检索结果-内蒙古大学图书馆

中国给水排水 2025年第1期41卷 32-39页

作者：许元生王珺菽潘燃祝淑敏施周湖南大学土木工程学院水安全保障技术及应用湖南省工程研究中心湖南长沙410082

过氧乙酸(PAA)用于消毒能有效灭活细菌并控制消毒副产物(DBPs)生成,但存在细菌重新复活的问题。为此,探究了紫外/过氧乙酸(UV/PAA)工艺对铜绿假单胞菌的灭活性能和机理。通过灭活、暗修复、膜渗透性分析和电镜扫描等实验及表征方法,发现... 详细信息

过氧乙酸(PAA)用于消毒能有效灭活细菌并控制消毒副产物(DBPs)生成,但存在细菌重新复活的问题。为此,探究了紫外/过氧乙酸(UV/PAA)工艺对铜绿假单胞菌的灭活性能和机理。通过灭活、暗修复、膜渗透性分析和电镜扫描等实验及表征方法,发现UV/PAA工艺的灭活性能优于单独紫外线或过氧乙酸,这是因为在UV/PAA体系中产生了自由基和细胞内活性氧(ROS)。铜绿假单胞菌的膜通透性随着暴露在UV/PAA体系中时间的增加而增加,且细胞表面结构受到严重破坏,从而导致DNA和蛋白质等胞内物质泄漏。UV/PAA处理能几乎完全抑制细菌暗修复现象,并且进一步灭活可存活但不可培养(VBNC)的细胞,表现出远远超过单独紫外线或过氧乙酸的氧化能力。此外,UV/PAA工艺还可以有效去除水中抗性基因(ARGs)。

关键词：紫外过氧乙酸灭活铜绿假单胞菌存活但不可培养抗性基因

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原水砷超标风险下水厂应急处理工艺优化及除砷机制

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中国给水排水 2025年第3期41卷 28-34页

作者：杨方旭方志科朱西婷周栋宇敖键伍洋涛卜令君周石庆湖南大学土木工程学院水安全保障技术及应用湖南省工程研究中心湖南长沙410082 长沙供水有限公司湖南长沙410035

水厂作为城市供水系统的核心,需采取有效应急措施应对砷污染风险。采用铝盐沉淀法(PAC)、铁盐沉淀法(PFS)和新生态铁工艺进行除砷试验,探讨对不同浓度As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的去除效果,并优化混凝剂投量。通过小试和生产性试验,验证铁盐沉淀工... 详细信息

水厂作为城市供水系统的核心,需采取有效应急措施应对砷污染风险。采用铝盐沉淀法(PAC)、铁盐沉淀法(PFS)和新生态铁工艺进行除砷试验,探讨对不同浓度As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的去除效果,并优化混凝剂投量。通过小试和生产性试验,验证铁盐沉淀工艺对砷的高效去除能力,并通过SEM、XPS表征手段探究了PFS、新生态铁的除砷机理。结果表明,铁盐混凝剂对As(Ⅴ)的去除效果优异,新生态铁工艺的除砷效果与PFS相当,预氧化+PFS工艺与新生态铁工艺对As(Ⅲ)具有良好的去除效果。在C市5座水厂进行的生产性试验中,预氧化+PFS工艺成功应对了26.8μg/L的原水砷污染,出厂水砷浓度稳定在4μg/L以内,为水厂砷污染应急处置提供了宝贵经验。

关键词：除砷混凝预氧化新生态铁生产性试验

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AOA-AGS内源同步脱氮除磷技术研究进展

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中国给水排水 2025年第08期41卷 14-21页

作者：何秋来李金峰严小汇刘亮毕鹏吉亚宁徐鹏马晶伟湖南大学土木工程学院湖南大学建筑安全与节能教育部重点实验室湖南大学水安全保障技术及应用湖南省工程研究中心

活性污泥法是目前使用最广泛和最经济的污水处理工艺，但是传统脱氮除磷工艺中存在碳源竞争、污泥龄矛盾、污泥沉降性能不佳、占地面积大和处理效能低等问题。基于厌氧/好氧/缺氧运行模式的好氧颗粒污泥（AOA-AGS）技术，通过高效利用... 详细信息

活性污泥法是目前使用最广泛和最经济的污水处理工艺，但是传统脱氮除磷工艺中存在碳源竞争、污泥龄矛盾、污泥沉降性能不佳、占地面积大和处理效能低等问题。基于厌氧/好氧/缺氧运行模式的好氧颗粒污泥（AOA-AGS）技术，通过高效利用污水中的有机物实现内碳源脱氮除磷，是一种极具潜力的污水深度处理新技术。简要论述了AOA和AGS的技术特点，并探讨了二者基于“丰盛-饥饿”假说和厌氧内碳源储存结合的理论基础及优势，总结了AOA-AGS中关键功能微生物种群及其相对含量，重点综述了氧气供给、周期时间设置及碳源等因素对系统处理效能的影响，提出了该技术目前尚存的问题及未来的主要研究方向。

关键词：好氧颗粒污泥厌氧/好氧/缺氧丰盛-饥饿同步硝化反硝化除磷功能微生物

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有机物共存条件下纳滤对高氯酸盐去除效能

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环境工程学报 2025年第3期19卷 658-670页

作者：杜志涛盛炟王丹伍洋涛卜令君周石庆湖南大学土木工程学院水安全保障技术及应用湖南省工程研究中心长沙410082 湖南大学粤港澳大湾区创新研究院广州511300 湖南工程职业技术学院长沙410151

近年来高氯酸盐被纳入最新的《生活饮用水卫生标准》,并因其持久性、化学稳定性强、生物毒性严重危害环境安全和人体健康。但由于其易溶于水、分子量小且化学性质稳定,导致净水厂常规的处理工艺无法对其有效去除。纳滤膜常用于低分子量... 详细信息

近年来高氯酸盐被纳入最新的《生活饮用水卫生标准》,并因其持久性、化学稳定性强、生物毒性严重危害环境安全和人体健康。但由于其易溶于水、分子量小且化学性质稳定,导致净水厂常规的处理工艺无法对其有效去除。纳滤膜常用于低分子量物质的去除,对去除高氯酸盐具有显著的优势和潜力。考虑水体的复杂性,研究有机物(OM)与高氯酸盐共存体系下纳滤膜的性能表现,并进行形貌形态表征和污染物化学结构分析,系统分析有机物对纳滤膜去除高氯酸盐的影响因素和机理。结果表明,水基质中存在腐殖酸(HA)能显著提高纳滤膜对高氯酸盐的去除效果,对于NF245和DK纳滤膜,在操作压力0.4 MPa,进水高氯酸盐浓度为0.5 mg·L^(−1)的条件下,体系中存在10 mg·L^(−1)的HA可使高氯酸盐的截留率从23.3%和29.5%提升至34.5%和34.6%。对膜污染物进行红外光谱分析,表明了腐殖酸与高氯酸盐的结合方式主要为氢键和静电相互作用。研究发现了OM的种类和浓度、高氯酸盐的浓度和pH 2.5~11主要通过尺寸筛分作用、电荷排斥作用及溶质之间的相互作用来影响纳滤对高氯酸盐的去除效果。结果表明对于NF245而言,添加不同的有机物(5种)和有机物的浓度的增加(1~80 mg·L^(−1))将高氯酸盐的去除率提高了7.9%~12.5%和5.2%~23%。此外,对于HA和牛血清蛋白(BSA),当有机物与高氯酸盐的质量浓度比值为80时,两者相互作用达到饱和;高氯酸盐初始浓度(0.1~20 mg·L^(−1))的增加会降低高氯酸盐的去除率(39.3%~31.1%),其可能的原因是游离的高氯酸盐透过纳滤膜的扩散作用增强;当水基质中存在HA,pH 4~6时,高氯酸盐去除率最小,而过低和过高的pH值会导致高氯酸盐去除率升高,主要通过影响有机物的去除和改变膜表面的Zeta电位。最后结合膜表征,推测截留机理及解释规律,发现有机物与高氯酸盐一同被膜截留在其表面,而BSA依靠疏水作用被膜排斥,未能在膜表面形成明显的污染层;同为小分子的组氨酸和谷氨酸,由于组氨酸与高氯酸盐之间相互作用更强,导致了更高的高氯酸盐去除率。

关键词：高氯酸盐纳滤天然有机物溶质相互作用

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HKUST-1@MoS_(2)热解产物的制备及其对水中磺胺嘧啶的吸附性能

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环境工程学报 2025年第2期19卷 312-324页

作者：董瑞海胡小佳韩爱钊邓林施周湖南大学土木工程学院水安全保障技术及应用湖南省工程研究中心长沙410082 湖南省建筑设计院集团股份有限公司长沙410017 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司长沙410014

以典型铜基金属有机框架材料HKUST-1为基底材料,采用外层复合MoS_(2)和高温热解的方法制备了一种新型吸附剂HK-M-300。通过SEM、XRD、BET、FTIR、XPS等手段对吸附剂进行表征分析,优化了吸附剂制备过程中的原料复合比例和热解温度。对HK-... 详细信息

以典型铜基金属有机框架材料HKUST-1为基底材料,采用外层复合MoS_(2)和高温热解的方法制备了一种新型吸附剂HK-M-300。通过SEM、XRD、BET、FTIR、XPS等手段对吸附剂进行表征分析,优化了吸附剂制备过程中的原料复合比例和热解温度。对HK-M-300吸附磺胺嘧啶(SDZ)的性能进行了系统研究,考察了吸附剂投加量、pH、共存离子(Cl^(-)、NO_(3)^(-)、CO_(3)^(2-)和PO_(4)^(3-))等因素对吸附性能的影响。结果表明,制备的HK-M-300稳定性和吸附性能显著提高,当吸附剂投加量为0.2 g·L^(-1),SDZ的质量浓度为5 mg·L^(-1)时,HK-M-300在180 min内对SDZ的去除率高达96%,该数值比将HKUST-1直接热解制备的HK-300提高了54%,而吸附剂使用后溶液中的Cu金属泄漏量减少至HK-300的13%。拟二阶动力学模型可以更好地阐明吸附过程,吸附等温线可用Sips和Freundlich模型很好拟合。氢键作用和π—π相互作用是HK-M-300对SDZ吸附的主要机理。

关键词：金属有机框架材料二硫化钼复合材料磺胺嘧啶吸附

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羟基氧化铁负载聚丙烯酰胺复合絮凝剂的制备及除锑性能研究

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安全与环境学报 2024年第2期24卷 685-694页

作者：施周刘彤常嘉琪夏思蒙杨灵芳邓林湖南大学土木工程学院长沙410082 水安全保障技术及应用湖南省工程研究中心长沙410082

以丙烯酰胺(Acrylamide,AM)为基底,在引发聚合过程中接入羟基氧化铁(FeOOH),合成新型复合絮凝剂羟基氧化铁/聚丙烯酰胺(FeOOH@PAM)。采用BET(Brunauer-Emmett-Teller)、SEM(Scanning Electron Microscope)、XRD(X-ray diffraction)方法对絮凝剂的孔结构、表面性质、晶体结构进行表征,采用FT-IR(Fourier Transforms Infrared Spectroscopy)和XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy)方法探究FeOOH@PAM去除Sb(Ⅴ)的机制。系统考察不同FeOOH掺杂质量分数、pH值、絮凝剂及污染物投加质量浓度、共存离子种类、反应时间对絮凝剂除Sb(Ⅴ)效果的影响以及絮凝过程中的粒径变化情况。结果显示:与羟基氧化铁相比,复合絮凝剂为多孔无定型结构且具有更大的比表面积。在最优条件下,絮凝剂对低质量浓度Sb(Ⅴ)(20μg/L)水源水的去除率在13 min时达98.03%,去除率受HPO_(4)^(3-)和腐殖酸质量浓度的影响较大。絮体主要在慢速搅拌时形成,锑酸盐离子通过静电吸附迅速迁移至絮凝剂表面,与表面位点络合形成絮凝微团聚结沉降而被去除。

关键词：环境工程学锑污染羟基氧化铁聚丙烯酰胺絮凝吸附电中和

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载钴钛碳纳米纤维活化过一硫酸盐降解磺胺甲恶唑的效能及机理分析

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环境工程学报 2022年第6期16卷 1764-1778,F0002页

作者：黄海施周邓林杨灵芳湖南大学土木工程学院长沙410082 水安全保障技术及应用湖南省工程研究中心长沙410082

本研究采用静电纺丝和热处理技术制备了一种网状负载钴钛双金属纳米颗粒碳纳米纤维催化剂(Co/TiO_(2)@CNFs),并通过SEM、TEM、HRTEM、HAADF-STEM、元素映射、XRD、氮气吸脱附、TGA、拉曼光谱、FTIR、XPS、Zeta电位等手段对催化剂进行了... 详细信息

本研究采用静电纺丝和热处理技术制备了一种网状负载钴钛双金属纳米颗粒碳纳米纤维催化剂(Co/TiO_(2)@CNFs),并通过SEM、TEM、HRTEM、HAADF-STEM、元素映射、XRD、氮气吸脱附、TGA、拉曼光谱、FTIR、XPS、Zeta电位等手段对催化剂进行了表征和分析,通过批式降解实验优化了二氧化钛(TiO_(2))最佳负载量,并研究了催化剂投加量、PMS投加量、温度、pH、共存离子(Cl^(-)、F^(-)、HCO_(3)^(-)和H2PO4-)等因素对磺胺甲恶唑(SMX)降解性能的影响。结果表明,TiO_(2)负载可提高催化剂的催化性能,TiO2与所制备催化剂的最佳质量比为0.1%;在催化剂投加量为0.1 g·L^(-1),PMS投加量为1 mmol·L^(-1)时,Co/TiO_(2)@CNFs在50 min内降解SMX≥99%;在pH为5.8~9内反应最佳;根据阿伦尼乌斯方程计算出反应体系的活化能为63.23 kJ·mol^(-1);催化剂在4种共存离子存在下表现出较好的催化性能;经5次循环后,Co/TiO_(2)@CNFs催化降解性能仍保持较好。ESR分析和淬灭实验结果表明,4种活性物种(·OH、SO_(4)^(-)、O_(2)^(-)和^(1)O_(2))参与到SMX的降解过程中,其中,^(1)O_(2)在Co/TiO_(2)@CNFs活化PMS过程中起主导作用。

关键词：过一硫酸盐静电纺丝碳纳米纤维磺胺甲恶唑反应机理

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MXene/活性炭纤维复合电极制备及其电容去离子性能研究

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给水排水 2022年第9期48卷 57-63页

作者：夏思蒙杨灵芳邓林施周常嘉琪王媛妮湖南大学土木工程学院水安全保障技术及应用湖南省工程研究中心长沙410082

电容去离子(CDI)以其能耗低、性能稳定等优点在水的脱盐应用中具有良好的潜力。电极材料是CDI技术的核心。采用静电纺丝法制备MXene/活性炭纤维(MXene/ACF)复合电极,利用SEM、TEM、比表面积分析、电化学测试等手段研究了复合电极结构、... 详细信息

电容去离子(CDI)以其能耗低、性能稳定等优点在水的脱盐应用中具有良好的潜力。电极材料是CDI技术的核心。采用静电纺丝法制备MXene/活性炭纤维(MXene/ACF)复合电极,利用SEM、TEM、比表面积分析、电化学测试等手段研究了复合电极结构、电容特性等性质特征,采用半连续试验研究了MXene/ACF复合电极CDI去离子性能。研究发现,MXene和ACF复合形成的三维网状结构、起皱粗糙表面为CDI过程提供丰富的离子传输通道和活性结合点;MXene/ACF的比表面和比电容分别是纯ACF的2.4倍和2.18倍;对初始电导率为100μm/cm的氯化钠溶液,脱盐效率为55.2%,较ACF电极提高39%,去除过程符合准二级动力学模型。MXene/ACF复合电极在工业水脱盐、苦咸水淡化上具有良好应用前景。

关键词： MXene 活性炭纤维复合电极电容去离子静电纺丝

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选择性复合电极的制备及其对硝酸盐的去除性能

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环境工程学报 2023年第2期17卷 442-452页

作者：王媛妮韩爱钊常嘉琪夏思蒙杨灵芳施周邓林湖南大学土木工程学院长沙410082 水安全保障技术及应用湖南省工程研究中心长沙410082 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司长沙410014

以IRA 402强碱性阴离子交换树脂为原料,通过静电纺丝技术制备对硝酸盐具有选择去除性能的薄膜(nitrate selective removal membrane,NSRM),采用扫描电镜、傅里叶红外、Zeta电位分析仪等仪器对其进行分析和表征,考察了纺丝时间、操作电... 详细信息

以IRA 402强碱性阴离子交换树脂为原料,通过静电纺丝技术制备对硝酸盐具有选择去除性能的薄膜(nitrate selective removal membrane,NSRM),采用扫描电镜、傅里叶红外、Zeta电位分析仪等仪器对其进行分析和表征,考察了纺丝时间、操作电压、循环流速、硝酸盐初始浓度和共存离子等因素对NO_(3)^(-)去除性能的影响。表征结果表明,NSRM膜表面粗糙多孔且带正电,薄膜上C≡N、C(O)NH、N—H等基团的存在促进NO_(3)^(-)的优先吸附。电吸附结果表明,纺丝时间3 h制得的NSRM膜对NO_(3)^(-)去除率最优,在初始质量浓度为50 mg·L^(-1),操作电压为2.0 V,循环流速为100 mL·min^(-1)时硝酸盐去除率达88.17%。多离子混合条件下,NSRM薄膜对F^(-)、Cl^(-)有较好的选择性,对SO_(4)^(2-)有一定选择性,对PO_(4)^(3-)选择性不佳,其中,当NO_(3)^(-)与F^(-)、Cl^(-)物质量浓度比值为1:1时,NO_(3)^(-)的选择性分别为4.23和2.09。

关键词：电吸附硝酸盐复合电极选择去除

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基于CFD仿真模拟的斜板微涡流絮凝池结构优化

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中国给水排水 2024年第17期40卷 57-64页

作者：陈蕃曾寒轩周石庆邓林施周湖南大学土木工程学院水安全保障技术及应用湖南省工程研究中心湖南长沙410082 中机国际工程设计研究院有限责任公司湖南长沙410021 浙江工业大学土木工程学院浙江杭州310023

采用计算流体力学(CFD)仿真模拟方法,优化一种新型斜板微涡流絮凝池的结构参数。基于流速、湍动能和湍流耗散率等基础水力指标,提出以涡旋尺度为衡量标准,考察不同结构参数下的流场流态,优化水力条件,提高絮凝效率。而后利用粒子图像测... 详细信息

采用计算流体力学(CFD)仿真模拟方法,优化一种新型斜板微涡流絮凝池的结构参数。基于流速、湍动能和湍流耗散率等基础水力指标,提出以涡旋尺度为衡量标准,考察不同结构参数下的流场流态,优化水力条件,提高絮凝效率。而后利用粒子图像测速技术(PIV)和中试验证仿真计算结果,确定最佳运行参数。结果表明,涡旋尺度是一种针对微涡流絮凝池效果评价的有效指标。粒子图像测速技术和中试结果均验证了对新型斜板微涡流絮凝池内部流场进行优化所取得的最佳结构参数。

关键词：计算流体力学微涡流涡旋尺度絮凝

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