国家自然科学基金(51178379)
- 作品数：11 被引量：41H指数：4
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- 超声活化过硫酸盐降解水中典型嗅味被引量：11
- 2019年
- 为有效解决饮用水嗅味污染问题,选取水中典型致嗅物质二甲基异莰醇(2-MIB)和土臭素(GSM)作为目标污染物,系统研究了超声(US)活化过硫酸盐(PS)高级氧化技术对两种致嗅物质的降解规律及其影响因素.结果表明,在15 min内超声/过硫酸盐联用工艺能有效去除水中典型嗅味,与单独超声处理相比,2-MIB和GSM的去除率分别可提高57. 0%和63. 6%; 2-MIB与GSM浓度在100～800 ng·L^(-1)范围内US/PS联用工艺均有较高的去除率,且在100 ng·L^(-1)时降解效果最佳,去除率分别可达88. 7%和93. 3%;典型致嗅物质的降解速率随PS浓度(0. 25～2 mmol·L^(-1))和US声强(0. 33～0. 53W·cm^(-2))的增加而加快;水体中腐殖酸存在会竞争消耗自由基使嗅味降解受到抑制但影响效果不显著;在反应体系中分别加入甲醇与叔丁醇(自由基清除剂)后,2-MIB与GSM去除率明显下降,且甲醇对嗅味降解抑制程度强于叔丁醇,表明US/PS高级氧化技术对嗅味快速的降解主要是硫酸根自由基与羟基自由基共同作用的结果.
- 孙昕孙杰李鹏飞汤加刚杨晴唐晓
- 关键词：硫酸根自由基
- 低平均光强下波动光对铜绿微囊藻生长的影响被引量：1
- 2020年
- 为了研究波动光对藻类的影响,以典型水华藻种铜绿微囊藻Microcystis aeruginos为研究对象,运用了基于单片机系统的光强控制实验装置,开展了不同光照条件下铜绿微囊藻的生长研究。共设置了四种光照条件,分别为不同周期波动光强FL(Fluctuating Light)组(10min FL、1h FL和6h FL)和平均光强AL(Average Light)组。实验结果表明,在低平均光强下,6h FL、1h FL和10min FL组铜绿微囊藻藻密度相对于AL组分别增加了28.3%(P<0.05)、18.2%(P<0.05)和7.7(P>0.05)。三组波动光强下铜绿微囊藻的比增长速率、Fv/Fm和rETR均显著大于平均光强组(P<0.05),且随着波动光周期的增大,各指标也会显著增加(P<0.05),而热耗散NPQ平均值、单个细胞类胡萝卜素含量等指标与上述指标呈相反的规律并且差异显著(P<0.05)。结果也表明在低平均光强下,相比于恒定光照,铜绿微囊藻在波动光下能更好地调节自身光合作用机制去利用光能,且波动周期越大,铜绿微囊藻对光能利用效率越高。这暗示了低强度波动光可以作为提高藻类产量的一种手段。
- 孙昕汤加刚李鹏飞孙杰何飞飞由黎贺健程
- 关键词：周期叶绿素荧光参数铜绿微囊藻
- 分层水库温度梯度对扬水曝气原位控藻效果的影响
- 扬水曝气是分层水库原位藻类控制的有效技术。基于计算流体力学(CFD)方法,数值模拟了不同温度梯度条件下扬水曝气器外围流场及藻类浓度场,并与实际工程运行数据进行对比。当水深为80m、水面下.30m内的温度梯度从0.17℃/...
- 孙昕赵伟丽叶丽丽黄廷林丛海兵
- 关键词：扬水曝气温度梯度控藻
- 文献传递
- 曝气条件对等温层曝气器充氧性能的影响被引量：1
- 2015年
- 分析了等温层曝气器曝气室内气泡—水接触界面的氧传质过程,确定了表征氧传质效果的各项参数,在双膜理论基础上建立了等温层曝气充氧动力学模型及其解析方法.应用本模型预测了美国Prince湖等温层曝气器的充氧效果.根据等温层曝气充氧动力学模型的预测结果,随曝气量的增加和气泡直径的减小,氧总传质系数和氧传质速率均增大;随曝气量和气泡直径的增大,曝气效率下降.在等温层曝气器结构固定的情况下,减小气泡直径和增加水深均有利于改善曝气室的充氧效果,尤其是当气泡直径达到μm级别时;当曝气量超过一定临界值0.06m3/s时,曝气室的充氧效果略有削弱.根据曝气量对氧传质速率、曝气效率和单位时间内曝气室的充氧量的影响特性曲线,可确定等温层曝气器的优化运行条件.
- 孙昕刘凌炜段飞飞解岳
- 关键词：溶解氧曝气量气泡直径
- 曝气条件对等温层曝气器水力性能的影响被引量：1
- 2015年
- 等温层曝气器内表观水流速度直接影响等温层曝气的充氧效果,针对表观水流速度难以准确计算的普遍问题,系统分析了曝气室内气水两相流运动所受的驱动能量与损失能量,提出了尾涡和顶部能量损失的无量纲表达式,建立了曝气室内水流的一维水动力学模型,以及基于MATLAB真域算法的模型求解方法.采用美国Prince湖等温层曝气器的实际运行数据,对该模型进行了验证,表观水流速度的预测误差在±8%以内,明显低于现有预测误差±20%.当曝气孔直径为2.6mm、曝气量从0.018m3/h增加到0.063m3/h时,曝气室内表观水流速度随曝气量的增加而增加;当曝气量固定,曝气孔直径从2.6mm减小至0.26mm时,表观水流速度随曝气孔直径的减小而增加,而当曝气孔直径进一步减小至0.026mm时,表观水流速度基本不受影响.计算了不同条件下的驱动能量和各项损失能量,揭示了引起表观水流速度变化的内因.建立的水动力学模型可用于指导等温层曝气器的设计和优化.
- 孙昕段飞飞刘凌炜解岳
- 关键词：曝气量气泡直径
- 真空紫外/氯处理饮用水典型致嗅物质被引量：4
- 2018年
- 为有效去除常规水处理工艺难以去除的典型致嗅物质二甲基异莰醇(2-MIB)和土臭素(GSM),采用真空紫外/氯高级氧化技术,探讨该技术降解致嗅物质的效能,研究在不同紫外光强、氯浓度、pH、重碳酸盐浓度、腐殖酸浓度条件下致嗅物质的降解效果,分析羟基自由基在致嗅物质降解中起到的作用,目标物浓度采用吹扫捕集-气质联用法(GC/MS)测定.结果表明,真空紫外/氯高级氧化技术可以有效去除饮用水典型致嗅物质,相比紫外/氯高级氧化技术而言,在30 min内2-MIB和GSM的去除率分别提高15%和8%;随着氯浓度和紫外光强度的增加,致嗅物质的降解速率加快;在弱酸性条件下,致嗅物质的去除效果明显,在pH为5时,2-MIB和GSM的去除率在反应10 min后分别可以达到95%和96%;水体中重碳酸盐和腐殖酸的存在,竞争消耗反应体系中的自由基,对致嗅物质的降解起到抑制作用;在反应体系中投加1 mmol·L^(-1)羟基自由基抑制剂叔丁醇后,2-MIB和GSM的去除率下降明显,分别下降40%和31%,表明羟基自由基在致嗅物质的去除中起到主要作用.
- 孙昕张燚史路肖陈笑涵唐晓
- 关键词：土臭素羟基自由基
- 藻类叶绿素a提取的优化研究被引量：6
- 2019年
- 叶绿素a是参与光合作用的基础物质,是衡量水体藻类生物量以及评价湖泊富营养化的重要指标之一。利用90%丙酮、无水乙醇、无水乙醇∶90%丙酮(1∶1)、无水乙醇∶90%丙酮(1∶2)、无水乙醇∶90%丙酮(2∶1)五种有机溶剂萃取已知浓度标准叶绿素a和叶绿素b,对传统萃取叶绿素a的计算公式加以修正,并且在超声辅助破碎藻细胞的前提下分析了该五种有机溶剂对普通小球藻和铜绿微囊藻中叶绿素a的萃取效果。确定了无水乙醇∶90%丙酮(2∶1)的萃取效果最好,而无水乙醇从效果、安全、环保等角度考虑为最优溶剂。通过多参数水质监测仪对不同时间段的浅水型湖库水体中的叶绿素a进行监测,验证了在超声条件下无水乙醇测定结果的准确性并利用正交实验确定出了无水乙醇萃取叶绿素a的最佳条件。对于叶绿素a测定的优化研究使得以后野外水体大量测量叶绿素a的过程变得更为简便、快捷、准确。
- 李鹏飞孙昕杨娌何飞飞王垿
- 关键词：叶绿素A无水乙醇正交实验
- 曝气吹脱除嗅的影响因素及模型建立
- 2018年
- 针对饮用水原水嗅味问题,系统开展了曝气吹脱法除嗅问题的研究。实验中通过吹扫捕集-气质联用(P&T-GC/MS)方法测得任意时刻水体中的残余致嗅物质浓度。为确定影响曝气吹脱的最主要外因,通过对气源、曝气量、原水水质、温度几个主要影响曝气去除效果的因素分析发现,气源、原水水质对去除率无影响;不同曝气量相同气水比条件下小气量长时间曝气的去除率略高于大气量短时间的曝气;不同的环境温度对土臭素(GSM)和二甲基异莰醇(2-MIB)的曝气吹脱去除效果影响很大。相较于5℃,25℃条件下40 min内GSM和2-MIB的去除效果分别提升了1.7倍和2.5倍。曝气吹脱过程可用一级反应动力学表示,通过与现有实验数据的拟合,以及阿伦尼乌斯公式对模型内曝气吹脱系数的温度修正,得到具有现实指导价值的曝气吹脱模型。最终,模型预测值与实测值间的误差可控制在10%范围内。
- 任广林孙昕张垚臻曾宁刘凌炜
- 关键词：土臭素曝气吹脱影响因素动力学模型
- 分层水环境周期性循环水流诱导形成内波的特性与类型
- 2018年
- 采用自行研制的间歇式机械混合中试装置和分层水库物理模型,在温度梯度为0.25℃/cm和0.37℃/cm条件下,进行了周期性循环水流诱导内波的中试研究。结果表明,喉管断面体积流量qV和电动机转速Nc之间的特性方程为qV=(61.32 m3/r)Nc;循环水流的扰动周期不变,诱导产生的内波周期基本也不发生变化,且平均内波周期和运行周期基本相同;在同一温度梯度下,内波波高随转速的增大呈现出先增大至极值再减小的趋势;波高随温度梯度增加而增大;从激发源角度上说,周期性循环水流诱导形成的内波是一种体积效应波。
- 杨娌孙昕任广林陈笑涵史路肖唐晓
- 关键词：内波
- 真空紫外/过二硫酸盐去除饮用水中嗅味物质被引量：17
- 2018年
- 为解决饮用水嗅味问题,系统研究了真空紫外光(VUV)活化过二硫酸盐(PS)对典型致嗅物质2-甲基异莰醇(2-MIB)和土臭素(GSM)的去除效果及影响因素.结果表明,在PS浓度0.5 mmol·L^(-1)的条件下,PS难以去除2-MIB和GSM,VUV/PS联用工艺比VUV对2-MIB和GSM去除率分别提高76%和74%.VUV/PS联用工艺对致嗅物质的去除效果主要受PS浓度和VUV光强影响,在PS浓度0.25~2 mmol·L^(-1),VUV光强113.2~618.5μW·cm-2增加过程中,2-MIB的去除率分别增加42%和39%,GSM去除率分别增加34%和16%.p H值变化对2-MIB和GSM去除率的影响并不明显;HCO-3离子、腐殖酸的存在则导致2-MIB和GSM去除率的减小,减少程度随HCO-3离子、腐殖酸浓度的增大而增大.VUV/PS联用工艺可有效降解水中致嗅物质,降低后续水处理的难度.
- 孙昕史路肖张燚杨娌唐晓
- 关键词：真空紫外硫酸根自由基2-甲基异莰醇土臭素
