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连续流中氮负荷对好氧颗粒污泥稳定性的影响

精细化工 2024年第1期41卷 174-184页

作者：李正昊罗怡龙焙胡玉娜聂嘉乐程媛媛江西理工大学土木与测绘工程学院江西赣341000

考察了连续流反应器中好氧颗粒污泥(AGS)处理无机高氨氮废水的脱氮性能及稳定性。接种成熟AGS启动连续流反应器,运行第1~55 d内进水氮负荷由初始时的1.0 kg/(m~3·d)逐步升至4.0 kg/(m~3·d),第56~125 d内氮负荷逐步降至1.4 kg/(m~3·d)... 详细信息

考察了连续流反应器中好氧颗粒污泥(AGS)处理无机高氨氮废水的脱氮性能及稳定性。接种成熟AGS启动连续流反应器,运行第1~55 d内进水氮负荷由初始时的1.0 kg/(m~3·d)逐步升至4.0 kg/(m~3·d),第56~125 d内氮负荷逐步降至1.4 kg/(m~3·d),第126~145 d氮负荷再次升至2.0 kg/(m~3·d)。前75 d内观察到明显的AGS破碎及流失现象,且颗粒平均粒径不断减小;虽然多次补充接种AGS可维持系统的稳定性,但前80 d内颗粒的污泥容积指数(SVI)、胞外聚合物(EPS)及比耗氧速率(SOUR)剧烈波动。其中,第91~109 d反应器原位闲置。系统重新运行后,AGS的理化指标逐渐趋于稳定。前45 d内AGS对氨氮去除率逐渐升至98%以上;46~75 d内AGS对氨氮去除率迅速降至50%后又回升至99%以上;总无机氮去除率基本维持为35%~45%。考察了连续流反应器对污泥选择性筛分的效果,利用高通量测序分析污泥菌群组成变化。结果表明,当沉淀池中挡板深度为27 cm时,反应器对污泥截留率在98%以上,出水污泥粒径多为0~0.30 mm。与刚接种AGS相比,运行145 d时AGS中的硝化细菌属(Nitrosomonas)相对丰度明显增大,而反硝化细菌属(unclassified_Bacteria、Thauera、Truepera等)的相对丰度略有降低。

关键词：好氧颗粒污泥连续流无机废水氮负荷稳定性水处理技术

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改性阳极泥对沉锗后液中有机物的脱除

有色金属科学与工程 2024年第3期15卷 351-356页

作者：刘然李玉虎杨裕东杨思杰江西理工大学材料冶金化学学部江西赣州341000

单宁沉锗工艺被广泛用于湿法炼锌溶液中低浓度锗的回收,但该方法有机物引入量大,严重影响湿法炼锌系统的高效运转。为此,通过借助TOC、FT-IR、XRD、UV-Vis等表征手段,本文考察了改性阳极泥对沉锗后液中有机物的脱除效果,并揭示了其反应... 详细信息

单宁沉锗工艺被广泛用于湿法炼锌溶液中低浓度锗的回收,但该方法有机物引入量大,严重影响湿法炼锌系统的高效运转。为此,通过借助TOC、FT-IR、XRD、UV-Vis等表征手段,本文考察了改性阳极泥对沉锗后液中有机物的脱除效果,并揭示了其反应机理。结果表明,在温度为80℃,硫酸用量为14 mL/100 g条件下进行阳极泥活化,所得改性阳极泥对沉锗后液中有机物具有良好的脱除效果。阳极泥用量为20 g/L时,TOC脱除率可达66.17%,反应后液TOC浓度可降至58.21 mg/L。这一效果与改性过程中阳极泥中惰性的α-MnO_(2)转化为高活性的MnOOH有关,且硫酸用量和温度对阳极泥改性效果影响较为显著。沉锗后液中主要的有机物为单宁酸及其衍生物,经改性阳极泥处理后,沉锗后液中的单宁酸发生了不完全降解,降解产物主要是小分子量的烃类有机物。

关键词：湿法炼锌有机物改性阳极泥氧化降解

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无机废水中藻菌颗粒污泥的培养及脱氮性能

精细化工 2024年

作者：罗怡李正昊程媛媛康建林刘立良龙焙赣州科净环保工程技术有限公司江西理工大学土木与测绘工程学院

以好氧颗粒污泥(AGS)为载体，启动光序批式反应器，运行过程中投加外源藻液(小球藻)及絮凝剂(阳离子聚丙烯酰胺)培养藻菌颗粒污泥(ABGS)，用于无机高氨氮废水处理，探究无机械曝气条件下ABGS的脱氮效果。结果表明，运行过程中颗粒数量... 详细信息

以好氧颗粒污泥(AGS)为载体，启动光序批式反应器，运行过程中投加外源藻液(小球藻)及絮凝剂(阳离子聚丙烯酰胺)培养藻菌颗粒污泥(ABGS)，用于无机高氨氮废水处理，探究无机械曝气条件下ABGS的脱氮效果。结果表明，运行过程中颗粒数量和粒径均不断减小，藻类逐渐富集，在第42 d成功构建藻菌共生体系，在第129 d培养出成熟ABGS。第145 d时ABGS的平均粒径和污泥质量浓度分别为0.46 mm和1750 mg/L，污泥容积指数为51.43 mL/g，污泥叶绿素a含量为17.48 mg/L，优势菌属为Blastopirellula(16.70%，相对丰度，下同)、SM1A02(12.91%)、Nitrosomonas(7.78%)等，优势藻属为Chlorella(88.06%)。在1～67和105～131 d内氨氮和总无机氮(TIN)去除率波动较大，在68～104和132～145 d氨氮和TIN去除率分别接近100%和60%。藻类产氧速率整体呈减小趋势，第100 d开始保持在15 mg(O2)/(L·h)左右。藻类同化去除的TIN在15%～100%之间。

关键词：藻菌颗粒污泥无机废水培养脱氮稳定性水处理技术

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纳米零价铁对好氧颗粒污泥储存及恢复的影响

精细化工 2024年

作者：曾凌聪罗怡李少清程媛媛康建林龙焙江西理工大学土木与测绘工程学院

以52.0 L的序批式反应器中的泥水混合物（固体质量浓度7.5 g/L）为好氧颗粒污泥（AGS），在1 L AGS中加入纳米零价铁（nZVI）构建储存体系（Sx，x=0、1、2，代表nZVI加入量分别为0、1、10 g），通过60 d储存实验、6 d恢复实验和有机碳源... 详细信息

以52.0 L的序批式反应器中的泥水混合物（固体质量浓度7.5 g/L）为好氧颗粒污泥（AGS），在1 L AGS中加入纳米零价铁（nZVI）构建储存体系（Sx，x=0、1、2，代表nZVI加入量分别为0、1、10 g），通过60 d储存实验、6 d恢复实验和有机碳源（COD）批次实验，考察了nZVI加入量对AGS储存和恢复过程中理化性质、脱氮性能的影响。结果表明，nZVI的加入对储存前后AGS的颗粒形状影响不大，但储存后，AGS颗粒颜色不同程度变黑，胞外聚合物含量、氨氧化速率及硝酸盐反硝化速率均明显减小；恢复期结束后，大部分AGS颗粒恢复成黄色，S2和S3的比耗氧速率及胞外聚合物含量明显降低，nZVI的加入对颗粒的沉降性无明显影响，但能够明显抑制AGS的生物活性，且抑制效果与nZVI的加入量呈正相关。S1的脱氮性能恢复最佳，氨态氮和总无机氮去除率分别在第1 d和第2 d达到95.1%和84.8%；S2分别在第2 d和第3 d达到93.0%和81.3%；S3在第4 d分别达到90.0%和80.5%；S2的硝化反应与S1差异不显著，但S2的亚硝态氮反硝化速率增加，硝态氮反硝化速率降低。COD和nZVI为亚硝态氮反硝化过程提供了电子，增强了亚硝态氮反硝化速率，但降低了硝态氮反硝化速率。

关键词：好氧颗粒污泥纳米零价铁脱氮储存恢复水处理技术

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热活化过硫酸盐降解典型选矿药剂苯甲羟肟酸

有色金属工程 2024年第5期14卷 143-154页

作者：王健行张青青曾亦婷谢心怡王赵鹏王春英江西理工大学矿冶环境污染防控江西省重点实验室江西赣州341000

采用热活化过硫酸钾(PS)降解典型选矿药剂苯甲羟肟酸(BHA),考察不同温度、PS浓度、BHA浓度、pH及阴阳离子等条件对BHA降解效果的影响,分析降解产物及体系活性物种以明确体系降解机理,并通过绿豆芽发芽试验验证降解体系毒性变化。结果表... 详细信息

采用热活化过硫酸钾(PS)降解典型选矿药剂苯甲羟肟酸(BHA),考察不同温度、PS浓度、BHA浓度、pH及阴阳离子等条件对BHA降解效果的影响,分析降解产物及体系活性物种以明确体系降解机理,并通过绿豆芽发芽试验验证降解体系毒性变化。结果表明:PS浓度越高,温度越高降解效果越好,在70℃及1.5 mmol/L PS的条件下,反应120 min后,20 mg/L BHA的降解率达91.3%;强酸性和强碱性条件均能促进BHA的降解;HCO_(3)^(-)、SiO_(3)^(2-)和Cu^(2+)促进了BHA的去除;降解过程以SO_(4)^(-)·氧化为主。热活化PS降解BHA的主要中间产物为苯甲酸和羟胺,且Cu^(2+)的存在促进了羟胺到气态氮的转化。绿豆发芽试验证明经降解后的反应体系毒性较原始溶液明显下降。

关键词：热活化过硫酸钾苯甲羟肟酸选矿废水

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苯甲羟肟酸-椰油胺组合捕收剂对钨矿浮选行为及机理研究

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有色金属科学与工程 2024年第1期15卷 115-122页

作者：赖瑞森邱仙辉赵冠飞杨雯慧邱廷省江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州341000 江西省矿业工程重点试验室江西赣州341000

通过纯矿物浮选试验、吸附量测试和红外光谱分析,详细探讨了苯甲羟肟酸-椰油胺组合捕收剂对钨矿物的浮选行为及其在钨矿物表面的吸附机理。结果表明:在pH=2.0~12.0,苯甲羟肟酸-椰油胺组合捕收剂对钨矿物的捕收能力明显强于单一使用苯甲... 详细信息

通过纯矿物浮选试验、吸附量测试和红外光谱分析,详细探讨了苯甲羟肟酸-椰油胺组合捕收剂对钨矿物的浮选行为及其在钨矿物表面的吸附机理。结果表明:在pH=2.0~12.0,苯甲羟肟酸-椰油胺组合捕收剂对钨矿物的捕收能力明显强于单一使用苯甲羟肟酸;组合捕收剂浮选钨矿物的综合较优pH值为10.0,此时黑钨矿浮选回收率为79.80%,白钨矿浮选回收率为76.68%,远高于单独使用苯甲羟肟酸时黑钨矿浮选回收率37.09%和白钨矿浮选回收率53.96%;经浮选药剂吸附量测试和红外光谱分析可知,苯甲羟肟酸-椰油胺组合捕收剂在黑钨矿和白钨矿表面产生了较强的化学吸附,椰油胺能够增大苯甲羟肟酸在钨矿物表面的吸附量。

关键词：苯甲羟肟酸椰油胺黑钨矿白钨矿吸附作用

含残留APAM全尾砂料浆管输过程粗颗粒尾砂垂向分布特征

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洁净煤技术 2024年第S1期 650-658页

作者：丁维波王丹影程磊阮泽宇贺军王石陕西陕煤曹家滩矿业有限公司中煤地生态环境科技有限公司江西理工大学资源与环境工程学院

矿山充填管道堵塞事故频发，而粗颗粒尾砂管输过程的空间分布特征是其决定性因素。此外，尾砂浓密过程中，添加的阴离子聚丙烯酰胺(APAM)大部分与尾砂颗粒结合而残留于浓密后的尾砂浆中，形成结构性能加强的絮网结构，改变了充填料浆的... 详细信息

矿山充填管道堵塞事故频发，而粗颗粒尾砂管输过程的空间分布特征是其决定性因素。此外，尾砂浓密过程中，添加的阴离子聚丙烯酰胺(APAM)大部分与尾砂颗粒结合而残留于浓密后的尾砂浆中，形成结构性能加强的絮网结构，改变了充填料浆的内部结构。结合某铜矿全尾砂，配置添加和未添加APAM的全尾砂料浆，利用自制多层位料浆取样装置统计不同沉降时间和沉降区域内的颗粒分布规律，借助NMR测试技术获取不同层位全尾砂料浆的孔隙结构和水分构成的变化规律信息，再结合SEM扫描电镜观测各分层料浆表面细观结构，最终探究APAM强化絮网结构后粗颗粒尾砂垂向分布的变化特征，揭示全尾砂料浆宏观流动机制。结果表明：添加APAM后，细颗粒与粗颗粒通过絮网结构紧密相连，颗粒之间的孔隙减小；自由水向更稳定的吸附水和孔隙水迁移，使各分层料浆孔隙率更加均匀；相同沉降时间各分层粗颗粒含量的差值减小(10和40 min上中下分层的粗颗粒含量相差不大),随沉降时间增加，粗颗粒含量不再与沉降高度成正比，反而出现了中层粗颗粒含量大于下层的现象，尤其是在40 min时，该现象最明显(中层和下层粗颗粒含量分别为51.78%、50.23%)。桥连作用形成的强化絮网结构，更易干涉粗颗粒尾砂的沉降，使其在垂向分布上更加均匀。该研究为预防充填管道堵塞事故提供了理论依据。

关键词：全尾砂料浆 APAM 管道输送粗颗粒垂向分布

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离子型稀土残留氨氮的淋洗去除及动力学研究

有色金属科学与工程 2024年

作者：谢心怡罗玉霞邱慧王健行赵学付王春英广东禹航环境科技有限公司赣州分公司中国南方稀土集团有限公司江西理工大学资源与环境工程学院矿冶环境污染防控江西省重点实验室

采用木质素磺酸钙、鼠李糖脂、硫酸镁、硫酸镁钾对离子型稀土尾矿中残留氨氮进行杯浸和柱淋洗实验。杯浸实验考察了浓度（0～20 g/L）、温度（5～50 ℃）、固液比（1∶2.5～1∶15）（单位g/mL）和时间（0～24 h）对氨氮去除效率的影响... 详细信息

采用木质素磺酸钙、鼠李糖脂、硫酸镁、硫酸镁钾对离子型稀土尾矿中残留氨氮进行杯浸和柱淋洗实验。杯浸实验考察了浓度（0～20 g/L）、温度（5～50 ℃）、固液比（1∶2.5～1∶15）（单位g/mL）和时间（0～24 h）对氨氮去除效率的影响；柱淋洗实验对比了不同种类淋洗剂的淋洗效果并进行动力学拟合。实验结果表明：木质素磺酸钙通过柱淋洗去除氨氮85.88%，相对清水淋洗提升了4.02倍；硫酸镁和硫酸镁钾淋洗过程较符合准一级动力学方程，而木质素磺酸钙淋洗氨氮的过程对双常数方程拟合度更高。结合土壤淋洗后理化性质的分析，木质素磺酸钙作为淋洗剂，既可以有效去除氨氮，又可以调节土壤pH，具有良好的工程应用潜质。

关键词：离子型稀土氨氮淋洗动力学分析木质素磺酸钙

掺杂对2H-MoTe_(2)光电特性影响的第一性原理研究

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原子与分子物理学报 2024年第3期41卷 163-169页

作者：徐中辉赵书亮王利峰刘川川江西理工大学信息工程学院赣州341000 赣州市南康区教育事业发展中心赣州341400.

MoTe_(2)是一种非空间反演对称性半导体,由线性偏振光照射,在无偏压条件下可以直接产生光电流,但是非常微弱.掺杂可以改变电子能带结构和降低空间反演对称性,从而有效的增强光电流.本文基于非平衡格林函数-密度泛函理论,采用第一性原理... 详细信息

MoTe_(2)是一种非空间反演对称性半导体,由线性偏振光照射,在无偏压条件下可以直接产生光电流,但是非常微弱.掺杂可以改变电子能带结构和降低空间反演对称性,从而有效的增强光电流.本文基于非平衡格林函数-密度泛函理论,采用第一性原理,计算了本征、Nb掺杂、Ti掺杂和W掺杂2H-MoTe_(2)的能带结构、透射谱和光电流.能带结构表明:Nb掺杂使半导体2H-MoTe_(2)能带穿越费米能级,转变为金属特性;Ti和W掺杂减小了2H-MoTe_(2)的带隙,能带没有穿越费米能级,依然为半导体.掺杂都降低2H-MoTe_(2)的反演对称对称性,从本征的D3h转变为Cs.从而在线偏振光的照射下可以有效的提高2H-MoTe_(2)的光电流.同时,发现掺杂可以提高单层2H-MoTe_(2)在低光子能量下的消光比,如Nb和Ti掺杂单层2H-MoTe_(2)分别在光子能量1.1 eV和1.2 eV处取得39.48和28.48的高消光比.这些结果表明掺杂可以有效增强单层2H-MoTe_(2)的光电流和消光比,可以应用于指导2H-MoTe_(2)在光电器件的设计,特别是在红外光探测领域增添了许多可能.

关键词： 2H-MoTe_(2) 光电效应掺杂第一性原理光电探测器