国家自然科学基金(51179099E090301)
- 作品数：10 被引量：40H指数：4
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- 左氧氟沙星共混PVDF抑菌超滤膜的制备及性能表征被引量：4
- 2018年
- 采用浸没沉淀相转化法制备了左氧氟沙星(LVFX)共混聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜,考察了左氧氟沙星作为添加剂对膜结构及性能的影响.采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和接触角等表征手段,分析了左氧氟沙星在PVDF膜上存在及其对膜结构和亲水性能的影响规律.分别利用牛血清蛋白(BSA)静态吸附、循环通量衰减和抑菌圈、抑菌率评价了LVFX/PVDF共混膜的抗污染性能和抑菌性能.结果表明,左氧氟沙星稳定存在于膜上;随着左氧氟沙星添加质量分数的增加,共混膜的接触角由77.7°下降至62.1°,亲水性增强;共混膜的BSA静态吸附量下降,通量恢复率升高,不可逆污染指数在LVFX添加质量分数为0.6%时,降至11.8%,抗污染能力最佳;LVFX添加质量分数为0.3%时,即有抑菌圈生成,添加质量分数为0.6%时,抑菌率可达92.3%,抑菌性能优异.此外,一段时间运行的共混膜经再生后,仍能保持较好的抑菌效果.
- 廖祥军刘海龙
- 关键词：左氧氟沙星PVDF抗污染抑菌
- 农村污水阳离子聚丙烯酰胺强化絮凝研究被引量：7
- 2016年
- 利用差异紫外吸收等方法研究了阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)的强化絮凝特征,以及温度、p H、水力条件等对絮凝分离效果的影响;并研究了强化絮凝对除磷、脱氮等后续生物处理效果的影响。结果表明,CPAM对颗粒物去除效果较好,浊度去除率达到90%以上;对污水中的有机物也有较好的去除作用,但脱氮除磷效果不足。CPAM投量为0.3 mg/L时,总氮(TN)、总磷(TP)去除率仅为12%和15.86%。当投量达到对浊度的最佳去除效果后,增加CPAM投量并不能明显的提升有机物去除率。CPAM_3对构成UV_(250)附近吸收的有机物有较强的去除效果,可能提升沉后水可生化性。对比单纯的生物处理,前置强化絮凝对后续的生物脱氮除磷有明显的促进作用。
- 刘海龙付晶淼郭雪峰
- 关键词：阳离子聚丙烯酰胺强化絮凝絮凝剂污水处理
- 低温污水前置强化混凝被引量：10
- 2018年
- 研究低温对强化混凝过程的影响,合成新型复合混凝剂(Synth A),利用膜分离分级、三维荧光光谱(3DEEM)和紫外差异分析等技术研究常温、低温(2~5℃)条件下强化混凝对溶解性有机物、溶解性有机氮等的去除特征及其对后续生物处理的影响.结果表明,常温下氯化铝(AlCl_3)、聚合氯化铝(PACl)和Synth A混凝后浊度去除率和颗粒态COD、N去除率,胶态COD、N去除率高度相关;与相应溶解态指标关系不明确.混凝对溶解性有机物荧光响应值的去除率远高于溶解态COD的去除率.溶解性有机氮(DON)是除颗粒氮(PN)和胶态氮(CN)外,前置混凝分离去除总氮(TN)的主要部分.低温对强化混凝的影响主要体现在,低温抑制上述3种混凝对浊度和COD去除,且抑制程度依次为AlCl_3>PACl>Synth A;低温对颗粒态、胶态和溶解态COD、N的混凝去除效果产生不同程度的影响,且对颗粒态和胶态COD、N的负面影响较大.低温原水溶解性有机物荧光响应值较常温原水大幅度升高.低温混凝对荧光响应值及紫外差异吸收的影响较常温更为显著.低温条件下,Synth A对TN、DN及DON的去除率较常温略有提高,保持了对PN和CN的去除能力,投量为30 mg·L-1以上时,DON去除率约为28.5%~41.7%,而常温仅为17%~31.4%.采用前置混凝分离去除大量COD和一定量的TN,能大幅减少曝气池停留时间,稳定TN控制效果.因而冬季采用Synth A等低温适应性强的混凝剂强化前置混凝可以在一定程度上弥补生化效率降低,缓解脱氮压力,稳定处理效果.
- 刘海龙任宇霞张忠民
- 关键词：强化混凝混凝剂三维荧光溶解性有机氮
- 臭氧-混凝交互作用对水体有机物的影响被引量：4
- 2017年
- 研究臭氧在纯水和混凝剂[Al_2(SO_4)_3]溶液中残余浓度的变化;采用差异吸收分析(differential absorbance,DA)、三维荧光(three dimensional fluorescence excitation-emission matrix spectroscopy,3D-EEM)和气相色谱(gas chromatograph,GC)、总有机碳分析(total organic carbon analyser,TOC)等研究水体有机物(富里酸)光谱特征、有机物和消毒副产物(DBPs)生成量在预臭氧、预臭氧-混凝(POC)以及臭氧-混凝联用(OC)后的差异;研究臭氧和混凝联合作用对有机物氧化程度及其对DBPs生成的影响.结果表明POC与OC作用存在明显差别,臭氧与混凝剂Al_2(SO_4)_3存在交互作用.交互作用主要体现在:(1)臭氧-混凝联用时臭氧降解速率加快;且臭氧降解中自由基产量相对增加.当臭氧投量2 mg·L^(-1),Al3+含量为1 mg·L^(-1)、3 mg·L^(-1)时,自由基捕获量比单独臭氧分别高15.2%和23.9%.(2)联用和预臭氧-混凝对有机物反应的差异,体现在OC有机物去除率低于POC,二者对有机物的反应途径不同;进而导致有机物与消毒剂反应的差异以及DBPs生成的差异.联用对DOC的去除能力明显强于单独臭氧和单独混凝,但弱于预氧化-混凝.当O3浓度为1 mg·L^(-1)、Al3+1 mg·L^(-1)时POC处理后二氯乙酸生成势(DCAAFP)和三氯乙酸生成势(TCAAFP)分别为47μg·L^(-1)和20.5μg·L^(-1),三氯甲烷生成势(CFFP)为97.8μg·L^(-1),较原水分别降低51%、64.6%和41.5%;而相应臭氧-混凝处理后DCAAFP和TCAAFP分别为48.4μg·L^(-1)和21.4μg·L^(-1),CFFP为117.3μg·L^(-1);较原水分别降低49.6%、63%和29.5%.同等臭氧投量下,增加混凝剂的剂量,POC和OC处理效果的差异进一步扩大.为保证用水安全和处理效率,臭氧和混凝联用时对臭氧的浓度、投加位置、混凝剂的种类等都需要进一步的研究论证,慎重选择.
- 刘海龙付晶淼郭雪峰柴建恬张忠民
- 关键词：臭氧预臭氧混凝消毒副产物三维荧光
- 活性炭分解臭氧机制研究被引量：6
- 2012年
- 通过臭氧降解处理器尾气含量测定、温度测定和热量分析等研究了活性炭催化降解O3的效果和作用机制.结果表明,当O3的流量为12.89 mg.min-1,以充填2.0～2.5 mm煤质颗粒活性炭、直径18 mm玻璃柱为降解处理器,O3可以得到充分降解(分解效率始终维持100%),且效果可维持5 h以上.研究中发现活性炭催化降解处理器有升温现象,温度上升至65～69℃左右后,趋于平缓,期间CO2等氧化气体的释放量随温度稳定而减小.降解机制分为3部分:其一为活性炭发挥催化作用,活性炭的强烈吸附能力导致局部位置臭氧的富集和自身降解为氧气;其二为活性炭参与反应,臭氧破坏活性炭表面结构和基团,生成CO2和NOx等产物随尾气释放;其三为臭氧以上述2种机制降解形成氧气和各种氧化物时产热导致降解区域温度升高,进一步促进臭氧热降解.同时,还探讨了根据上述温度变化规律设计降解处理器的可能性.
- 刘海龙张智烨张忠明焦茹媛王瑞军
- 关键词：臭氧活性炭降解催化温度
- 地表水强化混凝超滤处理系统研究被引量：3
- 2017年
- 研究常规混凝及强化混凝与超滤联用处理模拟地表水,对比处理效果。利用三维荧光光谱和紫外可见光谱等研究处理过程中水体光谱特征,评价该系统对水质及后续处理的影响。结果表明,强化混凝-超滤联用系统对水体荧光强度、紫外吸收产生重要影响。能有效削弱峰值Ex/Em分别在220~230 nm/350 nm(Ⅱ区)、215 nm/400 nm(Ⅲ区)和275 nm/350 nm(Ⅳ区)的荧光,标准化分区荧光体积积分显示其对类酪氨酸、类色氨酸、类蛋白等各区荧光都有较强的削弱效果。强化混凝-超滤膜联用系统明显降低紫外吸收。混凝处理对紫外吸收的去除作用主要集中在216 nm、254 nm和280 nm等波长附近;超滤膜对紫外吸收的去除作用主要集中在216 nm和272 nm 2个波长附近,表明其对水体有机物有选择性截留能力,对消毒副产物形成能力的控制可能产生重要的影响。强化混凝-超滤系统大幅降低了微细颗粒物、有机物在超滤膜上的累积量,对膜污染控制具有明显意义。
- 刘海龙陈国豪柴建恬付晶淼
- 关键词：强化混凝超滤溶解性有机物三维荧光
- 活性炭催化过氧化氢去除荧光增白剂被引量：5
- 2014年
- 研究了活性炭(activated carbon,AC)吸附、改性活性炭(activated carbon modified,ACM)吸附、过氧化氢(H2O2)氧化、AC催化H2O2等方法对水体中荧光增白剂VBL的处理效果,并通过自由基俘获剂叔丁醇、催化过程气体分析等探讨了AC催化H2O2分解VBL的机制.结果表明,经硝酸铁[Fe(NO3)3]改性过的ACM对VBL的吸附去除率高于未改性的AC.活性炭催化H2O2对VBL的去除效果明显,但未改性AC催化去除率高于ACM.60 min时,AC催化氧化去除率即可达到95%以上,而ACM仅为58%.叔丁醇的加入降低了AC和ACM催化氧化对VBL的去除率,表明AC催化H2O2氧化能促进H2O2形成羟基自由基(·OH)和原子氧参与反应.AC催化H2O2分解及释放气体分析表明,AC能催化H2O2形成氧气并放热,且ACM明显快于AC.结合催化H2O2去除VBL效率的结果分析,ACM催化反应时活性中间物(自由基和原子氧等)产生速率快于AC,活性中间物自身消耗形成氧气,而不是用于分解VBL.催化反应中活性中间产物的形成速率与反应物供给速率的不匹配可能是导致ACM催化效果弱于AC的重要原因.
- 刘海龙张忠民赵霞焦茹媛
- 关键词：活性炭过氧化氢催化氧化荧光增白剂
- 铁、铝催化过氧化氢氧化有机物特征被引量：2
- 2018年
- 氧化作为水处理常用的方法,对水质和水处理过程影响深远,因而备受关注.运用三维荧光光谱和紫外差异分析等技术研究过氧化氢单独氧化、铝催化过氧化氢氧化、铁催化过氧化氢氧化对水体有机物的作用;并分析其对溶解性有机物(DOM)的结构和形成消毒副产物潜能的影响.结果表明,铁、铝明显催化过氧化氢对有机物的氧化过程,且铁催化能力明显强于铝.当催化剂投量均为0.018 mmol·L^(-1),过氧化氢投加量3.5 mg·L^(-1)时,UV254和TOC值的去除率分别是铁催化35.5%、36.4%和铝催化5.0%、29.3%,而单独氧化仅为14.0%、16.7%.利用三维荧光光谱和紫外差异吸收值去卷积分可以明显检测出上述3种氧化对有机物结构影响的差异.催化氧化不改变荧光峰位置,但不同程度地削弱了各荧光峰强度和区域荧光积分值.其中,铁催化对于类蛋白区、可见光区类富里酸和紫外区类富里酸降解程度较高.由紫外差异去卷积分得到,3种体系对水体有机物紫外结构破坏位点在272 nm处是一致的,但破坏程度不同.如3.5 mg·L^(-1)H2O2、0.018 mmol·L^(-1)催化剂投量时,紫外吸收差异值ΔA272/A272分别为单独氧化7.0%,铝催化8.3%,铁催化18.9%.催化氧化对有机物紫外结构铝催化特征位点为λ339 nm、λ364 nm;铁催化特征位点为λ319 nm、λ425 nm.铝、铁离子催化氧化均提高了三卤甲烷的去除率,铝催化去除率优于铁催化.
- 刘海龙吉力张忠民
- 关键词：富里酸三维荧光DOM消毒副产物
- 改性聚β-羟基丁酸戊酸酯反硝化特性研究
- 2019年
- 以NaHCO_3为改性剂,改性聚β-羟基丁酸戊酸酯(PHBV)作为反硝化反应器的外加固体碳源和生物膜载体,反硝化去除水中NO_3^--N。研究NaHCO_3对PHBV原料的影响,以及改性后PHBV填料反应器的反硝化效果。结果表明,NaHCO_3能使PHBV产生多孔结构,提升空隙率1.20～2.06倍。改性PHBV具有活性污泥包容量提高、微生物与固体碳源接触面积增加、降低水流冲击、增加生物膜强度等优点。红外光谱分析显示改性PHBV表面官能团与原料PHBV一致,未产生改变。在PHBV与NaHCO_3质量比为10:0.5时,填料各方面表现为佳。适当的改性能够使PHBV原料产生一次性溶解性有机物(DOM),提高微生物繁殖速率,缩短挂膜时间。在小试反应器中,NO_3^--N去除率至少在95%以上,其他参数未有负面变化。
- 冯凯刘海龙
- 关键词：改性碳酸氢钠多孔材料反硝化
