聚硅酸盐絮凝剂絮凝处理含油废水机理

采用测定废水添加絮凝剂前后Zeta电位变化、判别絮凝剂与废水胶粒结合键型、观察絮体的微观结构及测定絮体特性参数与絮凝剂及搅拌条件的变化关系,对合成的7种聚硅酸盐絮凝剂的絮凝机理进行了定性定量探讨。结果表明,系列聚硅酸盐絮凝剂都在不同程度上使废水Zeta电位显著降低,絮凝剂中Mn、B的引入可使絮体强度增强;絮凝剂絮凝性能是絮体多个参数综合的结果,絮体粒径的大小与絮体强度不成正相关,絮体粒径的大小不是决定除浊率的唯一因素,絮体粒径分布集中、强度因子大的沉降速度快,除浊效果好,因此进行水处理时须综合考虑。聚硅酸盐絮凝剂处理模拟含油废水效果好,是絮凝剂吸附电中和/压缩双电层、吸附架桥/沉淀网捕共同作用的结果。     

生物絮团技术在淡水虾养殖中的应用

生物絮团技术(BFT)在水产养殖中的应用是由以色列学者Avnimelech在1999年首次提出的,是指通过向养殖水体外加有机碳源调节水体的碳氮比(C/N),使水体中异养细菌大量繁殖以同化无机氮,将水体中残饵、养殖动物排泄物以及一些次级代谢产物等有害氮源转化成可以被吸收利用的菌体蛋白,即生物絮凝体,又称生物絮团。形成的生物絮团不但可以解决水体中腐屑和饲料滞留问题,而且可以被滤食性养殖动物摄食,实现了饲料蛋白的再利用。     

生物絮团对养殖水体水质和微生物群落功能的影响

为探讨生物絮团对养殖水体水质和微生物代谢功能的影响,采用水质分析和Biolog-ECO技术,分析了葡萄糖强化养殖水体培育生物絮团的过程中水质指标和微生物碳代谢变化特征。结果显示:(1)成熟的生物絮团有效降低了养殖水体氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮水平,并显著提高了养殖水体的总固体悬浮物(TSS)含量。(2)对照组和生物絮团组水体微生物样品平均颜色变化率(average well color development,AWCD)在培养108 h后趋于稳定,生物絮团组AWCD高出对照组18%;同时生物絮团系统水体微生物提高了对聚合物类和碳水化合物类的代谢强度;对比2组水体微生物代谢多样性指数发现,生物絮团组Shannon-Wiener指数和丰富度指数明显高于对照组(P0.05)。(3)2组水体微生物群落碳代谢特征PCA分析表明,主成分1(PC1)贡献度为66.9%,主成分2(PC2)贡献度为12.4%,2组水体微生物差异较大,碳代谢功能差异显著。因此,养殖水体应用生物絮团技术可以有效控制水质,增加水体微生物的代谢活性,影响水体微生物代谢功能。     

絮凝过程的分形研究进展

水体颗粒物的絮凝过程是影响污染物迁移转化的重要因素 ,已有多年的研究历史 .分形理论作为非线性数学的活跃分支 ,在絮体及絮凝这一与高度不规则结构相关联的研究中显示出很强的实用性 ,利用分形方法可以从更近于真实的角度来刻画絮体及其形成过程 .本文就国外在絮凝分形研究中的最新成果作一综述     

改性粉煤灰复配物絮凝除藻的初步研究

[目的]研究混凝剂对淡水藻华的去除效果。[方法]利用低成本的粉煤灰复配磁矿粉混合物絮凝吸附水中的污染物,并通过外磁场作用将絮体移出水体,分析水体中富营养化元素的去除率并初步探讨磁性混凝剂的除藻机理。[结果]结果表明,磁性混凝剂的投加量为200 mg/L时,处理后水样中的浊度、COD、总氮和总磷含量分别下降了97.38%,78.09%,51.01%和97.08%,为最佳投加量。对处理后的水进行细胞毒性实验和藻细胞培养实验,结果显示,混凝剂处理后的水与未处理的巢湖原水细胞毒性基本一致;藻细胞培养实验证明了在处理后的水中藻类无法生存。[结论]磁性混凝剂可迅速有效地将藻类移出水体,降低水中的总氮、总磷,从根本上抑制藻华的暴发。     

基于生物絮团原理的水质调控技术在三角鲂保种池塘中的应用

三角鲂是浙江省钱塘江流域的重要土著经济鱼类,养殖规模及效益日益增长。水质是限制三角鲂养殖的制约因素,基于生物絮团原理的水质调控技术是解决水产养殖产业发展所面临的环境制约和饲料成本问题的有效手段之一。本研究在三角鲂保种池塘水质引入以生物絮团为核心的水质调控技术,通过在养殖系统中添加有机碳源,平衡水体中的碳氮比例,结合充足的增氧曝气,促进养殖系统中异养菌群形成,转化水体中的无机氮,并合成自身蛋白质供养殖动物使用,达到净化水质、提供饲料来源的调控目的。     

生物絮团技术在水产养殖中的应用

生物絮团有望成为一种新的对抗水产养殖病原菌和减少水产养殖污染的有效方法,尤其是硝化型生物絮团养殖模式。生物絮团由细菌、藻类、原生动物及其胞外物等构成,其通过同化、硝化及光合作用可快速降低水体中的氨氮浓度,还可实现水体中营养物质再利用和养殖对象的生物防治。介绍了生物絮团技术的概念、组成、分类、主要功能及水处理优点,以期为水产养殖污染控制及废物资源利用提供参考。     

藻菌生物絮团中光照强度对凡纳滨对虾育苗效果的影响

为探究藻菌生物絮团系统中光照强度对于凡纳滨对虾幼体培育的影响,在实验桶上方分别设置了200 W(L200组)、100 W(L100组)和0 W(L0组)3种光照进行育苗实验,光照强度分别为(8422±195)lx、(4400±204)lx和(3±1)lx。整个养殖过程不换水,养殖14 d。结果显示:藻菌生物絮团系统能较好控制氨氮、亚硝氮等水质指标,增大光照强度能有效降低水体pH与碱度的下降幅度。L200组仔虾体长与体质量显著高于其他组(P<0.05)。高强度的光照提高了幼体存活率,降低了水体总弧菌数占比,但各组差异不显著(P>0.05)。L200组仔虾水分含量显著低于其他组(P<0.05)。光照强度对仔虾粗蛋白质与粗脂肪含量影响不明显。各组絮团营养成分无显著性差异(P>0.05)。实验表明,在藻菌共处型生物絮团系统中,施加一定光照强度可使水质更稳定,促进虾苗生长发育,对育苗生产有益。     

不同碳氮比对杂交鳢稚鱼生长及养殖水质的影响

【目的】研究在养殖水体中不同碳氮比对杂交鳢稚鱼生长及养殖水质的影响.【方法】在水体零交换条件下,以杂交鳢稚鱼为研究对象,通过添加葡萄糖,研究不同C/N对杂交鳢池生物絮团的形成与营养成分、养殖水质以及杂交鳢的生长性能与肌肉营养成分的影响,从而筛选出生物絮团形成所需的适合C/N.在室内塑料桶中分4组,对照组投基础饲料(C/N=7.6∶1);试验组分3组,在基础饲料中分别添加葡萄糖,控制C/N分别为10∶1、15∶1和20∶1.【结果】15d后15∶1组和20∶1组的生物絮团已经形成,碳氮比越高,其所形成的生物絮团的粗蛋白含量越低;当C/N≥10时,可形成较多的生物絮团,并有效的调节水质,降低水体中的氨氮、亚硝酸盐;当C/N超过15时,对杂交鳢稚鱼生长产生不利影响.【结论】在杂交鳢稚鱼养殖水体中维持碳氮比为10∶1~15∶1,可达到水质调控目的,维持生物絮团系统处于良好运行状态.研究结果为生物絮团技术在肉食性鱼类中的应用提供了理论依据.     

蒙脱石矿物材料絮凝剂的制备、絮凝效果及机理研究

为了降低絮凝剂毒性、提高絮体的分离效果,以无机矿物材料蒙脱石(MTS)为原料,通过酸改性,制备蒙脱石絮凝剂(MTSF),对比聚合氯化铝(PAC)絮凝剂来处理模拟废水。实验结果表明,MTS没有絮凝作用,但经过酸改性后的MTSF具有很好的絮凝效果,最大浊度去除率为96.73%,在絮体沉降速度及体积上,MTSF远优于PAC。MTSF絮凝机理是吸附-电中和,絮凝过程是固体颗粒和可溶性盐两者的协同作用,MTSF显示出较好的沉降性能和压缩性能,絮体达到沉降平衡后,其体积不足PAC的三分之一。MTSF与PAC絮凝剂复合使用,可有效地减少絮体体积,提高絮体沉降性能。总之,MTSF具有与PAC相同的絮凝效果,但是絮体的沉淀压缩性能远优于PAC,是一种综合性能优越的絮凝剂。     

Accretion of mudstone beds from migrating floccule ripples

Mudstones make up the majority of the geological record. However, it is difficult to reconstruct the complex processes of mud deposition in the laboratory, such as the clumping of particles into floccules. Using flume experiments, we have investigated the bedload transport and deposition of clay floccules and find that this occurs at flow velocities that transport and deposit sand. Deposition-prone floccules form over a wide range of experimental conditions, which suggests an underlying universal process. Floccule ripples develop into low-angle foresets and mud beds that appear laminated after postdepositional compaction, but the layers retain signs of floccule ripple bedding that would be detectable in the rock record. Because mudstones were long thought to record low-energy conditions of offshore and deeper water environments, our results call for reevaluation of published interpretations of ancient mudstone successions and derived paleoceanographic conditions.     

废弃铅锌冶炼企业重金属复合污染土壤淋洗修复效果研究

采用不同浓度的EDTA溶液对废弃铅锌冶炼企业重金属复合污染的土壤进行土柱淋洗修复试验,研究在不同浓度、不同淋洗速率和不同淋洗时间条件下,EDTA淋洗剂对土壤中重金属的去除效果,并采用连续分级的方法研究淋洗前后土壤中重金属的形态变化.结果表明:(1)用EDTA溶液对表面积为350 cm2,高度为15 cm,重金属铜(Cu)、铅(Pb)、锌(Zn)含量分别为462.76、2 043、3 260 mg/kg的土壤进行淋洗修复,当淋洗剂浓度为0.01 mol/L、淋洗速率为1 mL/min、淋洗时间为24 h时,淋洗效果最佳,对Cu、Pb、Zn的去除率分别达到57.01％、47.5％、61.6％.(2)用EDTA溶液对重金属污染的土壤进行淋洗,能有效去除土壤中的可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态以及有机结合态重金属,平均去除率分别为76.02％、60.9％、57.69％;而对残余态重金属的去除效果不太明显.由于以可交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态存在的重金属的移动能力及生物有效性都比较高,对环境危害大,EDTA淋洗可以有效去除这几种形态的重金属.因此,用EDTA溶液淋洗法修复重金属污染的土壤是切实可行的.     

中国南方土壤中白色土层的特征及其成因分析

为了解具有“漂白层”土壤的分布规律、准确识别“漂白层”,为土壤调查制图提供依据,从中国南方地区的浙江、福建和贵州等省采集了25个含白色土层的土壤剖面,分析这一地区土壤中白色土层的特征及其与地形、成土母质等的关系。结果表明,中国南方地区白色土层在质地、游离氧化铁和有机质含量等性状上有较大的变化。根据土壤颜色与游离氧化铁的剖面分布特征,可把研究的25个剖面中白色土层分为受母质影响的白色土层、受复合成土过程作用的白色土层和离铁作用形成的白色土层等3类。受母质影响的白色土层并非离铁作用的结果,其成因与母质中游离氧化铁含量较低或叠加母质有关;受复合成土过程作用的白色土层,其颜色与游离氧化铁存在不一致现象,白色土层是前期离铁作用的结果,而后期氧化铁在结构面上的淀积掩盖了漂白层的离铁特征;离铁作用形成的白色土层是真正用于土壤类别鉴定的“漂白层”,其游离氧化铁含量明显低于其上覆或下伏土壤,以河谷平原、丘陵山地缓坡及山丘凹垅中的分布最为集中,其微地形表现为地表倾斜、低凹,易接受附近高处的水流,但地表一般不会积水,具有土内侧向排水的特点。为了区别于受母质影响的白色土层,建议在“漂白层”的鉴定标准中增加游离氧化铁含量与其上覆或下伏土壤的比较,建议标准为“漂白层的游离氧化铁含量为其上覆或下伏土壤的75%以下”。     

Hexagonal mesoporous germanium

The blending of mesoporosity with the properties of semiconductors promises new types of multifunctional nanomaterials. It would be particularly interesting to combine the shape selectivity of a mesoporous oxide with the electronic and photonic characteristics of a useful semiconductor. We demonstrated the synthesis of a mesoporous germanium semiconductor using liquid-crystals-templated chemistry. The template removal was achieved by a two-step ion-exchange thermal procedure. This semiconductive mesoporous form of germanium possesses hexagonal pore ordering with very high surface area and exhibits strongly size-dependent optical properties as well as photoluminescence.     

氧化锰/凹土复合材料的制备与应用

[目的]研究氧化锰／凹土复合材料对硝基苯废水的处理效果。[方法]利用液相沉淀法制备氧化锰／凹土复合材料．用于对硝基苯废水的处理,同时测定处理前后废水的硝基苯含量变化。[结果]氧化锰／凹土复合材料对硝基苯废水处理效果较好,在投加量为1．5g,pH为4～5的条件下,复合材料处理后的废水硝基苯去除率为100％左右。[结论]氧化锰／凹土复合材料可用于硝基苯废水的处理。     

超声辅助CaO改性粉煤灰对Mn2+吸附性能研究

以CaO和粉煤灰为原料,超声辅助制备改性粉煤灰,利用SEM、FTIR对其微观形貌进行观察及结构表征,考察其制备及吸附条件对锰离子的吸附性能的影响。结果表明:制备时,当CaO与粉煤灰的质量比为1:10,超声时间为15min;吸附时,废水pH为6,吸附时间为120min,吸附剂用量为20g/L时,Mn2+去除率达91.2%。     

氧化钙法去除生物燃油生产废水中硫酸根工艺参数优化

为去除生物燃油生产废水中硫酸根,实现废水资源化利用。通过氧化钙沉淀法去除硫酸根离子并优化工艺参数。单因素试验确定脱硫最佳钙/硫物质的量比为1.6.1,硫酸根离子去除率可达95.52%。运用DesignExpert 8.06软件,设计二次正交旋转中心组合试验优化脱硫工艺参数,经模型拟合和方差检验验证,结果表明,最优脱硫工艺条件为温度30~50℃,转速190~210 r·min~(-1),时间3 h。氧化钙沉淀法可有效去除生物燃油废水中硫酸盐,为其厌氧发酵使用提供合理脱硫方案。     

氧化石墨烯改性海藻酸钠凝胶球的吸附性能

以海藻酸钠为基质、氧化石墨烯为改性添加剂,采用离子交换法制备了复合凝胶球,并将此凝胶球作为吸附剂,研究了吸附剂用量、pH值、温度和染料初始质量浓度对复合凝胶球去除水中亚甲基蓝染料的影响。结果表明:当吸附剂用量为4g、pH值为7、温度为45℃、亚甲基蓝初始质量浓度为40mg/L时,由Langmuir方程计算得凝胶球对亚甲基蓝的最大吸附容量为90.91mg/g。动力学研究表明,准二阶模型能够更好地拟合实验数据;等温吸附试验研究表明,Freundlich模型较好地拟合了实验数据;热力学研究表明该吸附过程是一个自发的吸热过程。凝胶球可循环再生,成本低廉,在染料废水治理方面有良好的应用前景。     

锰氧化物改性生物炭对水中四环素的强化吸附

以MnCl2为改性剂,制备锰氧化物改性生物炭(MBC),用于强化生物炭对水中四环素的吸附。采用比表面积法(BET)、X射线衍射(XRD)和红外光谱(FTIR)等手段表征其微观结构,并通过单因素试验研究改性前后生物炭对四环素的吸附行为和影响因素。结果表明,Langmuir模型计算的MBC最大吸附量为736 mg·g^-1,较原始生物炭提高了15倍。吸附符合准二级动力学模型,受物理化学过程控制,是一个自发的吸热过程。溶液pH、二价阳离子对吸附影响较大,而一价阳离子和共存腐植酸对吸附影响微弱。MBC吸附水中四环素主要是通过氢键作用、静电作用及锰与四环素之间的配位作用,吸附效果较BC显著提高,且环境适应能力更强,对去除水环境中的抗生素具有较好的应用前景。     

二氧化锰改性沸石去除水中铅的研究

[目的]研究MnO2改性沸石去除水中Pb^2＋的效果。[方法]比较沸石改性前后对Pb^2＋的静态平衡吸附量变化,着重考察吸附时间、pH值、干扰离子、竞争离子以及有机物对去除Pb^2＋效果的影响。[结果]结果表明,MnO2改性沸石对Pb^2＋有很好的去除效果,平衡吸附量由改性前的29．88mg/g提高到39．42mg/g。MnO2改性沸石对Pb^2＋的吸附速度快,吸附60min后吸附量可达饱和吸附量的80％以上。pH值对MnO2改性沸石去除水中Pb^2＋有很大影响,在pH=7时,去除效果最佳,达97．51％。水中干扰离子、竞争阳离子和有机物的存在,在一定程度上会降低PPb^2＋的去除效果;随干扰物质浓度的升高,MnO2改性沸石对Pb^2＋的去除率出现了明显的下降,但当干扰物质和水样中Pb^2＋浓度相当时,MnO2改性沸石可对Pb^2＋保持很高的去除率,在95％以上。[结论]该研究结果为有效地去除饮用水中的铅提供科学依据。