一种吸附重金属离子的负载性生物炭功能材料及其制备和应用

    公开(公告)号:CN110559998A

    公开(公告)日:2019-12-13

    申请号:CN201910994843.0

    申请日:2019-10-18

    申请人: 清华大学

    摘要: 本发明公开了一种负载性生物炭功能材料及其制备方法。本发明所述负载性生物炭功能材料包括生物质和负载在所述生物质表面的无机盐;所述生物质包括植物类材料;所述无机盐包括磷酸盐和镁盐。材料的制备原理是利用重金属与极性官能团和矿物组分发生络合作用和沉淀作用,降低重金属生物有效性。其制备方法,包括如下步骤:将所述生物质加入到磷酸盐和镁盐的混合溶液中,经混合反应、水洗并烘干,在无氧环境中进行高温炭化,得到负载性生物炭功能材料。本发明负载性生物炭功能材料所具有的极性官能团、矿物组分和阳离子交换性能,实现吸附水体中重金属铅、镉、铜的性能提高了2~16倍,在重金属污染水体净化领域具有广阔的应用前景。

    一种基于微生物网络评估环境污染风险的方法

    公开(公告)号:CN109785898A

    公开(公告)日:2019-05-21

    申请号:CN201910032923.8

    申请日:2019-01-14

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G16B5/00

    摘要: 本发明涉及一种基于微生物网络评估环境污染风险的方法,主要针对土壤、地表水、地下水、底泥等环境介质进行污染风险评估。本发明的步骤如下:通过宏基因组测序获得环境样品微生物群落结构和相对丰度数据,同时获取对应样品基本环境指标;根据优势微生物与关键环境指标构建微生物互作网络模型;通过微生物共存关系中正负相关比例和网络平均度变化,评估环境微生态系统稳定性,负相关比例降低预示环境污染风险增大,需要采取适当环境污染防治措施。本发明是基于生态学的统计方法,与基于多种环境理化指标监测评价环境污染的常规方法相比,可在污染发生前做出预判,有助于监测者对环境污染防治时机做出及时、准确的判断。

    一种基于微生物降解耦合电化学法的氯代烃污染地下水处理装置和修复方法

    公开(公告)号:CN109502932A

    公开(公告)日:2019-03-22

    申请号:CN201910031458.6

    申请日:2019-01-14

    申请人: 清华大学

    摘要: 本发明涉及一种基于微生物降解耦合电化学法的氯代烃污染地下水处理装置和修复方法,是将被氯代烃污染的地下水分别通过串联的电化学模块和微生物模块,首先利用阴极和阳极两端的直流电压,在相对较低的电流密度下,实现对难降解氯代烃的还原脱氯和部分氧化,使其转化成相对易降解有机物,为微生物提供碳源,再利用微生物降解作用促进氯代烃的去除。本发明与传统的电化学方法相比可极大降低电化学修复能耗,同时可优化微生物降解效果,对氯代烃污染地下水高效低耗修复具有重要意义。

    一种利用太阳能的原位土壤修复装置及其构建方法

    公开(公告)号:CN106216372B

    公开(公告)日:2019-02-22

    申请号:CN201610665943.5

    申请日:2016-08-12

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: B09C1/00

    摘要: 本发明公开了一种利用太阳能的原位土壤修复装置及其构建方法,该装置由多个独立安装单元拼接构成,整个装置靠近地面部分为黑色;所述的独立安装单元包括合围的充气腔体,充气腔体与地面锚定连接,充气腔体底部与铺设于地面并带有网格开口的黑色塑料布相连接,顶部与带有网格开口的透明塑料布相连接。本发明能够最大化的吸收太阳能,并对构造中的空气加热。基于构造中的“烟囱效应”以及构造顶端水平气流造成的“伯努利效应”,构造中形成向上的气流,并带动浅层土壤中向上的气流,从而造成土壤中有机污染物的相间非平衡态迁移,及有机污染物向土壤气中的扩散;充分利用太阳能和大气压差能,对土壤和浅层地下水中的污染物进行有效的去除。

    一种基于电芬顿耦合电絮凝处理垃圾渗滤液的方法

    公开(公告)号:CN108928892A

    公开(公告)日:2018-12-04

    申请号:CN201810929281.7

    申请日:2018-08-15

    申请人: 清华大学

    摘要: 一种基于电芬顿耦合电絮凝处理垃圾渗滤液的方法,以铁或不锈钢电极作为阳极,以碳纤维或改性碳纤维为阴极,溶解氧在阴极表面通过发生两电子的氧还原反应生成过氧化氢,生成的过氧化氢与阳极生成的Fe(II)催化反应生成强氧化剂羟基自由基;阳极产生的及亚铁氧化生成的Fe(III),经过一系列水解、聚合过程,形成多种羟基络合物和氢氧化物,使得垃圾渗滤液中的胶态杂质、悬浮杂质和重金属离子絮凝沉淀而分离。本发明原位产生过氧化氢避免了其在运输储存和使用时产生的危险,处理过程清洁,无需外部持续投加双氧水和絮凝剂。本发明将电絮凝和电芬顿技术相结合,电极材料廉价易得,制备方法简单,处理周期短,可有效去除垃圾渗滤液中的难降解有机物和重金属离子。

    有机污染土壤的原位修复系统

    公开(公告)号:CN105689382B

    公开(公告)日:2018-10-02

    申请号:CN201610051616.0

    申请日:2016-01-26

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: B09C1/06 B09C1/00

    摘要: 本发明提供了一种有机污染土壤的原位修复系统,包括加热系统、微波增效系统及抽气系统。加热系统用于对待修复土壤的预定位置进行直接原位加热。微波增效系统包括:微波发生器,产生微波;以及微波辐射器,连接于微波发生器,置于待修复土壤中,以接收微波发生器产生的微波并向待修复土壤的相应位置处的有机污染物发射微波,在待修复土壤的预定位置加热到预定温度后微波增效系统启动并对待修复土壤中直接加热时无法去除的有机污染物发射微波,使这部分有机污染物形成挥发的污染气体。抽气系统用于抽离待修复土壤在加热系统加热过程中形成加热生成的污染气体以及微波增效系统微波辐射有机污染物过程中有机污染物形成的挥发的污染气体。

    一种基于负载型活性炭纤维的电芬顿阴极材料的制备及应用

    公开(公告)号:CN107601624A

    公开(公告)日:2018-01-19

    申请号:CN201711019400.7

    申请日:2017-10-26

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: C02F1/461 C02F1/72 C02F101/30

    摘要: 本发明公开了一种基于负载型活性炭纤维的电芬顿阴极材料的制备及应用,溶解氧在活性炭纤维阴极表面通过发生两电子的氧还原反应产生过氧化氢,生成的过氧化氢与活性炭纤维表面负载的铁离子或铜离子络合物催化剂反应产生强氧化剂羟基自由基,可在pH中性条件下氧化去除难降解有机物。此活性炭纤维电芬顿阴极制备方法简单,条件温和,原位产生过氧化氢避免了其在运输、储存时可能产生的危险;处理过程清洁,无需外部持续投加Fe(II)药剂,减少了污泥产量,不产生二次污染。本发明原材料廉价易得,制备方法简单,处理周期短,易与其他处理方法结合,有利于大规模生产和综合治理有机污染物。

    用于气体消耗反应的漂浮式气体扩散电极及其制备

    公开(公告)号:CN107317040A

    公开(公告)日:2017-11-03

    申请号:CN201710481158.9

    申请日:2017-06-22

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: H01M4/86 H01M4/88 H01M4/90

    摘要: 本发明针对浸没式电极曝气能耗高、壁式气体扩散电极易破损以及难更换等问题,提供了一种用于气体消耗反应的漂浮式气体扩散电极,该电极可一直漂浮在电解液与气相的界面上,几乎不受任何水压,使得电极不易破损且便于更换,同时形成稳定的气-液-固(气相-电解液-电极)三相界面,保证了气相中反应物向电极反应区扩散的通路,可以避免曝气,浸泡在电解液中的部分电极作为电极反应区,在电化学过程中生成反应产物。相比于浸没式电极,该电极不需要曝气,简化设备且降低能耗;相比于壁式气体扩散电极,该电极几乎不受任何压力,不易破损且便于更换。