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不同负荷条件对好氧污泥颗粒化的影响

水处理技术 2024年第4期50卷 117-123页

作者：曹建鹏朱静平西南科技大学环境与资源学院四川绵阳621010 西南科技大学低成本废水处理技术四川省国际科技合作基地四川绵阳621010

采用R1、R2两组SBR反应器,以好氧絮状污泥为接种污泥,通过添加PFS(聚合硫酸铁)作为颗粒污泥造粒晶核及改变各反应器进水有机负荷,力求快速培养出AGS(好氧颗粒污泥)。研究表明,控制R1有机负荷为1.5~4.5 kgCOD_(Cr)/(m^(3)·d),在第17天时... 详细信息

采用R1、R2两组SBR反应器,以好氧絮状污泥为接种污泥,通过添加PFS(聚合硫酸铁)作为颗粒污泥造粒晶核及改变各反应器进水有机负荷,力求快速培养出AGS(好氧颗粒污泥)。研究表明,控制R1有机负荷为1.5~4.5 kgCOD_(Cr)/(m^(3)·d),在第17天时AGS培养成功,其中值粒径为412μm;培养过程中PN(蛋白质)分泌量最高达112.69 mg/g,PN的大量分泌更利于AGS的培养;培养成功的AGS(17~28 d)对COD_(Cr)、TN、TP的去除率分别为93%~94%、70%~72%、91%~93%。而控制R2有机负荷为4~6.5 kgCOD_(Cr)/(m^(3)·d),培养期间进水有机负荷过高,AGS培养失败;在培养过程中PS(多糖)分泌量最高达90.93 mg/g,PS的大量分泌易引发污泥膨胀。

关键词：好氧颗粒污泥 PFS 有机负荷

地下水系统中的抗生素对反硝化的影响研究进展

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水文地质工程地质 2024年第2期51卷 3-12页

作者：刘菲黄福杨中国地质大学(北京)水利部地下水保护重点实验室(筹) 北京100083 低成本废水处理技术四川省国际科技合作基地/西南科技大学四川绵阳621010

微生物反硝化过程是地下水中硝酸盐最重要的脱氮形式。再生水利用和养殖业引起的抗生素污染常与硝酸盐共存。因此,需深入研究抗生素及其存在形式对地下水中硝酸盐反硝化过程及抗生素抗性基因(ARGs)产生、富集和传播的影响,以综合解析地... 详细信息

微生物反硝化过程是地下水中硝酸盐最重要的脱氮形式。再生水利用和养殖业引起的抗生素污染常与硝酸盐共存。因此,需深入研究抗生素及其存在形式对地下水中硝酸盐反硝化过程及抗生素抗性基因(ARGs)产生、富集和传播的影响,以综合解析地下水硝酸盐浓度升高的原因。近年来的研究识别了地下水系统中抗生素的解离/络合形态、吸附形式(层间吸附/表面吸附)、水解与微生物降解产物等存在形式,并从反硝化微生物群落、功能酶的种类与活性、功能基因丰度以及ARGs产生与传播途径阐释了抗生素对反硝化过程的抑制机制。主要结论为:(1)地下水系统中,抗生素以多种形式存在,而不同形式的抗生素对微生物的毒性有显著差异;(2)在每升纳克至微克水平的抗生素存在下,地下水反硝化过程受到抑制,抗生素改变了微生物群落结构,抑制了功能酶活性,增加了ARGs的丰度,在这些作用的协同影响下,硝酸盐降解动力学由零级向一级转变;(3)在抗生素抑制反硝化过程中,还增加了温室气体N2O的释放量,抗生素影响了功能基因nosZ表达,N2O浓度与nosZ丰度呈负指数关系。在综述相关文献的基础上,对未来研究提出了展望:(1)定量识别典型抗生素进入地下水系统后的存在形式;(2)厘清不同存在形式的抗生素对反硝化微生物群落、功能酶种类与活性、功能基因丰度和多样性的影响;(3)探索反硝化功能基因在抗生素不同存在形式和不同输入方式下的变化过程,并建立ARGs产生、富集与传播模式;(4)结合野外观测和室内实验从分子生物学、环境化学和水文地质学多尺度研究复合污染下地下水系统的反硝化过程,可为日益复杂的地下水污染防治和饮用水安全保障提供理论依据。

关键词：含水层复合污染硝酸盐反硝化抗生素抗生素抗性基因

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典型西南岩溶地下水抗生素污染指示因子识别

地质科技通报 2024年第2期43卷 283-292页

作者：黄福杨单婷倩林静刘菲王彬黄一倪西南科技大学低成本废水处理技术四川省国际科技合作基地四川成都610299 西南科技大学四川天府新区创新研究院四川成都610299 中国地质大学(北京)水资源与环境工程北京市重点实验室北京100083

我国南方岩溶地区是全球三大岩溶集中分布区之一,由于岩溶地区独特的含水层结构,其地下水极易受到地表污染。为了探明岩溶地下水中抗生素污染空间分布的主控因素,厘清抗生素浓度与水化学参数的相关关系,进而识别岩溶地区水环境中抗生素... 详细信息

我国南方岩溶地区是全球三大岩溶集中分布区之一,由于岩溶地区独特的含水层结构,其地下水极易受到地表污染。为了探明岩溶地下水中抗生素污染空间分布的主控因素,厘清抗生素浓度与水化学参数的相关关系,进而识别岩溶地区水环境中抗生素污染的指示因子,以西南典型岩溶地下河系统为研究对象,利用超高效液相色谱串联质谱联用仪(UPLC-MS/MS)分析了35种抗生素浓度。结果表明:研究区共检出了30种抗生素,包括3种四环素类(水处理厂和农村生活废水排放影响的岩溶地区抗生素污染识别与污染预测提供了理论依据。

关键词：抗生素指示因子岩溶地下水空间分布水化学西南

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高性能凹凸棒土-聚四氟乙烯分离膜的制备工艺及其研究

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表面技术 2024年第10期53卷 230-242页

作者：吕震北彭文海潘文涛薛伟彭德连王春笋温州大学机电工程学院浙江温州325035 温州大学激光加工机器人国际科技合作基地浙江温州325035 温兄控股集团股份有限公司浙江温州325024

目的由于工业含油废水的日益增多和溢油事故的频发,高性能分离膜的制备研究受到了极大的关注。有特殊表面润湿性的膜由于其分离效果好,在油水分离的实际应用中被广泛应用。然而,实际要获得有特殊表面润湿性的膜不仅制备过程复杂,而且成... 详细信息

目的由于工业含油废水的日益增多和溢油事故的频发,高性能分离膜的制备研究受到了极大的关注。有特殊表面润湿性的膜由于其分离效果好,在油水分离的实际应用中被广泛应用。然而,实际要获得有特殊表面润湿性的膜不仅制备过程复杂,而且成本高昂。制备有特殊润湿性表面的方法通常为2步,先构造分级粗糙表面,然后用低表面能材料对表面进行化学修饰。方法提出了一种简单、低成本、高效的方法,通过皮秒激光在聚四氟乙烯上打孔,然后喷涂凹凸棒土来制备高性能的凹凸棒土-聚四氟乙烯油水分离膜。结果制得凹凸棒土-聚四氟乙烯分离膜,由于聚四氟乙烯本身就具有疏水性,再经过打孔、喷涂工艺的叠加,其表面形成了独特且粗糙的微纳结构,测试的样品中接触角均在150°以上,具有超疏水特性。在油水分离过程中,薄膜的微孔直径小于200μm时,其油水分离效率均在98.0%以上。更重要的是,所制备的膜的分离效率在严重磨损或40次分离循环后没有明显变化,其分离效率仍在96.0%以上,并且在强酸强碱等腐蚀介质中浸泡24h后,依然具有良好的润湿性能和油水分离性能,表明该膜具有良好的耐用性和稳定性,为快速制备高性能分离膜提供了新的途径。结论制备的超疏水凹凸棒土-聚四氟乙烯膜具有优异的性能,可在实际过程中广泛应用。

关键词：凹凸棒土聚四氟乙烯微纳结构超疏水性能油水分离

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钇/羟基磷灰石的制备及对含磷废水的净化

化工进展 2022年第5期41卷 2778-2787页

作者：黄敏王彬周明罗谌书张瀚文杨远坤傅开彬梁宏西南科技大学环境与资源学院四川绵阳621010 低成本废水处理技术四川省国际科技合作基地四川绵阳621010 西南石油大学化学化工学院四川成都610500

以氢氧化钙和磷酸二氢钠为原料制备羟基磷灰石,通过化学沉淀法制备钇/羟基磷灰石复合材料,利用SEM-EDS(扫描电子显微镜)、XRD(X射线衍射)、FTIR(傅里叶变换红外光谱)等表征其晶体结构与形貌,并采用静态吸附实验考察吸附剂的负载比例、p... 详细信息

以氢氧化钙和磷酸二氢钠为原料制备羟基磷灰石,通过化学沉淀法制备钇/羟基磷灰石复合材料,利用SEM-EDS(扫描电子显微镜)、XRD(X射线衍射)、FTIR(傅里叶变换红外光谱)等表征其晶体结构与形貌,并采用静态吸附实验考察吸附剂的负载比例、pH、吸附时间和初始浓度对磷酸盐的吸附性能的影响。结果显示:羟基磷灰石为分散均匀的稻米状颗粒,XRD图谱显示为典型的羟基磷灰石,钇/羟基磷灰石颗粒发生团聚且粒径变大,特征峰峰强减弱,但未出现新的强特征峰。吸附研究表明:钙与钇的摩尔比为2∶1时吸附效率最高,复合材料的吸附容量随初始浓度的增加而增大,最大吸附量为116.38mg/g,吸附过程符合准二级动力学模型、双室一级动力学模型和Freundlich等温吸附模型,吸附过程由化学吸附主导,随pH在3~9的范围增加,复合材料的吸附效率先增后减,在pH为5~6时达到最大值。

关键词：钇羟基磷灰石磷酸盐吸附含磷废水

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载氧体在甲烷化学链重整反应中的研究进展

化工进展 2024年第5期43卷 2235-2253页

作者：王嘉锐刘大伟邓耀徐瑾马晓迅徐龙西北大学化工学院碳氢资源清洁利用国际科技合作基地陕北能源先进化工利用技术教育部工程研究中心陕西省洁净煤转化工程技术研究中心陕北能源化工产业发展协同创新中心陕西西安710127

甲烷化学链重整(CLRM)反应利用固体载氧体材料作为中间体,将传统甲烷重整反应分成还原和氧化两个反应,载氧体在这个过程中不断地被氧化还原,形成链式循环反应,实现了合成气或氢气的连续生产。相比传统重整反应而言,CLRM反应无须高成本... 详细信息

甲烷化学链重整(CLRM)反应利用固体载氧体材料作为中间体,将传统甲烷重整反应分成还原和氧化两个反应,载氧体在这个过程中不断地被氧化还原,形成链式循环反应,实现了合成气或氢气的连续生产。相比传统重整反应而言,CLRM反应无须高成本的空分装置即可得到高纯度的产物。CLRM反应研究的关键在于载氧体的设计与选择,本文总结了近年来金属基载氧体(Ni、Fe、Cu、Co、Mn、Ce基)、复合型载氧体(包括钙钛矿和六铝酸盐)的最新研究进展,重点讨论了这些载氧体的组成、结构对反应性能的影响以及材料的设计与优化策略。进一步地,对载氧体的合成方法也做了总结和论述。此外,在甲烷化学链重整的工业化方面,探讨了反应器工艺流程设计的相关内容并提出了潜在问题。最后,对CLRM反应载氧体的研究现状提出了一些存在的挑战和未来的展望。

关键词：甲烷化学链重整载氧体合成气氢气

酸碱改性生物质炭-纳米零价铁增强六价铬去除的机理

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环境工程学报 2022年第4期16卷 1165-1174页

作者：龙颖钱林波李云桂张文影魏子斐董欣竹杨磊武文培晏井春陈梦舫西南科技大学环境与资源学院绵阳621010 中国科学院南京土壤研究所南京210008 低成本废水处理技术四川省国际科技合作基地绵阳621010

通过氢氟酸和氢氧化钠改性水稻秸秆生物质炭(BC),得到改性材料BC-HF和BC-NaOH,在此基础上负载纳米零价铁(Nanoscale zero-valent iron,nZVI)制得生物质炭负载纳米零价铁(nZVI@BC)、氢氟酸改性生物质炭负载纳米零价铁(nZVI@BC-HF)和氢氧... 详细信息

通过氢氟酸和氢氧化钠改性水稻秸秆生物质炭(BC),得到改性材料BC-HF和BC-NaOH,在此基础上负载纳米零价铁(Nanoscale zero-valent iron,nZVI)制得生物质炭负载纳米零价铁(nZVI@BC)、氢氟酸改性生物质炭负载纳米零价铁(nZVI@BC-HF)和氢氧化钠改性生物质炭负载纳米零价铁(nZVI@BC-NaOH)。通过比表面积分析、元素分析、红外光谱分析、X射线衍射分析以及动力学等方法,研究了不同材料对Cr(Ⅵ)的去除性能与机理。结果表明:酸碱改性后的生物质炭比表面积、孔体积显著增加,促进了Cr(Ⅵ)的去除,BC-HF和BC-NaOH对Cr(Ⅵ)的去除量分别为30.87、19.59 mg·g^(−1),为BC的2.68、1.70倍;负载nZVI后,进一步增强了Cr(Ⅵ)的去除效果,其中,nZVI@BC-HF和nZVI@BC-NaOH对Cr(Ⅵ)的去除效果显著,去除量分别为76.36、65.62 mg·g^(−1)。酸碱改性生物质炭使nZVI得到了有效分散,其表面的Si-O-Si官能团与nZVI耦合成Si-O-Fe键,增强了nZVI对Cr(Ⅵ)的还原;同时,酸碱改性生物质炭负载nZVI促进了铁铬化合物的结晶,有利于反应的持续进行。本研究表明,酸碱改性生物质炭-纳米零价铁复合材料对于地下水中Cr(Ⅵ)的去除具有较大的应用潜力。

关键词：酸碱改性生物质炭纳米零价铁六价铬地下水污染去除机理

人工湿地功能填料火山岩对氮的吸附特征及脱氮转化过程

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水处理技术 2022年第9期48卷 52-56页

作者：李云桂吕文轩吴青松冯圣张强周明皓西南科技大学环境与资源学院环境工程系 621000 四川省低成本废水处理技术国际科技合作基地四川绵阳621010

以某污水处理厂出水为受试污水,研究人工湿地功能填料火山岩对氨氮(NH_(3)-N)的静态吸附特征,并比较206天内火山岩填料系统和砾石填料系统对氮的去除性能和转化过程,为火山岩湿地填料应用提供理论参考。火山岩对NH_(3)-N吸附速率快,1小... 详细信息

以某污水处理厂出水为受试污水,研究人工湿地功能填料火山岩对氨氮(NH_(3)-N)的静态吸附特征,并比较206天内火山岩填料系统和砾石填料系统对氮的去除性能和转化过程,为火山岩湿地填料应用提供理论参考。火山岩对NH_(3)-N吸附速率快,1小时内NH_(3)-N的去除率可以达到71.8%;温度升高时NH_(3)-N的去除率明显增加,而当温度降低时NH_(3)-N的初始浓度对其吸附去除率的影响显著增大;产地对火山岩吸附影响较小。火山岩填料系统NH_(3)-N平均去除率53.66%,低于砾石填料系统(69.19%);其总氮(TN)去除率(13.51%)略优于砾石填料系统(6.11%)。系统运行前期,火山岩填料系统硝酸盐氮(NO_(3)-N)降低而砾石填料系统逐步增加,表明砾石填料中硝化细菌更活跃,火山岩填料中反硝化细菌发育更好。鉴于此,将两种填料系统组合成运用可协同去除NH_(3)-N和TN。

关键词：人工湿地火山岩砾石氨氮硝酸盐氮

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内部价值链视角下复杂产品变更成本预测模型

计算机集成制造系统 2024年第6期30卷 2186-2198页

作者：刘倩李从东喻寅昀甘穗福暨南大学管理学院广东广州510632 暨南大学物联网与物流工程研究院广东珠海519070 暨南大学广东省大湾区智慧物流国际科技合作基地广东珠海519070

在持续进步的制造技术环境和复杂多变的市场环境下,以渐进创新为目标的复杂产品设计变更活动高频多发。为有效预测受变更传播影响的生产制造成本,提高设计变更决策的效益性和准确性,从企业内部价值链视角出发,提出基于复杂网络方法的变... 详细信息

在持续进步的制造技术环境和复杂多变的市场环境下,以渐进创新为目标的复杂产品设计变更活动高频多发。为有效预测受变更传播影响的生产制造成本,提高设计变更决策的效益性和准确性,从企业内部价值链视角出发,提出基于复杂网络方法的变更成本预测模型。基于负载容量模型对变更传播进行表达,构建设计特征变更传播分析模型;采用改进的灰色关联度、关联分析方法对全局权重进行计算;基于变更传播影响下的量化设计特征值,建立基于特征映射的变更成本预测模型。最后,以G公司某型永磁同步变频冷水机组为案例,验证了所提方法的可行性和有效性。

关键词：复杂产品设计变更变更传播设计变更成本负载容量模型