谢世伟
- 作品数：12 被引量：25H指数：3
- 供职机构：武汉科技大学城市建设学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖北省教育厅优秀中青年人才项目湖北省教育厅科学技术研究项目更多>>
- 相关领域：环境科学与工程文化科学理学建筑科学更多>>
- 新工科背景下的水处理微生物学课程教学改革研究被引量：6
- 2022年
- 水处理微生物学课是给排水科学与工程专业的一门理论与实验并重的专业基础核心课程。通过该课程的理论与实验教学,不仅奠定学生的微生物学理论基础,同时对开发学生创新思维及培养学生解决复杂工程问题的实战技能至关重要。在总结过去20多年水处理微生物学课教学实践的基础上,以新工科建设和工程教育认证的《华盛顿协议》为指导,坚持“以学生为中心、以成果为导向,以理论教学改革和实验创新相融合,知行合一”,探索提高学生复杂工程问题解决能力和专业创新能力的教学改革新方案,以适应新工科建设对给排水领域人才的新要求,培养满足时代发展需要的高素质应用型新人才。
- 魏桃员郭绍东谢世伟樊杰宋宏娇
- 关键词：教学改革
- 地下水曝气-砂滤处理产生的废弃石英砂中铁砷含量与形态分布被引量：1
- 2021年
- 高铁高砷地下水严重威胁饮水质量,曝气砂滤法因处理效果好且成本低在农村地区得到广泛应用。砂滤过程石英砂表面富集铁和砷后需定期更换,然而废弃石英砂堆置具有砷释放风险。本文以江汉平原某水厂砂滤池废弃石英砂为研究对象,采用激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICP-MS)、拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)和分步化学提取等手段,研究了砂样中的Fe和As含量及形态分布。结果表明,砂粒表面形成了一层厚度为20~100μm的高铁砷薄层,薄层内部Fe和As含量显著高于两侧,Fe和As分布高度相关(R^(2)=0.985)。砂样表面铁矿物以无定型/弱结晶型为主,同时检出赤铁矿和臭葱石等矿物。砂样中Fe和As总含量分别为20.1 mg/g和53.4μg/g。砂样表面铁主要以易溶解态、碳酸盐结合态和易还原态为主,As主要吸附在铁矿物上。研究区降雨充沛,当废弃石英砂遭遇雨水冲刷或淹没时,可能导致铁砷薄层中As解吸或随Fe矿物还原溶解而释放。
- 张耀强胡冰冰谢世伟袁松虎
- 关键词：高砷地下水砂滤
- 铁电絮凝产羟自由基氧化降解地下水中磺胺被引量：2
- 2019年
- 为了揭示铁电絮凝(EC)过程中尚未被认识的羟自由基氧化机制,以磺胺污染的地下水为对象进行电絮凝降解研究。通过淬灭自由基、厌氧电絮凝和加Fe(Ⅲ)盐等对照实验,探究反应体系是否存在羟自由基氧化机制;并对不同电解质、溶液pH、初始磺胺浓度、电流强度条件下的电絮凝降解磺胺效率进行了测定。研究结果表明:铁电絮凝处理磺胺废水反应体系存在羟自由基氧化降解磺胺机制;地下水中,阴离子对铁电絮凝氧化效果的影响较小。对模拟江汉平原含0.2 mg·L-1As(Ⅲ)和0.1 mg·L-1磺胺的地下水进行铁电絮凝处理,在30 mA的电流条件下,As(Ⅲ)在4 h内的去除率达到100%,而磺胺达到68.6%。
- 张严魏桃员符文晶谢世伟
- 关键词：地下水污染防治
- 有机配体对铁电絮凝体系中羟基自由基氧化降解苯胺的影响被引量：1
- 2020年
- 铁电絮凝(Fe-EC)是一种高效的水处理方法,但其中有机污染物的去除机制尚不明晰。为研究有机废水中常见的有机配体对铁电絮凝过程中羟基自由基(·OH)产生以及有机污染物降解的影响,采用了对照实验、淬灭实验和电子自旋共振(ESR)等测试方法。结果表明:草酸(H2C2O4)和乙二胺四乙酸(EDTA)能有效促进铁电絮凝对苯胺(AN)的氧化降解,而·OH是起主要作用的活性氧化物;草酸和EDTA体系中主要存在的Fe(Ⅱ)络合物浓度与羟基自由基产率成正相关关系,1 mol的Fe(Ⅱ)-EDTA2-会产生235 mmol的·OH,是草酸的9倍;EDTA会与污染物竞争羟基自由基。进一步分析可知,在铁电絮凝体系中,EDTA的浓度为0.05 mmol·L^-1时,对苯胺氧化降解的促进效果最佳。以上研究结果可为认识铁电絮凝中污染物的去除机制提供参考。
- 符文晶魏桃员谢世伟张严
- 关键词：EDTA羟基自由基苯胺降解
- 电解活化过一硫酸盐改善污泥过滤及破解效能被引量：3
- 2020年
- 以铁棒(零价铁)为阴阳电极,通过电解活化过一硫酸盐(PMS)用于改善污泥的过滤及破解效能.结果表明:在电解活化PMS处理污泥过程中,当电流为0.2 A,1 g干污泥(DS)投加130 mgPMS时,显著降低污泥的毛细吸吮时间,降幅达到43.8%,同时破坏胞外聚合物质(EPS)和污泥细胞;污泥中的紧密束缚型胞外聚合物质(TB-EPS)转化为溶解型胞外聚合物质(S-EPS),导致TB-EPS中1 g挥发性悬浮固体产生的总有机碳从14.09 mg降到8.08 mg,S-EPS中1 g挥发性悬浮固体产生的总有机碳从1.74 mg升高到6.50 mg;S-EPS和TB-EPS中蛋白质和多糖含量变化趋势与总有机碳类似;三维荧光激发-发射矩阵光谱图显示TB-EPS中蛋白质类物质变化明显.
- 郭绍东王健季斌谢世伟
- 关键词：污泥破解电解
- 电絮凝活化过单硫酸盐降解磺胺甲噁唑被引量：2
- 2022年
- 采用电絮凝(EC)/过单硫酸盐(PMS)体系降解磺胺甲噁唑(SMX),考察了电流、PMS和SMX浓度及反应初始pH对SMX降解的影响,比较了不同电流条件下的电化学能耗,并基于猝灭实验,分析了反应过程中存在的活性物种。结果表明:在SMX质量浓度为1 mg/L、初始pH=7、PMS浓度为20μmol/L、电流为10 mA的条件下,6 min内EC/PMS体系对SMX降解率可达97.8%,较同等条件下单一Fe^(2+)体系、电絮凝体系和Fe^(2+)活化PMS体系的SMX的降解率有大幅提高;在一定范围内随着电流和PMS浓度增大,SMX降解率增大,但是电流超过40 mA或PMS浓度超过20μmol/L均会抑制SMX的降解;在降解率基本持平时,10 mA电流条件下电解6 min,电化学能耗为9.65×10^(-4) kW·h/m^(3),远小于40 mA电流条件下电解2 min的能耗(3.74×10^(-3) kW·h/m^(3));EC/PMS体系对pH有较好的适应性,当初始pH为3~9时,SMX均能被有效降解;SMX初始浓度的增加会降低SMX降解率,但SMX降解总量会增加;自由基猝灭实验表明,活化过程中的主要活性物种为硫酸根自由基和羟基自由基,且硫酸根自由基所占比例较大。
- 刘晓艳詹焕叶中伟谢世伟王松林
- 关键词：电絮凝活化过硫酸盐磺胺甲噁唑
- 基于粒子群优化模糊PID控制的水厂加氯系统被引量：1
- 2024年
- 水厂加氯过程具有非线性、大时滞等特点,采用传统的PID控制方式难以实现消毒剂精准投加。因此,以某采用次氯酸钠消毒系统的水厂为例,首先通过分析该水厂加氯系统工作原理,结合工程经验和运行数据确定了加氯过程的近似数学模型。然后综合使用粒子群优化算法、模糊控制算法和PID控制算法,设计了一种粒子群优化模糊PID控制器,并利用MATLAB软件搭建了粒子群优化模糊PID控制系统和传统PID控制系统的模型进行仿真验证,结果表明:相较于传统PID控制系统,粒子群优化模糊PID控制系统的超调量减少了89.36%,调节时间减少了46.63%,其抗干扰能力也更强,系统整体控制效果有了较大提升。最后使用基于粒子群优化的模糊PID控制法对水厂加氯控制系统进行改造,试运行后发现,新系统控制效果良好,出厂水游离氯值能够稳定在设定值附近。
- 刘晓艳宋浪汪恂詹焕谢世伟
- 关键词：水厂加氯系统粒子群优化算法PID控制
- 铁阴极活化过硫酸盐高效去除水中四环素的动力学研究
- 2024年
- 抗生素广泛存在于地表水和地下水中,对水生环境和人类健康构成了严重威胁,已成为国际公约管控的重要新污染物。高级氧化技术是处理难降解新污染物的有效技术。基于电化学-过硫酸盐的高级氧化技术在抗生素等新污染物治理中受到了广泛关注,但传统铁阳极活化方法仍存在污泥产量大等缺陷。因此,本研究开发了基于铁阴极电化学活化过硫酸盐(PDS)的高级氧化技术,并研究了其对抗生素(四环素)的降解动力学和机理。研究建立了四环素降解的多过程耦合动力学理论模型,模型模拟结果与实验数据基本吻合,结果表明铁阴极体系能高效降解四环素(0.42±0.00738 M^(-1)·s^(-1))并降低电极损耗。通过对主控因子的解析,发现PDS浓度、电流大小、初始pH值、初始四环素浓度均能不同程度影响四环素的降解动力学。通过对降解机制研究,发现铁阴极体系中的主要活性氧物种为·SO_(4)^(-)和·OH,它们对四环素降解的贡献分别为28.02%和71.98%。研究结果为应用铁阴极-过硫酸盐技术高效治理抗生素等新污染物提供了重要支撑。
- 张双龙李倩倩钱傲谢世伟廖鹏
- 关键词：抗生素过硫酸盐动力学模型
- Fe(Ⅲ)EDTA络合物在铁电絮凝中的氧化破络机制
- 乙二胺四乙酸(EDTA)是一种应用广泛的强络合剂,与金属离子形成的水溶性络合物具有较差的可生物降解性,常需要物化方法处理1.铁电絮凝法能有效去除水中重金属等污染物,但其机理一般认为是吸附和共沉淀作用2,是否能对EDTA络...
- 谢世伟邵薇詹慧閜成成王铮李庆杰
- 铝盐应用于污水生物化学协同除磷研究进展被引量：8
- 2017年
- 从铝盐投加对生物处理系统处理效能以及微生物的影响2个大的方面进行了论述,并对未来的研究方向进行了展望,为铝盐应用于污水生物化学协同除磷的研究提供参考和借鉴。铝盐的投加可以使得污水生物处理系统的总磷去除得到有效的提高,而活性污泥的沉降性能提高、活性降低;铝盐会使得生物处理系统的微生物种群数量减少。未来的研究主要集中在铝盐长期胁迫对生物处理系统的处理效能的影响、微生物群落的具体变化、耐铝菌株的发掘和含铝剩余污泥的处置和回收利用。
- 季斌陈威樊杰王健谢世伟宋宏娇
- 关键词：协同除磷强化除磷微生物群落生物处理系统
