【摘 要】
:
废水处理过程中,伴随大量活性污泥产生,怎样使污泥减量受到了社会的广泛关注。相对传统的污泥处理技术,水热碳化(Hydrothermal carbonization,HTC)作为污泥减量的新技术,不仅实现污泥减量化、无害化,还能将产生的碳基产物资源化利用,对环境保护具有双重作用。目前污泥HTC在稳定重金属、吸附磷等方面已有报道,但是对有机污染物,特别是新型有机污染物,药物及个人护理品(PPCPs)的去
【基金项目】
:
国家自然科学基金“铁基污泥生物炭对内/外源三氯生催化降解机制研究”(No.42007322);
论文部分内容阅读
废水处理过程中,伴随大量活性污泥产生,怎样使污泥减量受到了社会的广泛关注。相对传统的污泥处理技术,水热碳化(Hydrothermal carbonization,HTC)作为污泥减量的新技术,不仅实现污泥减量化、无害化,还能将产生的碳基产物资源化利用,对环境保护具有双重作用。目前污泥HTC在稳定重金属、吸附磷等方面已有报道,但是对有机污染物,特别是新型有机污染物,药物及个人护理品(PPCPs)的去除鲜有报道。本文以含铁污泥为原料,以污泥中普遍存在且浓度较高的三氯生(Triclosan,TCS为PPCPs的模型污染物,分别研究了水热温度和反应时间对污泥衍生水热炭(Sludge hydrochar,SHC)的物化特性的影响,内源TCS的浓度变化及释放风险,以及SHC在类芬顿(Fenton)反应中催化降解TCS性能及机理。主要研究内容如下:首先,探讨了不同水热温度及反应时间对SHC特性的影响。实验在相同的反应时间(4 h)下设置了3个水热温度(160、200、240℃),并在200℃下额外设置了不同的反应时间(8、12 h)。通过SEM-EDS、XRD等技术对样品进行表征,并通过葡萄糖、蛋白质与铁反应,探讨Fe3O4生成的过程及机理。结果表明水热温度的升高对SHC的稳定性、抗分解性及磁性具有提高作用。然而,延长反应时间对磁性大小影响不大。此外,葡萄糖在污泥HTC中对铁还原具有重要作用,在240℃下,可以和蛋白质实现对铁的协同还原,促进Fe3O4的生成。其次,优化了从污泥中提取TCS的前处理方法,研究了SHC内源TCS的浓度变化及释放风险,并分析了HTC中TCS的中间产物及其降解路径。结果表明,以乙腈/水(15/10)为提取试剂,提取两次,超声20 min且使用甲醇活化和洗脱(3次×4 mL)萃取小柱,HPLC-MS/MS检测。得到加标回收率为88.18-97.77%,TCS检出限为0.53μg/kg。随着水热温度的升高,SHC中TCS含量及可浸出量都呈减小的趋势,而延长反应时间并不利于它们的减少。脱氯和羟基化是HTC中TCS主要的降解途径。最后,建立了SHC/H2O2类Fenton催化降解水中TCS体系,探讨了最佳降解条件及机制,通过分析TCS的降解产物推测其降解途径。结果表明最佳降解条件为:pH=7.1,H2O2和HC4-240的初始浓度分别为4 mmol/L和1 g/L,对TCS的去除率达到了97.05%。·OH、~1O2以及·O2-都参与了催化氧化降解TCS,且·OH发挥主要作用。在该体系中由于TCS发生了醚键裂解及环化反应,致使2,4-二氯苯酚及2,8-二氯二苯并对二噁英(2,8-DCDD)的生成。此外,TCS还发生了脱氯反应。
其他文献
乡镇政府是我国最基层的政权组织,是我们党执政的基础层级。乡镇公务员是党的路线方针政策的具体执行者,是党在基层的执政骨干、联系群众的桥梁和纽带,肩负着深化改革、推动发展、促进和谐、服务群众的重要职责。近年来,乡镇青年公务员流失现象日益凸显,尽管无论是国家层面还是各省层面制定的公务员招考政策都在不断注重基层导向,对基层给予政策倾斜,但乡镇仍存在青年公务员“留不住”的问题。这些有活力、知识丰富的年轻乡镇
菠萝残渣和香蕉茎杆是两种低成本、产量大的典型热带农业废弃生物质资源。为实现菠萝残渣和香蕉茎杆的资源化利用,本课题对两者的热解机理和热解产物生物炭的高值化利用开展了研究。开展了基于生物质关键组分拆解的动力学参数研究。利用热重分析仪对菠萝残渣和香蕉茎杆的热解失重特性进行分析。研究发现,在150~400℃,二者分解速度较快;在650℃附近,菠萝残渣的热解反应基本结束,香蕉茎杆出现了一个明显的热解峰。利用
我国积极致力于环境友好型新能源的开发,其中干热岩资源丰富、温度高、无污染,开发潜力巨大,增强型地热系统(EGS)作为一种公认的干热岩地热开采系统,受到广泛关注与研究,其中对于EGS系统载热流体中能量含量的测试没有系统的测试方法,且测试精度低。本文主要目的是获得较精确的能量数据并且对于能量的利用系统加以改进,以减少能源浪费。本文根据干热岩井口处载热流体的相态,将载热流体分为热水型、湿蒸汽型以及干蒸汽
在节能减排的政策驱动下,减少供暖系统能耗,优化供暖系统运行,实现精细化调控一直是国家重点关注的问题。本文以实现热力站精细化调控存在的关键问题为切入点,对热力站调控规律、供水温度影响因素以及动态调控策略进行研究,提出基于建筑时滞特性的热力站动态调控策略,并应用到实际智慧供热系统中。具体工作如下:首先,定义热力站调控周期,明确热力站调控周期由建筑热惰性延迟时间和管网热延迟时间构成。基于建筑时滞特性理论
电子数据面临存证易篡改、原件难取证、示证难触达、认证程序繁琐等适用困境。随着区块链技术的不断发展,区块链与电子数据的结合成为了传统电子数据走出困境的有效途径,区块链证据应运而生。由于区块链证据的司法适用才刚起步,虽有司法解释做出一定的指引,但并不完善。本文试图从区块链证据的适用原理出发,对区块链证据提出更为详细的新分类标准,以不同种类的区块链证据的角度分析我国目前区块链证据适用困境及原因,并提出相
绿色债券作为绿色金融产品的重要类型,能够引导资金流向绿色产业,对于构建完备的绿色金融体系、促进循环经济发展具有重要价值。“双碳”目标的提出进一步推动了我国经济发展向低碳化转型,对绿色债券的法律制度和规制手段提出了更高的要求。因此,在当前探讨绿色债券法律规制问题的解决之道具有紧迫的现实意义。本篇论文的写作大致上遵循着现状分析—问题分析—解决问题的逻辑层次。引言部分介绍了研究背景、研究现状、研究方法、
我国现阶段农村地区冬季供暖仍以煤、电和天然气为主,这将直接导致二氧化碳的大量排放,不利于建筑供暖的低碳化发展。而太阳能作为典型的可再生清洁能源,可在农村地区清洁供暖改造工程中发挥重要作用。为改善农村地区供暖用能情况,提高农户睡眠热环境,本文以农村传统火炕为原型,提出了一种以太阳能为主要热源、石蜡为相变材料的梯级相变蓄能床供暖系统,并进一步从实验和模拟两个方面对床体进行了优化。首先,分别建立纯石蜡梯
在处理和净化柴油发动机尾气中的碳烟过程中,柴油机颗粒捕集器(Diesel Particle Filter)起到了非常重要的作用。柴油机颗粒捕集器主要是利用内部的多孔介质层对碳烟颗粒进行拦截并且对其进行沉降。所以为了更好的设计和改善柴油机颗粒捕集器,有必要对多孔介质层内的流动与传热特性进行研究分析。本文便是通过格子Boltzmann方法(LBM)对孔隙尺度的多种DPF仿真模型进行对比研究,主要进行的
2020年,我国脱贫攻坚战取得全面胜利,消除了绝对贫困,为国家现代化建设奠定了坚实的物质基础。但脱贫摘帽不是终点,而是推动新一轮乡村振兴工作的起点。2021年中央一号文件指出,农业农村规划全面启动,脱贫攻坚同乡村振兴有效衔接,对脱贫县设立5年过渡期,实现巩固拓展脱贫攻坚成果同乡村振兴有效衔接。全面建成小康社会后,要持续巩固脱贫攻坚成果,接续乡村振兴,继续推动贫困地区发展壮大、贫困群众增收致富。因此
近年来,国家文化软实力逐渐成为影响综合国力的重要因素。在党的十九届五中全会通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》中明确提出“繁荣发展文化事业和文化产业,提高国家文化软实力”。动漫产业是文化产业的重要组成部分,对国家文化软实力和国家综合能力的提升有着深远的影响。动漫产业的范围涵盖了动漫作品制作、内容发行与传播和动漫衍生品制作销售等多个方面的内容,其涵盖