两种封端聚醚大单体及其共聚物制备与阻磷酸钙垢应用

采用烯丙基聚乙二醇单醚APEO10为原料制备了大分子单体磺酸盐封端聚醚APES10和羧酸盐封端聚醚APEC10并分别与小分子单体丙烯酸AA聚合生成两种聚羧酸类阻垢剂AA/APES10和AA/APEC10,用红外光谱、核磁共振对其结构进行了表征。实验确定了聚合反应单体最佳质量比为m(APES10):m(AA)=1:1,m(APEC10):m(AA)=2:3。通过静态阻垢实验对比了两种聚合物的阻磷酸钙垢性能。结果表明,合成的两种阻垢剂AA/APES10和AA/APEC10在临界值6 mg·L^-1时阻磷酸钙垢率分别为92%、100%,但羧酸盐封端聚醚大单体合成的阻垢剂AA/APEC10阻磷酸钙垢能力优于磺酸盐封端聚醚大单体合成的阻垢剂,且聚合物AA/APEC10只含碳、氢、氧、钠4种元素,无氮、磷污染,可以充当循环水用环保型阻磷酸钙垢阻垢剂。     

柚子皮基活性炭对水溶液中Cu（Ⅱ）的吸附及机制研究

为优化柚子皮基活性炭对水溶液中Cu(Ⅱ)去除条件及探究其吸附机制,采用SEM、XRD、FI-IR、N2吸附及热重分析对合成的柚子皮基活性炭进行表征,利用响应面优化柚子皮基活性炭优化吸附Cu(Ⅱ)条件,并采用动力学及等温吸附研究柚子皮基活性炭吸附Cu(Ⅱ)机制。结果显示,柚子皮基活性炭经MgCl2活化后,孔空隙结构变得更加发达、体积和表面粗糙度明显增加。合成的活性炭材料中有大量乱层状石墨微晶、类石墨微晶结构,以及大量-OH、-C=C及-C-H等基团,吸附平均孔径4.165nm,比表面积3.207m~2/g。响应面优化后,柚子皮基活性炭吸附Cu(Ⅱ)的最佳工艺条件为:温度20.04℃、初始pH=9、反应时间40min、初始Cu(Ⅱ)浓度60mg/L,预测去除率为84.99%,实际去除率为84.14%。影响柚子皮基活性炭吸附Cu(Ⅱ)条件大小排序为:初始pH温度初始Cu(Ⅱ)浓度反应时间。柚子皮基活性炭吸附Cu(Ⅱ)符合准二级动力学及Langmuir等温吸附模型。     

化工单元操作课程教学探索与实践

根据环境监测与治理技术专业的特点及学生学习中存在的问题,对化工单元操作课程的教学工作进行探索,发现结合专业行业背景对化工单元操作教学内容整合,形成由基础理论与实践训练项目组成的模块化教学,将理论知识贯穿于学习情境和实践项目中,配合工程实际案例和多媒体教学,有利于学生对知识的理解掌握及实践动手能力的增强,同时在教学过程中注重培养学生的经济观念和工程观念,使学生树立工程意识。     

水解酸化/三级生物接触氧化工艺处理屠宰废水

某新建肉类屠宰与加工企业采用水解酸化/三级生物接触氧化为主的工艺处理屠宰废水。经过实际调试运行,废水处理系统运行稳定,工艺运行成本低、处理效果好,对COD、BOD5和SS的去除率均在95%以上,出水水质达到《肉类加工工业水污染物排放标准》(GB 13457—92)的一级标准。     

基于体外模拟法评价南京某污灌区土壤及蔬菜重金属污染现状

为探究南京市郊某污灌区环境治理效果、小白菜中重金属健康风险及其根际土壤重金属超标情况,采用靶标危害系数及体外模拟法对研究区小白菜重金属健康风险进行评估,利用农用地土壤污染风险管控标准(试行)(GB 15618—2018)对比小白菜根际土壤重金属超标情况。结果显示,Cd在小白菜根际土壤中最小值达到0.95mg/kg,最大值达到了1.14mg/kg,平均1.05mg/kg,超过农用地土壤污染风险管控标准。对于成人和儿童,其THQ的最大值从大到小排序为Cu>Pb>Cr>Cd>Zn,小白菜对成人及儿童的HI值分别为6.75×10^-3和5.76×10^-3,两者均小于1,表明使用该模型评估得出小白菜中重金属对暴露人体造成的健康影响不明显。成人通过食用研究区小白菜日均摄入Pb、Zn、Cu和Cd的含量范围依次为337~430、3 294~3 025、359~540及288~483mg。儿童通过食用研究区小白菜日均摄入Pb、Zn、Cu和Cd的含量范围分别为221~282、1 985~2 162、235~354及189~317mg。综上所述,重金属生物可给量均未超过每周可耐受摄入量值,证明食用污灌区小白菜不存在重金属健康风险。与前次研究相比(采样时间相隔七年),相关部门对该区域环境治理取得了很好的效果,但还应注意Cd在土壤及小白菜中的迁移及富集。     

BP-PSO优化改性凹凸棒土吸附Pb(Ⅱ)条件及其机制研究

为探究Keggin离子改性凹凸棒土对Pb(Ⅱ)的吸附性能及获得Pb(Ⅱ)最大去除率,采用响应面(RSM)及反向传播神经网络结合粒子群算法(BP-PSO)对去除条件进行优化,利用X射线光电子能谱仪表征、动力学、等温吸附及热力学研究对吸附机理进行探讨,采用可渗透反应墙对Pb(Ⅱ)去除进行动态模拟.XPS表征结果显示Pb(Ⅱ)被吸附到改性土表面,该吸附过程并未发现氧化还原反应.RSM优化下,预测和实际Pb(Ⅱ)最大去除率分别为83.85％和81.24％,相对应的去除条件:反应时间为50.02 min、初始Pb(Ⅱ)浓度为150 mg/L、温度为20℃及初始pH值为7.BP-PSO优化下最大去除率为85.68％,对应的实验条件:温度为20℃,反应时间为52.28 min,初始Pb(Ⅱ)浓度为250 mg/L,初始pH值为7,在此条件下验证实验值为84.41％.BP-PSO更合适用于优化改性凹凸棒土吸附水溶液中Pb(Ⅱ).改性凹凸棒土对Pb(Ⅱ)的吸附为吸热、自发及熵驱动的过程.可渗透反应墙中对Pb(Ⅱ)去除率的去除效果不理想.     

可渗透反应墙结合CoFe2O4/GO纳米复合材料去除模拟废水中Pb(II)及其吸附机理研究

为探究氧化石墨烯负载高铁酸钴(CoFe2O4/GO)纳米复合材料性质及其对水溶液中Pb(II)的去除效果,采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、超导量子干涉仪(SQUID)、拉曼光谱及N2吸附对合成的CoFe2O4/GO纳米复合材料进行表征,利用可渗透反应墙对材料实用性进行探究,探索反应过程中不同酸度及温度对Pb(II)去除效果的影响,并利用动力学及等温吸附对CoFe2O4/GO纳米复合材料去除水溶液中Pb(II)的机理进行研究。结果表明,XRD表征发现GO的晶面及CoFe2O4的立方晶系尖晶石型结构。FTIR光谱显示Co-O和Fe-O振动,且CoFe2O4/GO表面含有大量-OH、-C=O、及-COO-等不饱和基团。SEM谱图观察到出CoFe2O4发生了部分团聚,且观察到存在一些空隙结构,其平均粒径为48.93 nm。XPS表征观察到CoFe2O4/GO表面含有C、O、Fe、Co等元素,且有Co2p存在。通过CoFe2O4/GO磁性表征,其饱和磁化强度约为27.01 emu/g。该复合材料D峰：G峰的比值较高,表明含有大量含氧基团。CoFe2O4/GO的BET比表面积为148.672 3 m2/g,孔径集中在3.93 nm左右。可反应渗透强处理模拟废水,在100 min后逐渐达到饱和,在4次内重复利用该材料可取的很好效果。pH值在8时为反应体系最优酸度,随着温度的升高,Pb(II)去除率随之增加,温度升高有利于吸附。Freundlich吸附等温方程及准二级动力学更适用于描述CoFe2O4/GO吸附Pb(II)的过程。可渗透反应墙结合CoFe2O4/GO纳米复合材料去除模拟废水中Pb(II)具有良好效果。     

南京某污灌区蔬菜中重金属含量及健康风险研究

采用火焰原子吸收光谱法测定了南京市某污灌区蔬菜中的重金属含量,并与国内蔬菜标准进行比较;运用目标危害系数(the target hazard quotient,THQ)方法评价了当地居民摄食蔬菜导致的健康风险,并比较了成人和儿童居民THQ值大小。结果表明,蔬菜中Pb含量符合我国无公害绿色蔬菜标准,Cr、Zn和Cu含量超标;成人和儿童均存在因摄食蔬菜导致的Cr和Cu潜在健康风险,成人和儿童重金属复合风险系数分别为11.857和15.569,复合风险主要由Cr引起。各单一重金属对成人和儿童复合风险的贡献率基本相同,儿童因摄食蔬菜导致的重金属健康风险大于成人。     

纳米TiO2-Cu2O可见光下光催化降解活性艳红及其机理研究

采用钛酸丁酯水解和肼还原醋酸铜的方法制备出TiO2-Cu2O复合氧化物,研究了TiO2-Cu2O复合光催化剂在可见光照射下光催化降解活性艳红X-3B的性能,考察了催化剂组成、催化剂投加量、溶解氧、H2O2等对光催化反应的影响,探讨了Cu2O及TiO2-Cu2O光催化降解有机污染物的机理。结果表明,由于TiO2和Cu2O之间存在协同作用,使得复合氧化物的活性比单一的Cu2O高。Cu2O光催化的氧化物种为·OH和光生空穴。光生电子(e-)还原吸附在Cu2O表面上的氧,产生超氧阴离子,然后再进一步生成·OH,光生空穴(h+)无法直接将吸附在Cu2O表面的OH-氧化成·OH。     

棉浆废水色度的预处理试验研究

分别采用电解、电解+水解酸化、水解酸化+好氧、脱色絮凝+水解酸化+好氧工艺处理河北吉藁化纤有限公司的棉浆原液废水(COD、色度高达4484 mg/L、1 250倍),并分别用MD-02脱色剂和次氯酸钠处理该公司污水处理厂的出水(COD、色度分别为611.2 mg/L、500倍).试验结果表明:电解工艺可较大幅度地降低废...