氧化改性木质素磺酸钠-石墨烯复合量子点的制备及性能

以造纸废料木质素磺酸钠和柠檬酸为原料制备了氧化改性木质素磺酸钠/石墨烯复合量子点(HSL/GQDs),利用紫外可见光谱、荧光光谱、红外光谱和透射电镜等研究了复合量子点的荧光性能、结构及其对金属离子的选择性吸附性能,并考察了复合量子点结构与吸附性能之间的关系。研究表明:HSL/GQDs的荧光强度(F_0)是单纯的石墨烯量子点的2倍多,对Fe³⁺有较好的荧光响应信号,可用于对Fe³⁺的检测。在10～500μmol/L范围内,加入Fe³⁺以后的该荧光探针的荧光猝灭强度(F)与Fe³⁺的浓度有良好的线性关系,线性方程为:F/F_0=0.851 12-0.001 11C(Fe³⁺),线性系数为0.99。     

两性脱水剂PADA的调理对污泥絮体的影响研究

指出了通过对污泥进行调理可以达到污泥的固液分离,从而实现强化脱水的目的,是处理污泥常用的技术手段。研究污泥絮体在调理前后的性质变化可以更深入地了解污泥调理的机制。通过使用不同阴阳离子度以及特性黏数的两性脱水剂PADA对污泥进行了调理,并对其絮体颗粒的物化性质进行了分析。结果表明:拥有合理的阴阳离子度与特性黏数的两性脱水剂能够增大污泥絮体的粒径,并使表面平滑密实;阴离子基团的加入,使污泥体系的表面电荷降低,但增加了调理过程中絮体残留的金属离子;固态胞外聚合物(EPS)难以通过絮凝方法脱离,但脱水剂能够最大减少自由态EPS。此结果可为絮凝过程、优化调理工艺及提高脱水性能提供技术基础支撑。     

CPAM对污泥脱水性能的影响

以某生活污水处理厂产生的剩余污泥为研究对象,采用有机高分子调理剂阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)对浓缩池出口污泥进行了调理,以污泥比阻为主要指标考察了投药量、调理剂浓度、pH值和搅拌强度对污泥过滤脱水性能的影响。实验结果表明:在适宜调理条件为:投加量为48mg/L、浓度为0.12%、pH值为7(未调节)、快速搅拌强度为130r/min、慢速搅拌强度为40r/min。污泥经过CPAM调理后,其比阻可降低77%。     

乡镇污水处理厂剩余污泥深度脱水处理工程实例探讨

云南省澄江市某镇污水处理厂5000 m³/d及周边乡镇分散式污水处理设备1230 m³/d水量,共计6230 m³/d,产生含水率99%剩余污泥82 m³/d,污泥绝干量0.82t/d。为满足垃圾填埋场、焚烧厂污泥含水率不超过60%的要求,采用了只投加PAC为调理剂对污泥改性并引进小型高压隔膜板框压滤机污泥深度脱水技术,经过6个月以来的运行,结果表明：污泥含水率由99%降至60%,湿污泥重量由82 t/d降至2.05 t/d,污泥减量率达97.50%,符合卫生填埋等处置的要求。     

超声波联合钛白废酸改善污泥脱水性能的研究

针对超声波和化学氧化法单独处理污泥的不足,提出了采用超声波联合钛白废酸来处理剩余污泥以达到改善其脱水性能的目的。将城市污水处理厂二沉池产生的污泥通过超声处理破解,使污泥中的部分物质从污泥相转移到液相中;再利用钛白废硫酸与双氧水配制的Fenton试剂进行了氧化处理。结果表明:处理后上清液溶解性化学需氧量、总氮、总磷、氨氮、污泥比阻、污泥毛细吸水时间和污泥含水率分别为438~632 mg/L、28.4~58.6 mg/L、26.2~40.8 mg/L、7.21~9.15 mg/L、2.0×10⁸~1.5×10⁸S²/g、20.1~32.5 s、62.5%~70.8%。与单独化学氧化法或超声波处理相比,能耗降低了23%~42%。     

单宁酸修饰纤维素比色试纸的制备及其在Fe3+及Ag+检测中的应用

为了开发便于快速原位检测的新型传感器,以天然纤维素材料(滤纸)为比色基底,通过浸渍法制备出两种单宁酸修饰的纤维素试纸。利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线能谱探究所制复合材料的结构和性能,并将两种单宁酸修饰的重金属离子检测试纸进行了目视比色检测及色度值测试。试验结果表明：通过浸渍法可成功制备单宁酸修饰的用于Fe³⁺和Ag⁺检测的纤维素试纸。对于单一金属离子溶液,两种比色试纸都能达到1×10^-5 mol/L的比色极限。而对于多金属离子溶液或者双金属离子干扰溶液,两种比色试纸都能在浸泡法中得到1×10^-4 mol/L的即时比色极限。通过Fe³⁺和Ag⁺混合溶液的复合灵敏度实验,确定了在Fe³⁺和Ag⁺双金属离子混合溶液的情况下两种比色试纸的搭配使用方法,达到了在复杂情况下提高检测准确度的目的。综上所述,制备得到的单宁酸修饰且用于铁离子和银离子检测的纤维素试纸,在户外高效快速检测金属离子上具有很大的应用前景...     

污泥脱水浓缩装置

污泥脱水浓缩装置是针对进入污泥脱水机的剩余污泥含泥量低，工作效率低而研制的。它可将剩余污泥先进行絮凝浓缩处理后，再二次加入絮凝剂絮凝进入污泥脱水机脱水。剩余污泥进入污泥脱水机之前，其中已有一半以上的水在浓缩罐内被分离出来，使剩余污泥中含泥量超过1％以上，这样使进入污泥脱水机中的剩余污泥量提高一倍以上。即提高了单位时间内的污泥处理量，减少污泥脱水机的运行时间，     

燃煤锅炉掺烧粘胶纤维水处理污泥及工艺废气可行性研究

指出了纤维素行业污水处理难度大,污泥产生量较大,且可循环利用价值低,此外粘胶纤维行业产生的恶臭影响也较大。一般利用燃煤锅炉来协同处置水处理污泥及工艺废气,资源化利用污泥燃烧产生的热值,降低恶臭对大气环境的影响。分析研究了目前应用较多的热电厂污泥掺烧模式,对比了实施“高干脱水+半干污泥入炉掺烧”的3个厂家的实际运行效果,以供参考。     

过硫酸盐氧化强化餐厨垃圾发酵沼液固液分离研究

为了解决餐厨垃圾沼液的处理效率低、固液分离难等问题,采用高级氧化-絮凝组合工艺进行了沼液处理。在过硫酸盐氧化技术中,探究了Fe(Ⅱ)和S₂O₈^2-摩尔比、浓度、温度、反应时间参数对沼液氧化性能的影响,并进一步研究了高级氧化-絮凝组合工艺对沼液的预处理效率。结果表明：当n(Fe(Ⅱ)∶S₂O₈^2-)=1∶1、C(Fe(Ⅱ))=2 mmoL/L、C(S₂O₈^2-)=2 mmoL/L、室温、沼液原pH值、反应时间30 min时,选用质量比为1∶1的PAC(聚合氯化铝)和AlCl₃·6H₂O作为复合絮凝剂、3‰聚丙烯酰胺(PAM)作为助絮凝剂,通过高级氧化-絮凝组合工艺对沼液的处理,COD去除率达75.70%,SS去除率达96.40%,沼液比阻(γ)降低了97.69%。     

潮滩湿地围垦为菜地后土壤生源要素含量变化及潜在生态风险

以长江口为研究区,采集崇明东滩潮滩湿地与不同围垦年限菜地(20年、28年和52年)土壤,测定了其沉积物有机碳(TOC)、全氮(TN)和全磷(TP)含量并对其进行了生态风险评估,分析了不同围垦年限菜地对土壤TOC、TN和TP等生源要素的影响。结果表明：(1)相比天然潮滩湿地,围垦菜地土壤TOC、TN和TP含量相对较高,且总体上随着围垦年限的延长而增加;(2)土壤TOC与pH值、电导率、容重、含水率和Fe²⁺/Fe³⁺值呈显著负相关,土壤TN仅与pH值、电导率、容重和Fe²⁺/Fe³⁺值密切相关,而TP与pH值、电导率、含水率和Fe²⁺/Fe³⁺值显著相关;(3)单因子指数评估结果：长江口天然潮滩湿地和围垦菜地土壤TOC、TN和TP的生态风险指数均大于1,表明其均具有一定的污染风险,且围垦菜地一定程度增加了TOC、TN和TP潜在生态风险。     

UV-vis/H_2O_2/草酸铁络合物法调理对污泥脱水性能的影响

采用传统Fenton法和UV-vis/H_2O_2/草酸铁络合物法进行了污泥调理单因素实验。对比两种方法的实验结果得出了较合适的调理方法为UV-vis/H_2O_2/草酸铁络合物法。通过正交实验确定:UV-vis/H_2O_2/草酸铁络合物法的最佳工艺参数是反应时间为35 min,反应温度为27.5℃,反应pH值为2.5,H_2O_2/Fe~(2+)为4.5,Fe~(2+)投加量为15mg/gDS,Ca~(2+)投加量为90mg/gDS,污泥比阻由9.33×10~8 s~2/g降至0.31×10~8 s~2/g,污泥脱水性能得到改善。     

毛竹食用菌复合经营模式研究

利用毛竹林生态环境条件,以竹笋加工废料笋壳为培养基质,进行食用菌生产试验。结果表明,以笋壳作为培养料的平菇、榆黄蘑产量分别为592.59 kg/100 m²、187.50 kg/100 m²,分别占同样条件下以木屑作为培养料所获产量的44.06%和20.15%;以笋壳作为培养料的食用菌生产经历了2潮明显的出菇高峰,时间周期短而集中;而木屑培养料的食用菌则经历了3潮明显的出菇过程,时间周期较长。在产量方面,虽然平菇比榆黄蘑产量高,但榆黄蘑的市场价格较高,因此也值得推广。与木屑相比,笋壳具有生产成本低、生态环保、市场潜力大等优势,具有很高的潜在利用价值。     

基于活性炭电极的电容去离子技术制备纯水应用研究

电容去离子技术(CDI)是新型高效低耗的苦咸水淡化技术，本研究探讨了基于活性炭电极的CDI生产纯水的可行性。采用活性炭电极、石墨集流体、有机玻璃隔板等自行设计组装的CDI脱盐系统，以城市自来水为水源，研究了该脱盐系统的脱盐量、能耗、脱盐率、离子截留率、回收率和循环稳定性等。结果表明：活性炭BET比表面积为1 586 m²/g,平均孔径为2.08 nm,孔容积为0.82 cm³/g, XPS分析表明该活性炭含碳、氧、氮的量分别为94.81%、 4.10%和1.09%,表面含有少量的含氧官能团和含氮官能团；电容去离子技术可以制备出离子浓度0.06 mmol/L、溶解性总固体量低于5 mg/L的纯水，产水能耗仅为0.115 5 kWh/m³,脱盐率为98.1%,对各离子截留率为78.6%～99.8%,水回收率达到80%,且脱盐系统经过吸附-脱附循环42次后，电极的脱盐性能保持稳定，循环性能良好。     

电纺纳米纤维基柔性压力传感器的制备及性能研究

以醋酸纤维素(CA)为原料,利用静电纺丝技术制备醋酸纤维素纳米纤维(CANFs),脱乙酰化后得到纤维素纳米纤维(CNFs),再通过原位聚合吡咯构建复合导电纳米纤维(CNFs-PPy),结合纸电极组装柔性压力传感器。通过红外光谱、X射线衍射、扫描电镜对材料进行表征,联用万能材料试验机和电化学工作站研究传感器机电性能,结果表明：聚吡咯成功复合在纤维素纳米纤维表面,复合导电纳米纤维氮元素质量分数为24.8%;传感器在1～15 kPa压强载荷下的电流-电压曲线均保持良好的线性关系,相对电流变化率随压强增加而升高;传感器在低压强(0～0.99 kPa)范围内灵敏度高达1.77 kPa^-1,在中压强(1.00～8.33 kPa)和高压强(8.53～15 kPa)范围内灵敏度分别为0.43和0.22 kPa^-1;传感器具有优异的信号可靠性和稳定性,循环加载3 000次器件的传感信号仍保持稳定;该传感器可以实现对手指触碰等外界压力变化的实时监测,为绿色柔性电子的发展提供了新思路。     

木基衍生炭活化过硫酸盐降解污水污染物的研究进展

基于硫酸根自由基的高级氧化技术在处理水中有机污染物领域受到广泛关注,利用炭材料活化过硫酸盐可解决传统过渡金属/过硫酸盐体系降解污染物过程中的金属离子溢出问题。木基衍生炭是一种天然绿色、成本低廉、制备工艺简单、可持续的非金属炭材料催化剂,并且具有应用于环境修复领域的潜能。木基前驱体经热解后可生成具备发达孔结构和丰富官能团的炭材料,有利于过硫酸盐活化。木基衍生炭具有的丰富孔径结构也为水体中有机污染物的吸附提供了可能。概述了近年来木基衍生炭/过硫酸盐体系在污水处理领域的研究进展,重点介绍了自由基高级氧化技术原理、木基衍生炭材料的制备技术与性能特点以及基于炭材料的自由基高级氧化作用机制和技术特点,同时详细总结了非金属杂原子改性对木基衍生炭材料性质及其活化过硫酸盐能力的影响,归纳分析了木基衍生炭催化剂在水环境处理中的作用机制与应用前景。研究结果也为森林可燃物处理、木材加工剩余物及废弃改性木材的高值化利用提供了新的思路。     

羟甲基脲改性氧化石墨烯材料的制备及吸附Cu2+和Ni2+的性能

针对当前氧化石墨烯材料存在的吸附后固液分离困难的问题,采用化学接枝法制备了一种新型的氧化石墨烯/羟甲基脲复合材料(UF-GO),并用于水中重金属离子的去除。探讨了pH、时间及初始浓度对重金属离子去除能力的影响。结果表明:UF-GO复合材料保持了GO对重金属离子优异的吸附能力,吸附过程符合Langmuir吸附等温式,室温下对Cu²⁺、Ni²⁺的饱和吸附容量分别为96.9、94.1 mg·g^-1。在循环利用8次后,UF-GO复合材料对Cu²⁺、Ni²⁺两种离子的吸附容量仍保持有初次吸附容量的60、58%,表明UF-GO复合材料的回用性能较好,且能稳定存在。与GO相比,UF-GO复合材料吸附后的固液分离更加方便,有望成为一种具有较好应用前景的吸附材料。     

三叶赤楠播种繁殖技术

用经处理贮藏过的三叶赤楠种子,3-4月利用混拌基质作苗床,温水催芽播种,5⁶月份当苗高达106月份当苗高达10¹5cm左右时,用12cm×10cm小容器为栽体,用配方基质,3株并栽,经5-6个月培育,苗高达1515cm左右时,用12cm×10cm小容器为栽体,用配方基质,3株并栽,经5-6个月培育,苗高达15²0cm,冠幅达10cm左右就可出圃,产苗量4.8万20cm,冠幅达10cm左右就可出圃,产苗量4.8万⁵万株/667m2。三叶赤楠因其叶色常绿,植株矮小,移栽成活率高,为优良的彩叶色块拼图绿化品种之一,应用前景广阔。     

具有纳米结构的木材气凝胶基电极的制备及其电化学性能

超级电容器作为清洁可持续的储能设备,其电化学性能主要由电极材料决定,因此电极材料逐渐成为当前储能领域的研究热点。木材因其天然的多尺度微/纳米孔隙结构以及可再生、可生物降解等特点,逐渐被用于电极材料的研究。以巴沙木为基材,首先采用脱木素联合TEMPO氧化法将木材细胞壁分离具有纳米网络结构的木材气凝胶(TDW),然后将纳米纤维素分散的碳纳米管(CNT)悬浮液通过满细胞法浸渍到木材气凝胶中,冷冻干燥后在导管孔和细胞间隙中形成了连续的碳纳米管导电网络结构,最后进行聚吡咯(PPy)原位聚合,在细胞壁和导管孔中构建成具有纳米导电网络结构的TDW/CNT/PPy复合电极。电化学性能测试显示,由于在TDW的宏观孔隙中导电网络的构建,TDW/CNT/PPy的电化学性能明显优于TDW/PPy电极,而且随着碳纳米管比例的增加而增强,其中,TDW/CNT-2/PPy在1.0 mA/cm²扫描速率下的比电容达到389 F/g、面电容为10.5 F/cm²,而且在10 mA/cm²扫描速率下经过10 000次循环后的电容保持率为95.1%。本研究通...     

土壤氮含量对油松针叶碳氮磷计量特征及氮磷重吸收的影响

为了解土壤氮含量对油松林针叶全碳、全氮、全磷含量和氮磷养分重吸收效率的影响及其随龄级的变化规律,以山西省桑干河杨树丰产林实验局金沙滩林场4个龄级(分别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ龄级)油松人工林为研究对象,设置5个施氮水平[CK(0 g·m^-2·a^-1)、N₁(5 g·m^-2·a^-1)、N₂(10 g·m^-2·a^-1)、N₃(15 g·m^-2·a^-1)和N₄(20 g·m^-2·a^-1)]的短期氮添加试验。测定了4个龄级对应的5个施氮水平的表层土壤(0～30 cm)氮含量及表层土壤相应的氮含量下成熟针叶和凋落叶全碳、全氮、全磷含量,计算和分析成熟针叶全碳、全氮、全磷含量及其化学计量比,以及相应的氮磷养分重吸收效率。结果表明:各龄级油松针叶全碳、全氮和全磷含量均随土壤氮含量升高表现为先升高后降低的单...     

氮磷钾配比施肥对早酥红梨光合特性的影响

为了解施肥对早酥红梨光合特性的影响,以6年生早酥红梨树为试验材料,进行N(0、400和800 g·株^-1)、P₂O₅(0、300、600和900 g·株^-1)、K₂O(0、100和200 g·株^-1)不同配比施肥,测定植株的叶绿素含量和蒸腾速率(T_r)、净光合速率(P_n)等光合指标,研究N、P和K配比施肥对早酥红梨光合特性的影响。结果表明：不同比例的N、P和K配比施肥均可提高叶片中叶绿素的含量,较不施肥增加7.18%～38.86%;较高的N(≥400 g·株^-1)、K(200 g·株^-1)施用量处理后,植株的净光合速率(P_n)等光合参数有了明显的提高,各指标的施肥效应表现为N>K。当N、P和K配比用量分别为800、900和200 g·株^-1时,可有效提高早酥红梨的光合效率,促进干物质量的积累,可在当地梨树栽植的施肥管理过...