吸特性、导热系数及制冷特性进行对比研究。结果表明：CaCl₂浸渍嵌合显著提升了炭表面及炭骨架内部的钙氧化物吸附点位丰度(灰分达到19.38%),从而显著提升了CA-GC的Sokoda&Suzuki平衡吸附量((533.38±6.97) mg/g)和导热系数((1.058±0.77) W/(m·K))。石墨烯的复配过程进一步强化了复合炭材料SC-GC的导热系数((2.61±0.15) W/(m·K))和平衡吸附量((712.84±30.66) mg/g)。当解吸温度为100℃,循环时间60 min时,基于SC-GC构建的吸附制冷床连续制冷循环脱附量、制冷量和制冷功率分别达到(533.10±14.17) mg/g、(486.95±9.79) kJ/kg和(973.86±15.28) kJ/(kg·h)。     

孔结构分布对活性炭-甲醇工质对吸附制冷特性的影响

本文通过前体物复配、催化炭化、CO2接触氧化与梯度催化活化相结合的改进工艺,对压块活性炭的孔结构进行原位调控,制备了中微孔同步发达的GHUM型与中孔发达的SX-100型活性炭;以微孔炭GDWK-02为参比,研究了孔结构分布调控对活性炭-甲醇工质对的吸附/脱附特性及制冷性能的影响。结果表明：中微孔同步发达的GHUM炭孔结构促进了对制冷剂的凝聚与扩散作用,对甲醇的吸附量（368.04mg/g±4.64mg/g）、脱附量（375.92mg/g±7.38 mg/g）及表面扩散系数（299.32±123.16）较SX-100和GDWK-02均有所提升;且脱附温度为100 ℃时,GHUM型吸附床内部传热温差高达50 ℃,制冷室平均温度维持在23±1 ℃,系统制冷量和制冷功率分别可达286.12 kJ/kg、357.65 kJ/(kg?h),满足夏季制冷送风空调系统维持室内恒温的需求,且显示了良好的传热和制冷性能。     

污泥吸附剂的物理化学性质及在国外的应用

污泥可以用来制作吸附剂。本文简要介绍了污泥的组成、不同制备条件下污泥吸附剂的物理化学性质及其在液相吸附中的研究和应用现状。采用碱性金属氢氧化物特别是KOH作活化剂可以获得比表面积很高的吸附剂,而经炭化和物理活化法制备出的吸附剂比表面积较低。污泥吸附剂的表面pH值可以通过选择不同的制备方法来进行控制,对污泥进行炭化是制备碱性吸附剂的一种有效手段。污泥吸附剂广泛应用于液相吸附中,其对金属离子、染料、酚类化合物均有较好的去除效果。污泥制备吸附剂技术在污泥处理领域有着广阔的应用前景,为我国污泥的资源化利用提供了新途径。     

紫外/氯耦合处理饮用水中氨氮的响应面优化

基于响应面优化法,研究紫外/氯耦合处理饮用水中氨氮的效能。考察氯氮质量比、紫外辐射时间和pH值3个影响因素及其交互作用对氨氮去除的影响,采用二阶方程进行数学模拟,并优化工艺条件。结果表明,紫外/氯耦合技术能有效去除氨氮,三因素均对氨氮的去除影响显著,各因素的交互作用也显著存在。数学拟合模型的相关系数较高（R²=0.992）,模型回归性好。满足饮用水氨氮出水要求（0.5 mg·L^-1）的最优工艺条件为：氯氮质量比4.00,紫外辐射时间6.00 min和pH值7.5。验证实验结果与预测值的偏差仅为0.64%,响应面拟合方程可用于氨氮去除率的预测和最优工艺条件的确定。紫外/氯耦合技术是一种新型的氨氮去除方法,具有投药量小、去除效率高、操作简单等优点。