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粉末活性炭吸附2,4,6-三氯酚的性能研究

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同济大学学报（自然科学版） 2011年第12期39卷 1821-1826页

作者：马艳高乃云刘欣然姚娟娟同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092

针对粉末活性炭PAC吸附2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)的性能进行了研究.考察了PAC炭种、投加量和温度3因素对2,4,6-TCP吸附效果的影响;建立了吸附动力学、等温吸附线以及吸附热力学模型;研究了PAC与预氧化联用技术对2,4,6-TCP的协同去除作用... 详细信息

针对粉末活性炭PAC吸附2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)的性能进行了研究.考察了PAC炭种、投加量和温度3因素对2,4,6-TCP吸附效果的影响;建立了吸附动力学、等温吸附线以及吸附热力学模型;研究了PAC与预氧化联用技术对2,4,6-TCP的协同去除作用.结果表明,上述3个因素对2,4,6-TCP吸附效果影响均显著,其中PAC投加量的影响最大,PAC炭种其次,温度的影响最小.PAC可以快速有效地吸附水中的2,4,6-TCP,快速吸附期在前20min,吸附容量可达到80%以上.拟二级动力学模型和Freundlich吸附等温线模型可分别较好地描述PAC对2,4,6-TCP的吸附行为.PAC吸附2,4,6-TCP的过程为自发、放热以及熵减的过程.PAC与预氧化联用技术可以提高对2,4,6-TCP的处理效果.

关键词： 2,4,6-三氯酚粉末活性炭吸附预氧化

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水力停留时间对溶解性有机物特性的影响

同济大学学报（自然科学版） 2011年第4期39卷 556-561页

作者：吴志超何磊王志伟同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092

借助凝胶过滤色谱(GFC)和三维荧光光谱,研究膜-生物反应器处理餐饮废水中水力停留时间thr对溶解性有机物特性的影响.研究表明,随着thr的减少,膜出水GFC图谱中的第二个峰值不断向小分子量方向迁移,且分子量分布范围逐渐变宽;thr对污泥胞... 详细信息

借助凝胶过滤色谱(GFC)和三维荧光光谱,研究膜-生物反应器处理餐饮废水中水力停留时间thr对溶解性有机物特性的影响.研究表明,随着thr的减少,膜出水GFC图谱中的第二个峰值不断向小分子量方向迁移,且分子量分布范围逐渐变宽;thr对污泥胞外聚合物的分子量分布影响较小;进水中主要荧光物质是高、低激发波长类色氨酸,出水中主要荧光物质是紫外区和可见区类富里酸,且随着thr的减少,4号和5号装置的膜出水中出现高激发波长类色氨酸,同时峰值的发射波长较进水分别红移5 nm和10 nm.

关键词：水力停留时间溶解性有机物膜-生物反应器餐饮废水

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厌氧同时反硝化产甲烷研究进展

化工学报 2011年第3期62卷 589-597页

作者：谢丽陈金荣周琪同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092

厌氧体系中同时反硝化产甲烷因具有同时去碳脱氮的特点,成为目前研究的热点。本文阐述了厌氧同时反硝化产甲烷工艺的原理及物质和电子流向,总结了反硝化产甲烷工艺中微生物种群和主要影响因素的研究现状,探讨了目前研究中存在的问题并... 详细信息

厌氧体系中同时反硝化产甲烷因具有同时去碳脱氮的特点,成为目前研究的热点。本文阐述了厌氧同时反硝化产甲烷工艺的原理及物质和电子流向,总结了反硝化产甲烷工艺中微生物种群和主要影响因素的研究现状,探讨了目前研究中存在的问题并提出未来发展方向。分析认为,还需要优化反硝化和产甲烷各自的电子流分量、探索更加合适的COD/NO-x-N比,合理分配电子流使产生的气体具有能源价值;污泥形态也影响同时反硝化产甲烷过程的进行,厌氧颗粒污泥或生物膜能缓解氮氧化物对产甲烷的抑制,更适合应用于厌氧同时反硝化产甲烷,但是还需考虑传质阻力以及进水高SS对系统的影响。

关键词：同时反硝化产甲烷物质流和电子流微生物种群碳源回流比污泥系统

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土壤固碳微生物的绝对定量检测实验设计

实验室研究与探索 2024年第4期43卷 18-22页

作者：付小花陈皓张华周磊唐贤春同济大学环境科学与工程学院上海200092 同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092

为了定量检测土壤中的固碳微生物,设计以功能基因cbbL为靶标的固碳微生物微滴数字聚合酶链式反应(ddPCR)检测方法。选择合适的引物探针,从退火温度、探针浓度以及引物浓度进行反应条件的优化,分析ddPCR检测方法的线性范围、敏感性、重... 详细信息

为了定量检测土壤中的固碳微生物,设计以功能基因cbbL为靶标的固碳微生物微滴数字聚合酶链式反应(ddPCR)检测方法。选择合适的引物探针,从退火温度、探针浓度以及引物浓度进行反应条件的优化,分析ddPCR检测方法的线性范围、敏感性、重复性和特异性。结果显示,当退火温度为55.8℃、探针与引物浓度分别为350、750 nmol/L时,建立的cbbL-ddPCR扩增反应效率最高,阴阳性微滴分布界限最明显,平均拷贝数较高;检测的线性范围为2.3×10^(0)~2.3×10^(5)copies/μL-DNA,曲线方程y=0.1077x-95.562,相关系数R^(2)为0.9997,检出限为0.5 copy/μL-DNA,21个重复的变异系数仅为3.92%,与其他4种非固碳微生物DNA未发生交叉反应。所建立的cbbL-ddPCR方法可用于土壤微生物固碳潜能测定。

关键词：微滴数字聚合酶链式反应固碳微生物 cbbL基因反应条件优化

球磨法制备铁改性生物炭吸附水溶液中磷酸盐研究

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环境科学学报 2024年第5期44卷 37-47页

作者：高兴霍守亮同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092 中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012

采用吸附法降低水体中磷酸盐浓度是目前治理和控制水体富营养化的常见手段之一.生物炭(BC)作为一种廉价的化学稳定型吸附材料,尤其适用于对阳离子型污染物的吸附与去除,但生物炭表面负电性和有限的吸附位点限制了其对磷酸盐的吸附性能.... 详细信息

采用吸附法降低水体中磷酸盐浓度是目前治理和控制水体富营养化的常见手段之一.生物炭(BC)作为一种廉价的化学稳定型吸附材料,尤其适用于对阳离子型污染物的吸附与去除,但生物炭表面负电性和有限的吸附位点限制了其对磷酸盐的吸附性能.本研究使用球磨法将氧化铁负载于玉米秸秆生物炭得到一种具备高效除磷性能的复合材料.使用X射线衍射光谱仪、扫描电子显微镜、氮气吸附-解吸、傅里叶红外光谱仪、X射线电子能谱、Zeta电位仪对复合材料进行了表征检测,采用系列批次实验考察了材料对水溶液中正磷酸盐(PO_(4)^(3-))的吸附性能和吸附机制.结果表明,球磨处理成功将氧化铁(Fe_(2)O_(3))负载至生物炭表面,极大地提高了生物炭比表面积(210 m^(2)·g^(-1))、Zeta电势和含氧官能团种类和数量.溶液初始pH和吸附剂投加量是影响磷酸盐去除率的关键因素.Langmuir方程能更好地拟合等温吸附过程:当溶液pH=5.0,投加量为2.0 g·L^(-1)时,制备的球磨氧化铁改性生物炭达到对磷酸盐的理论最大吸附量(45.03 mg·g^(-1)).吸附动力学过程更加符合假二级动力学方程,表明化学过程主导整个吸附过程.共存离子(Cl^(-)、NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-))对磷酸盐吸附性能的影响可忽略不计.连续6次的吸附-解吸实验结果说明球磨氧化铁负载生物炭具备较好的化学稳定性和可循环使用性.系列表征分析结果显示:主要的吸附机制包括表面络合、金属-磷桥接和配位吸附.本研究为水体中磷素控制提供了一种可行策略,也为高效吸附材料的制备提供了新的思路.

关键词：生物炭球磨法吸附磷酸盐

水中高氯酸根的颗粒活性炭吸附过程及影响因素分析

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环境科学 2008年第6期29卷 1572-1577页

作者：卢宁高乃云黄鑫同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092

通过批量实验研究了颗粒活性炭(GAC)对水中高氯酸根(ClO4-)的吸附特性,考察了pH、ClO4-初始浓度和共存阴离子对吸附作用的影响,并分析了吸附动力学和等温吸附模型.结果表明,GAC对ClO4-的吸附容量在碱性条件下减小,随初始浓度升高而增大... 详细信息

通过批量实验研究了颗粒活性炭(GAC)对水中高氯酸根(ClO4-)的吸附特性,考察了pH、ClO4-初始浓度和共存阴离子对吸附作用的影响,并分析了吸附动力学和等温吸附模型.结果表明,GAC对ClO4-的吸附容量在碱性条件下减小,随初始浓度升高而增大,共存阴离子与ClO4-在GAC上存在竞争吸附,其影响顺序为SO42->NO3->CO32->H2PO4->BrO3-≈Cl-.ClO4-在GAC上的吸附最符合准二级动力学模型,吸附中存在大孔扩散过程,且孔扩散可能为GAC吸附ClO4-的主要速率控制步骤.试验浓度范围内吸附过程符合Langmuir、Freundlich和Tempkin 3种等温吸附模型,吸附过程是自发且放热的,温度升高不利于GAC对ClO4-的吸附,温度为288、298和308 K时的饱和吸附容量分别为13.00、11.21和8.04 mg.g-1.说明GAC虽较易吸附水中ClO4-,但必须控制反应条件,如温度、pH和共存阴离子浓度等,以取得最佳吸附效果.

关键词：高氯酸盐颗粒活性炭(GAC) 吸附动力学等温模型

吸水凝胶包覆型纳米零价铁对水中土霉素的去除

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环境工程学报 2023年第6期17卷 1828-1840页

作者：王祎旸史慧琳袁梦王学江同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究重点实验室上海200082

为解决纳米零价铁(nZVI)在应用中易团聚、易氧化的局限,以聚丙烯酸钠和聚丙烯酰胺的共聚物(PPAA)为载体,以茶多酚为还原剂,采用绿色合成法制备吸水凝胶包覆型纳米零价铁(PPAA-nZVI),并将其用于水中土霉素(OTC)的去除。通过SEM、BET、FTI... 详细信息

为解决纳米零价铁(nZVI)在应用中易团聚、易氧化的局限,以聚丙烯酸钠和聚丙烯酰胺的共聚物(PPAA)为载体,以茶多酚为还原剂,采用绿色合成法制备吸水凝胶包覆型纳米零价铁(PPAA-nZVI),并将其用于水中土霉素(OTC)的去除。通过SEM、BET、FTIR和XPS等表征了PPAA-nZVI的微观形貌和物化性质,探讨了OTC初始质量浓度、溶液初始pH和共存物质对OTC去除效果的影响。结果表明,茶多酚能够还原制备nZVI,且成功将nZVI负载到PPAA内。随着初始OTC质量浓度的增加,OTC的去除率逐渐增加,当PPAAnZVI投加量为0.5 g·L^(-1)、OTC初始质量浓度为300 mg·L^(-1)时,材料对OTC的去除量达到最大481 mg·g^(-1)。pH对材料去除OTC的影响较小。PO_(4)^(3-)和HA的存在对PPAA-nZVI去除OTC均有抑制作用。材料去除OTC主要通过Fenton氧化、OTC与Fe^(3+)的络合以及材料表面活性位点的吸附3种途径。以上研究结果可为nZVI在净化污染水体中的OTC提供一种有前景的方法。

关键词：纳米零价铁吸水凝胶绿色合成土霉素

复合垂直流湿地氨氧化菌种群结构及活性的空间分布

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环境科学 2008年第8期29卷 2160-2165页

作者：黄德锋李田同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092

应用复合垂直流湿地净化富营养化景观水体,测定了湿地系统不同空间层次的氨氧化菌(AOB)活性,并采用PCR-DGGE技术考察了氨氧化菌种群多样性.结果表明,在复合垂直流湿地中,由于植物根际效应、异养菌竞争、DO浓度以及氨氮浓度等环境条件的... 详细信息

应用复合垂直流湿地净化富营养化景观水体,测定了湿地系统不同空间层次的氨氧化菌(AOB)活性,并采用PCR-DGGE技术考察了氨氧化菌种群多样性.结果表明,在复合垂直流湿地中,由于植物根际效应、异养菌竞争、DO浓度以及氨氮浓度等环境条件的综合作用,氨氧化菌活性和种群多样性沿水流方向呈现出较为明显的空间分布差异.下行池表层氨氧化菌活性最高,为0.79 mg.(kg.h)-1(以NO3--N计,下同).从下行池表层到上行池底层,氨氧化菌活性逐渐下降,至上行池表层略有增加,氨氧化菌活性为0.17 mg.(kg.h)-1.氨氧化菌多样性与活性的空间分布表现出大致相同的趋势,下行池氨氧化菌多样性指数(平均为1.92)高于上行池(平均为1.65).在复合垂直流湿地系统中,多数菌种为寡营养类微生物,Nitrosomonassp.为优势菌种,在湿地氨氮的去除过程中起着主导作用.此外还检测到Uncultured beta proteobacterium、Comamonassp.以及Nitrosomonasoligotropha等菌种.在湿地不同位置,不同湿地环境长期选择的结果,使氨氧化菌种群结构表现出一定的空间演替变化.

关键词： DGGE 人工湿地景观水体氨氧化菌

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双酚A在厌氧污泥上吸附行为的研究

环境科学 2008年第6期29卷 1681-1686页

作者：赵俊明李咏梅周琪张超杰曾庆玲同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092

采用批式实验研究了低浓度的内分泌干扰物双酚A在厌氧污泥上的吸附行为.实验采用高温灭菌的方法对活性污泥灭活以减小污泥降解对吸附实验的影响.研究发现,厌氧污泥对BPA的吸附很快,15 min的吸附量可达最大吸附量的89.1%.BPA的吸附等温... 详细信息

采用批式实验研究了低浓度的内分泌干扰物双酚A在厌氧污泥上的吸附行为.实验采用高温灭菌的方法对活性污泥灭活以减小污泥降解对吸附实验的影响.研究发现,厌氧污泥对BPA的吸附很快,15 min的吸附量可达最大吸附量的89.1%.BPA的吸附等温线可以较好地用线性模型以及Freundlich模型来描述,其在温度为10-30℃之间的有机碳归一化分配系数在665-878的范围内.MLSS对BPA的吸附去除率有较大的影响,随着MLSS的增加,BPA吸附去除率增加.通过吸附热力学的研究可以推断,BPA在厌氧污泥上的吸附过程以物理吸附为主,主要是一个分配过程.污泥解吸实验表明BPA在厌氧污泥上的吸附是部分可逆的.

关键词：双酚A 厌氧污泥灭活污泥吸附等温线影响因素