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H_(2)O_(2)辅助污泥水热过程水DOM的光化学行为研究

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中国环境科学 2024年第6期44卷 3179-3188页

作者：张闯王冰玉谢慧芳冯彦房曲虹霞南京理工大学环境与生物工程学院化工污染控制与资源化江苏省高校重点实验室江苏南京210094 江苏省农业科学院农业资源与环境研究所农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室江苏南京210014 南京理工大学化学与化工学院江苏南京210094

采用水热炭化和添加4%H_(2)O_(2)辅助水热炭化两种工艺处理脱水污泥,在测定两种过程水DOM基本理化性质的基础上,重点比较了两种DOM的光漂白行为和光生活性物种的产生情况.结果表明,与水热炭化工艺相比,H_(2)O_(2)辅助水热炭化工艺中伴... 详细信息

采用水热炭化和添加4%H_(2)O_(2)辅助水热炭化两种工艺处理脱水污泥,在测定两种过程水DOM基本理化性质的基础上,重点比较了两种DOM的光漂白行为和光生活性物种的产生情况.结果表明,与水热炭化工艺相比,H_(2)O_(2)辅助水热炭化工艺中伴生的过程水DOM的pH值较低,电导率、TOC、腐殖质类物质含量、芳香性官能团、分子量及腐殖化程度均较高,并表现出更强的光敏感性.在模拟自然光照射条件下,其芳香性和腐殖化程度随光照时间延长而降低,荧光组分含量显著下降,其中腐殖质类组分降低最为明显.光照过程中产生更多的单线态氧(1O2)和三重激发态(^(3)DOM^(*)),可显著促进四环素的光降解(93.22%),且^(3)DOM^(*)起主导作用.本研究明确了H_(2)O_(2)辅助水热炭化过程水DOM的光化学行为,可为水热炭化处理污泥产生的过程水的进一步处理及利用提供理论依据.

关键词：辅助水热炭化溶解性有机质(DOM) 光漂白光降解四环素

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电生过氧化氢联合零价铁体系降解左氧氟沙星

高校化学工程学报 2024年第3期38卷 512-520页

作者：王春峰彭婧芳曹芳源皮运清李琦璐闫旭沈锦优黄淮水环境与污染控制重点实验室(河南师范大学) 河南师范大学环境学院河南新乡453007 南京理工大学环境与生物工程学院江苏南京210094

为了探究不同电极材料电生过氧化氢(H_(2)O_(2))的性能及机理,选择石墨、钛、不锈钢和铱钽作为阴极材料,联合零价铁(nZVI)进行了左氧氟沙星(LVF)的降解实验.考察不同阴极材料在不同pH下电生过氧化氢的性能,并以石墨作为阴极材料,探究了... 详细信息

为了探究不同电极材料电生过氧化氢(H_(2)O_(2))的性能及机理,选择石墨、钛、不锈钢和铱钽作为阴极材料,联合零价铁(nZVI)进行了左氧氟沙星(LVF)的降解实验.考察不同阴极材料在不同pH下电生过氧化氢的性能,并以石墨作为阴极材料,探究了离子对电生H_(2)O_(2)的影响及LVF的降解机理。结果表明,当石墨作为阴极材料,电生H_(2)O_(2)的性能最好,且H_(2)O_(2)通过单电子途径和双电子途径生成。当pH=3时,石墨作为阴极可通过产生羟基自由基(·OH)和电子直接转移(DET)有效降解LVF。实验证明石墨作为阴极可有效降解LVF,并高效产生H_(2)O_(2),为电生过氧化氢的类芬顿技术提供数据支持。

关键词：电生过氧化氢电极零价铁左氧氟沙星

MoS_(2)/Fh复合材料的制备及高盐条件下EDTA-Pb(Ⅱ)的去除研究

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水处理技术 2024年第5期50卷 30-34,40页

作者：陆静宇孙晓蕾胡雅孙秀云南京理工大学环境与生物工程学院化工污染控制与资源化江苏省高校重点实验室江苏南京210094

水铁矿(Fh)因其比表面积大、吸附能力强等优点,对络合态重金属表现出良好的吸附能力,但是盐离子的存在会阻碍Fh对络合态重金属的去除。本研究引入了二硫化钼(MoS_(2)),利用其优异的阻盐能力弥补Fh去除性能被抑制的情况。考察了溶液pH、... 详细信息

水铁矿(Fh)因其比表面积大、吸附能力强等优点,对络合态重金属表现出良好的吸附能力,但是盐离子的存在会阻碍Fh对络合态重金属的去除。本研究引入了二硫化钼(MoS_(2)),利用其优异的阻盐能力弥补Fh去除性能被抑制的情况。考察了溶液pH、盐度等不同因素对MoS_(2)/Fh复合材料吸附性能的影响,在15 g/L NaCl的背景盐度、pH=4条件下,1 g/L MoS_(2)/Fh复合材料对20 mg/L EDTA-Pb(Ⅱ)的去除率仍能达到96.72%,较相同条件下Fh的去除率显著提高。通过对吸附机理的探究发现EDTA-Pb(Ⅱ)主要以静电吸附方式被去除。

关键词： MoS_(2)/Fh复合材料 EDTA-Pb(Ⅱ) 高盐度

过氧化氢辅助污泥水热炭化过程水中溶解性有机质的光化学行为研究

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中国环境科学 2024年

作者：张闯王冰玉谢慧芳冯彦房曲虹霞南京理工大学环境与生物工程学院南京理工大学化学与化工学院南京理工大学化工污染控制与资源化江苏省高校重点实验室江苏省农业科学院农业资源与环境研究所农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室

过氧化氢(H2O2)辅助水热炭化处理污泥，可以强化其有机物降解，实现更高效的污泥减量化和资源化应用。但会影响其液相产物(过程水)中溶解性有机质(DOM)的组成和性质，进而影响其环境化学行为。为此，本研究采用水热炭化和添加4%H2O2辅... 详细信息

过氧化氢(H2O2)辅助水热炭化处理污泥，可以强化其有机物降解，实现更高效的污泥减量化和资源化应用。但会影响其液相产物(过程水)中溶解性有机质(DOM)的组成和性质，进而影响其环境化学行为。为此，本研究采用水热炭化和添加4%H2O2辅助水热炭化两种工艺处理脱水污泥，在测定两种过程水DOM基本理化性质的基础上，重点比较了两种DOM的光漂白行为和光生活性物种的产生情况。结果表明，与水热炭化工艺相比，H2O2辅助水热炭化工艺中伴生的过程水DOM的pH值较低，电导率、TOC、腐殖质类物质含量、芳香性官能团、分子量及腐殖化程度均较高，并表现出更强的光敏感性。在模拟自然光照射条件下，其芳香性和腐殖化程度随光照时间延长而降低，荧光组分含量显著下降，其中腐殖质类组分降低最为明显。光照过程中产生更多的单线态氧(1O2)和三重激发态(3DOM*)，可显著促进四环素的光降解(93.22%)，且3DOM*起主导作用。本研究明确了H2O2辅助水热炭化过程水DOM的光化学行为，可为水热炭化处理污泥产生的过程水的进一步处理及利用提供理论依据。

关键词：辅助水热炭化溶解性有机质(DOM) 光漂白光降解四环素

泰妙菌素废盐活性炭的制备及吸附EDTA-Pb(Ⅱ)的研究

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工业水处理 2024年第8期44卷 133-139,148页

作者：胡雅孙晓蕾陆静宇孙秀云南京理工大学环境与生物工程学院江苏南京210014 化工污染控制与资源化江苏省高校重点实验室江苏南京210014

工业废水中的有机配体和重金属离子结合形成络合态重金属,络合态重金属的排放会导致严重的环境及人体健康问题。采用热解炭化法将医药固体废弃物——泰妙菌素废盐制备成废盐活性炭(WSAC)并用于去除模拟废水中的EDTA-Pb(Ⅱ),利用SEM、BE... 详细信息

工业废水中的有机配体和重金属离子结合形成络合态重金属,络合态重金属的排放会导致严重的环境及人体健康问题。采用热解炭化法将医药固体废弃物——泰妙菌素废盐制备成废盐活性炭(WSAC)并用于去除模拟废水中的EDTA-Pb(Ⅱ),利用SEM、BET表征WSAC的性质;基于静态吸附试验研究了溶液初始pH、共存离子对WSAC吸附EDTA-Pb(Ⅱ)行为的影响;通过吸附动力学、等温线拟合,利用FTIR、TOC、Zeta电位等表征探究其吸附机理。结果表明:WSAC对EDTA-Pb(Ⅱ)的吸附过程符合伪一级动力学和Langmuir模型,吸附速率受物理过程主导且为单分子层均相吸附;随着pH的升高,WSAC对EDTA-Pb(Ⅱ)的吸附效果降低;共存阴离子的加入会与EDTA-Pb(Ⅱ)竞争吸附位点,对吸附起抑制作用;WSAC对EDTA-Pb(Ⅱ)的吸附机制主要为孔隙填充和静电吸附的协同作用。将WSAC用于吸附工业废水中的EDTA-Pb(Ⅱ),为泰妙菌素废盐的资源化利用提供一种途径,也为工业废水中EDTA-Pb(Ⅱ)的去除提供新方法。

关键词：工业废水络合态重金属 EDTA-Pb(Ⅱ) 泰妙菌素废盐吸附

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高有机物含量泰妙菌素废盐的热处理研究

应用化工 2024年第1期53卷 67-70页

作者：胡雅熊萍孙秀云南京理工大学环境与生物工程学院江苏南京210014 化工污染控制与资源化江苏省高校重点实验室江苏南京210094

采用热处理工艺研究高有机物含量泰妙菌素废盐。通过分析泰妙菌素废盐无机、有机成分,考察不同气氛、温度下废盐的热解过程及废盐热解产物,确定泰妙菌素废盐的最佳热解工艺:氮气气氛、温度在500℃,继而得到热解活性炭,其总比表面积为227... 详细信息

采用热处理工艺研究高有机物含量泰妙菌素废盐。通过分析泰妙菌素废盐无机、有机成分,考察不同气氛、温度下废盐的热解过程及废盐热解产物,确定泰妙菌素废盐的最佳热解工艺:氮气气氛、温度在500℃,继而得到热解活性炭,其总比表面积为2270 m^(2)/g、微孔比表面积为1000 m^(2)/g、介孔平均孔径为6.50 nm、微孔平均孔径为0.55 nm。将高有机物含量泰妙菌素废盐经过热处理以实现废盐的资源化利用,为类似高有机物含量废盐的资源化利用提供参考。

关键词：废盐泰妙菌素热处理热解活性炭

低强度超声波对高负荷厌氧氨氧化EGSB反应器运行性能的影响

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化工进展 2024年第2期43卷 1098-1108页

作者：杨杰源朱易春赖雅芬张超田帅谢颖江西理工大学赣州市流域污染模拟与控制重点实验室江西赣州341000 江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州341000

研究了低强度超声波对厌氧氨氧化EGSB反应器处理无机高氨氮废水的影响,考察了超声波处理对反应器脱氮性能、厌氧氨氧化颗粒污泥特征、胞外聚合物以及微生物菌群的变化情况。结果表明,低强度超声波可提高厌氧氨氧化反应器脱氮效能,在进... 详细信息

研究了低强度超声波对厌氧氨氧化EGSB反应器处理无机高氨氮废水的影响,考察了超声波处理对反应器脱氮性能、厌氧氨氧化颗粒污泥特征、胞外聚合物以及微生物菌群的变化情况。结果表明,低强度超声波可提高厌氧氨氧化反应器脱氮效能,在进水氮负荷为6.03kg N/(m^(3)·d)时,总氮去除率提高了11.40%,抵抗氮负荷冲击能力也得到了增强。周期性超声波辐照后,颗粒污泥粒径维持在1.0~1.5mm,有利于改善传质效率,提升厌氧氨氧化颗粒污泥活性和减少颗粒漂浮。污泥EPS总量有显著增加,其中紧密结合型胞外聚合物(TB-EPS)增加较为明显,有助于维持颗粒污泥的结构稳定性。污泥表面官能团种类不变,但羟基、羧基、氨基等基团有所增多。颗粒污泥的比厌氧氨氧化活性提高了33.2%,通过简化的Gompertz方程模型发现超声组的厌氧氨氧化菌生长速率(0.0127d^(-1))高于对照组(0.0107d^(-1))。高通量测序显示,超声波促进了厌氧氨氧化菌及其共生菌,其中Candidatus Brocadia提升了22.03%。同时严重抑制了部分反硝化细菌,使厌氧氨氧化菌的底物和生存空间更加充足。

关键词：低强度超声波厌氧氨氧化颗粒污泥微生物群落氮负荷

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纳米洋葱碳强化厌氧膜生物反应器处理氯霉素废水

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环境工程学报 2024年第5期18卷 1273-1282页

作者：朱明超李娜陆勇泽胡朝霞陈守文南京理工大学环境与生物工程学院南京210094 东南大学能源与环境学院南京211189 西藏民族大学西藏水污染控制与生态修复国家民委重点实验室咸阳712082 西藏民族大学信息工程学院咸阳712082

针对氯霉素难以生物降解的问题,本研究将纳米洋葱碳(carbon nano-onions,CNOs)作为导电材料投加到厌氧膜生物反应器(anaerobic membrane bioreactor,AnMBR)去除废水中的氯霉素(chloramphenicol,CAP),探讨了CAP的厌氧降解途径和抗生素抗... 详细信息

针对氯霉素难以生物降解的问题,本研究将纳米洋葱碳(carbon nano-onions,CNOs)作为导电材料投加到厌氧膜生物反应器(anaerobic membrane bioreactor,AnMBR)去除废水中的氯霉素(chloramphenicol,CAP),探讨了CAP的厌氧降解途径和抗生素抗性基因(ARG)分布的情况,解析了CNOs对氯霉素去除的强化作用。质谱检测结果表明CAP和参与三羧酸循环的物质之间发生了酯化反应,这些降解产物的毒性低于CAP。此外,CNOs的添加促进了部分三羧酸循环酶的上调,进一步降低了CAP的生物毒性。研究还发现CNOs可以增强ARG的水平基因转移,其中intI1基因的相对丰度显著增加。另一方面,AnMBR的膜组件有效截留了ARG。采用序批实验进一步研究CNOs对氯霉素去除的强化作用,结果表明,添加CNOs的实验组中,反应10 h时CAP去除率为90.4%,远高于未添加CNOs的对照组(59.4%)。此外,添加CNOs的厌氧生物体系24 h内甲烷产量为46.1 mL,远高于对照组,且产甲烷滞后时间更短。以上结果表明CNOs强化了厌氧生物体系对氯霉素废水的去除效果,降低了CAP的生物毒性,可为AnMBR处理抗生素废水提供参考。

关键词：纳米洋葱碳厌氧膜生物反应器氯霉素抗生素抗性基因废水处理

基于WRF-CMAQ模式对晋城市一次PM与O复合污染协同控制方案研究

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中国环境科学 2024年

作者：李晨张芝娟陈曦叶翠平太原理工大学环境科学与工程学院太原理工大学大气复合污染识别与控制山西省重点实验室

晋城市作为我国重要的煤化工基地，其煤炭、焦化、化工等产业会对当地的大气环境产生巨大压力.针对“十四五”时期晋城市面临的PM2.5和O3复合污染问题，研究如何有效削减复合污染时段PM2.5与O3的峰值浓度，制定科学合理的前体物VOCs和NO... 详细信息

晋城市作为我国重要的煤化工基地，其煤炭、焦化、化工等产业会对当地的大气环境产生巨大压力.针对“十四五”时期晋城市面临的PM2.5和O3复合污染问题，研究如何有效削减复合污染时段PM2.5与O3的峰值浓度，制定科学合理的前体物VOCs和NOx协同减排方案可为当地PM2.5与O3协同控制工作提供依据.本研究利用WRF-CMAQ模式模拟了晋城市的一次复合污染个例同时进行了源解析，通过设计49组不同比例的VOCs和NOx减排情景，结合EKMA曲线评估了其前体物VOCs和NOx的科学减排比例.结果发现，工业源与交通源是晋城市VOCs与NOx的主要来源.本次O3污染主要由NOx控制，PM2.5污染主要由VOCs控制.结合总前体物减排比分析发现，在不考虑极端减排情景下，仅考虑O3污染治理时，最佳的O3前体物削减比例VOCs/NOx为1:2;仅考虑PM2.5污染治理时，按照VOCs/NOx为2:1进行协同减排为最佳的PM2.5前体物削减比例;同时考虑PM2.5和O3污染的协同治理时，最佳前体物VOCs/NOx减排比为2:1.

关键词： PM O 协同控制 WRF-CMAQ EKMA曲线