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相似文献
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1.
构建了一种以CO2为唯一碳源的膜曝气氢基质生物膜反应器(H2-MBfR)对模拟地下水中2种主要的氧化型无机无污染物(NO3--N和ClO4-)进行生物还原去除.通过膜曝气方式使CO2起到提供碳源和调节反硝化过程中pH值跃升的双重作用,克服了传统方法所带来的二次污染和运行成本增加的问题.通过调整H2和CO2压力能够实现对反应器出水pH值的较为稳定的控制,当CO2压力分别为0.05MPa和0.08MPa 2个阶段时,在平均NO3--N和ClO4-进水浓度分别为20.73mg/L和10.57mg/L条件下,两阶段出水平均pH值分别为8.45和8.06,NO3--N和ClO4-去除率均大于95%;当第3阶段CO2压力提升至0.12MPa时,平均出水pH值下降至6.93,此时NO3--N和ClO4-去除通量明显降低.而提供过量的CO2会导致在偏酸性条件下甲烷化过程的产生,从而会导致其对H2的负面消耗进而使目标污染物的还原速率下降.因此,合理控制CO2压力使反应体系pH值维持在中性偏碱性条件下有利于NO3--N和ClO4-还原过程的高效进行.  相似文献   

2.
启动了单质硫自养反硝化反应器并研究其脱氮性能,通过血清瓶批式实验测定了污泥的反硝化活性,并采用扫描电镜和高通量测序手段揭示了系统内微生物群落结构特征.结果表明,SBR反应器进水NO3--N浓度为80mg/L,随水力停留时间由12h逐渐缩短为6h,反应器的自养脱氮性能逐渐增强,稳定期反应器的总无机氮去除率达99.1%,总无机氮去除负荷平均值为0.158kg N/(m3·d);SBR周期内NO2--N浓度最大值为13.3mg/L,NO3--N还原为NO2--N过程pH值由7.38降低至6.94,NO2--N还原为N2过程pH值基本不变;批式实验结果表明,硫自养反硝化和异养反硝化NO3--N去除速率分别为0.515,0.196kg N/(kg VSS·d),硫自养反硝化污泥NO2--N降解速率为0.117kg N/(kg VSS·d),污泥同时具有自养反硝化和异养反硝化活性;扫描电镜显示,污泥中存在大量的杆状细菌和球状菌;污泥中主要的硫反硝化细菌分别为ThiobacillusSulfurimonasThermomonas属,其相对丰度分别为14.5%、7.6%和6.0%.  相似文献   

3.
启动了单质硫自养反硝化反应器并研究其脱氮性能,通过血清瓶批式实验测定了污泥的反硝化活性,并采用扫描电镜和高通量测序手段揭示了系统内微生物群落结构特征.结果表明,SBR反应器进水NO3--N浓度为80mg/L,随水力停留时间由12h逐渐缩短为6h,反应器的自养脱氮性能逐渐增强,稳定期反应器的总无机氮去除率达99.1%,总无机氮去除负荷平均值为0.158kg N/(m3·d);SBR周期内NO2--N浓度最大值为13.3mg/L,NO3--N还原为NO2--N过程pH值由7.38降低至6.94,NO2--N还原为N2过程pH值基本不变;批式实验结果表明,硫自养反硝化和异养反硝化NO3--N去除速率分别为0.515,0.196kg N/(kg VSS·d),硫自养反硝化污泥NO2--N降解速率为0.117kg N/(kg VSS·d),污泥同时具有自养反硝化和异养反硝化活性;扫描电镜显示,污泥中存在大量的杆状细菌和球状菌;污泥中主要的硫反硝化细菌分别为ThiobacillusSulfurimonasThermomonas属,其相对丰度分别为14.5%、7.6%和6.0%.  相似文献   

4.
以华南稻田土壤为研究对象通过构建微宇宙体系,研究了淹水稻田自养硝酸盐还原耦合As(III)氧化过程及其微生物群落结构组成.结果表明,NO3-的添加促进了稻田土壤中As(III)的氧化,在未添加NO3-的处理(Soil+As(III))以及灭菌处理(Sterilized soil+As(III)+NO3-)中As(III)未发生明显的氧化;在Soil+As(III)+NO3-处理中,NO3-有少量被还原,而在Soil+NO3-处理中,NO3-没有被还原.通过16S rRNA高通量分析在NO3-还原耦合As(III)氧化体系中微生物群落结构特征,在Soil+As(III)+NO3-处理中shannon指数相对较低为8.19,土壤微生物群落多样性降低,其中在门水平上主要优势菌群为变形菌门Proteobacteria(33%)、绿弯菌门Chloroflexi(11%)、浮霉菌门Planctomycetes(12%);在属水平上主要的优势菌属为Gemmatimonas(7.4%)以及少量的Singulisphaera、Thermomonas、Bacillus.NO3-的添加能够促进稻田土壤中自养As(III)氧化,并且影响着稻田土壤中微生物群落组成.  相似文献   

5.
周雅琦  王刚  张航  马玉 《中国环境科学》2022,42(12):5658-5667
以二硫代羧基化羟甲基聚丙烯酰胺(DTMPAM)作为高分子絮凝剂,研究DTMPAM对水中Cr (Ⅵ)的去除性能,考察了DTMPAM投加量、pH值、Cr (Ⅵ)初始浓度以及共存浊度、无机物质、有机物质对DTMPAM处理含Cr (Ⅵ)废水性能的影响.结果表明,DTMPAM在酸性条件下对不同Cr (Ⅵ)初始浓度的含Cr (Ⅵ)水样均具有良好的去除效果,且Cr (Ⅵ)的去除率随着体系初始pH值的降低而升高;当pH值为3.0时,DTMPAM对Cr (Ⅵ)初始浓度为5,15,25和50mg/L水样中Cr (Ⅵ)的最高去除率分别达到94.78%,96.52%,96.53%和97.49%.共存浊度对DTMPAM去除Cr (Ⅵ)具有抑制作用.在低DTMPAM投加量下,共存无机阳离子K+、Na+、Ca2+、Mg2+,共存无机阴离子SO42-、NO3-、Cl-,以及共存有机物质柠檬酸钠、乙酸钠、三氯乙酸和氨基乙酸等对DTMPAM去除Cr (Ⅵ)均具有一定的抑制作用;而在高DTMPAM投加量下,这些物质的存在会对DTMPAM去除Cr (Ⅵ)表现出较小的促进作用.无机阳离子Fe3+、Ni2+、Ba2+的存在对DTMPAM去除Cr (Ⅵ)具有较明显的抑制作用,其中Ba2+的抑制作用最显著.红外光谱和能谱分析显示,DTMPAM高分子链上的二硫代羧基可将水样中Cr (Ⅵ)还原为Cr (Ⅲ),Cr (Ⅲ)进一步和DTMPAM分子链上的二硫代羧基、胺基发生螯合反应形成絮体.  相似文献   

6.
采用电子束辐照水溶液的方法产生水合电子(eaq-),研究了eaq-与对叔丁基酚(4-t-BP)的反应,结果表明还原性的eaq-不能降解4-t-BP.同时,采用254nm紫外光辐照H2O2来产生羟基自由基(·OH),研究了UV//H2O2体系对4-t-BP的降解效果,考察了4-t-BP初始浓度,H2O2的添加浓度,溶液初始pH值等因素对反应的影响,结果表明4-t-BP初始浓度越低,H2O2的浓度越高,则越有利于反应的进行;溶液pH=6时是反应的最佳pH值.采用HPLC结合GC-MS的分析方法对反应的中间产物进行了定性分析,得出对叔丁基邻苯二酚,对叔丁基酚二聚体和对苯二酚等3种主要中间产物,归纳总结了4-t-BP与·OH的反应路径.  相似文献   

7.
以FeCl3为原料,尿素为沉淀剂,抗坏血酸为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮为结构导向剂,纳米碳粉为模板,水热法制备了一种新型α-Fe2O3砂芯微球.通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和比表面积及孔径分析(BET/BJH)等手段对其结构和性能进行表征.结果表明新型α-Fe2O3砂芯微球尺寸均匀,直径为50μm左右,是由直径40nm"米粒状"纯相α-Fe2O3自聚而成,SBET为25.45~32.46m2/g.在紫外(UV,高压汞灯)辐射下能够活化过硫酸盐(PMS)产生强氧化性的硫酸根自由基(SO4-·).40min内AO7的降解率可达98.6%,采用电子自旋共振(ESR)技术鉴定了主要的活性氧自由基(ROS)为SO4-·.此外发现PMS作为一种电子捕获剂,能有效抑制光生电子(eCB-)和空穴(hVB+)的复合,AO7能直接和hVB+、SO4-·和羟基自由基(OH·)反应而迅速被氧化降解;α-Fe2O3回收重复使用10次,仍可以达到80%以上的去除率.通过考察α-Fe2O3投加量、PMS浓度、初始pH值、阴离子和初始AO7浓度等不同条件对AO7降解率的影响,发现在初始pH值为7.0,α-Fe2O3的投加量为1.0g/L,PMS浓度为0.3g/L时,40min内对AO7的降解率可以达到99%以上;阴离子CO32-、NO3-以及Cl-对该体系均有不同程度的促进作用.  相似文献   

8.
为阐明布洛芬(IBP)在海水中的间接光降解机理,研究了4种不同来源的溶解有机物(DOM)以及溶液初始pH值、盐度、NO3-和HCO3-对IBP间接光降解的影响.结果表明,4种DOM均可促进IBP的间接光降解作用,降解过程符合准一级反应动力学,4种DOM对IBP间接光降解的促进效果从大到小为:腐殖酸(JKHA) > Suwannee河腐殖酸(SRHA) > Suwannee河富里酸(SRFA) > Suwannee河天然有机物(SRNOM).DOM主要通过产生活性自由基促进IBP的间接光降解过程,其中1O2和·OH的作用较显著.在初始pH5~11的范围内,IBP的光降解速率先降低后增加,在pH5时最快.盐度、NO3-和HCO3-初始浓度的增加均会促进IBP的间接光降解.  相似文献   

9.
研究高效还原技术是去除废水中Cr(VI)的有效手段,本研究提出了一种新颖有前景的基于紫外(UV)活化甲酸(HCOOH)产还原性二氧化碳阴离子自由基(CO2•;-)去除Cr(VI)的方法.通过对比UV、HCOOH、UV/HCOOH三种体系对Cr(VI)还原效率和电子自旋共振(EPR)对体系中自由基的检测研究了其活化原理和还原机制.结果表明UV能显著活化HCOOH产生CO2•-(αH=19.08G,αN=15.86G,g=2.0036).此外,试验考察了主要影响因素对Cr(VI)去除效果的影响,包括初始Cr(VI)浓度、甲酸投加量、初始pH值、反应温度、有机污染物以及水中常见阴离子.结果显示当甲酸浓度为40mmol/L,Cr(VI)初始浓度为10mg/L,反应时间在60min内,UV/HCOOH体系对Cr(VI)的去除率能达到100%.在酸性条件下(pH≤3.5)能显著促进Cr(VI)的还原,且Cr(VI)去除效率随着初始HCOOH浓度和反应温度升高而增加.进一步研究表明,该体系下NO3-对Cr(VI)的还原有着显著的促进作用,而Cl-、HCO3-和对硝基苯酚(pNP)则有抑制作用.不同温度下Cr(VI)去除率与时间关系的拟合结果表明,当反应时间t³;40min,UV/HCOOH体系去除Cr(VI)过程遵循准一级反应动力学,根据不同温度下对应的反应速率常数k,结合阿伦尼乌斯方程,计算求得准一级反应的活化能为15.9kJ/mol.  相似文献   

10.
以处理实际低C/N生活污水的前置A2NSBR系统为研究对象,考察系统内生物膜的硝化特性和活性污泥的反硝化除磷特性.试验研究了有机物和NO2--N浓度对生物膜硝化性能的影响,以及不同电子受体浓度对反硝化吸磷速率的影响.结果测得硝化速率为11.3mgNH4+-N/(L·h),在填充率40%的条件下容积负荷为0.27kgNH4+-N/(m3·d),有机物的存在会对硝化有抑制,但是系统表现出了良好的抗有机负荷冲击能力,硝化速率为9.72mg NH4+-N/(L·h).NO2--N处理对AOB活性几乎无影响,对NOB活性抑制作用明显,当NO2--N浓度为400mg/L时,NOB活性仅为1.63%,几乎接近完全被抑制.根据本次不同电子受体条件下除磷批次试验的结果,好氧吸磷速率为17.62mg P/(g VSS·h),以NO3--N为电子受体的缺氧吸磷速率是12.94mg P/(g VSS·h),从而可知缺氧聚磷菌占总聚磷菌的比例大约是73.4%,其中在NO2--N浓度为30mg/L出现吸磷抑制,当NO2--N和NO3--N共存时,NO2--N在初始浓度为15mg/L便出现吸磷抑制.  相似文献   

11.
采用化学浸渍法将Fe@Fe2O3纳米线负载在活性炭纤维/泡沫镍上组成Fe@Fe2O3/ACF/Ni复合阴极,以钛基铂(Pt/Ti)为阳极,考察载铁量、初始pH值和不同电化学体系对除藻效果的影响,探究无供氧条件下Pt/Ti-Fe@Fe2O3/ACF/Ni电化学体系除藻的效能;基于·OH间接检测、铁离子浓度、H2O2浓度及pH值的分析和·O2-的检测研究Pt/Ti-Fe@Fe2O3/ACF/Ni中性电化学体系反应机制.结果表明,当制备阴极阶段投加0.03g FeCl3×6H2O,初始藻浓度为0.7×109~0.8×109个/L,电流密度为75mA/cm2,初始pH6.2时,电解60min,该体系除藻率可达到92.3%.在Pt/Ti-Fe@Fe2O3/ACF/Ni电化学体系中,Fe@Fe2O3/ACF/Ni阴极可通过电化学反应产生大量·OH和·O2-,使藻细胞破裂死亡;该体系除藻的主要机理是非均相电Fenton反应.  相似文献   

12.
利用三维荧光光谱法和紫外分光光度法,研究NO3-对二级出水DOM与Cu2+络合作用的光谱特性和络合能力的影响.随投加NO3-浓度增加,二级出水DOM与Cu2+络合作用后代表类蛋白质(类色氨酸)物质荧光峰消失,紫外吸收峰右侧红移.投加NO3-浓度与二级出水DOM和Cu2+络合作用后的HIX、α300、α250365、E3/E4和UV253/UV203值呈显著正相关,与BIX显著负相关(r为-0.958~-0.719),与S240-400和S275-295值分别呈指数增加和指数减少关系(R2分别为0.9678~0.9952和0.9965~0.9978),对FI、α350、α355和S350-400值影响较小.二级出水DOM中的紫外光类腐殖质、可见光类腐殖质和高激发波长类色氨酸物质与Cu2+作用后的条件稳定常数lgK分别为2.08~2.46,1.84~2.51,2.27~2.57L/mmol,配位荧光官能团比例分别为19.5%~36.5%、22.5%~33.3%和24.4%~29.2%.二级出水DOM中类腐殖质和类蛋白质与Cu2+的络合反应强度相差不大,且样品中NO3-浓度不同时,用部分荧光参数(HIX)和紫外参数(α300、α250365、E3/E4、S240-400和S275-295)表示DOM的含量、分子性质存在一定的不确定性.  相似文献   

13.
针对含NO3--N与较高浓度SO42-实际工业废水处理较难的问题,考察了不同水力停留时间(HRT)下连续运行的CO2-氢基质膜生物膜反应器(CO2-MBfR)处理模拟废水和实际工业废水的性能,结果表明,2种废水的出水NO3--N浓度均随着HRT的减小而增大,模拟废水中NO3--N的处理效果和电子通量分配比例均优于实际废水,但其电子通量分配的格局基本不变:NO3--N和SO42-的电子通量分别在90.09%~97.49%和2.51%~9.91%左右.要实现实际废水总氮达到15mg/L的排放标准,需维持HRT不少于10.4h.  相似文献   

14.
针对化学镀镍废水中次磷酸盐(H2PO2-)难处理问题,采用次氯酸钠(Na Cl O)、过氧化氢(H2O2)、芬顿法、Na Cl O联用芬顿法对H2PO2-去除效果进行比较,发现Na Cl O可以有效提高芬顿法氧化H2PO2-的效率,并在适当条件下生成磷酸铁(Fe PO4)沉淀,实现磷的回收.同时,考察了Na Cl O浓度、H2O2浓度、溶液初始p H值、反应温度、共存有机阴离子柠檬酸根(C6H5O73-)和醋酸根(CH3COO-)浓度等条件对Na Cl O强化芬顿法处理H2PO2-反应体系...  相似文献   

15.
采用无机含氨和硫酸盐(SO42-)废水作为升流式污泥床(USB)反应器进水,研究了其对铵(NH4+)和SO42-的去除以及不同高度污泥层含氮、硫元素的转化途径.结果表明在反应器进水口处由于进水自含氧(外源性氧)和兼性厌氧菌受到氧化应激产生过氧化氢(内源性氧),两种“氧”共同存在下,反应器内生物脱氨量(以氮计)最高达40mg/L左右,且在USB反应器不同高度污泥层含氮化合物和含硫化合物的转化途径不同.在反应器底部污泥层,颗粒污泥表面氨氧化菌利用O2将氨(NH4+)氧化成亚硝酸盐(NO2-),在颗粒污泥内部厌氧氨氧化菌利用NH4+和NO2-生成氮气(N2)和硝酸盐(NO3-);同时,O2的存在使得反应器底部污泥层部分厌氧颗粒污泥裂解,产生少量有机物,在颗粒污泥内部硫酸盐还原菌利用有机物将SO42-还原生成硫离子(S2-);硫自养反硝化菌利用NO2-/ NO3-将S2-重新氧化为SO42-.在反应器上部污泥层,由于只有少量内源性氧的存在,硫自养反硝化菌只能利用少量NO2-/ NO3-将S2-氧化为硫单质(S0);在USB反应器底部污泥层实现NH4+的去除和SO42-的循环,在上部污泥层实现了SO42-的去除.  相似文献   

16.
研究了模拟太阳光照射下水环境中不同形态氮(NO3-、NO2-和NH4+)对酮洛芬(KET)光解的影响.结果表明,KET在平均波长(200~450nm)下量子产率Φo为0.14. NO3-浓度从0.01mmol/L-增至1.0mmol/L时, KET光解速率常数从0.0109降至0.0085; NO2-浓度从0.01mmol/L增至1.0mmol/L时, KET光解速率常数从0.0095降至0.0069, NH4+对KET的光解基本无影响. NO3-的光掩蔽现象对KET光解的影响起主要作用; NO2-则通过光掩蔽现象和羟基自由基猝灭来抑制KET的光解.同时研究了当水环境中pE值发生变化而引起水中无机氮形态转化时,不同形态氮共存对KET光解的复合影响,随着pE值的增大,KET的光解速率先减小后增大;当NO2-和NH4+共存时,两者对KET光解的影响存在拮抗作用,这一拮抗作用也存在于NO2-和NO3-之间.  相似文献   

17.
亚磷酸盐(HPO32-,H2PO3-,+3价)是磷生物地球化学循环中的还原态形式,其在水环境中的光氧化过程可能是亚磷酸盐转化的重要途径之一.以300W汞灯为光源,研究了环境浓度(1μmol/L)的亚磷酸盐在NO3-溶液中的光氧化过程,探讨了NO3-浓度、溶液pH值、环境中普遍存在的离子(Cl-、SO42-、HCO3-、Fe3+、Mn2+)及腐殖酸对亚磷酸盐光氧化过程的影响.结果表明,亚磷酸盐在NO3-溶液中的光氧化反应符合准一级动力学规律,当NO3-浓度由0增至120μmol/L时,其速率常数由0.020h-1增至0.271h-1;酸性溶液(pH = 4)有利于亚磷酸盐在硝酸根溶液中的光氧化,水环境中SO42-及Cl-对光氧化过程存在弱抑制,而HCO3-对光氧化过程产生较强的抑制作用.Fe3+促进了亚磷酸盐在NO3-溶液中光氧化过程,而Mn2+则是抑制作用.腐殖酸的加入对亚磷酸盐光氧化过程存在抑制作用.活性氧猝灭剂(异丙醇,叠氮化钠)的加入大大抑制了亚磷酸盐的光氧化过程,表明亚磷酸盐光氧化过程中,活性氧的产生对其光氧化起到关键作用.模拟太湖水样中亚磷酸盐的减少量与正磷酸盐的增加量一致,证明亚磷酸盐光氧化产物是正磷酸盐.  相似文献   

18.
利用双通道在线气体和气溶胶分析仪(MARGA)在深圳冬季同时观测了PM2.5和PM10中水溶性无机离子及气态前体物浓度变化,以探究气态硝酸(HNO3)和颗粒态硝酸盐(pNO3-)的气粒分配特征.结果表明,气态硝酸和颗粒态硝酸盐总和TNO3(TNO3=HNO3+pNO3-)中,气态HNO3、细颗粒NO3-和粗颗粒NO3-三个部分的占比分别为9.6%、56.8%和33.6%.TNO3浓度日变化呈现双峰特征,上午峰值来自于细颗粒态NO3-增加,由交通早高峰排放NOx转化生成所致;白天光化学反应使TNO3的3个部分浓度均增加,TNO3在下午17:00达到全天峰值.相关分析表明,低温有利于NO3-以NH4NO3存在于细颗粒态;TNO3浓度较高时,细颗粒态NO3-占比亦升高.  相似文献   

19.
为研究邢台市秋季PM2.5污染特征,于2017年10月15日~11月14日在邢台市区对PM2.5样品进行了采集,并对其中水溶性离子(包括Cl-、NO3-、SO42-、NH4+、Ca2+、Na+、Mg2+、K+)进行了分析.结果显示,观测期间邢台市ρ(PM2.5)平均值为(130.0±74.9)μg/m3,其中水溶性离子质量浓度为(69.8±11.4)μg/m3,占ρ(PM2.5)的53.3%,NO3-、SO42-和NH4+为主要离子,占水溶性离子比例达到了89.7%. 当污染加重,水溶性离子质量浓度随ρ(PM2.5)增大而升高,且NO3-、NH4+及SO42-占比亦逐渐升高,但其他离子占比随之下降,Ca2+尤为明显,表明ρ(PM2.5)升高时主要受二次无机转化影响;观测期间SOR(硫转化率)与NOR(氮转化率)的平均值分别为0.36和0.25,表明秋季SO2与NO2转化速率较强,二次无机污染严重,另外SOR及NOR与温度及相对湿度呈正相关,且SOR对二者更为敏感;邢台市秋季PM2.5呈弱碱性,NH4+主要以(NH42SO4和NH4NO3的形式存在;ρ(NO3-)/ρ(SO42-)平均值为2.13,表明移动源对秋季大气颗粒物的来源贡献较大;PMF分析结果表明,二次转化源、燃烧源及扬尘源为邢台市秋季PM2.5中水溶性离子的主要来源.  相似文献   

20.
该文研究了UV与乙酰丙酮(AA)联用的高级氧化体系对甲基橙(MO)的降解反应机理。结果表明:UV/AA体系对MO的脱色效果远远优于UV/H2O2体系,当MO初始浓度为15 mg/L、AA投加量为0.5 mmol/L时,光解12 min后MO降解率可达98.4%。UV/AA体系对不同初始质量浓度MO的降解均符合零级反应动力学模型,R2>0.990。当pH=2.0左右时,6 min MO降解率为99.3%,较pH=9.0左右时提升58.1%。无机阴离子HCO3-对体系的抑制作用较为显著,低浓度Cl-轻微促进,高浓度NO3-会产生抑制作用,SO42-对降解速率无明显影响,印染助剂柠檬酸钠对MO降解会产生明显不利影响。自由基捕获实验和电子顺磁共振测试结果表明,UV/AA体系中的活性氧化物主要为1O2。TOC结果显示,体系具有一定...  相似文献   

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