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Co@AC的包埋固定及其对农药阿特拉津的去除机制

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环境科学学报 2024年第4期44卷 70-81页

作者：张琳刘丹霞何慧军邹建梅王敦球张庆杨晓龙汤奕彦桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室桂林541004 桂林理工大学岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心桂林541004 广西环境污染控制理论与技术科教结合科技创新基地重点实验室桂林541004 桂林理工大学化学与生物工程学院桂林541004

阿特拉津作为一种常用的除草剂,已被国际癌症研究机构列为具有致癌风险的2B组类别,这意味着阿特拉津对人类和生态环境有极大的影响.为实现对水中阿特拉津的高效去除,该研究采用包埋固定化技术(EI)将钴改性活性炭粉末(Co@AC)进行包埋固定... 详细信息

阿特拉津作为一种常用的除草剂,已被国际癌症研究机构列为具有致癌风险的2B组类别,这意味着阿特拉津对人类和生态环境有极大的影响.为实现对水中阿特拉津的高效去除,该研究采用包埋固定化技术(EI)将钴改性活性炭粉末(Co@AC)进行包埋固定,制备新型环境功能材料“EI-Co@AC”.当海藻酸钠为2.5%、氯化钙为4.0%、Co@AC为1.0%、膨润土为2.0%时,制备的EI-Co@AC小球具有最优的机械强度和传质性能,且小球内部具有较高的孔隙率、致密的网状结构以及大量的官能团.当EI-Co@AC投加量为16 g·L^(-1)、溶液pH为3.0、温度为25℃时,10 h内小球对50 mL、5.0 mg·L^(-1)的阿特拉津去除率可达92.3%,机理研究表明小球对阿特拉津的去除主要是化学吸附和多分子层吸附.此外,经过5次重复实验后,EI-Co@AC对阿特拉津的去除率仍在75%以上,且小球结构完整,表明EI-Co@AC具有良好的重复使用性能.综上,该研究制备的EI-Co@AC是一种无毒、经济、可重复利用的环境功能材料,可用于水环境中的阿特拉津及其他有机污染物的去除,解决了活性炭在应用时存在的回收困难和二次污染等问题,有着潜在的应用价值.

关键词：包埋固定阿特拉津钴活性炭吸附

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环境工程前沿(双语)课程思政教学改革研究

教育信息化论坛 2024年第5期 120-122页

作者：刘崇敏何慧军涂志红舒小华桂林理工大学环境科学与工程学院广西桂林541004

课程思政建设是新形势下“把思想政治工作贯穿教育教学全过程”的重要举措。在生态文明建设背景下,以环境工程前沿(双语)课程为例,结合环境工程人才培养方案,从明确教学目标、丰富课程思政教学模式、优化教学评价方式方面,开展以习近平... 详细信息

课程思政建设是新形势下“把思想政治工作贯穿教育教学全过程”的重要举措。在生态文明建设背景下,以环境工程前沿(双语)课程为例,结合环境工程人才培养方案,从明确教学目标、丰富课程思政教学模式、优化教学评价方式方面,开展以习近平生态文明思想为导向的思政教育与专业教育有机融合的研究,探索具有环境工程专业特色的课程思政教学方式与途径,推动思政教育与专业教育的协同并进,旨在提升环境工程专业人才培养质量。

关键词：环境工程前沿(双语) 课程思政教学改革生态文明建设

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管式生物过滤器去除乙苯废气

环境工程学报 2014年第4期8卷 1579-1585页

作者：徐超杨春平何慧军程燕吕黎湖南大学环境科学与工程学院长沙410082 湖南大学环境生物与控制教育部重点实验室长沙410082 浙江工商大学环境科学与工程学院浙江省固体废物处理与资源化重点实验室杭州310018

生物过滤由于其良好的成本效益和环境友好性已经成为控制挥发性有机化合物(VOCs)含量和气味气体排放的常规技术。营养物质的均匀分布、生物膜和介质床内的气体流是成就一个性能优良的生物过滤器至关重要的因素。而由本实验室开发的管式... 详细信息

生物过滤由于其良好的成本效益和环境友好性已经成为控制挥发性有机化合物(VOCs)含量和气味气体排放的常规技术。营养物质的均匀分布、生物膜和介质床内的气体流是成就一个性能优良的生物过滤器至关重要的因素。而由本实验室开发的管式生物过滤器(TBFs)已被证明具备此优势。本实验的管式生物过滤器以聚氨酯海绵作为填料,研究在不同有机负荷、气体停留时间(EBCT)、进气量和表面活性剂等条件下乙苯废气的去除效率(RE)。实验同时记录了管式生物过滤器启动阶段的表现。初期使附着在填料上的微生物暴露在浓度为40 mg/m3的乙苯废气中40 d,此时的气体停留时间为15 s,使微生物慢慢适应并逐步降解乙苯废气;然后连续地控制管式生物过滤器的入口乙苯浓度为40、80、120和160 mg/m3,以使有机负荷逐步升高。结果表明,乙苯去除效率随着有机负荷的增大而逐步减小。当气体停留时间从15 s增加到30 s和60 s,而有机负荷控制在38.60 g/(m3·h)时,乙苯废气去除效率略微增加。此外,随着进气量的增大乙苯废气的最大平均去除效率有所下降而此时的降解容量增大,这个过程中乙苯进气浓度保持不变。结果还表明,在营养液中加入聚乙二醇辛基苯基醚这种表面活性剂可以提高乙苯废气的去除效率。

关键词：生物过滤乙基苯表面活性剂管式生物过滤器挥发性有机化合物

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吸附法处理废水中重金属的研究

吸附法处理废水中重金属的研究

作者：何慧军南昌航空大学

学位级别：硕士

化学沉淀法是一种常用的处理重金属废水的经济有效的方法,其中石灰沉淀法的经济性能通常更好。但随着重金属排放标准的日益严格,原有沉淀处理方法的出水往往不能达到日益严格的重金属排放标准。因此,对石灰沉淀法处理后的高含钙出水进... 详细信息

化学沉淀法是一种常用的处理重金属废水的经济有效的方法,其中石灰沉淀法的经济性能通常更好。但随着重金属排放标准的日益严格,原有沉淀处理方法的出水往往不能达到日益严格的重金属排放标准。因此,对石灰沉淀法处理后的高含钙出水进行后续处理的研究,有重要的应用价值。吸附法就是一种比较有效可行的方法,选择和开发合适的吸附剂对经济有效地处理重金属废水具有重要意义。剩余活性污泥由于来源广泛、价格低廉、资源化利用以及具有较好的作为吸附质的特征,因此在废水处理方面具有广阔的应用前景。本文选择以剩余活性污泥为材料,通过对其进行不同的预处理,制备了两种吸附剂,即干燥的剩余活性污泥颗粒吸附剂和污泥活性炭吸附剂。比较研究了在高浓度钙离子存在的条件下干燥的剩余活性污泥吸附剂对重金属镉的吸附性能的研究,以及利用污泥制备的活性炭吸附废水中重金属镉的吸附性能研究。此外对吸附过程中的吸附动力学、吸附热力学及吸附机理进行了探讨。剩余活性污泥吸附镉的实验表明：在钙离子浓度为lg/L时,最佳吸附条件下,即pH为6、时间为150min、吸附剂量为1.0g/L时,剩余活性污泥对镉离子的去除率为24.8%;当没有钙离子存在的条件下,pH为6、时间为150mim、吸附剂量为1.0g/L时,剩余活性污泥对镉去除率为58.7%。可以发现,有钙离子存在的条件下剩余活性污泥对镉的去除率减小。同时其对镉的吸附平衡热力学符合Langmuir吸附等温式;且其吸附动力学符合拟二级动力学方程。该实验同时可以表明剩余活性污泥对含钙浓度较高废水中的镉离子处理还是有一定的应用价值。制备的改性污泥活性炭吸附Cd2-的实验表明：剩余活性污泥制备的污泥活性炭对镉具有良好的吸附容量和去除率,在pH为5.0、Cd2+初始浓度为100mg/L、吸附剂投加量为2.0g/L时,其对镉的吸附容量为8.45mg/g;但酸改性后的污泥活性炭对Cd2+的吸附容量更优于未改性的污泥活性炭,其对Cd2+的吸附容量达到了23.35mg/g。改性和未改性的污泥活性炭对Cd2+都有较好的吸附容量,硝酸改性大幅度提高了污泥活性炭对Cd2+的吸附性能。常温下改性污泥活性炭对Cd2+的吸附符合Langmuir吸附等温式。同时可以表明污泥活性炭在重金属废水处理方面的应用具有很好的前景。

关键词：剩余活性污泥污泥活性炭重金属镉离子

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改性污泥活性炭对水中镉离子的吸附性能

环境工程学报 2012年第11期6卷 4034-4040页

作者：何慧军杨春平罗胜联郑颖刘莉华南昌航空大学化学与环境工程学院南昌330063 浙江省固体废物处理与资源化重点实验室浙江工商大学环境科学与工程学院杭州310018 湖南大学环境科学与工程学院长沙410082

以城市污水处理厂的剩余污泥为原料,氯化锌为活化剂制备污泥活性炭,对一部分污泥活性炭用6.0 mol/L的硝酸进行改性,并研究了未改性和改性的污泥活性炭对Cd2+的吸附行为的影响。结果表明,在pH为5.0、Cd2+初始浓度为100 mg/L、吸附剂投加... 详细信息

以城市污水处理厂的剩余污泥为原料,氯化锌为活化剂制备污泥活性炭,对一部分污泥活性炭用6.0 mol/L的硝酸进行改性,并研究了未改性和改性的污泥活性炭对Cd2+的吸附行为的影响。结果表明,在pH为5.0、Cd2+初始浓度为100 mg/L、吸附剂投加量为2.0 g/L、反应温度为25℃时,未改性的污泥活性炭吸附容量为8.45 mg/g,硝酸改性的污泥活性炭吸附容量达到了23.35 mg/g。改性和未改性的污泥活性炭对Cd2+都有较好的吸附容量,硝酸改性大幅度提高了污泥活性炭对Cd2+的吸附性能。常温下改性污泥活性炭对Cd2+的吸附符合Langmuir吸附等温式。

关键词：活性污泥活性炭吸附 Cd2+ 硝酸改性

SDS对生物滴滤器处理正己烷气体及生物膜分泌物组成的影响

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环境科学学报 2018年第7期38卷 2803-2810页

作者：程燕朱义年廖雷何慧军杨春平桂林理工大学广西环境污染控制理论与技术重点实验室桂林541004 桂林理工大学岩溶地区水污染控制与用水安全保障协同创新中心桂林541004 湖南大学环境科学与工程学院长沙410082

利用两套相同实验室规模的生物滴滤器(Biotrickling filters,BTFs)(BTF1对照组和BTF2添加表面活性剂SDS)进行表面活性剂SDS强化正己烷生物降解实验,对比分析了正己烷在3种表面活性剂SDS、Tween20和Triton X-100中的分配系数(K),并在正... 详细信息

利用两套相同实验室规模的生物滴滤器(Biotrickling filters,BTFs)(BTF1对照组和BTF2添加表面活性剂SDS)进行表面活性剂SDS强化正己烷生物降解实验,对比分析了正己烷在3种表面活性剂SDS、Tween20和Triton X-100中的分配系数(K),并在正己烷进口负荷为72 g·m-3·h-1的条件下探讨了SDS添加量对生物滴滤器性能和不同填料层生物膜分泌物组成的影响.结果表明,正己烷在3种表面活性剂中的分配系数要远低于其在水中的分配系数,且在SDS中的分配系数最低.由于SDS的添加能促进正己烷在水中的溶解度,SDS浓度在158.6mg·L^(-1)时,正己烷的去除率从50%(BTF1)增加到70%(BTF2),相应的去除能力达到50.4 g·m-3·h-1.但作为碳源,高浓度SDS与正己烷之间存在竞争作用,当SDS浓度为475.8 mg·L^(-1)和793.0 mg·L^(-1)时,BTF2对正己烷的去除性能低于BTF1的.BTF1第2层填料上生物膜分泌的蛋白质和多糖含量要高于其它几层填料,而当BTF2中SDS浓度在158.6 mg·L^(-1)时,第2层填料上生物膜分泌的蛋白质含量和多糖均高于BTF1中第2层填料.

关键词：生物滴滤器正己烷表面活性剂生物膜

回流比水力负荷对前置反硝化生物滤池工艺处理污水的影响研究

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环境科学学报 2010年第8期30卷 1615-1621页

作者：郭俊元杨春平曾龙云何慧军邓征宇湖南大学环境科学与工程学院长沙410082 环境生物与控制教育部重点实验室(湖南大学) 长沙410082 南昌航空大学环境与化学工程学院南昌330063

前置反硝化生物滤池工艺具有良好的脱氮性能,其中回流比是影响其处理效果的一个重要因素.试验考察了回流比分别为50%、100%、200%、300%的条件下该工艺对COD、NH4+-N、TN的去除效果.研究表明,在回流比从50%提高至300%的过程中,该工艺对... 详细信息

前置反硝化生物滤池工艺具有良好的脱氮性能,其中回流比是影响其处理效果的一个重要因素.试验考察了回流比分别为50%、100%、200%、300%的条件下该工艺对COD、NH4+-N、TN的去除效果.研究表明,在回流比从50%提高至300%的过程中,该工艺对污染物的去除效果以200%为界呈先上升后下降的趋势,但对去除TN的影响较为显著,回流比为200%时,对应COD、NH4+-N和TN的平均去除率分别为92.67%、90.50%和80.50%.在保持回流比100%的条件下,随水力负荷从1.52m.h-1增加到2.82m.h-1的过程中,前置反硝化生物滤池工艺对污染物的去除效果以2.08m.h-1为界呈先上升后下降的趋势,水力负荷为2.08m.h-1时,对COD、NH4+-N和TN的平均去除率分别为91.72%、90.29%和74.45%.COD、NH4+-N和TN主要在BAF(DN)缺氧环境内得到去除,平均去除率分别为78.48%、68.02%和58.21%.

关键词：前置反硝化曝气生物滤池回流比水力负荷