真空紫外协同Co^(2+)催化过硫酸氢钾降解罗丹明B 被引量：5

1

作者 陈徐庆 唐玉朝 +4 位作者 伍昌年 黄显怀 王坤 朱先胜 陈彩虹 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期822-834,共13页

有机染料具有毒性强、色度高、不易降解等特性,为了高效去除有机染料,实验以真空紫外(VUV)为光源,研究了VUV协同Co^(2+)催化过硫酸氢钾(PMS)降解典型有机染料罗丹明B(RhB)的反应机制和转化途径.结果表明:①在RhB初始浓度为80 mg/L,Co^(... 有机染料具有毒性强、色度高、不易降解等特性,为了高效去除有机染料,实验以真空紫外(VUV)为光源,研究了VUV协同Co^(2+)催化过硫酸氢钾(PMS)降解典型有机染料罗丹明B(RhB)的反应机制和转化途径.结果表明:①在RhB初始浓度为80 mg/L,Co^(2+)和PMS投加量分别为15μmol/L、0.5 mmol/L的条件下,VUV/Co^(2+)/PMS体系反应10 min,RhB去除率可达99.1%.VUV/Co^(2+)/PMS体系对RhB降解遵循一级动力学规律,反应速率常数(k)随初始质量浓度的增加而减小.②溶液初始pH对反应速率有较大的影响,随着pH减小,反应速率也同时减小.投加量为30 mmol/L的HCO_(3)^(−)、Cl^(−)均表现出显著的抑制作用,相较于对照组,RhB去除率由99.1%分别降至66.0%、84.2%,而NO_(3)^(−)和SO_(4)^(2−)抑制作用不显著;印染助剂柠檬酸钠也会显著抑制RhB降解.③自由基捕获实验和电子顺磁共振(EPR)测试结果表明,VUV/Co^(2+)/PMS体系中存在的氧化物种包括硫酸根自由基(SO_(4)^(−)·)、羟基自由基(·OH)、单线态氧(1O2).④根据紫外可见吸收光谱和质谱结果,初步推断RhB分子降解主要通过活性氧(ROS)攻击造成共轭结构破坏和N-位脱乙基等作用.另外,对总有机碳(TOC)进行测试,30 min时RhB矿化度可达到43.8%.研究显示,VUV/Co^(2+)/PMS体系能够有效去除RhB. 展开更多

关键词 真空紫外 Co^(2+) 过硫酸氢钾 罗丹明B 活性氧

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基于机器学习的卫星遥感水质富营养化评价——以合肥市环城河为例 被引量：1

2

作者 张勇 王慧 +6 位作者 朱传华 周浩 詹宇 李灿 肖逸凡 杨丽丽 刘佳奇 《华东师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-8,112,共9页

以合肥市环城河为研究对象,使用线性回归、随机森林、支持向量回归和套索回归等机器学习模型挖掘Landsat8卫星数据和水质参数之间的关系,对遥感影像值的反射率和水质参数进行建模,并比较了4种不同模型的表现.结果显示,随机森林模型的表... 以合肥市环城河为研究对象,使用线性回归、随机森林、支持向量回归和套索回归等机器学习模型挖掘Landsat8卫星数据和水质参数之间的关系,对遥感影像值的反射率和水质参数进行建模,并比较了4种不同模型的表现.结果显示,随机森林模型的表现最好,对TN、TP、NH3-N反演模型的精度都能达到0.7以上;反演的水质参数浓度分布图表明TN、TP在环城河东北段的污染最严重,而NH3-N则在西南段的污染最严重;从水体富营养化分布图可以看出,环城河东段水体呈现中度营养状态. 展开更多

关键词 机器学习 Landsat8 富营养化评价

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原位生成纳米MnO_(2)胶体对Mn^(2+)的吸附机理实验研究

3

作者 张欣宇 唐玉朝 +6 位作者 王坤 黄显怀 尹翠琴 高和气 伍昌年 黄健 李卫华 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期16-25,共10页

该文用Mn^(2+)离子与KMnO4溶液反应,得到原位生成纳米MnO_(2)胶体,用该胶体颗粒对水中Mn^(2+)离子进行吸附。对原位生成MnO_(2)胶体采用光学显微镜、能谱分析、傅立叶变换红外光谱、粒度和Zeta电位分析仪进行表征,探究了原位生成MnO_(2... 该文用Mn^(2+)离子与KMnO4溶液反应,得到原位生成纳米MnO_(2)胶体,用该胶体颗粒对水中Mn^(2+)离子进行吸附。对原位生成MnO_(2)胶体采用光学显微镜、能谱分析、傅立叶变换红外光谱、粒度和Zeta电位分析仪进行表征,探究了原位生成MnO_(2)胶体对Mn^(2+)离子吸附机理,考察了原位生成MnO_(2)胶体浓度、吸附温度、吸附时间以及pH对原位生成的MnO_(2)胶体对Mn^(2+)离子吸附容量的影响。结果表明,原位生成MnO_(2)胶体对Mn^(2+)离子的吸附符合Freundlich吸附模型(R^(2)>0.97),说明发生了多层次吸附,最佳吸附时间为30 min,符合伪二级动力学方程(R^(2)>0.98);低浓度原位生成的MnO_(2)胶体吸附容量相较于高浓度更大,1 mg/L原位生成的MnO_(2)胶体在25℃下吸附容量能达到2 022.19 mg/g;低温有利于原位生成的MnO_(2)胶体对Mn^(2+)离子的物理吸附,高温有利于其表面羟基与Mn^(2+)离子络合;pH=8.03时原位生成的Mn O_(2)胶体对Mn^(2+)离子的吸附容量约为p H=4.56时的4倍且表面Mn-OH和羟基增多,45 mg/L的MnO_(2)胶体吸附容量达到1 647.13 mg/g;pH=4.56和pH=8.03条件下原位生成的MnO_(2)胶体吸附Mn^(2+)离子后Zeta电势值分别为-12.6、-1.10 m V,原位生成纳米MnO_(2)胶体对水中Mn^(2+)离子的吸附实际上是物理吸附、静电吸引、表面配位的共同作用。 展开更多

关键词 原位生成 纳米MnO_(2) 吸附除锰 影响因素 吸附机制

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真空紫外活化过氧化氢降解有机染料废水研究

4

作者 陈徐庆 唐玉朝 +6 位作者 伍昌年 朱先胜 陈彩虹 马雪雨 王坤 尹翠琴 高和气 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1587-1593,共7页

利用真空紫外(VUV)活化过氧化氢(H_(2)O_(2))产生更多的活性氧(ROS)对染料进行脱色去除,考察H_(2)O_(2)投加量、溶液初始pH值以及染料初始浓度对体系降解酸性红G(ARG)和罗丹明B(RhB)的影响。结果表明,H_(2)O_(2)投加量为3 mmol/L时,80 m... 利用真空紫外(VUV)活化过氧化氢(H_(2)O_(2))产生更多的活性氧(ROS)对染料进行脱色去除,考察H_(2)O_(2)投加量、溶液初始pH值以及染料初始浓度对体系降解酸性红G(ARG)和罗丹明B(RhB)的影响。结果表明,H_(2)O_(2)投加量为3 mmol/L时,80 mg/L的ARG和RhB在7 min时脱色率分别可达到96.3%和98.4%,ARG和RhB的去除率随着初始H_(2)O_(2)浓度的增加而增大,但超过3 mmol/L时,对染料的促进作用受到限制。染料脱色过程符合准一级动力学模型。在酸性条件下,染料的脱色降解拥有更高的效率,而碱性环境下降解受到了抑制作用。自由基捕获实验及EPR检测结果表明,羟基自由基(·OH)和单线态氧(^(1)O_(2))是主要的ROS,·OH占主要作用。无机阴离子(HCO_(3)^(-)、Cl^(-)、NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-))存在会抑制染料降解。通过紫外可见吸收光谱分析,初步推断ARG通过苯环先遭受攻击,之后偶氮键和萘环断裂,然后矿化;RhB主要是共轭结构破坏、N-位脱乙基、芳环开裂及矿化。 展开更多

关键词 真空紫外 酸性红G 罗丹明B 羟基自由基

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污水处理过程中磷回收理论与技术研究进展

5

作者 蔡玲 唐玉朝 +2 位作者 伍昌年 黄显怀 李卫华 《应用化工》 北大核心 2025年第7期1841-1846,共6页

污水中的磷是生态圈内磷元素流通的汇集点之一,通过技术手段从污水及污泥中回收利用磷,既能够解决磷污染问题,同时又能够实现磷资源的可持续利用。污水处理过程中磷的回收方法分为物理化学法和生物化学法,物理化学法主要包括MAP法、HAP... 污水中的磷是生态圈内磷元素流通的汇集点之一,通过技术手段从污水及污泥中回收利用磷,既能够解决磷污染问题,同时又能够实现磷资源的可持续利用。污水处理过程中磷的回收方法分为物理化学法和生物化学法,物理化学法主要包括MAP法、HAP法、蓝铁矿法、吸附/解吸法,根据剩余污泥中磷存在形式,将生物化学法分为富磷生物污泥、含化学磷污泥、好氧颗粒污泥磷回收技术3类。综述了污水和污泥中磷回收的方法、机理及影响因素,分别讨论了国内外磷回收技术研究现状、存在的不足和未来的研究方向。 展开更多

关键词 磷回收 污水污泥 物理化学法 生物化学法 影响因素

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厨余发酵液作外加碳源处理电镀废水的效能探究

6

作者 蔡玲 黄显怀 王坤 《工业水处理》 北大核心 2025年第8期96-103,共8页

电镀废水中含有多种重金属离子和高浓度的硝酸盐氮,需要投加大量的碳源来脱氮及维持微生物生长。将厨余垃圾发酵液(R1)与常用碳源葡萄糖(R2)处理电镀废水的效能进行对比,结果表明,R1对总氮、硝酸盐氮、氨氮、COD、混合重金属离子的去除... 电镀废水中含有多种重金属离子和高浓度的硝酸盐氮,需要投加大量的碳源来脱氮及维持微生物生长。将厨余垃圾发酵液(R1)与常用碳源葡萄糖(R2)处理电镀废水的效能进行对比,结果表明,R1对总氮、硝酸盐氮、氨氮、COD、混合重金属离子的去除效果均优于R2。在混合重金属离子的胁迫下,R1与R2中胞外聚合物(EPS)的分泌量大量增加,其中蛋白质(PN)含量增加明显,在第90天,R1中紧密结合型胞外聚合物(TB-EPS)含量约为R2的1.2倍;混合重金属离子的长期存在激活了抗性机制微生物生成更多的TB-EPS,而TB-EPS会络合重金属离子降低传质速度来阻碍重金属离子直接作用于细胞。在第15天,R1的抑制率达46.8%,R2的抑制率高达87%。对90 d的混合重金属离子污泥负荷进行检测,发现单位质量SS混合重金属离子的污泥负荷为(0.74±0.23)mg/g,R1抑制率稳定在31.6%左右,R2抑制率稳定在37.3%左右。厨余发酵液的投加降低了混合重金属离子的抑制作用,提高了处理系统对混合重金属离子的抗冲击负荷能力,所以厨余发酵液可以作为一种优质外加碳源处理电镀废水。 展开更多

关键词 电镀废水 厨余发酵液 胞外聚合物 电子体系传递活性 混合重金属离子

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反硝化除磷工艺进展及影响因素 被引量：7

7

作者 冯琪瑞 唐玉朝 +5 位作者 伍昌年 黄显怀 王坤 邵磊 陈姝婷 马雪雨 《环境监测管理与技术》 CSCD 2023年第4期7-12,共6页

阐述了反硝化除磷的基本机理与特点,介绍了基于反硝化除磷理论研发出的单污泥工艺和双污泥工艺流程,比较了各类工艺的优缺点,提出了相应的优化改进措施。分析了反硝化除磷系统的主要影响因素,包括碳源种类、pH值、电子受体、C/P比、污... 阐述了反硝化除磷的基本机理与特点,介绍了基于反硝化除磷理论研发出的单污泥工艺和双污泥工艺流程,比较了各类工艺的优缺点,提出了相应的优化改进措施。分析了反硝化除磷系统的主要影响因素,包括碳源种类、pH值、电子受体、C/P比、污泥龄等,提出了将处于实验阶段的新型工艺投入运行、探究多因素对系统脱氮除磷的综合影响等后续研究展望。 展开更多

关键词 反硝化除磷 工艺流程 影响因素 城市污水处理

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UV/乙酰丙酮高级氧化体系降解甲基橙的反应机理研究 被引量：2

8

作者 冯琪瑞 唐玉朝 +6 位作者 王坤 伍昌年 黄显怀 张欣宇 朱先胜 陈彩虹 刘俊 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期29-38,共10页

该文研究了UV与乙酰丙酮(AA)联用的高级氧化体系对甲基橙(MO)的降解反应机理。结果表明:UV/AA体系对MO的脱色效果远远优于UV/H_(2)O_(2)体系,当MO初始浓度为15 mg/L、AA投加量为0.5 mmol/L时,光解12 min后MO降解率可达98.4%。UV/AA体系... 该文研究了UV与乙酰丙酮(AA)联用的高级氧化体系对甲基橙(MO)的降解反应机理。结果表明:UV/AA体系对MO的脱色效果远远优于UV/H_(2)O_(2)体系,当MO初始浓度为15 mg/L、AA投加量为0.5 mmol/L时,光解12 min后MO降解率可达98.4%。UV/AA体系对不同初始质量浓度MO的降解均符合零级反应动力学模型,R^(2)>0.990。当pH=2.0左右时,6 min MO降解率为99.3%,较pH=9.0左右时提升58.1%。无机阴离子HCO_(3)^(-)对体系的抑制作用较为显著,低浓度Cl^(-)轻微促进,高浓度NO_(3)^(-)会产生抑制作用,SO_(4)^(2-)对降解速率无明显影响,印染助剂柠檬酸钠对MO降解会产生明显不利影响。自由基捕获实验和电子顺磁共振测试结果表明,UV/AA体系中的活性氧化物主要为^(1)O_(2)。TOC结果显示,体系具有一定的矿化能力,UV-Vis吸收光谱分析表明,12 min时偶氮键基本被破坏,AA浓度随反应进行而降低。依据液相色谱-质谱联用仪结果提出了MO在UV/AA高级氧化体系降解过程中的可能转化途径。 展开更多

关键词 乙酰丙酮 甲基橙 ^(1)O_(2) UV/AA 高级化学氧化

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改性沸石去除地下水中铁锰的研究进展 被引量：6

9

作者 张欣宇 唐玉朝 +3 位作者 王坤 尹翠琴 伍昌年 朱静坤 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期694-698,共5页

根据沸石的结构特征并利用沸石进行除铁锰的动力学机理总结了影响其除铁锰性能的材料自身的因素,综述了对沸石进行改性的方法以及改性前后的对比,其中包括在合成过程中在保证沸石基本框架的前提下,对影响沸石合成的因素,即硅铝比、杂质... 根据沸石的结构特征并利用沸石进行除铁锰的动力学机理总结了影响其除铁锰性能的材料自身的因素,综述了对沸石进行改性的方法以及改性前后的对比,其中包括在合成过程中在保证沸石基本框架的前提下,对影响沸石合成的因素,即硅铝比、杂质去除、碱度、结晶温度、晶化时间、导向剂的人为控制调节,以及进行微波、高温、涂层、化学药剂浸泡的预处理改性。为改性沸石后续研究提出参考和建议。 展开更多

关键词 地下水除铁除锰 合成沸石 改性沸石

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Ti-Al水滑石的制备及吸附水中低质量浓度F-性能 被引量：2

10

作者 陈彩虹 唐玉朝 +3 位作者 伍昌年 黄显怀 朱静坤 张良霄 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1813-1823,共11页

以AlCl_(3)·6H_(2)O和TiCl_(3)为原料、Na OH为沉淀剂,采用共沉淀法制备了不同n(Ti)∶n(Al)的双金属氢氧化物(Ti-Al LDHs),考察了其对模拟废水中低质量浓度F-的吸附性能。采用SEM、BET和XRD对Ti-Al LDHs吸附F-前后的样品进行了表征... 以AlCl_(3)·6H_(2)O和TiCl_(3)为原料、Na OH为沉淀剂,采用共沉淀法制备了不同n(Ti)∶n(Al)的双金属氢氧化物(Ti-Al LDHs),考察了其对模拟废水中低质量浓度F-的吸附性能。采用SEM、BET和XRD对Ti-Al LDHs吸附F-前后的样品进行了表征,探究了Ti-Al LDHs的投加量、初始溶液pH对Ti-Al LDHs除氟容量的影响,测试了其循环再生能力。对Ti-Al LDHs吸附F-的机理进行了推测。结果表明,Ti-Al LDHs稳定性较好,呈现层状结构且均匀堆积,主要以分散的无定形态存在,具有较宽的孔径分布和较大的比表面积(108.34 m^(2)/g);当n(Ti)∶n(Al)=2∶8、介质p H=6时制备的Ti-Al LDHs-1对F-具有最佳的吸附性能,在Ti-Al LDHs-1投加量为0.1 g/L、25℃、200 r/min、水浴恒温振荡12 h的条件下,Ti-Al LDHs-1的除氟容量最高,为63.08 mg/g;常温下,初始溶液p H=4时,投加量0.2 g/L的Ti-Al LDHs-1平衡除氟容量为47.59 mg/g,F-去除率为86.53%;共存阴离子(0~10mmol/L)对F-吸附的影响高低排序为HCO_(3)->CO_(3)^(2-)>SO_(4)^(2-)>H_(2)PO_(4)^(-)>Cl^(-)>NO_(3)^(-)。Ti-Al LDHs-1对F-的吸附更符合拟二级动力学模型(R^(2)>0.99),吸附等温线更符合Langmuir模型。经过4次吸附-解吸循环后,Ti-Al LDHs-1除氟容量仍可达初始的73%。吸附过程为离子交换、静电吸引和表面络合3种类型共同作用。 展开更多

关键词 双金属氢氧化物 共沉淀法 吸附 除氟 水滑石 水处理技术

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太湖沿岸浅水湖泊生态修复过程中生态系统健康评价 被引量：5

11

作者 张勇 李灿 +6 位作者 张华林 詹宇 王慧 肖逸凡 杨丽丽 刘佳奇 蒯正龙 《华东师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期17-28,共12页

为评估生态修复过程中太湖沿岸浅水湖泊的生态系统健康状况,于2022年对金墅港圩地水体进行了调查.构建了水生态健康综合评估指标体系,由目标层、准则层、指标层构成.其中,准则层由功能性、完整性、稳定性3项组成,指标层由综合水质、营... 为评估生态修复过程中太湖沿岸浅水湖泊的生态系统健康状况,于2022年对金墅港圩地水体进行了调查.构建了水生态健康综合评估指标体系,由目标层、准则层、指标层构成.其中,准则层由功能性、完整性、稳定性3项组成,指标层由综合水质、营养状态等14个大项参数和pH值、温度、溶解氧等28个小项参数构成,采用层次分析法分别确定了准则层和指标层的权重系数,再使用比值法统一量纲.结果表明,在生态修复过程中,功能评价指数在秋季达到最高,完整性评价指数在秋、冬两季优于春、夏两季,稳定性评价指数在夏季最高,有70%的点位处于“健康”水平,水生态健康综合评价指数持续上升.说明生态修复工程有效地促进了水生态系统的重建与恢复,这不仅对后续的修复和管理有重要意义,而且能为其他湖泊的水生态修复和评价提供借鉴. 展开更多

关键词 太湖流域 生态修复 水生态系统 健康评价体系

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低热-NaOH联合处理破解浓缩活性污泥释放碳源的试验研究

12

作者 马雪雨 唐玉朝 +5 位作者 蔡丽丽 伍昌年 薛莉娉 黄显怀 刘俊 宋永莲 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期240-248,270,共10页

以低热-NaOH联合处理破解剩余活性污泥,考察NaOH投加量、加热温度、反应时间对污泥破解释放碳源的影响,通过总氮去除率分析污泥破解液代替生物脱氮外加碳源的效率,并研究该方法对污泥减量化的效果。结果表明:SCOD溶出率随NaOH投加量、... 以低热-NaOH联合处理破解剩余活性污泥,考察NaOH投加量、加热温度、反应时间对污泥破解释放碳源的影响,通过总氮去除率分析污泥破解液代替生物脱氮外加碳源的效率,并研究该方法对污泥减量化的效果。结果表明:SCOD溶出率随NaOH投加量、加热温度和反应时间的增加而增大;当NaOH投加量为3.0g/L、加热温度为70℃、反应时间为24h时剩余活性污泥的破解效果最佳,污泥上清液中SCOD浓度可达1.829×10^(4)mg/L,总氮、氨氮、硝酸盐氮和总磷浓度分别达到943、419、487、204mg/L;污泥破解前后固体残渣中TSS含量由61.70 g/L下降至29.25g/L,VSS含量由31.95g/L下降至6.95g/L,生物减量化效果非常显著;污泥破解前后中值粒度D50分别为30.2、8.7μm,污泥破解过程中产生了大量的粒径为0.15μm左右的超细颗粒;扫描电镜结果显示污泥絮体和微生物细胞被破坏;在反硝化试验中,以最佳破解条件下释放的污泥破解液作为反硝化试验的补充碳源,结果显示COD利用率为83.4%,总氮的去除率为60.1%,脱氮的效果显著。低热-NaOH联合处理可在较低能耗下实现剩余活性污泥的碳源充分释放,且污泥减量化和资源化的效果优异,可为优化热碱法预处理剩余活性污泥提供依据。 展开更多

关键词 低热-NaOH联合处理 活性污泥 释放碳源 减量化 资源化 反硝化试验

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酸-低热联合处理对剩余污泥脱水性能的影响 被引量：5

13

作者 王坤 钱洁 +5 位作者 唐玉朝 黄显怀 伍昌年 张倩倩 袁文晨 牟为刚 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1679-1686,共8页

为有效降低城市污水处理厂剩余污泥含水率,通过酸-低热(温度<100℃)联合处理污泥,探索该方法对污泥的脱水性能.研究不同pH、反应温度、反应时间对污泥脱水性能的影响,并对污泥上清液中SCOD、蛋白质、多糖的浓度以及污泥Zeta电位和污... 为有效降低城市污水处理厂剩余污泥含水率,通过酸-低热(温度<100℃)联合处理污泥,探索该方法对污泥的脱水性能.研究不同pH、反应温度、反应时间对污泥脱水性能的影响,并对污泥上清液中SCOD、蛋白质、多糖的浓度以及污泥Zeta电位和污泥形貌进行分析,初步探讨其脱水的作用机理.结果表明:①酸-低热联合处理污泥时,污泥溶解性有机质大量释放,经过40 min反应,上清液中SCOD浓度达到925.76 mg/L,表明该方法能有效破解污泥EPS(胞外聚合物),释放内部结合水.②原污泥Zeta电位为-14.10 mV,酸-低热联合处理后降至-3.49 mV,污泥颗粒之间的静电斥力显著降低.③酸-低热联合处理有利于污泥的絮凝作用,显微镜观察处理后的污泥絮凝物大且结构紧密,污泥脱水性能得到改善.④试验获得的最佳处理条件为pH 3、温度90℃、加热时间40 min,在该条件下,污泥真空脱水初始速率可达20.67 mL min(以80 g原泥计),泥饼真空抽滤后含水率可降至63.05%.研究显示,酸-低热联合处理可有效提高剩余污泥脱水性能,并能释放较多溶解性有机质,抽滤后污泥含水率可降至接近60%,是一种可行的低能耗污泥脱水方法. 展开更多

关键词 剩余污泥 脱水 酸-低热处理 胞外聚合物 SCOD

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两段SBR串联工艺处理低C/N城市污水的效率研究 被引量：4

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作者 唐玉朝 陈徐庆 +7 位作者 薛莉娉 伍昌年 王坤 王品之 黄显怀 傅前君 刘俊 宋永莲 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期15-21,共7页

文章针对城市低碳氮比污水面临脱氮率低的问题,开发了两段SBR串联工艺系统(SBRⅠ→SBRⅡ),运行程序是SBRⅠ:进水→缺氧→沉淀→出水→好氧,SBRⅡ:进水→缺氧→好氧→沉淀→出水,研究了该工艺系统对城市低碳氮比污水的生物脱氮效率。结... 文章针对城市低碳氮比污水面临脱氮率低的问题,开发了两段SBR串联工艺系统(SBRⅠ→SBRⅡ),运行程序是SBRⅠ:进水→缺氧→沉淀→出水→好氧,SBRⅡ:进水→缺氧→好氧→沉淀→出水,研究了该工艺系统对城市低碳氮比污水的生物脱氮效率。结果表明,在进水碳氮比低至4.0左右时,两段SBR充水比均采用0.40,每个SBR运行周期均为8 h,出水总氮平均浓度低于6.5 mg/L。进水碳氮比对总氮去除率有明显影响,当进水碳氮比为3.5~3.7时,工艺的总氮去除率不低于80%;碳氮比>3.7时,总氮去除率在82%~84%;碳氮比接近5.0时,总氮去除率>86%;但碳氮比<3.4时,总氮去除率显著下降。碳源充足情况下,该工艺总氮理论去除率为:1-n~2,n为充水比,在实验的低碳氮比条件下,低充水比时实验脱氮率与理论值接近,而高充水比时脱氮率的实验值略高于理论值。两段SBR工艺的运行周期从8 h+8 h增加到12 h+12 h,或者投加3 g/L的粉末沸石作为氨氮吸附剂,均能够提高工艺系统总氮的去除率,总氮去除率可接近或超过90%。相对于传统生物脱氮工艺,虽然该工艺HRT较长,水头损失较大,但能够针对低碳氮比污水实现较深度脱氮,出水总氮浓度远低于国家标准(GB 18918-2002)限值,为低碳氮比城镇污水厂提标改造提供了一种新的方法。 展开更多

关键词 两段SBR串联工艺 碳氮比 充水比 NH~+4-N 生物脱氮

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pH值对旋流球磨破解污泥释放有机质影响的研究 被引量：2

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作者 唐玉朝 陈徐庆 +6 位作者 伍昌年 黄显怀 王坤 朱赵冉 黄健 刘俊 朱波 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期101-108,共8页

剩余污泥含有大量的有机质,对污泥进行破解将有机质转化为生物处理可利用的碳源,从而实现污泥资源化与减量化。该文探讨了pH值对低速水力旋流球磨剪切破解污泥释放有机质的影响,考察了不同pH值下污泥破解液中SCOD、核酸、蛋白质的释放... 剩余污泥含有大量的有机质,对污泥进行破解将有机质转化为生物处理可利用的碳源,从而实现污泥资源化与减量化。该文探讨了pH值对低速水力旋流球磨剪切破解污泥释放有机质的影响,考察了不同pH值下污泥破解液中SCOD、核酸、蛋白质的释放情况。结果表明,当pH值为9~11时,溶解性化学需氧量(SCOD)、核酸和蛋白质的释放均显著高于中性和酸性条件。碱性条件下经过4 h破解,破解液中SCOD最终释放量趋于平衡,浓度均值增加到3730~3830 mg/L,且基本达到释放的极限;继续增加破解时间,SCOD释放量增加不显著。当pH值为9~11时,经过3 h破解,核酸释放量趋于平衡,其浓度在690~720 mg/L。相反地,在中性或酸性条件下,SCOD、核酸和蛋白质释放速率较低,即使破解时间达到5 h,SCOD、核酸和蛋白质的释放也远没有达到平衡,且释放总量显著低于碱性条件。粒径分析结果表明,原污泥平均粒径由破解前的30.256μm降到13.66μm,粒径显著变小;在碱性条件下的破解过程中还发现出现大量峰值粒径为0.13μm的细颗粒,此粒度在中性和酸性条件破解过程中没有出现。扫描电镜表征表明,污泥破解后粒径显著减小,污泥絮体和细胞架构均被破坏。三维荧光显示污泥破解前和破解后有类色氨酸和腐殖酸类物质释放,碱性条件下破解有酪氨酸类蛋白物质溶出,而且腐殖质类物质可以彻底分解转化。 展开更多

关键词 污泥破解 球磨 碳源回收 有机物

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新生成Ti(OH)_(4)沉淀物对水中Mn^(2+)的吸附机理研究 被引量：2

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作者 薛莉娉 唐玉朝 +5 位作者 黄显怀 伍昌年 梁恒 胡伟 唐小斌 李卫华 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期530-537,共8页

采用氧化Ti^(3+)方法得到水合Ti(OH)_(4)絮体沉淀物,研究了以新生成Ti(OH)_(4)絮体作为吸附剂吸附去除水中Mn^(2+)的效率,分析了吸附热力学、动力学及吸附前后Ti(OH)_(4)絮体的ζ电位变化,研究了pH值和几种常见离子对该吸附的影响。结... 采用氧化Ti^(3+)方法得到水合Ti(OH)_(4)絮体沉淀物,研究了以新生成Ti(OH)_(4)絮体作为吸附剂吸附去除水中Mn^(2+)的效率,分析了吸附热力学、动力学及吸附前后Ti(OH)_(4)絮体的ζ电位变化,研究了pH值和几种常见离子对该吸附的影响。结果表明:Ti(OH)_(4)絮体对Mn2+的吸附可以较好地符合拟二级动力学模型;热力学结果显示,吉布斯自由能变化值ΔGΘ为负值,吸附反应可自发进行;吸附可以较好地用Langmuir等温式描述,pH值为7.0和8.5时,计算的Qmax分别为58.8 mg/g、92.6 mg/g,但pH值为8.5时不能排除Mn2+通过形成沉淀而去除的途径。在试验的条件下,吸附反应进行较快,吸附很快达到准平衡,而且平衡吸附容量与最大吸附容量在数值上较为接近,吸附性质属于单分子层化学吸附。吸附容量还与Ti(OH)4絮体表面的ζ电位值有一定的相关性,ζ电位值越低其对Mn^(2+)的吸附容量越大,并且吸附前后体系pH值的变化值(△pH)和Mn^(2+)的去除率(%)呈正向相关。水中NO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)、H_(2)PO_(4)^(2-)和HCO_(3)^(-)等离子可以促进Ti(OH)4对Mn2+的吸附,Ca^(2+)则表现出较强的抑制作用,而Na^(+)、K^(+)、Mg^(2+)、Cl^(-)等离子对吸附影响较小。Mn^(2+)的吸附机制实际上是静电吸引、表面配位、化学沉淀(高pH值时)的共同作用。 展开更多

关键词 环境工程学 Ti(OH)_(4)沉淀絮体 Mn^(2+) 吸附

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g-C_(3)N_(4)/壳聚糖复合微球对银离子的吸附性能及其拉曼应用研究 被引量：2

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作者 陈广洲 王铧 +1 位作者 吴国强 邓心悦 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期153-158,共6页

利用壳聚糖的吸附性能和石墨相氮化碳的光催化特性制备了g-C_(3)N_(4)/壳聚糖复合微球,并对银离子进行吸附还原,将所得产物应用于表面增强拉曼(SERS)基底来检测孔雀石绿(MG)。结果表明,制备的复合微球对银离子有较好的吸附容量,可达到15... 利用壳聚糖的吸附性能和石墨相氮化碳的光催化特性制备了g-C_(3)N_(4)/壳聚糖复合微球,并对银离子进行吸附还原,将所得产物应用于表面增强拉曼(SERS)基底来检测孔雀石绿(MG)。结果表明,制备的复合微球对银离子有较好的吸附容量,可达到152.17 mg/g,吸附银离子后的微球对孔雀石绿的吸附能力降至2%。SERS图谱的特征峰较易分辨,对MG的检测范围为1×10^(-7)~1×10^(-3)mol/L,但复合微球对孔雀石绿的降解能力会影响其长时间的拉曼检测。扫描电镜与能谱分析结果表明,复合微球表面较粗糙,有纳米银生成,分布较为均匀。XPS分析结果表明,复合微球表面主要为单质银。红外光谱分析表明,复合微球没有改变g-C_(3)N_(4)与壳聚糖原有的结构。 展开更多

关键词 壳聚糖 石墨相氮化碳 纳米银 表面增强拉曼 吸附降解

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UV_(185)对偶氮染料酸性红G的降解机理研究 被引量：9

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作者 陈徐庆 唐玉朝 +4 位作者 伍昌年 黄显怀 王坤 马雪雨 冯琪瑞 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期141-151,共11页

该文以UV_(185)为光源,研究紫外高级氧化技术对印染废水中酸性红G(ARG)的光降解反应机理。结果表明:UV_(185)对ARG降解具有显著效果,远远优于UV254光源,光照20 min后降解率可达97.4%。光照功率增加对ARG降解效果显著。酸性条件对ARG的... 该文以UV_(185)为光源,研究紫外高级氧化技术对印染废水中酸性红G(ARG)的光降解反应机理。结果表明:UV_(185)对ARG降解具有显著效果,远远优于UV254光源,光照20 min后降解率可达97.4%。光照功率增加对ARG降解效果显著。酸性条件对ARG的降解速率有提升作用,碱性条件有抑制作用,pH为3.0、6.7、9.0、11.0时,反应动力学常数分别是0.261、0.174、0.151、0.093 min^(-1)。降解反应动力学过程符合准一级动力学模型,R^(2)>0.990。自由基捕获实验说明UV_(185)光照中产生的活性物种·OH和^(1)O_(2)对ARG降解贡献程度较大,而·O_(2)_(-)无贡献。台式电子顺磁共振波谱仪检测到·OH和^(1)O_(2)存在,未检测到·O_(2)_(-)。CO_(3)^(2-)、Cl^(-)对ARG的降解存在着明显的抑制作用,各加入10 mmol/L时,20 min降解率分别降至对照试验的71.0%和80.7%;NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)对降解过程无明显影响。印染助剂柠檬酸钠、十二烷基苯磺酸钠的存在均显著阻碍ARG的去除。H_(2)O_(2)的存在能显著加快ARG的降解。根据UV-Vis吸收光谱显示,509 nm处吸收峰的强度不断减弱,ARG分子结构遭到严重破坏。在ARG降解过程中,共检测16种主要降解产物并提出了可能的转化路径。总有机碳数据显示,在30 min时ARG矿化度达到49.4%。 展开更多

关键词 UV_(185) 酸性红G ·OH ^(1)O_(2) 高级氧化

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NaOH改性活性白土对低浓度氨氮的吸附研究 被引量：5

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作者 陈徐庆 唐玉朝 +6 位作者 伍昌年 黄显怀 薛莉娉 王品之 王坤 刘俊 张彬彬 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期30-36,共7页

以NaOH溶液对活性白土进行改性,研究改性白土对低浓度氨氮的吸附性能。使用扫描电镜、傅里叶红外光谱、Zeta电位对吸附剂的表征结构进行分析。考察了pH、投加量、接触时间对氨氮去除率的影响,研究了改性吸附剂对氨氮的吸附动力学、热力... 以NaOH溶液对活性白土进行改性,研究改性白土对低浓度氨氮的吸附性能。使用扫描电镜、傅里叶红外光谱、Zeta电位对吸附剂的表征结构进行分析。考察了pH、投加量、接触时间对氨氮去除率的影响,研究了改性吸附剂对氨氮的吸附动力学、热力学、吸附等温线的特性,并对吸附机理进行探讨。结果表明:改性白土对氨氮的吸附符合准二级动力学模型。Langmuir吸附等温线模型能更好拟合改性白土吸附行为,拟合后的最大吸附量为5.4632 mg/g。改性后白土表面明显变得粗糙,孔径减小,氨氮吸附容量得到提升。当pH值为9.0,吸附剂投加量为2.5 g/L,吸附时间为2 h时效果最好,平衡时氨氮的吸附容量为5.2138 mg/g,去除率约为24%。傅里叶光谱表征了改性后的白土含有—OH,吸附后白土内部存在NH_(4)^(+)。 展开更多

关键词 活性白土 氨氮 吸附 NAOH

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活性污泥-悬浮生物膜系统处理低C/N污水深度脱氮性能 被引量：1

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作者 冯琪瑞 唐玉朝 +4 位作者 伍昌年 黄显怀 王坤 薛莉娉 蔡丽丽 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1697-1707,共11页

通过农业废弃物玉米芯悬浮生长生物膜的载体,构建了活性污泥-悬浮生物膜混合系统,以SBR工艺运行方式对低浓度低C/N污水的深度脱氮性能进行了研究.探究了挂膜启动阶段系统脱氮效果;在工艺稳定运行后,考察了温度、HRT、DO、进水C/N、进水p... 通过农业废弃物玉米芯悬浮生长生物膜的载体,构建了活性污泥-悬浮生物膜混合系统,以SBR工艺运行方式对低浓度低C/N污水的深度脱氮性能进行了研究.探究了挂膜启动阶段系统脱氮效果;在工艺稳定运行后,考察了温度、HRT、DO、进水C/N、进水pH等参数对工艺脱氮性能的影响.经过24 d挂膜后,结合污染物去除情况及镜检显示生物膜挂膜成功.运行结果表明,以预处理后的生活污水作为模拟原水,控制反应温度为26—30℃,HRT=8 h,COD/TN为(4.0±0.1),DO=(2.2±0.1)mg·L^(-1),进水pH=(8.0±0.1)的条件下,系统达到最佳运行条件,COD、NH_(4)^(+)-N、TN平均去除率分别为70.2%、94.8%和80.8%,平均出水COD、NH_(4)^(+)-N、TN浓度分别为14.89 mg·L^(-1)、0.57 mg·L^(-1)和2.40 mg·L^(-1).好氧阶段DO浓度对TN去除率有一定的影响,当好氧阶段DO浓度为(2.2±0.1)mg·L^(-1)时,TN去除率达到峰值84.38%.结果表明,活性污泥-悬浮生物膜混合系统处理低浓度低C/N污水具有优良性能,为低浓度低C/N污水的深度脱氮及玉米芯的资源化利用提供新的思路. 展开更多

关键词 玉米芯 悬浮生物膜 混合系统 低浓度 低C/N 深度脱氮

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