高硬度高硫酸盐地下水深度处理试验研究

针对中国西南地区岩溶地下水资源非常丰富、开发利用程度低且水资源供需矛盾又日益突出的现状,采用药剂预处理与膜技术相结合的方法探索了岩溶地下水资源化利用途径。结果表明,Na2CO3和Ca(OH)2预处理+纳滤深度处理是处理高硬度高硫酸盐地下水行之有效的方法,在Na2CO3、Ca(OH)2投加量分别为780、125mg·L-1且操作压力为0.8MPa时,出水硬度、硫酸盐含量、溶解性总固体含量分别为40、36、193mg·L-1,pH值为7.45,产水率为70.59%。处理后的地下水水质达到《饮用净水水质标准》(CJ94-2005)要求,且能够满足生产实际需要。
     

几种主要营养元素对直链藻生长速率的影响

在实验室条件下,通过单因子实验和正交实验,研究了不同氮(N)、磷(P)、铁(Fe)和硅(Si)的营养盐及其质量浓度对直链藻生长速率的影响.氮元素的营养盐为:硫酸铵(NH4)2SO4、硝酸钠(NaNO3)和尿素(NH2)2CO,氮质量浓度分别为0,10,20,30,40,50,60 mg·L-1;磷元素的营养盐为:磷酸二氢钾(KH2PO4)和磷酸二氢钠(NaH2PO4),磷质量浓度分别为0,0.5,1,2,3,4,5 mg·L-1;铁元素的营养盐为:硫酸亚铁(FeSO4)和柠檬酸铁(FeC6H5O7),铁质量浓度分别为0,0.02,0.05,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5 mg·L-1;硅元素的营养盐为:硅酸钠(Na2SiO3),硅质量浓度分别为0,5,10,15,20,25,30,35,40 mg·L-1.单因子的实验结果表明:对直链藻生长速率(K值)影响最大的营养元素分别为:N,P,Fe,Si,其对应的最佳营养盐质量浓度范围分别为20~40 mg·L-1;0.5~1 mg·L-1;0.02~0.05 mg·L-1;10~20 mg·L-1.正交实验结果表明:培养直链藻的最佳营养盐[(NH2)2CO,KH2PO4,FeC6H5O7,Na2SiO3]质量浓度配比为30∶0.5∶0.05∶10.     

利用沼泽红假单胞菌降低地下岩溶水中硫酸盐含量的研究

地下岩溶水中含有大量Ca2+、Mg2+、Na+、K+、SO42-离子,具有高矿化度、高硬度、高硫酸盐含量的特质,不能直接使用;利用微生物降解处理岩溶水有益于保护环境.实验选用沼泽红假单胞菌(Rhodopseudanonas palustris),分别采用单独使用沼泽红假单胞菌处理、加入沼泽红假单胞菌生长所需营养成分处理、用聚合氯化铝絮凝沼泽红假单胞菌处理等三种方法,对小店区地下岩溶水中的硫酸盐进行处理,旨在降低硫酸盐含量,达到饮用水标准,有效利用山西省太原市小店区的水资源.结果显示,沼泽红假单胞菌可以降解岩溶水的硫酸盐,且用聚合氯化铝絮凝沼泽红假单胞菌后在厌氧光照条件下处理效果更好,可以使硫酸盐含量由原来的1 996.91 mg/L降为720.24mg/L.单独使用沼泽红假单胞菌处理时,当菌液体积比岩溶水体积为1:3,处理4d时,岩溶水中硫酸盐含量降到最低,且菌密度呈下降趋势;加入沼泽红假单胞菌生长所需的营养成分后,其菌密度随处理时间的延长而增大,水中硫酸盐含量呈降低趋势;用浓度为0.01 mol/L的聚合氯化铝絮凝沼泽红假单胞菌,60 min菌体絮凝效果最佳,同时用其处理岩溶水中的硫酸盐效果更好.     

用乙二醇为介质制备纳米氧化镁

用乙二醇为溶剂,Mg(NO3)2·6H2O为前驱物盐,NaOH和Na2CO3水溶液为沉淀剂,制备纳米MgO粉体,对样品进行了XRD、TEM、SEM表征.结果发现,煅烧前的沉淀物分别为纳米Mg(OH)2和Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O,此沉淀物在430℃和530℃煅烧1.5 h,均得到晶粒较细、比表面积较大的纳米MgO粉体,其中最小晶粒尺寸和最大比表面积值分别为5.2 nm和259.8 m2·g-1.由Mg(OH)2分解得到的是重质MgO,由Mg5(CO3)4(OH)2·4H2O分解得到的是轻质MgO,且制得的MgO均保持了与相应沉淀物相似的形貌.     

Fe_3O_4水基磁流体的合成及其在油田污水处理中的应用

采用反滴加-化学共沉淀法,以Fe Cl3·6H2O和Fe SO4·7H2O为原料、H2O为基液、Na OH为沉淀剂、聚乙二醇(PEG)为表面活性剂合成Fe3O4水基磁流体,通过正交实验优化,得到最适宜的反应条件。通过XRD、AGM、TEM、TGDSC等对磁性纳米粒子进行表征。结果表明:当Fe3+和Fe2+的浓度为0.3 mol·L-1、n(Fe3+)/n(Fe2+)为1.5、体系p H值为12、反应温度为50℃、反应时间为60 min、PEG质量浓度为60 g·L-1时,产品的粒度平均为31.98 nm,饱和磁强度平均为55.82 emu/g;水基磁流体与聚铝、聚丙烯酰胺复配使用,结合磁分离装置,净水效果和处理效率明显提高,处理后的污水油含量小于1 mg·L-1,除油率可达99%,悬浮物含量降至3 mg·L-1以下,水质达到回注A级标准。     

锐钛矿型氧化钛在高钙体系下的反应行为

对锐钛矿型Ti O2在高钙体系下的反应进行了热力学和动力学分析,确定了理论上能发生的反应,计算了活化能和反应级数并判断出反应控制类型.通过实验研究了锐钛矿型Ti O2在Ti O2-Ca O-Na Al O2体系下的反应行为.结果表明,在Ti O2与Ca O物质量的比为1,反应1 h,铝酸钠溶液中Na2O的质量浓度为220 g/L,Na2O与Al2O3物质量的比为3.1的条件下,随着温度的升高,首先Ti O2与Na OH反应生成Na2Ti O3,Ca(OH)2和Na Al(OH)4反应生成3Ca O·Al2O3·6H2O,反应产物3Ca O·Al2O3·6H2O与Na2Ti O3反应最终可以得到稳定的Ca Ti O3.锐钛矿型Ti O2可在220℃以上完全转型为Ca Ti O3,升高温度能促进钛向最终物相Ca Ti O3的转型.     

外源硫酸盐添加对福州平原稻田甲烷与氧化亚氮排放的影响

以福州平原稻田为研究对象,对对照与硫酸盐添加处理稻田甲烷与氧化亚氮排放通量进行了测定与分析.研究结果表明:对照与硫酸盐添加处理稻田甲烷排放通量分别为0.09~16.90和0.02~9.60mg·m-2·h-1,平均值分别为3.66和2.81 mg·m-2·h-1;氧化亚氮排放通量分别为-55.67~63.73和-25.25~51.88μg·m-2·h-1,平均值分别为7.71和9.48μg·m-2·h-1;温室气体综合增温效应分别为2 264.5和1 728.47 kg·hm-2(CO2).硫酸盐的添加降低了稻田甲烷排放通量,增加了氧化亚氮排放通量,但稻田温室气体综合增温效应降低了24%.从水稻产量特征来看,硫酸盐添加处理水稻产量有所增加.因此,硫酸盐添加可作为亚热带稻田温室气体减排的有效方法.     

青岛西海岸新区地下水水化学特征及水质评价

为了解青岛西海岸新区地下水水化学特征及地下水质量,选取2017年35个地下水水质监测数据,综合运用数理统计、水化学、模糊综合评价以及因子分析等方法进行研究。结果表明:研究区地下水中Ca~(2+)、Na~+、HCO■、SO■相对含量较高,阴离子呈HCO■SO■NO■Cl~-的关系,阳离子浓度存在Ca~(2+)Na~+Mg~(2+)K~+的关系。地下水水样pH均值7.22,呈弱碱性;TDS含量100.20～1 498.60 mg/L,均值421.40 mg/L;TH均值248.23 mg/L,为硬水。地下水水化学类型主要为HCO_3·SO_4·Cl-Na·Ca、HCO_3·SO_4-Ca、HCO_3-Ca、HCO_3·SO_4-Ca·Mg、HCO_3·Cl-Na·Ca、HCO_3-Na·Ca,水岩作用是地下水水化学组分的主要控制因素。基于内梅罗指数法和模糊综合评价法进行水质评价,认为研究区地下水水质整体较差。基于因子分析法对研究区地下水进行污染源解析,共提取4个主因子,累积方差贡献率73.747%公因子,其中F_1解析为来自农业生产活动,F_2主要与地质因素有关,F_3表征为生活污水排放,F_4代表工业生产活动,其贡献率分别为:35.697%、15.148%、12.131%和10.771%。     

海藻酸钠包埋啤酒酵母絮凝剂的制备研究

为了提高固定化啤酒酵母絮凝岩溶水硬度和矿化度的能力,采用固定化剂海藻酸钠包埋啤酒酵母,并制备了粒径1~2mm的固定化啤酒酵母絮凝剂小球。以啤酒酵母固定化菌的物理性质及对岩溶水硬度和矿化度絮凝率为指标,考察了固定化因素海藻酸钠质量分数、菌体海藻酸钠质量比、交联时间及氯化钙质量分数对固定化小球的物理性质及絮凝岩溶水的影响。结果显示,制作固定化菌的最优固定化条件分别为:海藻酸钠质量分数2.0%-3.0%、菌体海藻酸钠质量比6%-8%、交联时间6~10h和氯化钙质量分数2.0%-4.0%,此时的啤酒酵母固定化菌物理性质最优。由正交实验确定影响因素主次顺序及最优水平组合后,结果发现:较其他因素而言,海藻酸钠质量分数与菌体包埋比对絮凝率影响较大;当选取质量分数为2.0%的海藻酸钠、10%的菌体质量比、4.0%的氯化钙和10h的交联时间条件下制作的固定化小球,在投加量4g·L-1,絮凝时间60min时,对岩溶水的矿化度和硬度絮凝率分别达到76.97%和59.77%,处理后的岩溶水矿化度从3 109mg·L-1降到1 258mg·L-1,矿化度达到了《地下水质量标准》(GB/T14848-93)的Ⅳ类用水标准,硬度从2 856mg·L-1降到了658mg·L-1,硬度接近《地下水质量标准》(GB/T14848-93)的Ⅳ类用水标准。     

内电解UASBA/O2去除焦化 废水有机物的特性

采用内电解预处理,研究组合工艺上流式厌氧污泥床(UASB)-A/O2下污染物转化降解特性.结果表明:最佳工况条件下,当进水化学需氧量(COD)和酚质量浓度分别为2 500 mg·L-1和320.0 mg·L-1时,最终出水COD低于150mg·L-1,酚质量浓度小于0.1 mg· L-1.气质联仪(GCMS)分析表明:内电解预处理可降解杂环化合物、降低废水的毒性,有利于后续生化处理;UASB能有效地将焦化废水中的多支链酚类转化为结构相对简单的酚类,对喹啉类化合物有较高的去除率;经过缺氧和接触氧化处理后,出水有机物种类大量减少.     

硒对苦丁茶品质的影响

为探讨硒对苦丁茶品质的影响机制,采用国际上通用的营养液配方对苦丁茶进行了砂培盆栽试验。结果表明:Na2SeO3对苦丁茶硒、锰、VC等品质的提高和改善都非常有利。硒处理苦丁茶30d后,各品质含量均随着硒浓度的增加呈先增加后降低的变化。浓度为3.0mg·L-1时苦丁茶叶片中可溶性蛋白、维生素C、黄酮、皂苷、茶多酚及儿茶素含量最高,此浓度对提高这几种品质含量较好;Na2SeO3浓度为1.0mg·L-1时,苦丁茶叶片中硒含量最高,为1.516μg·g-1,锰含量随着硒浓度的增加而增加,且呈正相关;同时硒浓度为1mg·L-1时游离氨基酸和水浸出物的含量最高,比对照提高20.11%和17.65%,酚氨比的比值最低(9.83),降低为对照的87.35%,作为苦丁茶饮用口感和品质较好。     

石化企业硫化氢泄露的水喷淋控制研究

在实验室内模拟了石化企业中可能出现的硫化氢(H2S)泄露,考察了不同情况对水喷淋控制性能的影响。模拟H2S泄露点的释放浓度为1 000 mg·m-3,释放速率为4 L·min-1;碳酸钠(Na2CO3)作为添加剂主要用于提高液滴对H2S的吸收能力。实验结果表明,适当浓度的Na2CO3溶液(1 g·L-1)可以得到较好的控制效果,当Na2CO3过量时,控制效果并不会提高太多,强碱性溶液反而还会对土壤造成破坏;提高喷淋量可以显著的提高控制效果;对于低位泄露点,控制效果随高度的增加而减弱;多喷头的布局不仅可以提高控制效果,还可以节约用水。     

复配混凝剂去除地下水中溶解性硅酸盐的试验研究

为有效去除水中的溶解性硅酸盐,以某溶解性硅酸盐含量高达50~60mg/L的地下水为对象,开展复配混凝剂去除水中溶解性硅酸盐的试验研究.结果表明:当Ca(OH)_2投加量为450 mg/L时,对水中溶解性硅酸盐和浑浊度的去除率分别为51.16%和74.8%;进一步增加Ca(OH)_2投加量可进一步强化溶解性硅酸盐的去除,但会引起出水pH值的大幅升高;FeCl_3对水中溶解性硅酸盐的去除率低于12.55%,但其对出水浑浊度具有明显的控制优势;MgO对水中溶解性硅酸盐的最优投加量为400 mg/L,此时去除率为14.53%,处理后出水浑浊度较高;FeCl_3复配Ca(OH)_2时,对水中溶解性硅酸盐的去除率超过60%,并且出水浑浊度低于0.65 NTU;FeCl_3复配MgO时,对水中溶解性硅酸盐的去除率可达75%以上;Ca(OH)_2复配MgO时,对水中溶解性硅酸盐的去除率最高达73.76%,较单独使用Ca(OH)_2除硅时(81.41%)有所下降.3种复配方案中,以FeCl_3复配MgO的方案为佳,在此方案下,当Fe~(3+)质量浓度为16.8 mg/L、MgO质量浓度为500 mg/L时,硅的去除率达76.67%,滤后浑浊度为0.83 NTU,同时出水pH值最低,可节省后续调整pH时的酸用量.     

带毒梨茎尖的玻璃化法超低温保存及其植株再生

以带毒梨茎尖为材料研究了预培养时间、PVS2处理时间、超低温(-196 ℃)保存时间以及材料大小对超低温保存后梨茎尖再生率的影响. 结果表明,茎尖(1.5～2.5 mm)在预培养基(MS 2 mol·L-1甘油 0.4 mol·L-1 蔗糖 0.7%琼脂)上培养2 d后,先用60% PVS2 于室温条件下预处理20 min,再用100% PVS2于0℃处理2 h,快速投入液氮中保存,24 h后取出,接种到再生培养基(MS 1.0 mg·L-1 6-BA 0.2 mg·L-1 NAA 3%蔗糖 0.7%琼脂)上,暗培养3～8 d后,进行光照培养,最高成活率可达71%,且再生苗与常温苗形态指标差异不大.     

察布查尔县地区地下水水化学特征及地下水水质评价

为查明察布查尔县地区的地下水水化学特征及地下水水质情况,选取2016年50组地下水水样测试数据,综合统计分析方法和水化学方法以及模糊综合评价法等方法,对察布查尔县地区地下水水化学特征及地下水水质进行研究。结果表明:察布查尔县地区地下水中Mg~(2+)、Ca~(2+)、HCO~-_3离子含量较高。地下水水样pH为7.55～7.7,均值为7.63,地下水整体呈弱碱性,溶解性总固体(total dissolved solids, TDS)为103.8～1 139 mg/L,均值为254.8 mg/L;地下水水化学类型以HCO_3-Ca(Ca·Mg)和HCO_3·SO_4(SO_4·HCO_3)-Ca(Ca·Mg)型水为主。地下水的水化学特征主要受水岩作用控制,少部分浅埋区受蒸发作用影响,几乎不受大气降水的影响;经F值法和模糊综合评价法对察县地区进行地下水水质评价分析得知,该区域的地下水受污染程度轻,但也存在严重污染区域,在利用水资源的同时也要注意水资源的保护。     

电感耦合等离子体发射光谱法测定硅铝铁合金中主要元素的研究

应用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)法,对硅铝铁合金中的Al,Fe,Ca,Cr,Mn,Ni,Si,Ti元素进行测定.研究了ICP-AES的操作条件和溶样方法,确定了适宜的实验条件,使用该方法测定硅铝铁合金中上述元素,标准钢样测定结果与推荐值相符.对各种元素的检出限分别为Al(0.029 mg·L-1),Fe(0.004 mg·L-1),Ca(0.007 5 mg·L-1),Cr(0.001 5 mg·L-1),Mn(0.000 9 mg·L-1),Ni(0.0027mg·L-1),Si(0.045 mg·L-1),Ti(0.003 mg·L-1),对所测元素,测定结果的相对标准偏差(n=6)在0.64%～3.16%之间,加标回收率在98%～103.8%范围.测定样品中高含量硅的结果与标准化学(重量)法的结果也相符(相对误差＜2%).本文方法具有简便易行和便于推广的特点.     

多种介质修复磷石膏堆场渗滤液污染岩溶地下水

磷石膏堆场渗滤液对岩溶地下水的污染是亟待解决的重要问题。利用石灰石、沸石、膨润土、钢渣四种介质对磷石膏堆场渗滤液污染的岩溶地下水进行处理,分析了不同介质与粒径条件下的处理效果,并筛选出高效、无二次污染的处理介质及最佳粒径。结果表明,添加Ca(OH)_2调高pH有利于岩溶地下水中PO_4~(3-)、F~-、SO_4~(2-)、Mg、Fe、Mn的去除,Fe、Mn、Mg浓度均低于检测限;石灰石、沸石、膨润土、钢渣对PO_4~(3-)的去除率均在98.0%以上,对F-平均去除率分别为93.3%、94. 1%、88.8%、89.1%,对SO_4~(2-)平均去除率分别为74.1%、70.7%、73.3%、79.6%,选用石灰石、膨润土、沸石作为反应介质。通过粒径筛选实验,150目膨润土、3～16目石灰石、16～32目沸石处理后的岩溶地下水中Fe、Mn、Mg浓度均低于检测限,PO_4~(3-)、F~-、SO_4~(2-)去除率分别为99.3%、91.6%、73.1%,99.7%、87.1%、84.0%,99.3%、87.5%、65.8%。通过实验初步确定选用150目膨润土、3～16目石灰石、16～32目沸石作为处理介质。研究结果可为磷石膏堆场渗滤液污染的岩溶地下水修复提供重要的基础数据。     

内陆平原区浅层地下水系统中粘土的阻滞作用

内陆平原区咸淡水交替分布,目前对于咸水成因、咸淡水水质演化过程的水文地球化学作用缺乏认识.因此,在研究内陆平原区水化学特征基础上,采用地质钻探、抽水试验、水质分析等方法,采取研究区深度42-48.2 m的粘土样品和地下水水样,并测试水化学指标,对咸水中Na+、Ca2+、Mg2+与粘土进行吸附等温实验,结果表明:1)粘土吸附地下水中的常规离子能在3 h内达到吸附平衡,吸附速率是一个由快到缓的变化过程;2)粘土对地下水中Na+、Ca2+、Mg2+的最大吸附量分别为1302 mg/kg、733.1 mg/kg、528.49 mg/kg,等温吸附曲线较符合Langmuir方程;3) 粘土对地下水中Na+、Mg2+的吸附、阻滞作用大于对地下水中Ca2+的吸附、阻滞作用。研究表明,粘土对地下水系统中的水化学分带及浅层地下水系统中Na、Mg型微咸水的形成有一定控制作用.     

碱-电法对污泥脱水性能作用的试验

目的探究污泥脱水性质变化的原因,改善污泥的脱水性能.方法实验采用碱-电法作为污泥脱水的预处理手段,考察Na OH和Ca(OH)2这两种碱与电化学联用后污泥的脱水效果.并通过显微镜照片对照分析污泥絮体状态与污泥脱水性能的关系.结果处理60 min后,Ca(OH)2-电化学氧化组污泥脱水时间对比Na OH-电化学氧化组和未加碱电化学组污泥脱水时间明显缩短.污泥含水率相较另两组的84.5%、74.3%,Ca(OH)2-电化学氧化组为72.2%,含水率明显降低.实验发现Ca(OH)2-电化学氧化法促进污泥脱水的最适条件为:Ca(OH)2投加量15 mmol/L,电解时间60 min,电压梯度5 V/cm.结论采用碱-电法污泥脱水性能得到提升,污泥的脱水性质与污泥内部蛋白质和多糖的含量有很大关系.蛋白质和多糖等大分子物质的浓度过高或过低,都会对污泥脱水产生不利影响.     

西咪替丁的线性扫描极谱法测定

用线性扫描极谱法研究了西咪替丁的电化学行为.在0.16 mol·L-1Na2HPO4-KH2PO4缓冲溶液(pH6.65)中,西咪替丁于-1.903V(vs.SCE)处产生一灵敏的吸附波,其一次线性扫描极谱峰电流与西咪替丁浓度在4.0 mg·L-1-200.0 mg·L-1范围内呈良好的线性关系,相关系数r=0.9935(n=10),检出限为2.0 mg·L-1.对80.0 mg·L-1西咪替丁溶液进行6次平行试验,RSD为0.86%,回收率在94.7%-99.4%之间.本方法操作简便、准确、结果重现性好,可用于胶囊中西咪替丁含量的测定.