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FeOCl芬顿反应过程中废水pH缓冲性与TOC降解特征
1
作者
鞠林聪
马宏瑞
+2 位作者
陶坤
朱超
郝永永
《环境化学》
北大核心
2025年第4期1457-1467,共11页
FeOCl作为一种非均相芬顿催化剂,在宽泛的pH范围内表现出优异的催化能力,但其pH适应性受水质影响显著.本研究采用部分热解法制备了FeOCl催化剂,并以制革生化尾水为对象,探讨了FeOCl芬顿反应过程中废水pH缓冲性对总有机碳(TOC)矿化效果...
FeOCl作为一种非均相芬顿催化剂,在宽泛的pH范围内表现出优异的催化能力,但其pH适应性受水质影响显著.本研究采用部分热解法制备了FeOCl催化剂,并以制革生化尾水为对象,探讨了FeOCl芬顿反应过程中废水pH缓冲性对总有机碳(TOC)矿化效果的影响,并与没食子酸(GA)单一模拟物条件下的行为进行了比较.研究表明,在最佳反应条件下(6 mmol·L^(-1)H_(2)O_(2),3.5 g·L^(-1)FeOCl),FeOCl通过水解和芬顿过程可产生约7.6×10^(-4)mol·L^(-1)的H^(+),使初始pH由中性快速降低至pH3—4之间,此时TOC矿化率可达70%左右.对于实际废水,本工艺运行条件下,FeOCl可引入约3.75×10^(-3)mol·L^(-1)的H^(+),仅需加酸补充2.25×10^(-3)mol·L^(-1)的H^(+)即可将pH调至4,在初始pH6时即可达到传统芬顿最适pH条件下的矿化效果.FeOCl在废水中对有机物的物理吸附以及Fe^(3+)与羧基的络合导致活性Fe位点减少,是催化剂逐渐失活的主要原因.通过酸洗协同超声处理,可以有效脱附有机物并暴露更多的表面活性位点,使其循环次数提升至10次以上.
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关键词
FeOCl
非均相芬顿
PH
缓冲性
高级氧化
废水处理.
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职称材料
制革含硫废水的好氧生化调质过程研究
2
作者
孙恬
马宏瑞
+1 位作者
陶坤
徐芝芬
《应用化工》
北大核心
2025年第1期50-56,共7页
通过探究纯氧氧化、生化氧化和污泥吸附对硫化物的转化影响以及在硫化物存在条件下微生物群落变化,分析了制革含硫废水中硫的生物转化过程及微生物群落响应。结果显示,与好氧生化S^(2-)最高转化率61.0%相比,硫化物纯氧氧化为硫酸盐的转...
通过探究纯氧氧化、生化氧化和污泥吸附对硫化物的转化影响以及在硫化物存在条件下微生物群落变化,分析了制革含硫废水中硫的生物转化过程及微生物群落响应。结果显示,与好氧生化S^(2-)最高转化率61.0%相比,硫化物纯氧氧化为硫酸盐的转化率仅为3.7%。停留时间为24 h时,好氧生化过程中S^(2-)的去除率超过98%,75%以上的S^(2-)是通过污泥吸附和生化氧化进行转化的,12.5%~16.5%的S^(2-)通过气体吹脱逸出;同时在好氧生化过程的污泥表面发现有单质硫存在,且大多以硫粒的形态赋存。现场小试证明,即使高浓度的COD_(Cr)和硫化物直接进入系统,平均COD_(Cr)削减率仍达94.4%,但硝化过程受到硫化物毒性的显著影响。微生物群落结构分析显示,制革含硫废水直接生化提升了好氧活性污泥中微生物的生长、繁殖和明显的种群变异,同时在处理过程中形成了较为稳定的生态网络,提高了系统的抗逆性。
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关键词
制革含硫废水
好氧生化
活性污泥
微生物群落
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职称材料
工程纳米氧化锌暴露下的土壤微生物生态弹性评价
3
作者
朱超
丁泽
+4 位作者
陶坤
蒙芷芊
和苗
赵诣
南康康
《陕西科技大学学报》
北大核心
2025年第3期28-37,共10页
纳米氧化锌(ZnO)作为一种重要的纳米材料,被广泛应用于工业和日常产品中,导致其在环境中的暴露水平和累积量显著提升,亟需系统评估其生态风险.本研究通过ZnO工程纳米颗粒(ZnO-ENs)的急性(200 mg/L,7天)和不同水平下(0、10、100、500 mg/...
纳米氧化锌(ZnO)作为一种重要的纳米材料,被广泛应用于工业和日常产品中,导致其在环境中的暴露水平和累积量显著提升,亟需系统评估其生态风险.本研究通过ZnO工程纳米颗粒(ZnO-ENs)的急性(200 mg/L,7天)和不同水平下(0、10、100、500 mg/kg)慢性(30天、90天、120天)暴露实验,评估ZnO-ENs对土壤微生物的中长期影响及生态弹性.研究发现,在急性暴露下,混合培养物的总蛋白含量、总抗氧化能力(T-AOC)和超氧化物歧化酶(SOD)活性显著高于纯培养物(p<0.05),这表明微生物群落的多样性是其生态弹性的基础.碳代谢指纹图谱分析显示,ZnO-ENs的影响呈浓度和时间依赖性,10 mg/kg暴露对微生物代谢活性影响不显著.100 mg/kg暴露在短期内显著抑制代谢活性,但在长期暴露下表现出一定恢复性,体现了部分生态弹性.高浓度暴露(500 mg/kg)则导致更显著和持续的影响.16S rDNA测序结果表明,ZnO-ENs短期暴露刺激厚壁菌门、放线菌门和变形菌门丰度增加,而长期暴露则抑制其生长,并导致新分类单元出现,包括Ignavibacteriae门、迷踪菌门(Elusimicrobia)和绿菌门(Chlorobi).总体而言,低浓度ZnO-ENs暴露下的土壤微生物群落在中长期暴露下表现出较好的生态弹性.中等浓度暴露下观察到部分功能的恢复,但高浓度长期暴露则对微生物代谢功能和群落结构产生持续的显著影响,未表现出生态弹性特征.
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关键词
氧化锌工程纳米颗粒
土壤微生物
碳代谢指纹图谱
生态弹性
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职称材料
题名
FeOCl芬顿反应过程中废水pH缓冲性与TOC降解特征
1
作者
鞠林聪
马宏瑞
陶坤
朱超
郝永永
机构
陕西
科技
大学环境科学与工程学院
西安优瑞卡环保科技有限公司
出处
《环境化学》
北大核心
2025年第4期1457-1467,共11页
基金
国家自然科学基金(22076113)
陕西省博士后基金(2023BSHEDZZ277)资助.
文摘
FeOCl作为一种非均相芬顿催化剂,在宽泛的pH范围内表现出优异的催化能力,但其pH适应性受水质影响显著.本研究采用部分热解法制备了FeOCl催化剂,并以制革生化尾水为对象,探讨了FeOCl芬顿反应过程中废水pH缓冲性对总有机碳(TOC)矿化效果的影响,并与没食子酸(GA)单一模拟物条件下的行为进行了比较.研究表明,在最佳反应条件下(6 mmol·L^(-1)H_(2)O_(2),3.5 g·L^(-1)FeOCl),FeOCl通过水解和芬顿过程可产生约7.6×10^(-4)mol·L^(-1)的H^(+),使初始pH由中性快速降低至pH3—4之间,此时TOC矿化率可达70%左右.对于实际废水,本工艺运行条件下,FeOCl可引入约3.75×10^(-3)mol·L^(-1)的H^(+),仅需加酸补充2.25×10^(-3)mol·L^(-1)的H^(+)即可将pH调至4,在初始pH6时即可达到传统芬顿最适pH条件下的矿化效果.FeOCl在废水中对有机物的物理吸附以及Fe^(3+)与羧基的络合导致活性Fe位点减少,是催化剂逐渐失活的主要原因.通过酸洗协同超声处理,可以有效脱附有机物并暴露更多的表面活性位点,使其循环次数提升至10次以上.
关键词
FeOCl
非均相芬顿
PH
缓冲性
高级氧化
废水处理.
Keywords
FeOCl
heterogeneous Fenton
pH buffering
advanced oxidation
wastewater treatment
分类号
X52 [环境科学与工程—环境工程]
O6 [理学—化学]
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职称材料
题名
制革含硫废水的好氧生化调质过程研究
2
作者
孙恬
马宏瑞
陶坤
徐芝芬
机构
陕西
科技
大学环境科学与工程学院
西安优瑞卡环保科技有限公司
出处
《应用化工》
北大核心
2025年第1期50-56,共7页
基金
国家自然科学基金项目(22076113)。
文摘
通过探究纯氧氧化、生化氧化和污泥吸附对硫化物的转化影响以及在硫化物存在条件下微生物群落变化,分析了制革含硫废水中硫的生物转化过程及微生物群落响应。结果显示,与好氧生化S^(2-)最高转化率61.0%相比,硫化物纯氧氧化为硫酸盐的转化率仅为3.7%。停留时间为24 h时,好氧生化过程中S^(2-)的去除率超过98%,75%以上的S^(2-)是通过污泥吸附和生化氧化进行转化的,12.5%~16.5%的S^(2-)通过气体吹脱逸出;同时在好氧生化过程的污泥表面发现有单质硫存在,且大多以硫粒的形态赋存。现场小试证明,即使高浓度的COD_(Cr)和硫化物直接进入系统,平均COD_(Cr)削减率仍达94.4%,但硝化过程受到硫化物毒性的显著影响。微生物群落结构分析显示,制革含硫废水直接生化提升了好氧活性污泥中微生物的生长、繁殖和明显的种群变异,同时在处理过程中形成了较为稳定的生态网络,提高了系统的抗逆性。
关键词
制革含硫废水
好氧生化
活性污泥
微生物群落
Keywords
sulfur-containing wastewater
aerobic biochemistry
activated sludge
microbial community
分类号
TQ949 [化学工程]
X794 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
工程纳米氧化锌暴露下的土壤微生物生态弹性评价
3
作者
朱超
丁泽
陶坤
蒙芷芊
和苗
赵诣
南康康
机构
陕西
科技
大学环境科学与工程学院
西安优瑞卡环保科技有限公司
陕西
科技
大学设计与艺术学院
国科大杭州高等研究院环境学院
出处
《陕西科技大学学报》
北大核心
2025年第3期28-37,共10页
基金
国家自然科学基金项目(22076113)。
文摘
纳米氧化锌(ZnO)作为一种重要的纳米材料,被广泛应用于工业和日常产品中,导致其在环境中的暴露水平和累积量显著提升,亟需系统评估其生态风险.本研究通过ZnO工程纳米颗粒(ZnO-ENs)的急性(200 mg/L,7天)和不同水平下(0、10、100、500 mg/kg)慢性(30天、90天、120天)暴露实验,评估ZnO-ENs对土壤微生物的中长期影响及生态弹性.研究发现,在急性暴露下,混合培养物的总蛋白含量、总抗氧化能力(T-AOC)和超氧化物歧化酶(SOD)活性显著高于纯培养物(p<0.05),这表明微生物群落的多样性是其生态弹性的基础.碳代谢指纹图谱分析显示,ZnO-ENs的影响呈浓度和时间依赖性,10 mg/kg暴露对微生物代谢活性影响不显著.100 mg/kg暴露在短期内显著抑制代谢活性,但在长期暴露下表现出一定恢复性,体现了部分生态弹性.高浓度暴露(500 mg/kg)则导致更显著和持续的影响.16S rDNA测序结果表明,ZnO-ENs短期暴露刺激厚壁菌门、放线菌门和变形菌门丰度增加,而长期暴露则抑制其生长,并导致新分类单元出现,包括Ignavibacteriae门、迷踪菌门(Elusimicrobia)和绿菌门(Chlorobi).总体而言,低浓度ZnO-ENs暴露下的土壤微生物群落在中长期暴露下表现出较好的生态弹性.中等浓度暴露下观察到部分功能的恢复,但高浓度长期暴露则对微生物代谢功能和群落结构产生持续的显著影响,未表现出生态弹性特征.
关键词
氧化锌工程纳米颗粒
土壤微生物
碳代谢指纹图谱
生态弹性
Keywords
zinc oxide engineered nanoparticles
soil microbiota
carbon metabolic fingerprinting
ecological resilience
分类号
X172 [环境科学与工程—环境科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
FeOCl芬顿反应过程中废水pH缓冲性与TOC降解特征
鞠林聪
马宏瑞
陶坤
朱超
郝永永
《环境化学》
北大核心
2025
0
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下载PDF
职称材料
2
制革含硫废水的好氧生化调质过程研究
孙恬
马宏瑞
陶坤
徐芝芬
《应用化工》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
工程纳米氧化锌暴露下的土壤微生物生态弹性评价
朱超
丁泽
陶坤
蒙芷芊
和苗
赵诣
南康康
《陕西科技大学学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
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