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期刊信息/Journal information
环境工程技术学报
环境工程技术学报

孟伟

双月刊

1674-991X

hjgcjsxb@vip.163.com

010-84915126

100012

北京安外大羊坊8号 中国环境科学研究院1号楼617室

环境工程技术学报/Journal Journal of Environmental Engineering TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
正式出版
收录年代

    顶空气相色谱法测定氢气纳米气泡水中的总氢含量

    黄青刘爱荣张立娟
    1105-1111页
    查看更多>>摘要：氢气纳米气泡在环境修复、能源燃料和医疗健康等领域具有广泛的应用前景.目前氢气纳米气泡水中总氢含量的测定方法还相对有限,无法准确评定相关发生设备的性能.顶空气相色谱法通过加热使顶空瓶内体系达到气液平衡的方式将水样中的氢气转移到气相中,利用气相色谱仪来测定氢气纳米气泡水中的总氢含量.结果表明:样品的最佳平衡温度为50 ℃,平衡时间为15 min.通过对氢气纳米气泡水中氢气纳米气泡的数量浓度及粒径分布的检测,证实了该顶空气相色谱法适用于大多数纳米气泡产生方式所制备的氢气纳米气泡水体系,即氢气纳米气泡数量浓度范围为10 6～10 8个/mL,平均粒径范围为100～300 nm.当氢气纳米气泡数量浓度为6.7×10 6～3.8×10 8个/mL时,对应测得的氢含量为0～3.12 mg/L,氢气纳米气泡数量浓度与对应氢含量变化一致,且能在2 min内完成检测.该方法简单高效,可以满足不同数量浓度氢气纳米气泡水的测试要求,为测定氢气纳米气泡水中总氢含量提供了可行的选择,有助于进一步研究氢气纳米气泡在各领域的重要应用并进行发生设备的性能评价.

    氢气氢气纳米气泡(HNBs)顶空气相色谱法总氢含量

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    NBs-GO膜的渗透性能及其对染料截留性能

    张扬天黄一韩昌道钟俊磊...
    1112-1120页
    查看更多>>摘要：氧化石墨烯(GO)膜因其优异的物化特性、独特的水通道,被广泛应用于复杂废水中的染料分离.通过将纳米气泡(NBs)吸附到GO上,形成纳米气泡-氧化石墨烯(NBs-GO)膜,有望提高膜的染料分离性能.以NBs-GO膜处理亚甲基蓝溶液模拟的染料废水,测定了该膜的水渗透率、截留率和稳定性等指标,并探究了染料种类与浓度、膜厚度和GO的制备条件等因素对膜性能的影响.结果表明:NBs-GO膜的水渗透率相比传统GO膜高出50.8％,并且能够将亚甲基蓝的截留率维持在99.88％,具有更优的染料分离性能.此外,NBs-GO膜在72 h内展现出了良好的稳定性,截留率始终保持在90％以上.即使在改变染料种类、浓度及膜厚度等条件下,NBs-GO膜依然保持了优异的水渗透性能.纳米气泡的引入为提高GO膜的染料分离效率提供了新的思路,在染料废水的处理方面展现出巨大的发展潜力,这一研究在染料废水处理领域具有广泛的应用前景.

    纳米气泡(NBs)氧化石墨烯(GO)亚甲基蓝染料废水水渗透率

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    臭氧微纳米气泡氧化降解典型紫外线过滤剂的效能和机理

    姜民禹郭若男郭昌胜徐建...
    1121-1129页
    查看更多>>摘要：臭氧微纳米气泡具有高臭氧利用率和高臭氧传质速率的优势,采用臭氧微纳米气泡氧化降解紫外线过滤剂二乙氨基羟基苯甲酰基苯甲酸己酯(DHHB),通过改变不同溶气方式和液相臭氧浓度,考察了臭氧微纳米气泡的性能及对DHHB的降解机制,同时探讨了不同温度、pH、天然有机质和不同离子强度等因素对降解效果的影响.结果表明:臭氧微纳米气泡比臭氧传统气泡对污染物氧化性能有明显提升,体系内液相臭氧、羟基自由基浓度、羟基自由基产率与臭氧利用率显著增加,在室温(25℃)、气相臭氧浓度为10.22 mg/L、pH为11时,对DHHB的去除率在60 min内可达87.3％,去除率是臭氧传统气泡的2.02倍.天然有机质和碳酸氢根离子对DHHB降解过程有不同程度的抑制作用.通过淬灭试验分析,65.2％的DHHB降解由羟基自由基贡献,14.9％由超氧自由基贡献.研究证实了利用臭氧微纳米气泡体系处理水中DHHB的可行性,为该体系的实际应用提供了理论参考.

    臭氧氧化微纳米气泡氧化机理自由基紫外线过滤剂

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    臭氧微纳米气泡处理焦化废水零排放工艺中浓盐水的效能

    沈俊伯缪蔚胡楠李恩超...
    1130-1140页
    查看更多>>摘要：焦化废水的零排放工艺中使用蒸汽机械再压缩(MVR)蒸发结晶处理膜浓缩液,最终产生超高盐浓缩液废水,其难以通过传统氧化方法进行处理.臭氧微纳米气泡技术能够提高臭氧传质效率、增强臭氧氧化能力,可望用于处理MVR浓缩母液.为验证该技术的工程应用可行性,以MVR浓缩母液为研究对象,对比臭氧微纳米气泡和普通大气泡2种曝气方式下臭氧传质速率以及有机物的降解效能,从技术、经济角度分析盐浓度和有机物浓度对2种臭氧氧化工艺处理效果的影响,以界定臭氧微纳米气泡技术处理高盐废水的适用范围.结果表明:随着盐浓度从0.1 mol/L增加至1 mol/L,微纳米气泡和普通大气泡的臭氧传质系数分别提高0.13和0.09倍,臭氧自分解速率分别升高2.10和1.38倍.在处理高盐、高有机物废水(TOC浓度为57.2～587.6 mg/L,电导率为3.47～28.6 mS/cm)时,臭氧微纳米气泡较普通大气泡的TOC去除率提升0.50～3.76倍,吨水能耗最大可降低71％;处理超高盐、超高有机物废水(TOC浓度为5 626 mg/L,电导率为164.3 mS/cm)时,臭氧微纳米气泡去除效果与普通大气泡趋于一致且吨水能耗更高.高盐废水的盐浓度和有机物浓度对臭氧微纳米气泡处理效能影响显著,工程应用中应根据废水特性选择合适的臭氧曝气方式.

    焦化废水微纳米气泡臭氧氧化臭氧传质系数降解MVR浓缩母液

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    基于微纳米气泡臭氧曝气的饮用水厂有机物强化处理技术研究

    马艳吴俊周维
    1141-1150页
    查看更多>>摘要：为提升饮用水厂原水混凝及前/后臭氧处理等重要工艺段的有机物去除率,对比研究了微纳米气泡(MNBs)与普通曝气盘2种曝气方式下的臭氧传质效率,开展了 MNBs对水厂原水混凝效果影响小试,并对2种曝气方式下前/后臭氧处理工艺段有机物及藻类等的去除率进行研究.结果表明:1)本研究中的微气泡发生器产生纳米气泡数量为1.2×10 8个/mL,中值粒径显著低于100 μm,有利于MNBs臭氧(MNBs-O3)在水中停留较长时间;在水厂原水中加入12.5％(体积比)的MNBs水时,MNBs吸附疏水性有机物及产生羟基自由基的特征可以显著提高混凝沉淀效果,使UV254下降幅度达到15％.2)在前臭氧处理过程中,原水经MNBs-O3处理后,出水110kDa峰消失而小于1 Da部分出现新峰,五日生化需氧量(BOD5)的去除率约为15％(远低于普通曝气盘的50％)且总有机碳与UV254未发生显著变化;在后臭氧处理过程中,MNBs-O3处理后BOD5上升了 40％,TOC上升了36％,UV254则先上升后下降.该结果说明MNBs-O3在前臭氧处理过程中可以将芳香族有机物分解为含氧类链状有机物,MNBs-O3较长的停留时间使其更易将大分子有机物转换为小分子有机物,而后臭氧处理过程中MNBs-O3可以进一步提高对水中残留的难降解有机物的去除率.3)MNBs-O3对藻类的去除率可达25％,且MNBs-O3处理不会增加水中溴酸盐浓度,后续可借助MNBs的气浮功能进一步提升其效率.尽管MNBs替代普通曝气盘使电能消耗上升约30％,但MNBs会大幅缩短进气时间,减少O3使用量.本研究结果为MNBs在原水混凝及前/后臭氧处理过程中的应用建立了理论基础.

    微纳米气泡(MNBs)臭氧有机物饮用水传质效率

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    臭氧微纳米气泡技术处理油气田钻井废水的试验研究

    王瑞琦吉永忠兰清泉
    1151-1157页
    查看更多>>摘要：随着清洁化生产的深入推进和环保意识的提高,对作业现场的钻井废水及其处理方式的要求越来越严格.针对钻井废水稳定性高、化学需氧量(COD)高、色度高、降解难的特点,采用微纳米气泡技术以提高气体利用率和传质效果,结合臭氧对难降解的高浓度有机污染物进行降解.室内模拟试验表明,经过预处理后再采用臭氧微纳米气泡技术处理,COD从47 328 mg/L降至131 mg/L,去除率达到99.7％,TOC从15 146 mg/L降至65.2 mg/L,去除率达到99.6％,COD和TOC的去除率均超过99.5％,臭氧微纳米气泡技术对高色度和高COD具有显著的去除效果.采用絮凝沉淀、芬顿工艺配合臭氧微纳米气泡技术能够降低臭氧投加量,从而降低投资和运行成本,是一种经济高效的处理方法.

    臭氧微纳米气泡钻井废水高浓度有机物高难度有机物零排放高级氧化

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    微气泡O3/H2O2深度处理某树脂厂二级出水效果与机制

    陈洋倪鹏飞吴春笃张波...
    1158-1166页
    查看更多>>摘要：针对传统生物降解对树脂废水中苯系物、聚乙烯醇等大分子有机物降解效果不好、达不到排放标准的问题,构建微气泡O3/H2O2体系,对某树脂厂二级出水进行深度处理.对比了微气泡O3曝气与普通O3曝气的化学需氧量(COD)降解效果,考察了进气O3浓度、H2O2浓度、初始pH对微气泡O3/H2O2体系降解COD效果的影响,通过总有机碳验证体系的矿化效果,通过电子顺磁共振谱仪(EPR)检测微气泡O3/H2O2体系中的活性物质,最后通过气相色谱质谱联用仪(GC-MS)分析降解前后废水中主要有机物的种类,并对微气泡O3/H2O2体系降解COD的机制与路径进行分析.结果表明:1)微气泡O3/H2O2体系中微气泡粒径主要分布在10～50 μm,平均粒径为32.82 μm;与普通O3曝气方式进行对比,微气泡O3体系对COD降解率更高,说明微气泡可以延长O3气泡上升时间,增加O3气泡比表面积,提高O3传质系数和利用率.2)微气泡O3/H2O2体系降解COD,当O3浓度为60 mg/L、H2O2浓度为29.37 mmol/L、pH为7时,反应60 min后,微气泡O3/H2O2体系对树脂厂二级出水的COD降解率为89.53％,处理后出水COD为15.05 mg/L,可达到GB 31572-2015《合成树脂工业污染物排放标准》.3)EPR试验表明,H2O2可以促进微气泡O3体系产生更多的超氧自由基(·O2-)和羟基自由基(·OH),从而提高体系的氧化能力和对COD的降解效果.根据GC-MS结果推断O3/H2O2体系降解COD的可能路径,即树脂厂二级出水以长链烷烃和环烷烃类为主的大分子物质在O3的作用下断链、开环,在·OH等自由基的作用下矿化或降解为以小分子有机酸为主的小分子物质.

    微气泡O3过氧化氢(H2O2)羟基自由基(·OH)有机物树脂废水深度处理

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    国家中心城市交通碳排放效率的空间网络结构及动因研究

    杨青吴向荣刘洋郑衍迪...
    1167-1177页
    查看更多>>摘要：为科学把握城市交通碳排放效率的空间网络结构,实现交通运输业可持续发展,基于2011-2020年我国9个国家中心城市交通碳排放数据,构建考虑非期望产出的全局超效率SBM模型(GB-US-Super-SBM模型)并测算交通碳排放效率,利用修改的引力模型建立空间关联网络,在此基础上应用社会网络分析方法厘清交通碳排放效率空间网络结构及其动因.结果表明:1)研究期内,9个国家中心城市交通碳排放效率整体水平不高,城市间存在较大差距.2)国家中心城市交通碳排放效率的空间关联呈现网络结构形态,并逐渐形成了天津、西安、郑州等多个网络中心;空间网络关联性以2017年为节点呈现先增强后减弱的趋势;天津、西安、郑州等城市发挥着"桥梁"和"中介"作用,对空间网络的形成发挥了重要作用.3)经济发展水平差异、城镇化水平差异、节能技术水平差异和空间邻接关系等因素在交通碳排放效率的空间网络结构中发挥显著作用,其中空间邻接关系和经济发展水平差异的影响最显著.

    国家中心城市交通碳排放效率碳达峰碳中和空间网络结构

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    基于VECTO软件的重型车CO2排放敏感性分析

    种衍懿王燕军张鹤丰柯佳...
    1178-1183页
    查看更多>>摘要：为了研究重型车特性参数对CO2排放的影响,以中国厢式货车、不同运行工况下的欧洲C2级货车和欧洲城际客车为例,采用VECTO软件测算车辆的滚阻系数、风阻系数、轮胎动力学半径、附件最大总功率、主减速器和变速箱机械效率及转矩损失等参数对CO2排放的影响,分析不同参数变化对CO2排放测算结果变动的敏感性.结果表明,滚阻系数、风阻系数、附件总功率、主减速器和变速箱各挡位转矩损失参数变动幅度与车辆CO2比排放变动幅度基本呈正线性相关,各参数20％的变动幅度最大将引起4.4％、7.2％、1.9％、1.2％和1.4％的CO2比排放变动幅度;轮胎动力学半径变动幅度对CO2的影响为非线性关系,负的轮胎动力学半径变动幅度引起的CO2排放变动幅度要高于正的变动幅度,-20％的轮胎动力学半径变动幅度最大将引起7.1％左右的CO2比排放变动幅度;主减速器和变速箱各挡位的机械效率变动幅度与CO2比排放变动幅度呈负线性相关,-2.8％左右的机械效率偏差引起2.3％左右的CO2比排放变动幅度.研究结果可为重型车节能降碳改进设计提供参考.

    重型车辆VECTO软件CO2排放敏感性分析特性参数

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    黄河流域资源型城市碳生态安全差异测度、来源分解与时空演进

    蒋毓琪杨怡康田文博陈珂...
    1184-1194页
    查看更多>>摘要：黄河流域作为我国重要的"能源流域",分析其资源型城市碳生态安全空间差异、差异来源与动态演进,有助于优化全流域碳生态安全布局.在构建黄河流域资源型城市碳生态安全评价指标体系的基础上,选用TOPSIS模型与Dagum基尼系数,评价其2012-2021年碳生态安全水平并分析其差异来源,进一步引入核密度估计法探究时空演变特征.结果表明:黄河流域资源型城市碳生态安全水平逐年提升且呈现"小幅提升—快速上涨"的特征,上游资源型城市碳生态安全水平高于中、下游.不同地区资源型城市碳生态安全的空间非均衡显著,区域间差异是影响碳生态安全总体差异的主要来源,超变密度对其整体差异影响增强.依据核密度估计结果,不同地区资源型城市碳安全水平差异趋于缩小,但中游差异性变小不明显.结合"双碳"目标,黄河流域不同地区资源型城市应制定不同区域碳生态安全目标和举措,实现全域碳生态安全平衡.

    资源型城市碳生态安全地区差异时空演进黄河流域

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