检索结果-内蒙古大学图书馆

科学通报 2025年第14期70卷 2117-2124页

作者：段汝丞符瑜何广智余运波贺泓中国科学院生态环境研究中心环境模拟与污染控制国家联合重点实验室中国科学院大学中国科学院城市环境研究所城市污染物转化重点实验室

氨气（NH3）是大气颗粒物的重要前体物之一,对NH3的高效净化是应对颗粒物污染的重要手段.本文研究了碳基催化剂的氨选择性催化氧化（NH3-SCO）反应性能,并探究了影响碳基催化剂NH3-SCO反应性能的关键官能团物种.研究结果表明, C-OH和C-... 详细信息

氨气（NH3）是大气颗粒物的重要前体物之一,对NH3的高效净化是应对颗粒物污染的重要手段.本文研究了碳基催化剂的氨选择性催化氧化（NH3-SCO）反应性能,并探究了影响碳基催化剂NH3-SCO反应性能的关键官能团物种.研究结果表明, C-OH和C-O-C物种与催化活性密切相关.此外,本研究提出了一种高效生成表面C-OH和C-O-C含氧官能团的调控方法,可以有效提升催化剂对NH3的催化氧化能力,并保持良好的N2选择性.本研究揭示了碳基催化剂在NH3-SCO反应中的活性位点,为发展非金属碳基NH3-SCO催化剂提供了新的思路.

关键词：氨气选择性催化氧化碳基催化剂含氧官能团

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BioDopp中试系统强化脱氮除磷及微生物菌群分析

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中国环境科学 2022年第12期42卷 5633-5642页

作者：潘建通余诚王凯军刘芳杨平清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点实验室北京100084 北京博汇特环保科技股份有限公司北京100000

为论证存量市政污水处理厂同时提标和扩容的可行性,以北京市某低C/N的生活污水处理中心提标扩容改造项目为依托,采用基于BioDopp工艺的IFAS-微氧AO技术构建了中试系统,考察了该工艺对有机物和氮磷营养物的去除效能及其微生物菌群特征,... 详细信息

为论证存量市政污水处理厂同时提标和扩容的可行性,以北京市某低C/N的生活污水处理中心提标扩容改造项目为依托,采用基于BioDopp工艺的IFAS-微氧AO技术构建了中试系统,考察了该工艺对有机物和氮磷营养物的去除效能及其微生物菌群特征,并核算了其经济效益.试验结果表明,基于实际污水污染物浓度较低,通过逐渐提高处理水量以提高负荷的启动策略是可行的.中试装置启动8d后,系统稳定运行,出水COD、NH_(3)-N、TN和TP浓度分别为18.9,0.4,8.3和0.7mg/L.高通量测序结果表明,该工艺强化了对功能菌,尤其是反硝化聚磷菌的富集,其总相对丰度7.6%,达接种活性污泥的23.6倍.该系统HRT 16.6h,仅为该污水处理中心原工艺(27.2h)的61.0%,节地优势显著;生物除磷效率高,节省药剂投加成本;且微氧控制和空气提推回流大幅降低了污水处理的曝气和回流能耗,由此可见,BioDopp工艺可用于紧凑型污水处理厂建设,是污水处理厂高效节能减碳利器.

关键词： BioDopp工艺反硝化除磷低C/N市政污水节能减碳

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交通与雾霾的源受体关系新认识——“疫情霾”的启发

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科学通报 2021年第20期66卷 2498-2500页

作者：刘欢吕兆丰贺克斌清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室国家环境保护大气复合污染来源与控制重点实验室北京100084

交通排放控制一直被视作缓解特大城市空气污染的有效途径,然而,2020年春节期间发生于京津冀区域的雾霾引发了全社会对控制雾霾是否有必要进行交通管控的高度质疑.受新型冠状病毒传播的影响,叠加春节假期,2020年1月23日起的人为活动几近... 详细信息

交通排放控制一直被视作缓解特大城市空气污染的有效途径,然而,2020年春节期间发生于京津冀区域的雾霾引发了全社会对控制雾霾是否有必要进行交通管控的高度质疑.受新型冠状病毒传播的影响,叠加春节假期,2020年1月23日起的人为活动几近停滞,交通降低比例远远超过了此前一些重大事件期间的下降程度.然而,1月25~28日和2月9~13日,北京空气质量指数(air quality index,AQI)达到中重度污染水平,PM_(2.5)日峰值浓度在2月12日达到218.3μg m^(-3).

关键词：空气质量指数城市空气污染雾霾京津冀区域重度污染交通排放峰值浓度交通管控

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活化高熵氧化物中部分金属位点显著增强热催化和电催化

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Chinese Journal of Catalysis 2023年第5期48卷 235-246页

作者：米金星陈孝平丁亚军张良柱马军康辉吴籼虹刘岳峰陈建军吴忠帅中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室辽宁大连116023 清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084 中国科学院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室(筹)辽宁大连116023

高熵氧化物(HEOs)作为一种新兴材料受到科研工作者的广泛关注,并推动了高熵陶瓷材料(碳化物、硫化物、氟化物等)的发展及其在介电、磁学、储氢以及能源转化等领域中的应用.其中,HEOs由于丰富的活性位点、可调节的比表面积、稳定的晶体... 详细信息

高熵氧化物(HEOs)作为一种新兴材料受到科研工作者的广泛关注,并推动了高熵陶瓷材料(碳化物、硫化物、氟化物等)的发展及其在介电、磁学、储氢以及能源转化等领域中的应用.其中,HEOs由于丰富的活性位点、可调节的比表面积、稳定的晶体结构、独特的几何相容性和电子结构等特性在催化化学领域展示出广阔的应用前景.然而,受制于HEOs的结构特点和难以精确调控的物化性质,当前的研究主要围绕HEOs制备方法的探索及其在不同催化反应中的尝试.在以HEOs为基体进行的催化反应中,也有将贵金属与HEOs复合进行催化剂制备和催化应用的研究报道,但效果并不理想.因此,如何直接对HEOs进行改性并提升其催化性能是低成本高效促进HEOs在催化领域发展的重要途径.本文首先采用固相燃烧法制备CuCoNiZnAl HEOs,同时在制备过程中加入硫脲后通过焙烧处理来进行物化性质的原位调节(记为CuCoNiZnAl-T),随后采用碱液对CuCoNiZnAl-T处理来实现形貌的改变和物化性质的进一步优化(记为CuCoNiZnAl-T-NaOH).X射线粉末衍射结果表明,硫脲添加和碱处理未改变CuCoNiZnAl-T-NaOH的晶型结构.电镜结果表明,CuCoNiZnAl和CuCoNiZnAl-T均呈现出较大的颗粒状,而CuCoNiZnAl-T-NaOH具有大片层形貌结构和明显的晶格扭曲.此外,H_(2)程序升温还原、X射线光电子能谱和He程序升温脱附结果表明,CuCoNiZnAl-T-NaOH不仅具有容易还原的铜、镍、钴的氧化物物种,而且具有高含量和更活泼的晶格氧物种.因此,CuCoNiZnAl-T-NaOH在活性测试中展示出较好的CO_(2)加氢和CO氧化催化性能.其中CuCoNiZnAl-T-NaOH在催化CO氧化反应中,当转化率达到50%时所需转化温度为176℃,比相同条件下CuCoNiZnAl和CuCoNiZnAl-T作为催化剂达到同样催化效果时所需转化温度分别低36和21℃.此外,当CuCoNiZnAl-T-NaOH用作锂氧电池电极材料时也展示出较好的电催化活性(放电/充电容量为12049/9901 mAh/g)和循环稳定性(2500 h).随后,以CO_(2)加氢反应为研究对象,进一步采用近常压X射线光电子能谱进行反应机理分析,结果表明,相对于CuCoNiZnAl而言,CuCoNiZnAl-T在CO_(2)加氢反应过程中表面镍和钴的氧化物物种与活化的晶格氧之间更容易进行电子转移,这种增强的电子传输能力和更强的CO_(2)吸附能力有利于CO_(2)加氢反应的进行.推断这种电子传输能力的提升同样有利于CO氧化和锂氧电池性能的提升.综上,本文为HEOs催化剂的简洁制备和物化性质改善提供了技术借鉴,有望进一步推进HEOs的改性制备和在其他领域的功能化应用发展.

关键词：高熵氧化物固相燃烧法金属位点活化催化氧化还原锂氧电池

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园林废弃物与餐厨厌氧沼渣混合热解特性及动力学分析

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环境工程学报 2022年第9期16卷 2992-2999页

作者：李续磊王铮常风民孟尧王凯军西安科技大学地质与环境学院西安710054 清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084

为了探究园林废弃物和餐厨厌氧沼渣的热解特性以及2者混合热解的交互作用。采用热重分析法对餐厨厌氧沼渣、园林废弃物及其不同比例的混合样品热解特性进行了分析,并研究了混合比例和升温速率对热解过程的影响。结果表明,园林废弃物与... 详细信息

为了探究园林废弃物和餐厨厌氧沼渣的热解特性以及2者混合热解的交互作用。采用热重分析法对餐厨厌氧沼渣、园林废弃物及其不同比例的混合样品热解特性进行了分析,并研究了混合比例和升温速率对热解过程的影响。结果表明,园林废弃物与沼渣单独热解时,园林废弃物热解反应活性高且能耗低,热解终温为400℃左右;沼渣热解反应活性低且能耗高,热解终温为600℃左右。混合热解实验中,随着园林废弃物添加比例升高,样品热解残余率不断下降,综合热解指数不断增大,园林废弃物与沼渣混合热解适宜的添加比例为50%,热解终温为600℃左右。采用Coats-Redfern积分法对园林废弃物、沼渣及混合样品进行动力学分析,园林废弃物和餐厨厌氧沼渣反应活化能分别为12.08和1.79 kJ·mol^(−1),混合样品实际活化能均略高于理论值。这说明,2者混合热解过程中存在一定抑制作用,但对热解过程影响不大。本研究结果可为园林废弃物与餐厨厌氧沼渣混合热解处理提供参考。

关键词：园林废弃物餐厨厌氧沼渣热解动力学热重分析

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NaClO在线清洗对CE-HLMBR运行影响研究

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中国环境科学 2023年第2期43卷 638-647页

作者：王文超贺聪慧徐恒房阔高放薛晓飞刘牡孙凯王凯军清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 北控水务(中国)投资有限公司北京100102 金科环境股份有限公司北京100102

在已构建的化学强化高负荷膜生物反应器(CE-HLMBR)中执行NaClO在线清洗策略,考察其对过滤阻力、系统产水水质及污泥性质等几方面的影响.结果表明,NaClO在线清洗可以破坏化学滤饼层,有效恢复过滤阻力,在不同的阻力增长阶段,清洗后的过滤... 详细信息

在已构建的化学强化高负荷膜生物反应器(CE-HLMBR)中执行NaClO在线清洗策略,考察其对过滤阻力、系统产水水质及污泥性质等几方面的影响.结果表明,NaClO在线清洗可以破坏化学滤饼层,有效恢复过滤阻力,在不同的阻力增长阶段,清洗后的过滤阻力可恢复至相近水平(低于5×10^(12)m^(-1));在产水水质方面,NaClO清洗后溶解性有机物(DOM)的释放及透过性的增加会造成产水化学需氧量(COD)的升高(由6.3mg/L上升至28.16mg/L),但几乎不影响系统对总磷(TP)和氨氮的去除效果;清洗12h后,污泥粒度分布和硝化活性与清洗前基本一致,但EPS的分泌明显增加,这会引起膜可逆污染结构变化.

关键词：长期运行高负荷膜生物反应器膜污染在线清洗化学强化

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膜曝气生物膜厚度控制研究进展

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中国环境科学 2024年第7期44卷 3867-3878页

作者：翟心瑜魏春海郭绮琪荣宏伟罗敏包进锋邱勇黄霞广州大学土木工程学院广东广州510006 珠江三角洲水质安全与保护教育部重点实验室广东广州510006 威立雅水务技术(上海)有限公司上海201210 浙江开创环保科技有限公司浙江杭州311121 清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084

生物膜厚度控制是膜曝气生物膜反应器(MABR)工艺运行管理的关键,存在获得最佳碳氮磷同步去除效能的最优生物膜厚度.本文回顾了近20年来有关MABR生物膜厚度控制技术(包括定期冲刷、连续水力剪切、真核生物捕食、群体感应淬灭)的研究发展... 详细信息

生物膜厚度控制是膜曝气生物膜反应器(MABR)工艺运行管理的关键,存在获得最佳碳氮磷同步去除效能的最优生物膜厚度.本文回顾了近20年来有关MABR生物膜厚度控制技术(包括定期冲刷、连续水力剪切、真核生物捕食、群体感应淬灭)的研究发展历程,探讨展望未来的研发方向,以期为MABR工艺向水质提升与节能降碳高质量发展提供参考.

关键词：膜曝气生物膜反应器生物膜厚度冲刷水力剪切捕食群体感应淬灭

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酸/碱改性香蒲生物炭对水中磷的去除及其机制研究

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环境科学学报 2022年第4期42卷 195-203页

作者：盛紫琼左剑恶毛伟沈杨贵贺方昕清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084 清华大学深圳国际研究生院环境与生态研究院深圳518055

雨水径流中存在的磷污染问题严重威胁生态环境,而传统的雨水径流处理设施,如雨水花园、渗滤沟等,对磷的去除率较低且成本较高.以湿地中收割的香蒲为原材料,酸改性后制备的生物炭(TH7)的除磷效果非常好,明显优于碱改性生物炭(TOH7):与原... 详细信息

雨水径流中存在的磷污染问题严重威胁生态环境,而传统的雨水径流处理设施,如雨水花园、渗滤沟等,对磷的去除率较低且成本较高.以湿地中收割的香蒲为原材料,酸改性后制备的生物炭(TH7)的除磷效果非常好,明显优于碱改性生物炭(TOH7):与原生物炭(T7)相比,酸改性生物炭大大提高了磷的去除效率,可从T7的65%提高至94%,而碱改性生物炭无除磷效果.TH7的表面孔隙发达,比表面积高达434.2m^(2)·g^(-1),对磷的吸附符合Freundlich模型和伪二级动力学模型,其吸附属于物理化学吸附,具体的机制为孔隙填充、表面化学沉淀、氢键结合.研究表明,以香蒲为原料制备的改性生物炭是一种效果优越的除磷吸附剂,可应用于植草沟、雨水花园等以填料为主要吸附层的径流处理设施中.

关键词：生物炭雨水径流磷吸附改性

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难降解有机氮工业废水氨化预处理技术研究进展

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水处理技术 2022年第9期48卷 21-25页

作者：罗昱东黑生强宋广清清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点实验室北京100084

总结了有机氮氨化作用机制,并综述了近年来国内外研究学者对难降解有机氮工业废水氨化预处理技术研究进展,分析了传统生物、生物强化及强化生物技术在应用中的利弊。此外,为更好了解有机氮氨化菌在实际工程应用中潜能,概括了常见氨化菌... 详细信息

总结了有机氮氨化作用机制,并综述了近年来国内外研究学者对难降解有机氮工业废水氨化预处理技术研究进展,分析了传统生物、生物强化及强化生物技术在应用中的利弊。此外,为更好了解有机氮氨化菌在实际工程应用中潜能,概括了常见氨化菌应用的相关研究结果。最后提出了难降解有机氮废水氨化预处理研究的建议与展望,以期为实际工程应用提供有利的理论基础和技术支撑。

关键词：难降解有机氮废水氨化预处理技术氨化菌

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磁强化处理技术在城市污水处理中的研究与应用进展

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环境科学学报 2021年第1期41卷 54-69页

作者：贺聪慧王祺梁瑞松王凯军清华大学环境学院环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084

磁粉比重高易分离同时具有良好的生物效应,投加磁粉或外加磁场可强化混凝、活性污泥、厌氧消化等常规技术,提升城市污水预处理、生物处理、深度处理和污泥处理等单元的处理效率.在文献及工程调研的基础上,分析介绍磁强化混凝,磁强化活... 详细信息

磁粉比重高易分离同时具有良好的生物效应,投加磁粉或外加磁场可强化混凝、活性污泥、厌氧消化等常规技术,提升城市污水预处理、生物处理、深度处理和污泥处理等单元的处理效率.在文献及工程调研的基础上,分析介绍磁强化混凝,磁强化活性污泥和磁强化剩余污泥处理3大类技术的研究应用现状与未来发展趋势.磁强化技术在未来城市污水处理厂中具有广泛的应用前景,有助于实现城市污水厂能量平衡与合流制溢流污染控制,为城市污水处理提供新思路.

关键词：磁强化处理城市污水化学混凝活性污泥剩余污泥

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