Cu~(2+)、Zn~(2+)对生物脱氮系统的影响

Cu2+和Zn2+是污水处理工艺中经常遇到的金属离子.在驯化好的活性污泥系统中,研究了金属离子Cu2+和Zn2+在0～100 mg/L浓度下对活性污泥牛物脱氮系统的影响.试验发现Cu2+＞5 mg/L、Zn2+＞30 ms/L时,对硝化过程具有明显的抑制作用,在同样浓度的试验条件下Cu2+对硝化过程的抑制作用比Zn2+大.Cu2+≤0.5 mg/L时对反硝化过程具有一定的促进作用,有助于提高TN的去除效果;Cu2+＞0.5 mg/L时,对反硝化产牛抑制作用,随着浓度的增加,TN去除率逐渐下降.Zn2+不影响反硝化过程,仅在大于30 mg/L时,对硝化过程产生抑制作用.重金属Cu2+对生物脱氮系统的影响明显强于Zn2+.     

不同pH值条件下Fe3+、Cu2＋和Zn2＋对厨余垃圾两相厌氧消化水解酸化过程的影响

通过间歇实验研究了在pH=7和不调节pH两种情况下添加不同浓度的Fe^3＋、Cu^2＋和Zn^2＋对厌氧消化水解酸化阶段有机酸组分和含量的影响。结果表明，pH=7时，添加50 mg/L Fe^3＋和30 mg/L Cu^2＋，有利于厨余垃圾水解酸化过程的进行，反应生成的VFA（挥发性脂肪酸）含量增加。不调节pH时，添加100 mg/L以下的Fe^3＋和Cu^2＋对VFA含量也有所促进，但乳酸含量也增加。在2种pH条件下添加Zn^2＋对反应的促进或抑制作用均不明显。     

Cu^2＋、Zn^2＋对生物脱氮系统的影响

Cu^2＋和Zn^2＋是污水处理工艺中经常遇到的金属离子。在驯化好的活性污泥系统中，研究了金属离子Cu^2＋和Zn^2＋在0～100mg／L浓度下对活性污泥生物脱氮系统的影响。试验发现Cu^2＋＞5mg／L、Zn^2＋＞30mg／L时，对硝化过程具有明显的抑制作用，在同样浓度的试验条件下cu“对硝化过程的抑制作用比Zn^2＋大。Cu^2＋≤0．5mg／L时对反硝化过程具有一定的促进作用，有助于提高TN的去除效果；Cu^2＋＞0．5mg／L时，对反硝化产生抑制作用，随着浓度的增加，TN去除率逐渐下降。Zn^2＋不影响反硝化过程，仅在大于30mg／L时，对硝化过程产生抑制作用。重金属Cu^2＋对生物脱氮系统的影响明显强于Zn^2＋。     

沸石负载淀粉对Pb2+、Cu2+和Ni2+的吸附性能

将淀粉负载到沸石表面得到新型重金属离子复合吸附剂ZLS。分别从沸石与淀粉质量比、吸附温度、吸附时间、pH与重金属初始浓度不同方面考察了复合吸附剂ZLS吸附 Pb²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺的影响。实验结果表明:当沸石与淀粉质量比为10:1,pH为6,吸附温度在30℃时,复合型吸附剂ZLS对Pb²⁺、Cu²⁺和Ni²⁺ 3种重金属离子的吸附效果最好;吸附动力学研究发现,ZLS对Pb²⁺、Cu²⁺和Ni²⁺的吸附行为均符合准二级动力学以及颗粒内部扩散模型;等温吸附数据符合Freundlich模型,吸附状态属于多层吸附。     

不同硅铝比的ZSM-5型沸石分子筛吸附水中Cu2+离子的研究

考察了3种不同硅铝比的ZSM-5沸石分子筛（25H、38H和50H，25、38和50为硅铝比）对水中Cu²⁺的吸附过程及其影响因素。结果表明，3种材料均能有效吸附去除水中Cu²⁺离子，动力学符合假二阶动力学模型，吸附等温线符合Langmuir吸附等温式。3种材料吸附速率及吸附容量顺序为：25H＞50H＞38H，其中，25H最大吸附容量达到12.83 mg/g。投加量由0.8 g/L增加至2.0 g/L，材料对Cu²⁺吸附去除率由87.0%增加至97.5%。考察水中常见阳离子对吸附的干扰作用，结果表明，干扰离子的影响顺序为：Pb²⁺> K⁺> Na⁺ > Mg²⁺；随着干扰离子浓度的增大，材料对Cu²⁺的去除率显著下降。硅铝比及晶粒形貌均对沸石分子筛吸附Cu2+有较大影响，小的孔径不利于Cu²⁺的吸附，低硅铝比有利于Cu²⁺在分子筛上的吸附。     

克劳氏芽孢杆菌(Bacillus clausii S-4)吸附Zn2+的研究

为了验证生物吸附剂去除废水中重金属离子Zn²⁺的可行性，筛选了一株高效吸附Zn²⁺的微生物菌株克劳氏芽孢杆菌Bacillus clausii S-4。采用火焰原子吸收、红外光谱和扫描电镜能谱分析，对这种新型生物吸附剂在水相中吸附Zn²⁺的性能和机理进行了研究。结果表明，B. clausii S-4菌体在20 ℃、30 ℃、40 ℃条件下，吸附Zn²⁺的最佳pH为4.5，吸附容量为57.5 mg/g，吸附容量随温度的升高而增加，吸附过程是吸热反应，吸附平衡时间约30 min。吸附前后，B. clausii S-4菌体表面上的化学官能团和金属离子发生了明显的变化，—OH、—NH⁺₄、—COOH、（—CO—NH—）、—C₆H₅等官能团可能参与了吸附过程。0.1 mol/L HNO₃、HCl和EDTA对锌的解吸附效果较好。在矿山废水中，B. clausii S-4菌体对Zn²⁺的吸附效果也比较理想，显示出其潜在的应用价值。     

改良型A2/O-MBR工艺的反硝化除磷性能研究简

重点考察了一种改良型膜生物反应器（A²/O-MBR）的脱氮除磷性能。该工艺主要特点在于对膜池硝化回流液进行了固液分离，并将上清液和浓缩污泥分别回流至缺氧池和厌氧池，这种改进提高了系统对氮、磷的同步去除效率。实验结果表明，在水力停留时间（HRT）为12 h，污泥龄（SRT）为30 d，混合液回流比为200%的运行条件下，进水COD、NH₄⁺-N、TN和TP平均浓度分别为（225±38）、（24.8±3.9）、（26.7±2.9）和（2.90±0.53）mg/L时，增加膜池硝化回流液固液分离装置前后，系统对COD和NH₄⁺-N的去除都维持在较高水平，而系统对TN和TP的去除效果显著提高，出水TN和TP平均浓度分别由（14.9±3.3）mg/L和（1.95±0.72）mg/L下降到（9.4± 1.9）mg/L和（0.91±0.38）mg/L，表明增加膜池硝化回流液固液分离装置显著改善了A²/O-MBR系统的脱氮除磷效果。反硝化除磷活性实验结果进一步表明，改进后系统中反硝化除磷活性占总除磷活性的比例由51.5%上升至61.7%，说明增加膜池硝化回流液固液分离装置强化了系统的反硝化除磷性能。     

污泥基活性炭吸附Cu2+的应用研究

以城市污水处理厂剩余污泥为原料，以ZnCl₂为活化剂制取污泥基活性炭。以此污泥基活性炭为吸附剂，对含Cu²⁺的废水进行了吸附实验研究。考察了溶液pH值、Cu²⁺的起始浓度对Cu²⁺离子吸附量的影响；利用等温吸附实验作出吸附等温线，并考察了污泥基活性炭吸附剂吸附Cu²⁺的动力学方程。实验结果表明，污泥基活性炭对Cu²⁺具有良好的吸附性能。吸附的最佳pH值为5；吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程，吸附为优惠吸附，吸附量随着吸附质溶液浓度的增加而增大；吸附平衡时间为4 h，吸附动力学符合二级动力学方程。     

K+、Ca2+、Mg2+对高盐肝素废水处理的影响

高盐废水的生物处理效率因盐分对活性污泥系统的抑制作用而受到很大的限制。寻求降低盐抑制作用,提高生物处理效率的方法和技术是目前研究的热点。针对SBR工艺处理高盐肝素钠生产废水的活性污泥,从金属离子间的拮抗效应出发,研究了K+、Ca2+和Mg2+3种金属离子对污泥性能的影响。结果表明,K+、Ca2+和Mg2+添加量分别为40、50和150 mg/L时,COD去除率比对照组分别提高了2.8%、8.0%和3.8%,其余添加量下无明显改善;K+、Ca2+和Mg2+添加量分别为100、200和20 mg/L时,氨氮去除率比对照组分别提高了39.8%、9.8%和28.4%,其中Ca2+对氨氮去除效果的改善能力最差,同时在最佳添加量下讨论了这3种金属离子对污泥浓度以及污泥沉降速率的影响。     

Ni2 +对活性污泥活性及群落多样性的影响简

通过检测活性污泥的电子传递体系活性以及生物多样性，研究Ni²⁺对活性污泥微生物活性及群落多样性的影响。结果表明：与对照系统相比，5 mg/L的Ni²⁺对2，3，5-triphenylteltrazolium chloride（TTC-ETS）活性未产生显著的影响；但当Ni²⁺的浓度进一步增大到10、20和40 mg/L后，其对序批式反应器内活性污泥TTC-ETS活性的抑制率分别达到（36.79±11.14）%、（55.88±13.90）%和（70.97±6.78）%。低浓度Ni²⁺能增强活性污泥微生物对碳源的利用，但高于10 mg/L的Ni²⁺则显著抑制了活性污泥微生物对碳源的利用。各个SBR系统中微生物群落最常见的物种相近，物种丰富度和均一性则均有所不同，其中群落物种丰富度随着Ni²⁺浓度的增加而逐渐减小。TTC-ETS活性、平均每孔颜色变化率、Shannon指数和Simpson指数，与Ni²⁺的胁迫浓度之间的显著相关性表明，它们均可有效地表征Ni²⁺胁迫对活性污泥微生物活性及群落多样性的影响程度。     

改性甘蔗渣对Cu2+和Zn2+的吸附机理

研究了均苯四甲酸二酐(PMDA)和乙二胺四乙酸二酐(EDTAD)改性甘蔗渣对重金属离子Cu2+和Zn2+的吸附性能,包括吸附动力学和吸附等温线。结果表明,改性后的甘蔗渣对重金属离子Cu2+和Zn2+的吸附容量有显著提高,对Cu2+和Zn2+吸附等温线均符合Langmuir方程,吸附为单分子层吸附。根据Langmuir方程,PMDA和EDTAD改性甘蔗渣对Cu2+的吸附量分别为60.21和33.45 mg/g,对Zn2+的吸附量分别是70.53和36.53 mg/g。两种改性甘蔗渣对两种金属离子的吸附在30 min内均可完成,用准二级吸附动力学方程模拟动力学过程得到较好的线性相关性。以EDTA溶液为洗脱剂对吸附Cu2+和Zn2+的改性甘蔗渣进行洗脱再生,再生的吸附剂可反复使用。     

水解酸化-A~2O污泥减量工艺的运行性能研究

生物处理单元采用水解酸化、多级串联接触曝气、连续流的除磷脱氮A2/O工艺,并辅以外排厌氧富磷污水侧流除磷,开发了一个新型的具有强化除磷脱氮功能的污泥减量HA-A/A-MCO工艺。用该工艺处理校园生活污水发现,在SRT60 d、进水COD 316~407 mg/L、NH4+-N30~40 mg/L、TN35~53 mg/L、TP 8~12 mg/L的条件下,出水COD≤18 mg/L、NH4+-N≤2.1 mg/L、TN≤10.3 mg/L、TP≤0.44 mg/L。研究还发现,水解酸化池处理产生的VFA能有效促进生物除磷脱氮,导致厌氧释磷量达57 mg/L,进入化学除磷池的侧流液量仅相当于进水量的13%;系统最主要的脱氮形式是SND和缺氧反硝化,SND脱氮占脱氮总量的50%,缺氧反硝化占26%;HA-A/A-MCO系统有效实现了生物相分离,并利用生物捕食作用获得较低的污泥产率,0.1 g MLSS/g COD。     

新型重金属捕集剂NBMIPA处理含铜汞废水

研究了以间苯二甲酰氯和巯基乙胺盐酸盐为原料合成的重金属捕集剂NBMIPA对单一Cu2＋、Hg2＋电镀废水的捕集性能。结果研究表明,NBMIPA对Cu2＋和Hg2＋的捕集性能优良,NBMIPA投加量越大,捕集性能越高;NBMIPA对pH具有较宽适应性。NBMIPA对于单一含铜废水可无需调pH,投加捕集剂量为废水中含量的4～5倍（摩尔比）,静置后其上层清夜中所含Cu2＋为0.38 mg/L,Cu2＋的去除率可达99.5%以上;当NBMIPA的投加量（摩尔比）是Hg2＋的3.5～4.5倍时,Hg2＋的去除率达到99.83%,残余Hg2＋浓度为0.032 mg/L。     

木粉/壳聚糖接枝丙烯酸-丙烯酰胺吸附树脂对二元重金属离子溶液中Pb2+的吸附

采用自制木粉/壳聚糖接枝丙烯酸-丙烯酰胺吸附树脂R1、R2、R3对二元金属离子Cu2 +/pb2和Zn2+/pb2+溶液中的吸附性能进行了较系统考察.pb2+离子溶液中存在竞争离子Cu2+、Zn2+时,随竞争离子浓度增加,3种吸附树脂R1、R2、R3对pb2+的吸附量明显下降,而竞争离子吸附量显著增加.二元溶液中各金属离子浓度相同时,3种树脂对竞争离子Cu2+、Zn2+的吸附量大于对pb2+的吸附量;各溶液中分别加入NaCl及NaNO3、尿素后,对pb2+离子的吸附量下降迅速.随吸附树脂用量增加,竞争离子Cu2+、Zn2+的吸附量逐渐减小,pb2+的吸附量在吸附树脂用量0.10 g/L(Zn2 +/pb2+溶液)或0.15 g/L(Cu2+/pb2+溶液)时出现最大值.溶液pH值对树脂吸附性能有显著影响.3.0＜pH＜5.O时,3种树脂对竞争离子和pb2+的吸附量快速增大;5＜ pH ＜9时,树脂对竞争离子和pb2+的吸附量基本不变;9＜pH＜ll时,树脂对pb2+的吸附量减小,而对竞争离子的吸附量或增大或减小.     

Effect of Ca2+-ions on the absorption of Pb2+, Cu2+, Cd2+ and Zn2+ by humic substances

Distribution coefficients for the sorption of Pb²⁺, Cu²⁺, Cd²⁺ and Zn²⁺ by peat were determined as a function of the Ca²⁺-content of peat as well as of the Ca²⁺-concentration in the solution. The amount of heavy metal ions taken up was measured for Cu²⁺, Cd²⁺ and Zn²⁺ by atomic absorption spectrometry and for Pb²⁺ by using Pb-212 as a radioactive tracer.The results show that the distribution coefficients of the heavy metal ions increase, if one increases the initial ratio of the $\text{Ca}{}^{\mathrm{2+}}\text{H}{}^{\mathrm{+}}\text{-}\text{ions}$ in the peat phase. The distribution coefficients for the heavy metal ions decrease, however, if - at constant initial Ca²⁺-content of the peat - the Ca²⁺-concentration of the solution is increased.     

Simultaneous adsorption and degradation of Zn2+ and Cu2+ from wastewaters using nanoscale zero-valent iron impregnated with clays

Clays such as kaolin, bentonite and zeolite were evaluated as support material for nanoscale zero-valent iron (nZVI) to simultaneously remove Cu²⁺ and Zn²⁺ from aqueous solution. Of the three supported nZVIs, bentonite-supported nZVI (B-nZVI) was most effective in the simultaneous removal of Cu²⁺ and Zn²⁺ from a aqueous solution containing a 100 mg/l of Cu²⁺ and Zn²⁺, where 92.9 % Cu²⁺ and 58.3 % Zn²⁺ were removed. Scanning electronic microscope (SEM) revealed that the aggregation of nZVI decreased as the proportion of bentonite increased due to the good dispersion of nZVI, while energy dispersive spectroscopy (EDS) demonstrated the deposition of copper and zinc on B-nZVI after B-nZVI reacted with Cu²⁺ and Zn²⁺. A kinetics study indicated that removing Cu²⁺ and Zn²⁺ with B-nZVI accorded with the pseudo first-order model. These suggest that simultaneous adsorption of Cu²⁺and Zn²⁺ on bentonite and the degradation of Cu²⁺and Zn²⁺ by nZVI on the bentonite. However, Cu²⁺ removal by B-nZVI was reduced rather than adsorption, while Zn²⁺ removal was main adsorption. Finally, Cu²⁺, Zn²⁺, Ni²⁺, Pb²⁺ and total Cr from various wastewaters were removed by B-nZVI, and reusability of B-nZVI with different treatment was tested, which demonstrates that B-nZVI is a potential material for the removal of heavy metals from wastewaters.     

改性荞麦壳对水溶液中Cu~(2+)离子吸附效果及机理

以柠檬酸对荞麦壳进行化学改性,改性后荞麦壳吸附剂对Cu2+的吸附量增加。研究了不同pH、吸附剂投入量、浓度和时间对吸附效果的影响。在pH值为5.5,Cu2+初始浓度50 mg/L,吸附剂投入量为1 g,吸附时间为120 min的条件下,Cu2+的吸附量达到较大值。通过用改性荞麦壳吸附剂对Cu2+的热力学吸附过程的分析,结果表明,改性荞麦壳吸附剂符合Langmuir吸附等温模式,改性荞麦壳吸附剂对Cu2+的吸附存在化学吸附,改性荞麦壳的最大吸附量可以达2.26 mg/g。研究改性荞麦壳吸附剂吸附Cu2+的动力学特性,吸附动力学行为可用准二级速率方程进行很好的描述,准二级吸附速率常数随温度升高而增大。准一级速率方程和颗粒扩散模型可以较好地描述吸附初始阶段,Cu2+浓度较高,颗粒内扩散;吸附后期,Cu2+浓度较低,受到颗粒外扩散的控制。总之,整个吸附过程可能是多种动力学机理共同作用的结果。     

侧沟式一体化OCO工艺中DO和C/N对同步硝化反硝化的影响

以自配模拟生活污水为处理对象,研究了不同DO和C/N对侧沟式一体化OCO反应器同步硝化反硝化和COD降解效果的影响。实验结果表明,维持进水COD均值约为300 mg/L,TN约为40 mg/L,MLSS约为2 600 mg/L,进水流量为20 L/h时,COD去除率随着DO的增大逐步提高,当好氧区DO均值约为2.0 mg/L时,同步硝化反硝化效果最好,TN去除率达到了80%以上;维持好氧区DO均值约为2.0 mg/L,MLSS约为2 600 mg/L,进水流量为20 L/h时,不同C/N对COD去除率影响不大,当进水C/N约为8时,同时硝化反硝化效果最好,TN去除率均值达到了82%。