微生物燃料电池修复钒污染地下水的响应曲面优化研究

使用响应曲面法, 对单室微生物燃料电池去除五价钒的运行条件进行分析和优化。采用乙酸钠作为单室微生物燃料电池的碳源, 探讨钒初始浓度、COD初始浓度和电解液电导率对五价钒去除率的影响, 三因素三水平的响应曲面分析结果表明, 五价钒初始浓度对五价钒去除率的影响最显著, 其次为 COD 初始浓度, 最后是电解液电导率。利用响应曲面法得到最优实验条件: 五价钒初始浓度为75.44 mg/L, COD初始浓度为1007.48 mg/L, 电导率为11.98 mS/cm, 此时可获得五价钒的最大理论去除率80.31%。验证实验的结果证实了该优化方法的可靠性。研究成果可以促进微生物燃料电池技术在治理钒污染地下水领域的实际应用。     

一维棒状ZnTiO_3粉体光催化降解罗丹明B研究

使用一维棒状ZnTiO_3粉体光催化降解罗丹明B溶液,采用正交试验研究罗丹明B溶液pH值、溶液初始质量浓度、ZnTiO_3用量和紫外光照时间四个因素对降解效率的影响规律.结果表明,在pH值为10,罗丹明B溶液初始质量浓度为5 mg/L,ZnTiO_3用量为250 mg/L,光照反应90 min后,罗丹明B溶液的脱色率达98.5%.     

Klebsiella aerogenes的胞外聚合物产量优化及其对碳酸钙晶型的调控作用

通过响应面法确定产气克雷伯氏杆菌(Klebsiella aerogenes)产胞外聚合物(EPS)的最优培养条件,并开展EPS质量浓度对Klebsiella aerogenes诱导形成碳酸钙晶型影响的试验研究。研究结果表明,相较于pH和接种量,培养时间和温度对菌株EPS产量的影响更为显著,EPS最优培养条件如下：培养时间为4.64 d、培养温度为28.35℃、接种量为2.97%、pH=7.69,在此条件下,EPS的产量可达210.24 mg/L;当添加的EPS质量浓度从0 g/L增加到1.0 g/L时,方解石的质量分数从27.1%提高至98.3%,球霰石的质量分数从72.9%下降至1.7%,表明EPS能有效促进方解石的形成并抑制球霰石的形成;EPS中带负电荷的官能团可以吸附溶液中Ca²⁺,使得溶液中Ca²⁺浓度减小、过饱和度降低从而促进方解石型碳酸钙晶体的生成。可以通过EPS来调控Klebsiella aerogenes诱导形成方解石和球霰石的质量分数,强化碳酸钙晶体向热力学稳定的方解石型碳酸钙转化,这为提高微生物诱导碳酸钙沉淀形成的固化体的...     

K_2Ti_6O_(13)/石墨烯复合光催化氧化亚甲基蓝废水

采用KDC法制备K_2Ti_6O_(13),采用Hummers法制备氧化石墨烯,然后通过水热还原法制备了K_2Ti_6O_(13)/石墨烯复合光催化剂.采用单因素试验研究催化剂用量、紫外光照时间、亚甲基蓝溶液初始质量浓度和溶液pH值四个因素对降解效率的影响规律.结果表明,K_2Ti_6O_(13)投加量为7.5 g/L、光照时间为30 min、亚甲基蓝初始质量浓度为7 mg/L、溶液pH为6,亚甲基蓝溶液的脱色率为79.51%,K_2Ti_6O_(13)/石墨烯复合光催化剂投加量为2.5 g/L、光照时间为30 min、亚甲基蓝初始质量浓度为7mg/L、溶液pH为6,亚甲基蓝溶液的脱色率为95%以上.     

竹炭对Cr(Ⅶ)的吸附性能研究

研究了竹炭对溶液中Cr()的吸附性能,考察了溶液pH值、竹炭粒径、吸附时间、竹炭用量和溶液初始质量浓度对吸附的影响.实验结果表明:竹炭对Cr()的吸附主要受Cr()溶液的pH值、初始质量浓度和竹炭粒径的影响,pH为1时吸附效果最好.竹炭的动态吸附过程符合二级吸附动力学方程.当Cr()溶液初始质量浓度为50 mg/L,pH为1,震荡吸附84 h后,吸附量为38.3 mg/g,震荡吸附7 d后,饱和吸附量为46.1 mg/g.竹炭对Cr()的吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程.     

玉米秸秆纤维素脱除鱼露中铅离子研究

采用秸秆纤维素研究了模拟鱼露中残留铅离子的吸附脱除过程。分别研究了吸附时间、溶液p H值、吸附剂用量以及铅离子的初始浓度对吸附效果的影响。结果表明,当吸附时间为240 min,溶液p H值为6,吸附剂添加量为0.25 g,初始浓度为6 mg/m L时,吸附容量最高达到92.85 mg/g。并且酶解液中高浓度Na Cl与L-谷氨酸皆对铅离子脱除有较大抑制,而多肽对铅离子的吸附具有较大地抑制。实验结果表明,玉米秸秆纤维素对鱼露中铅离子的脱除效果较好。     

竹炭对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

研究了竹炭对溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能,考察了溶液pH值、竹炭粒径、吸附时间、竹炭用量和溶液初始质量浓度对吸附的影响.实验结果表明:竹炭对Cr(Ⅵ) 的吸附主要受Cr(Ⅵ)溶液的pH值、初始质量浓度和竹炭粒径的影响,pH为1时吸附效果最好.竹炭的动态吸附过程符合二级吸附动力学方程.当Cr(Ⅵ)溶液初始质量浓度为50 mg/L,pH为1,震荡吸附84 h后,吸附量为38.3 mg/g,震荡吸附7 d后,饱和吸附量为46.1 mg/g.竹炭对Cr(Ⅵ)的吸附符合Langmuir和Freundlich 吸附等温方程.     

乳酸菌体外降解胆固醇的影响因素研究

研究了影响乳酸菌体外降解胆固醇的4个因素：胆盐质量浓度、胆固醇质量浓度、培养基初始p H值和菌体培养时间.结果表明,受试菌株的降解能力显著受上述因素的影响;在相同条件下,不同菌株的降解能力差异显著.总体上,胆盐质量浓度为4-6 mg/m L,胆固醇质量浓度为190-230 mg/L,培养基初始p H值在5-7,菌体培养时间11-23 h时,乳酸菌降解胆固醇的能力最高,达到50%以上.     

臭氧化-活性炭吸附镉的条件

为改善活性炭对镉的吸附性，将臭氧化技术引入吸附过程，研究活性炭投加量、臭氧活化时间以及溶液质量浓度变化对活性炭吸附镉离子能力的影响。结果表明，对于初始镉离子质量浓度为10mg/L的吸附溶液，最佳臭氧化时间为15min、最佳吸附时间为1h、活性炭的最佳投加量为1．0g时，吸附后镉离子的质量浓度为0．54mg／L；对于镉离子初始质量浓度为15mg/L的吸附溶液，最佳臭氧化时间为30min、最佳吸附时间为1h、活性炭的最佳投加量为1．1g时，吸附后镉离子的质量浓度为0．56mg／L。实验证明，经臭氧活化后的活性炭的吸附能力明显增强，极大的改变了吸附结果。     

壳聚糖没食子酸新型抑藻剂的制备及其对淡水微藻生长的影响

采用正交试验研究壳聚糖(CTS)吸附没食子酸(GA)的影响因素,分析得出壳聚糖对没食子酸的最佳吸附条件是:没食子酸溶液初始质量浓度为1 200 mg/L,20 mL没食子酸溶液中壳聚糖用量为0.02 g,震荡时间为60 min,温度为25℃。在此条件下制备出没食子酸与壳聚糖的吸附比为623 mg/g的抑藻剂,并研究其短期释放率。然后探讨该抑藻剂对水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)和蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)生长的影响。研究结果表明:这种新型抑藻剂对水华微囊藻存在显著的抑制作用:当抑藻剂质量浓度为30 mg/L时,抑制时间将达到15d;当抑藻剂质量浓度为60,90和130 mg/L时,抑制时间将长达24 d,抑藻率高达99%。但是在15 d内,抑藻剂并未对蛋白核小球藻表现出明显的抑制作用,当抑藻剂质量浓度为60 mg/L时,抑藻率仅为5%。因此,壳聚糖载没食子酸新型抑藻剂可以有效控制水华藻类水华微囊藻的生长而对蛋白核小球藻的影响较弱。     

对苯二酚对电耦合过硫酸盐法降解碱性品红溶液的影响

采用碱性品红溶液模拟印染废水,利用电耦合过硫酸盐法对其进行降解,考察过硫酸盐浓度、电解电流强度、Fe2+浓度、p H值等因素对碱性品红降解的影响.实验结果表明:当硫酸亚铁初始浓度为40 mg/L,过硫酸钠初始浓度为30 mg/L,p H值为2.0,电流密度为5.00 m A/cm2时,碱性品红的脱色效果最好,脱色率高达90%.本研究还考察了加入不同浓度对苯二酚对碱性品红电耦合降解的影响,当对苯二酚浓度小于为200 mg/L时,随着其浓度的增加,品红脱色效果下降明显.但其反应仍遵循一级动力学规律.     

海鲜菇菌糠对废水中重金属铜离子的吸附性能研究

为了探究以海鲜菇菌糠作为生物吸附剂时,对废水中重金属Cu~(2+)的吸附性能。本文通过单因素静态吸附实验确定了溶液初始pH值、铜离子初始浓度、吸附剂加入量、吸附时间及吸附剂粒径大小对菌糠吸附性能的影响,通过L9(34)正交试验确定了最佳的吸附条件。结果表明,最佳单因素条件为:溶液初始pH 5、Cu~(2+)初始浓度10 mg/L、吸附时间150 min、吸附剂加入量28 g/L,吸附率最大为72%;正交试验分析显示Cu~(2+)初始浓度、吸附时间、吸附剂加入量、pH为显著因素,优化后Cu~(2+)初始浓度为15 mg/L、pH 5.5、吸附时间150 min、加入量为32 g/L,吸附率可达78%。海鲜菇菌糠作为一种高效环保经济的生物吸附剂对废水中重金属铜离子有较强的吸附能力,可望用于废水处理。     

茶叶资源化利用及对染料废水的去除

采用紫外可见分光光度法研究经2.0 mol/L HCI预处理的茶叶粉末对甲基紫溶液的吸附作用,探讨在不同pH值、初始浓度和吸附时间条件下,不同用量的吸附剂对甲基紫溶液的吸附效果.结果表明,当pH为10.0时,250mg预处理的茶叶粉末对20mg/L,50mL的甲基紫吸附20min,去除率达98%,饱和吸附量为180.6mg/g.     

壳聚糖对 Cu2＋的吸附解吸及其载铜灭藻剂的研制

采用批处理等温吸附-解吸试验,研究了初始Cu2+浓度、壳聚糖用量、吸附时间、pH值和温度等单因子对壳聚糖吸附Cu2+的影响,在此基础上采用正交试验获得最优吸附条件为:壳聚糖用量0.025g/L,温度35℃,吸附时间60min,初始Cu2+浓度1 000mg/L,得出最大吸附量为256mg/g;因子影响排序由大到小为:壳聚糖用量,温度,初始Cu2+浓度,吸附时间.吸附铜后的壳聚糖,制作壳聚糖载铜灭藻剂(CCA),其Cu2+释放动力学特征可用Elovich方程、Langmuir方程和二级动力学方程加以描述.pH值和CCA的初始用量对Cu2+释放量有显著影响.     

消除阻垢剂对碳酸钙结垢影响试验研究

为了提高高盐废水反渗透脱盐过程中的浓水回收率,降低反渗透成本,可以先去除浓缩液中高浓度成垢离子,再将处理后的浓缩液进行循环利用。通过电导率法研究了阻垢剂作用下碳酸钙结垢规律,并进一步研究了消除阻垢剂影响的方法。结果表明,10mg/L MDC220阻垢剂对碳酸钙沉淀具有明显的阻垢效果。通气条件下,在"阻垢剂-CaCl_2-Na_2CO_3"体系中投加双十二烷基二甲基溴化铵(DDAB)或者MgO,可以显著消除阻垢剂对碳酸钙的结垢影响,且相同投加量下DDAB对阻垢剂的消除作用优于MgO。试验条件下,最优阻垢剂消除药剂为20mg/L DDAB,最优通气时间为30min,最优空气流量为0.2m~3/h。     

辉光放电等离子体降解染料直接蓝86

利用接触辉光放电反应器产生等离子体降解直接蓝86（DB）水溶液,考察了DB初始浓度、初始pH和Fe^2＋对DB降解率的影响．结果表明,当DB初始浓度为30．0mg／L,溶液pH为3．0时,放电90min DB降解率可达72．36％;加入10．0mg／LFe^2＋时,放电10min DB降解率可达69．20％．DB降解过程中,随反应时间的延长,溶液pH值逐渐降低,溶液电导率逐渐上升．降解90min后COD去除率为41．76％,加入10．0mg／LFe^2＋后10minCOD去除率达38．50％,表明Fe^2＋对DB降解有明显的催化作用．     

TiO_2借自然光催化罗丹明B溶液降解脱色的研究

研究了以TiO2为光催化剂,在可见光照条件下模拟染料废水罗丹明B溶液的光催化脱色性能。实验结果表明:催化剂的投入量,罗丹明B的初始质量浓度,光照时间是影响罗丹明B溶液脱色率的重要因素;当TiO2催化剂用量为4.0 g/L,罗丹明B的初始质量浓度为10 mg/L,光照时间为2.5 h时,罗丹明B溶液的脱色率可达99.2%。     

微波辅助球磨还原含Cr(Ⅵ)废水的研究

通过微波辅助球磨法还原含Cr(Ⅵ)废水及单因素法观察铁球质量的改变、还原铁粉量、pH值对还原Cr(Ⅵ)的影响.实验结果表明,球料比和还原铁粉量越大,pH值越小,Cr(Ⅵ)的还原速度越快.在中性溶液中,通过微波辅助球磨,能在55min内,将六价铬质量浓度从50mg/L还原到0.473 mg/L,产物经XRD和XPS检测为FeCr2O4;当pH=2时,将初始质量浓度为300mg/L的含Cr(Ⅵ)废水还原到0.5mg/L以下只需6min,所以采用微波辅助球磨装置能够高效处理含Cr(Ⅵ)的工业废水.     

二氧化硅胶体聚合体吸附铀的研究

采用自制的二氧化硅胶体聚合体,进行了pH值、接触时间和铀初始浓度对二氧化硅胶体聚合体吸附铀效果影响试验,结果表明,溶液的pH对二氧化硅胶体聚合体吸附铀的效果影响较大,并且在pH为4时吸附铀的效果达到最佳;二氧化硅胶体聚合体吸附铀的速度快,30 min即可达到吸附平衡;该材料去除铀的效率高,当溶液中铀初始浓度低于10 mg/L时,该材料对铀的去除率大于98%;随着初始铀浓度增加,吸附容量增加,铀的去除率降低;扫描电镜分析结果表明,二氧化硅胶体聚合体表面形貌吸附铀前后变化不大;能谱分析结果表明,1 g吸附剂所吸附铀的质量分数为4.32%,与二氧化硅胶体聚合体从溶液中吸附铀43.0 mg相吻合.     

双极性脉冲高压介质阻挡放电降解苋菜红

印染废水具有水量大、有机污染物质量浓度高等特点.利用双极性高压脉冲电源引发的介质阻挡放电产生的非平衡等离子体降解偶氮染料苋菜红(AR27),研究了影响色度去除的因素,如初始质量浓度、电导率、放电频率等,得到了较好的处理效果.结果表明:在初始质量浓度50 mg/L、电导率2.5×103μS/m、曝气量0.6 m3/h、频率50 Hz、电压18 kV时,放电处理90 min,脱色率可达到91%.