太原理工大学环境科学与工程学院山西省市政工程研究生教育创新中心
- 作品数：14 被引量：25H指数：3
- 相关机构：哈尔滨工业大学环境学院城市水资源与水环境国家重点实验室哈尔滨工业大学环境学院更多>>
- 发文基金：山西省自然科学基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：环境科学与工程化学工程建筑科学医药卫生更多>>
- 磁性生物炭活化过硫酸盐去除水中罗丹明B被引量：7
- 2023年
- 以松针为原料,通过溶胶-凝胶法制备了可磁分离回收的CoFe_(2)O_(4)/生物炭复合材料(MPBC),通过X-射线衍射仪(XRD)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、比表面积分析仪(BET)、X射线光电子能谱仪(XPS)和振动样品磁强计(VSM)对MPBC结构和表面物理化学性质进行表征和分析.利用MPBC活化过硫酸盐(PS)去除罗丹明B(RhB),并考察了MPBC的重复利用性能.结果表明,在RhB初始浓度为40mg/L,溶液初始pH值为5,温度为25℃,MPBC投加量为8.0g/L,PS浓度为0.05mol/L时,RhB去除率在120min达到98.8%.其去除率随MPBC投加量和初始RhB浓度的增加而提高,并在较宽的pH值范围内(3~11)具有有效性.腐殖酸、NO_(3)-、HCO_(3)-和Cl^(-)对RhB去除效率有一定的抑制作用.自由基淬灭实验与电子顺磁共振(EPR)测试结果表明,MPBC-PS体系中的活性物质主要包括SO_(4)^(·-)、·OH、m^(1)O_(2)和·O_(2)^(-).VSM测得MPBC的饱和磁化强度为23.41emu/g,表明其易于磁回收.MPBC经过5次循环利用后,RhB去除率仍可达到95.4%,表现了良好的稳定性.
- 相里鹏崔佳丽张峰李红艳崔建国韦柳益
- 关键词：过硫酸盐罗丹明B
- 固废基气凝胶粒子电极的制备及电催化降解有机污染物的性能与机制
- 2024年
- 以废菌棒(MS)和赤泥(RM)为原料,经过煅烧得到粉末状废菌棒赤泥生物炭(MSRMBC).采用悬浮滴定CaCl_(2)法以海藻酸钠(SA)为骨架的凝胶对MSRMBC进行包埋制得气凝胶粒子电极(MSRMBC@SA),并利用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱(EDS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附实验和循环伏安曲线(CV)对其进行表征分析.利用MSRMBC@SA构建三维电芬顿体系(3D-EFMSRMBC@SA),以卡马西平(CBZ)为模型化合物,考察了MSRMBC@SA投加量、电压、曝气量和pH值对MSRMBC@SA电催化性能的影响,最佳降解条件下CBZ(10 mg/L)的降解率为86.05%.因MSRMBC@SA具有良好的pH值调节能力,故体系受pH值影响较小.自由基猝灭、电子自旋共振(ESR)及X射线光电子能谱(XPS)表征结果表明,·OH为主要活性物种,MSRMBC@SA在CBZ降解过程中起到了关键的催化作用.研究发现,MSRMBC@SA稳定性较好,且3D-EF-MSRMBC@SA较2D-EF及3D-EF-MSRMBC具有更低的能耗和更佳的降解效果.MSRMBC@SA可有效降低CBZ溶液的生物毒性,对实际CBZ抗生素废水降解具有良好的应用前景.
- 李赟李红艳张峰肖子君王芳崔佳丽杨群
- 关键词：高级氧化技术卡马西平降解机理
- 生物炭基好氧反硝化细菌固定及去除水中硝态氮被引量：4
- 2020年
- 为探明生物炭基好氧反硝化细菌对水中硝态氮的去除效果,筛选鉴定了好氧反硝化细菌Pseudomonas aeruginosa Strain-I,以NaOH^+Mg^2+改性前后的稻壳生物炭为载体,分别用吸附法和包埋法制备微生物固定化体(MIB),进行其NO^-3-N去除动力学与细菌生长动力学研究。结果表明,初始NO^-3-N的质量浓度为69.25 mg/L时,Pseudomonas aeruginosa Strain-I对NO^-3-N和TN的72 h去除率分别达100%和53.92%。NaOH^+Mg^2+改性使生物炭pH和pHpzc分别增大1.42和2.36,比表面积和总孔容分别增至改性前的3.56和3.20倍,表面吸附的微生物量比改性前增加309.1nmol/g。NaOH^+Mg^2+改性提高了生物炭或以生物炭为载体制得MIB对NO^-3-N的去除率,且吸附法制得固定化体优于包埋法。与包埋法相比,吸附法制得MIB更有利于微生物生长。
- 乔鑫王朝旭张峰崔建国李红艳
- 关键词：生物炭包埋硝态氮
- 废菌渣活性炭对Cr(Ⅵ)动态吸附及再生性能的研究被引量：1
- 2021年
- 以废菌渣活性炭(MRAC)为吸附剂,对水中Cr(Ⅵ)进行了连续流固定床的动态吸附研究,考察了床层高度、进水流速和进水Cr(Ⅵ)浓度对MRAC去除水中Cr(VI)动态吸附曲线的影响。采用Adams-Bohart和Thomas模型对穿透曲线进行动力学分析,并计算相关参数。研究了HCl、NaOH和NaCl解吸剂对吸附后的MRAC的脱附再生性能。结果表明,穿透时间随着进水浓度和流速增加而提前,随着床层高度增加而延长。Thomas模型能很好地描述MRAC固定床吸附柱对水中Cr(Ⅵ)的动态吸附行为。饱和后的MRAC床层在HCl解吸条件下的再生效果最好,能够很好地恢复MRAC吸附性能。
- 李琪李红艳张峰王芳李青霞仇展鹏
- 核桃壳活性炭的制备及对水中硝基苯的吸附被引量：7
- 2021年
- 采取NaOH活化制备核桃壳活性炭(WSAC),并考察了其对水中硝基苯的吸附性能。研究表明,WSAC的最佳制备条件:按核桃壳质量(g)与NaOH体积(mL)比2∶1投加10 mol/L的NaOH溶液,浸渍24 h,焙烧温度600℃,焙烧时间2.0 h。表征结果表明,制备的WSAC具有较丰富的官能团,并具有一定数量的孔隙。采用最佳条件下制备的WSAC处理10 mg/L的硝基苯溶液,处理出水能够达到《生活饮用水标准》(GB 5749—2006)和《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的要求。
- 温凯云李红艳崔建国王芳王朝旭柴丽娜
- 关键词：硝基苯
- 赤泥/废菌渣磁性生物炭的制备及对水中诺氟沙星的吸附
- 2024年
- 以氧化铝行业废弃物赤泥和食用菌产业废弃物菌棒为原料,采用共热解法制备赤泥/废菌渣磁性生物炭(RMMBC),解析其形貌特征、孔隙结构及表面官能团变化等情况,探究其对水中诺氟沙星(NOR)的吸附效果,通过吸附动力学和等温吸附特性探究其吸附机制,并在实际废水进行试验。结果表明,最佳制备条件为原料比(赤泥、废菌渣、尿素)1∶2.5∶0.5、煅烧时间1 h、煅烧温度700℃。水中NOR浓度为10 mg/L,投加0.25 g RMMBC,其对NOR的最大去除率为96.3%。结果表明,RMMBC具有较大的比表面积(59.295 m^(2)/g)、孔体积(20.157 cm^(3)/g)和饱和磁化率(16.735 emu/g)。RMMBC准二级动力学和Freundlich等温模型能较准确地描述NOR在RMMBC上的吸附过程,表明化学吸附可能是NOR在RMMBC上吸附的主要机制,主要为π-π相互作用、表面络合、疏水作用、氢键和静电作用。利用赤泥和废菌渣制备磁性生物炭吸附效果显著,兼具便于从水体中分离的优势,避免对环境造成二次污染,不仅为低成本处理抗生素废水提供新思路,还有助于实现赤泥与废菌渣的稳定化、无害化、资源化利用,实现“以废治废”的环保目标。
- 赵晋李红艳张峰董颖虹崔佳丽王芳
- 关键词：诺氟沙星
- Cu-Mn-MRBC去除水中ENR、STZ及TCH抗生素的性能与机理被引量：1
- 2022年
- 为研究多种抗生素污染物共存于水体的作用机理,本文以废菌渣(MR)为原料,经炭化制备MR生物炭(MRBC),通过铜锰复合改性合成Cu-Mn-MRBC,对材料进行了SEM、BET、XRD、FTIR、Zeta电位和EA表征分析,研究了其对水中3种抗生素ENR、STZ与TCH分别在单一与混合溶液中的吸附性能.结果表明,相比于单一溶液,混合溶液中竞争吸附的出现增加了对含氧官能团的选择性消耗;对TCH的吸附有促进作用,在混合溶液中去除率为96.50%,对STZ的抑制作用大于ENR,在混合溶液中去除率分别为39.38%和46.13%;吸附过程对pH值的依赖性减小;共存阳离子的存在会影响抗生素的竞争吸附能力.准二级动力学和Freundlich等温模型可更好地描述Cu-Mn-MRBC的吸附过程.吸附主要为静电作用、π-π相互作用、氢键作用和表面络合等共同作用的结果.
- 董颖虹李红艳崔建国冯坤李尚明王芳
- 关键词：复合改性抗生素动力学
- K_(2)FeO_(4)强化采煤污染土壤吸附固定Pb2+的实验研究被引量：1
- 2020年
- 利用pb^(2+)含量为8.02 mg/kg的土壤作为实验原土,以50~400 mg/L Pb(NO_(3))_(2)分别对原土和投加K2FeO4的土壤进行吸附实验,考察了不同条件下两种土壤对pb^(2+)的吸附影响规律,并进行了动力学分析.在此基础上利用模拟酸性雨水,采用静态溶浸实验和连续浸提实验,从浸出浓度和土壤对pb^(2+)吸附态的影响两方面综合考查K_(2)FeO_(4)对土壤强化吸附固定pb^(2+)的效果.结果表明,实验土壤对于初始浓度为350 mg/L的pb^(2+)仍具有良好的吸附作用,当Fe^(6+)/pb^(2+)质量比为5、吸附时间为8h时吸附量高达486 mg/kg;而加入K_(2)FeO_(4)后使土壤对pb^(2+)的吸附等温线由Langmuir变为Freundlich,且整个反应过程符合准二级动力学模型,吸附趋于稳定形态,pb^(2+)的浸出大幅度降低,强化吸附固定效果显著.此外,吸附过程对pH和温度不敏感,这对于pb^(2+)污染土壤的原位修复具有重要的实际应用价值.
- 刘紫云崔建国李红艳张峰王朝旭崔佳丽
- 关键词：土壤
- 连续低氧曝气与间歇曝气主流Anammox运行效能及微生物特性对比
- 2024年
- 分别在连续低氧曝气和间歇曝气两种条件下比较了主流厌氧氨氧化(Anammox)处理模拟城市污水的运行效果.结果表明,间歇曝气方式实现主流Anammox时间更短,仅需24d.间歇曝气下氨氮去除率(ARE)为(96.0±1.0)%、总氮去除率(TNRE)为(80.2±2.0)%,相较之下,脱氮效率更稳定且氮去除负荷更高.间歇曝气使好氧和厌氧氨氧化活性均处于更高水平,并促进胞外聚合物(EPS)分泌、蛋白质(PN)含量增加及蛋白质/多糖(PN/PS)升高,能够形成更加致密且红色的厌氧氨氧化生物膜结构;三维荧光光谱发现间歇曝气时溶解性EPS(S-EPS)的峰A的荧光强度显著增加.高通量测序证实曝气方式不同导致了微生物群落组成及功能基因数量存在显著差异.间歇曝气改善好氧氨氧化菌的种群结构并增加相对数量.有助于Anammox菌属(Candidatus Brocadia、Candidatus Kuenenia)富集.基因注释结果表明间歇曝气条件下可能存在部分硝化/部分反硝化+厌氧氨氧化协同脱氮途径.
- 李艳周鑫平彩霞
- 关键词：间歇曝气EPS微生物群落
- 废菌渣活性炭对水中Cr(Ⅵ)的吸附特性研究被引量：1
- 2019年
- 通过ZnCl2活化法制备出废菌渣活性炭(MRAC),采用扫描电镜、能量-色散光谱、傅立叶变换红外光谱仪对其进行了表征分析,并研究了去除水中Cr(Ⅵ)的性能。结果表明,MRAC具有较好去除水中Cr(Ⅵ)的性能;在温度25℃、pH为7、MRAC投加量0.5 g、反应时间120 min、50 mL的Cr(Ⅵ)溶液初始质量浓度50 mg/L的优化条件下,MRAC对Cr(Ⅵ)的去除率高达99.98%,处理后的水满足GB 8978-1996中对Cr(Ⅵ)含量的要求。MRAC对水中Cr(Ⅵ)的吸附服从Langmuir等温方程(最大吸附量31.55 mg/g),吸附反应具有吸热性及自发性。与其他活性炭相比,MRAC去除废水Cr(Ⅵ)的效果更佳,具有较好的经济效益和环境效益。
- 李红艳程济慈田晋梅张峰李尚明王芳
- 关键词：活性炭
