Fenton氧化—微生物法降解土壤中石油烃

以长期被苯系物污染的活性污泥为菌源,采用液相"诱导物-中间产物-目标污染物"驯化模式驯化出专性混合石油降解菌群,并将其用于Fenton氧化—微生物法处理模拟石油污染土壤。高通量测序结果表明,产黄杆菌属(Rhodanobacter)、分支杆菌属(Mycobacterium)和根瘤菌属(Rhizobiales)为主导菌属。实验结果表明:接种混合菌群后降解50 d,土样的总石油烃(TPH)去除率较土著菌提高了13.4~20.5百分点;对于TPH含量(w)分别为4%,8%,11%的土样,Fenton氧化的最佳H_2O_2加入量分别为3,4,4 mol/L(Fe~(2+)加入量0.04 mol/L),TPH总去除率分别可达88.8%,65.0%,47.7%,较单独Fenton氧化或单独微生物法均有很大程度的提高,且缩短了降解时间,增加了土壤有机质。     

混合菌修复石油污染土壤

选取4种从石油污染土壤中分离出的石油降解菌（包括根瘤菌（A）、节细菌（B）、嗜盐菌（C）和芽孢杆菌（D）），对模拟石油污染土壤进行了微生物修复实验。考察了4种菌单独使用时的石油降解率，确定了混合菌的最佳配比和菌群的最优培养条件，并对比了微生物修复前后土壤的各项性质。实验结果表明：4种菌均可提高微生物修复石油污染土壤的修复效果，使用D菌时石油降解率最高；当混合菌的w（A）∶w（B）∶w（C）∶w（D）=12∶2∶21∶65时，在培养条件为混合菌接种量122.0 mL/kg、土壤含水率14%（w）、鸡粪加入量90 g/kg、麦糠加入量150 g/kg和表面活性剂加入量22 mL/kg的情况下，土壤的修复效果最好，40 d后石油降解率达66.95%；经混合菌修复的石油污染土壤，其肥力明显升高，脱氢酶、过氧化酶和脲酶的活性均升高，微生物数量也有明显增加。     

混合菌修复石油污染土壤

选取4种从石油污染土壤中分离出的石油降解菌(包括根瘤菌(A)、节细菌(B)、嗜盐菌(C)和芽孢杆菌(D)),对模拟石油污染土壤进行了微生物修复实验。考察了4种菌单独使用时的石油降解率,确定了混合菌的最佳配比和菌群的最优培养条件,并对比了微生物修复前后土壤的各项性质。实验结果表明:4种菌均可提高微生物修复石油污染土壤的修复效果,使用D菌时石油降解率最高;当混合菌的w(A)∶w(B)∶w(C)∶w(D)=12∶2∶21∶65时,在培养条件为混合菌接种量122.0 mL/kg、土壤含水率14%(w)、鸡粪加入量90 g/kg、麦糠加入量150 g/kg和表面活性剂加入量22 mL/kg的情况下,土壤的修复效果最好,40 d后石油降解率达66.95%;经混合菌修复的石油污染土壤,其肥力明显升高,脱氢酶、过氧化酶和脲酶的活性均升高,微生物数量也有明显增加。     

高效石油烃降解菌的筛选及其对原油污染土壤的修复

从陕北原油污染土壤中筛选出7株高效石油烃降解菌,其中黄杆菌属CC-2、不动细菌属SC-5、假单胞菌属SC-6表现出较强的石油烃降解能力。通过单因素试验和正交试验考察总石油烃(TPH)降解效果的影响因素,得出各因素对TPH降解率影响程度的大小次序为:溶液p H降解温度降解菌接种量摇床转速,且在降解菌接种量为7%(φ)、溶液p H为7、降解温度为30℃、摇床转速为150 r/min的最适处理条件下,菌株SC-6的TPH降解率可达61.23%。原油污染土壤生物修复实验结果表明:高效石油烃降解菌的投加有利于土壤TPH降解率和酶活性的提高;"菌株SC-6+营养剂"组修复处理42 d后的TPH降解率可达57.59%。     

过氧化氢、过碳酸钠活化过硫酸钠氧化—微生物降解联用技术修复原油污染土壤

分别以H₂O₂和Na₂CO₃·1.5H₂O₂活化Na₂S₂O₄降解原油污染土壤,考察氧化后土壤的原油降解率、pH、微生物含量以及原油组分的变化,比较两种活化剂对过硫酸钠氧化—微生物降解联用技术修复原油污染土壤效果的影响。实验结果表明：两种活化剂氧化处理7 d后的最大原油降解率分别达到42.94%和44.07%;氧化后原油组分的占比情况发生变化,w（饱和烃）增加5.28~11.93个百分点,而w（芳香烃）、w（胶质）和w（沥青质）则分别降低了0.10~2.53,2.53~3.80,0.94~3.43个百分点;添加微生物菌剂进行50 d的生物降解后,两种活化剂的最大原油降解率分别达到71.00%和75.70%,比单独微生物降解时提高了5.96~12.08个百分点。     

高级氧化法处理光引发剂生产废水

分别采用臭氧氧化、微电解—Fenton氧化和电化学降解的方法处理COD为6 000~8 000 mg/L、BOD₅/ COD为 0.12~0.17的光引发剂生产废水,比较了3种方法对废水中COD的去除效果。实验结果表明：臭氧氧化反应2 h时废水COD去除率达35.9%,BOD₅/COD 为0.20;微电解反应4 h再Fenton氧化4 h后,废水COD去除率为38.2%,BOD₅/COD 为0.28;电化学降解2 h后废水COD去除率达83.9%,BOD₅/COD 为0.46,降解反应遵循零级反应动力学,反应速率常数为2.6 kg/（m³·h）。3种方法对光引发剂生产废水的处理效果顺序为：电化学降解>微电解—Fenton氧化>臭氧氧化。     

微电解—Fenton氧化—絮凝组合工艺处理油田压裂废水

采用微电解—Fenton氧化—絮凝组合工艺处理油田压裂废水,优化了工艺条件。实验结果表明：最佳工艺条件为初始废水pH 3.0、铁屑加入量1.5 g/L（铁屑与活性炭的质量比1∶1）、微电解时间80 min、Fenton氧化时间120 min、H₂O₂加入量940 mg/L,阳离子聚丙烯酰胺加入量120 mg/L;在最佳工艺条件下处理废水后,COD由3 116.0 mg/L降至681.3 mg/L,总COD去除率达78.1%,3个工段的COD去除率依次为33.1%,37.9%,7.1%,出水水质满足现场回注标准（SY/T 5329—2012《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》）;该组合工艺对废水的处理效果远优于单独微电解、Fenton氧化或絮凝工艺,且方法简单易行、药剂利用率高。     

石油烃污染土壤微生物修复促进技术

采用原位修复法处理石油烃污染土壤,考察了土壤中石油烃的自然降解情况,研究了土壤改良剂和生物营养剂对石油烃降解的促进作用。实验结果表明:将总石油烃含量约为5 g/kg的实验土样降解30 d,自然降解时总石油烃降解率为7.8%;当单独加入1.0%(w)的土壤改良剂时,总石油烃降解率达36.0%;当单独加入1.0 g/kg的生物营养剂时,总石油烃降解率为51.6%;最佳促进剂配方为土壤改良剂加入量1.0%(w),生物营养剂加入量1.0 g/kg,此条件下总石油烃降解率为80.1%。     

制药废水生化出水的强化混凝—高级氧化深度处理组合工艺比较

采用强化混凝和高级氧化法对制药废水生化出水进行深度处理,比较了不同混凝剂、不同氧化方法（包括Na₂S₂O₈氧化、电化学氧化、Fenton/类Fenton氧化）的处理效果。实验结果表明：经聚合硫酸铁与聚丙烯酰胺强化混凝处理后,废水的COD去除率达18.5%;强化混凝与不同氧化方法联用均可使废水脱色至无色,COD去除率达70.1%~92.4%。强化混凝—电化学氧化组合工艺的出水COD为27.1 mg/L,达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准限值要求,且成本较低,适于实际应用。     

黑麦草-不动杆菌组合体系对石油污染土壤的生物强化修复

以盆栽实验为基础，研究了植物（黑麦草，Lolium perenne L）-微生物（不动杆菌，Acinetobacter sp.）组合体系对石油污染土壤的修复效果。实验结果表明：在总石油烃含量为4 420.18 mg/kg、脱氢酶活性为230.52 μg/（g·d）、苯酚毒性当量浓度（TEQphenol）为1 633.21 mg/L的初始条件下，强化组总石油烃降解率最高为53.08%，是对照组的1.60倍；土壤的脱氢酶活性达到637.73 μg/（g·d），是对照组的10.64倍；石油污染土壤的生物毒性大幅降低， TEQphenol最终降低至171.08 mg/L。说明该组合体系对石油污染土壤具有很好的修复作用，且微生物对土壤中有毒物质的降解起主要作用。     

亚铁活化及铁碳强化过硫酸钠氧化法修复模拟机油污染土壤

分别采用传统的Fe²⁺活化过硫酸钠（Na₂S₂O₈）氧化和铁碳强化Na₂S₂O₈氧化两种方法修复模拟机油污染土壤。实验结果表明：对于传统Fe²⁺-Na₂S₂O₈体系,在Na₂S₂O₈投加量为3.0%（w）、FeSO₄·7H₂O投加量为0.6%（w）的优化条件下,土壤中总石油烃（TPH）的去除率仅为33.12%;而对于Fe⁰-C-Na₂S₂O₈体系,在Na₂S₂O₈投加量为1.0%（w）、还原铁粉和活性炭的投加量均为0.1%（w）的优化条件下,土壤中TPH的去除率为42.99%;Fe⁰-C-Na₂S₂O₈体系较Fe²⁺-Na₂S₂O₈体系对土壤具有更好的修复效果,且Na₂S₂O₈的投加量减少了2/3。此外,Fe⁰-C-Na₂S₂O₈体系较Fe²⁺-Na₂S₂O₈体系对土壤pH的影响小,在实际应用中可适当提高铁粉的投加量来减小Na₂S₂O₈对土壤pH的影响。     

Fenton氧化法处理石化含油废水生化出水

采用Fenton氧化法处理石化含油废水生化出水,通过正交实验和单因素实验优化了反应工艺条件。正交实验得到各因素对COD去除率的影响大小顺序为:溶液初始pHH_2O_2投加量n(H_2O_2)∶n(Fe~(2+))反应温度。实验最佳工艺条件为:初始溶液pH 4.0,H_2O_2投加量3.00 mL/L,n(H_2O_2)∶n(Fe~(2+))=10,反应温度35℃,反应时间60 min。在此最佳工艺条件下COD可降至60.33 mg/L,COD去除率达61.33%。在最佳工艺条件下,分别采用超声(US)-Fenton氧化和紫外光(UV)-Fenton氧化技术处理含油废水生化出水,COD去除率分别达76.77%和80.23%。但单一Fenton氧化、US-Fenton氧化和UV-Fenton氧化工艺对NH_3-N的去除效果均并不明显。     

高级氧化法预处理毛皮加工工业园区集中废水

分别采用臭氧氧化和Fenton氧化两种高级氧化法对毛皮加工工业园区集中废水处理厂的进水进行了预处理,考察了各工艺条件对废水COD去除效果的影响,并比较了两种方法对废水可生化性的改善情况。实验结果表明:在初始废水pH为8、臭氧投加速率为1.2 g/h的最适宜条件下,臭氧氧化法的COD去除率最高达72.7%,废水的可生化性显著提高,废水BOD5/COD由初始的0.06提高至0.12;在,n(Fe~(2+)):月(H_2O_2)=1:10、H_2O_2投加量为1.5 mL/L,、初始废水pH为2.5的最适宜条件下,Fenton氧化的COD去除率最高达33.4%,但废水可生化性不大;经臭氧氧化和Fenton氧化处理后,废水中的不饱和结构物质均得到了有效降解。     

A/O—Fenton氧化—混凝组合工艺处理丁苯橡胶生产废水

采用A/O—Fenton氧化—混凝组合工艺处理丁苯橡胶生产废水。试验结果表明:A/O工段中,在兼氧池HRT 8 h、好氧池HRT 16 h、好氧池MLSS 2 500~3 500 mg/L的优化参数下,平均COD,NH3-N,TP去除率分别为72.9%,96.2%,51.3%;Fenton氧化工段中,在30%(w)H2O2溶液加入量0.2%(φ)、n(H2O2)∶n(Fe SO4)=2∶1、Fenton氧化反应时间70 min、Fenton氧化进水p H 5.0的优化条件下,COD和TP的去除率分别为56.0%和57.0%;A/O—Fenton氧化—混凝组合工艺对COD、NH3-N、TP、浊度的总去除率分别为94.8%,96.2%,100%,94.0%,处理后出水满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》中的一级标准。     

A/O生物膜法处理乳液聚合ABS树脂生产废水

采用混凝—A/O生物膜法处理乳液聚合ABS树脂生产废水,确定了混凝预处理工序PAC和PAM的投加量,考察了混合液回流比(R)和A/O段总水力停留时间(HRT)对废水中COD,NH_4~+-N,SS,TN等污染物去除效果的影响。实验结果表明,在HRT为18～24 h、R为2～3的工艺条件下,A/O生物膜法好氧段发生了同步硝化反硝化反应,废水经处理后,出水COD小于60.0 mg/L,ρ(NH_4~+-N)小于5.0 mg/L,TN小于15.0 mg/L,达到了GB 31570—2015《石油炼制工业污染物排放标准》的要求。     

非均相Fenton催化氧化工艺深度处理聚甲醛废水

以聚甲醛废水经传统生化工艺处理后的一级好氧出水、二级好氧出水和二沉池出水为研究对象,混凝后采用非均相Fenton催化氧化工艺对其进行深度处理,并与铁碳微电解—均相Fenton氧化组合工艺和传统Fenton氧化工艺对比,考察了3种工艺的COD去除效果、铁泥产量和运行成本。实验结果表明：非均相Fenton催化氧化工艺具有更优的COD去除能力和脱色效果,出水COD为30.1 mg/L,色度为8倍,满足综合回用处理要求（COD<120 mg/L）;该工艺几乎不产铁泥,污泥干重仅为0~0.04 kg/m³;同时,混凝—非均相Fenton催化氧化工艺具有更低的运行成本,处理二沉池出水的药剂成本为4.56元/t。     

阴离子对Fenton氧化降解聚乙烯醇的影响

研究了亚铁盐中NO3-、SO42-、Cl-、Br-等阴离子对Fenton氧化降解高浓度聚乙烯醇(PVA)效果的影响。实验结果表明:酸性条件下具有氧化性的阴离子NO3-或能被氧化形成具有氧化性物质的离子Cl-、Br-对Fenton氧化降解PVA有协同促进作用,且氧化性越强越容易促使PVA大分子链断裂;含NO3-、Cl-、Br-和SO42-的Fenton氧化降解PVA,COD去除率分别为70.05%、70.60%、72.40%和87.90%。采用COD去除率相差不大、产物分子量较小的硝酸亚铁、氯化亚铁、溴化亚铁中的一种作为Fenton试剂催化降解PVA较适宜。