不同填料对人工湿地模拟柱中指示菌的去除

为研究不同填料对指示菌的去除效果,选取沸石、无烟煤、页岩、蛭石、陶瓷滤料、砾石、钢渣、生物陶粒8种填料,进行垂直流人工湿地模拟柱净化污水试验。结果表明,8种填料中对3种指示菌(异养细菌、大肠菌群和粪链球菌)去除率较高的为钢渣(99.9%)和无烟煤(95.9%),推测主要是因为其出水分别呈碱性和酸性造成。除钢渣和无烟煤外,去除率较高的为沸石和蛭石,去除率较低的为陶瓷滤料和生物陶粒。相关分析结果表明6种填料(不包括钢渣和无烟煤)对指示菌去除率与填料的渗透系数间存在负相关关系,推测它们主要是通过过滤吸附的机制去除指示菌。     

进出水方式对高负荷浅层渗滤净化生活污水效果的影响

为研究农村分散住户用水不均匀和排放泵井运行不连续条件下高负荷地下浅层渗滤系统的净化效果,建立渗滤试验柱,以实际生活污水为进水,在12.5 cm.d-1日均水力负荷下,比较连续进水、间歇进水和自由排水、间歇排水对实际生活污水净化效果的影响。结果表明,各渗滤柱对NH4+-N的平均去除率均大于96%。对COD的平均去除率为41.2%～67.7%,其中采用间歇进水、间歇排水方式的渗滤柱去除率最低,但出水仍可达到GB8978—1996《污水综合排放标准》中二级标准。各渗滤柱对TN的平均去除率为17.5%～37.2%,其中采用间歇进水、间歇排水的渗滤柱平均去除率最高,表明强化反硝化作用是提高脱氮效率的主要途径。对TP的平均去除率为51.0%～78.0%,其中采用连续进水、间歇排水的渗滤柱平均去除率最高,表明延长污水停留时间、增加与填料的接触面积能增强对TP的去除效果。间歇进水、间歇排水方式下,渗滤柱对COD的去除效果有所下降,但是对N、P营养盐的综合去除效果最好。     

粉煤灰渗滤系统处理城市非点源污染物效果评估

对粉煤灰介质渗滤系统处理城市非点源污染物的效果进行了研究.吸附实验表明粉煤灰对氨氮和磷酸盐具有良好的吸附能力.渗滤系统对雨水径流污染处理采用室内小试的方式进行,在70 d内共模拟33次雨水负荷,期间渗滤装置对溶解有机碳(DOC)的平均去除率为88.1%,总氮(TN)的平均去除率为41.0%,氨氮(NH0-N)平均去除率为95.5%,总磷(TP)去除率为81.0%,符合城市非点源污染控制的实践要求.污染物去除主要以吸附过程为主,有机物、氨氮、磷的去除主要发生在渗滤柱表层的0—10 cm,硝化-反硝化主要发生在0—40 cm之间.滤层高度可以从130 cm适当减小为100 cm.吸附动力学表明粉煤灰对氨氮的吸附在3 h达到平衡,对磷酸盐的吸附平衡时间为6 h.微生物对渗滤系统的影响需要进一步研究,随着运行时间的延长,微生物效应将得以体现,污染物的去除效果可能会进一步提高.     

3种滤料的生物挂膜及硝化反硝化性能

采用优势菌挂膜法对陶环、生物球和"细菌屋"3种滤料进行淡水生物膜培养,并以3种滤料生物滤器为基础的维生系统进行观赏鱼朱文锦亚成体的饲养实验研究.结果显示:在初始总氨氮浓度为5 mg/L、总有机碳浓度为20mg/L且滤料总氨氮吸附饱和的情况下,3种滤料硝化反硝化完全建立时间分别为30 d、33 d和28 d;在总氨氮浓度为2mg/L的条件下,挂膜成熟后3种滤料的24 h总氨氮去除率分别为92.5%、97.5%和90%,反冲洗后的24 h总氨氮去除率分别为87.5%、85%和85%,陶环滤料和"细菌屋"滤料具有较好的抗冲击负荷能力.3组系统饲养朱文锦鱼均有较高的成活率,其中"细菌屋"滤料维生系统的朱文锦40 d饲养效果最佳.因此,在观赏鱼维生系统的滤料选择使用方面要综合考虑多方面的因素以达到上佳的过滤和饲养效果.     

一株假单胞菌WSH1001的脱氮特性

研究了假单胞菌WSH 1001(Pseudomonas sp.WSH 1001)对氨氮及硝态氮去除性能的影响因素以及WSH 1001在实际污水处理中的应用情况,并将其与市售硝化菌制剂的脱氮性能进行了比较.结果表明:菌株前培养方式对后续的氮去除性能影响较大,葡萄糖或柠檬酸钠是最适碳源;在20～35℃的范围内,温度对氨氮及硝态氮的去除率没有明显影响;溶氧浓度对氨氮及硝态氮的去除效率影响很大;金属离子Cu2+、Co2+和Zn2+极大地抑制了该菌株对氨氮及硝态氮的去除能力;菌株WSH 1001在6 h内对70 mg L-1的氨氮去除率高达99.64%,总氮去除率达94.94%,在8 h内对50 mgL-1的硝态氮去除率达到了87.69%,说明该菌株同时具备硝化和反硝化的能力;当菌株WSH 1001应用于实际污水(初始氨氮和COD浓度分别为44和113 mg L-1)、并额外添加3 g L-1的丁二酸钠作为外加碳源时,氨氮去除率在6 h时达到99.23%,较其它市售硝化菌制剂脱氮性能高.该研究表明假单胞菌WSH 1001在实际污水的处理上具有较好的应用潜能.     

电极生物膜自养脱氮系统中的电化学作用

设计构建三维电极生物膜反应器,成功启动后稳定运行,在全自养条件下能较好地处理低碳氮比含氮废水.结果表明,在进水不含有机碳源,电流强度为30 mA,电流密度为0.012 mA·cm-2,运行周期24 h的实验条件下,反应器处理进水氨氮浓度为30 mg·L-1的废水时,氨氮转化率达到了90.3%,总氮去除率为70.0%;处理进水硝态氮浓度为30 mg·L-1的废水时,硝态氮去除率达到了82.7%.在考察电极生物膜反应器脱氮性能的同时,探讨系统中纯电化学作用的脱氮能力.结果显示电极生物膜处理氨氮废水的系统中,纯电化学脱氮作用为系统总脱氮能力的10%左右;而处理硝态氮废水的电极生物膜系统中,无电化学还原去除NO-3-N作用.     

曝气生物滤池中氨氮去除影响因素试验分析

以上向流曝气生物滤池为研究对象,对氨氮的去除效果及影响因素进行了探讨。试验结果表明,上向流曝气生物滤池对氨氮去除效果具有一定的抗冲击负荷能力,在进水氨氮平均为13.83 mg/L时,出水氨氮平均为3.75 mg/L,平均去除率为72.88%,去除效果稳定;不同操作条件对氨氮去除效果的影响为:水力负荷对氨氮去除率是非线性的,存在一个最佳值(本试验为7.0 m/h);容积负荷对氨氮的去除效果影响较大,随着进水容积负荷增大,氨氮去除效果逐渐降低;当水温在15~26℃时,对氨氮去除效果影响较小,当水温低于15℃时,对氨氮去除效果影响较大;pH值在7.0~9.5之间变化,氨氮去除效果较好,其中以pH值在8.0时最佳。     

低温下曝气生物滤池预处理污染河水的试验研究

采用两段曝气生物滤床串联工艺预处理入滇新运粮河河水,研究了其在冬天低温条件下对有机物和氨氮的去除效果,并考察了pH值的变化。结果表明,在进水流量为2.4 m3.d-1、水温为13-16℃、原水ρ（CODCr）为66.46-107.82 mg·L-1、ρ（氨氮）为22.15-30.68 mg·L-1的水质特征条件下,系统对CODCr和氨氮的去除率分别为36.08%-50.37%和76.98%-93.56%。其中,碳氧化段以去除有机物为主,硝化段以去除氨氮为主;系统中硝酸氮质量浓度明显升高,无亚硝氮的积累;装置对总氮的平均去除率为19.56%,可以认为总氮的去除是同步硝化反硝化的结果。系统中pH值有所变化但维持在7-8之间,其中碳氧化段pH值升高,硝化段pH值下降。系统对有机物和氨氮良好的去除效果为后续进一步的生物处理提供了条件。     

介质阻挡放电强化沸石处理氨氮废水

本文采用介质阻挡放电(DBD)强化沸石处理废水中的氨氮,比较了人造沸石、4A沸石分子筛、13X沸石分子筛等3种沸石对氨氮的去除效果,去除率分别为84.84%、17.54%、16.65%.DBD强化人造沸石对氨氮废水去除效果最佳,两者表现出了良好的协同去除氨氮作用.采用单因素实验和正交实验考察了放电电压、放电间距、放电频率等电气参数对氨氮处理的影响.研究结果表明,最佳实验参数为:放电间距0 mm,放电电压22 kV,放电频率14.5 k Hz,20—40目人造沸石投加量10 g·L~(-1),处理20 min,初始浓度100 mg·L~(-1)的模拟氨氮废水去除率达84.84%.在协同体系中,DBD产生的高压电场、热效应加速了离子的迁移,冲击波和超声等增加了分子、离子与沸石颗粒的碰撞几率.氨氮克服沸石表面界膜阻力的能力增加,促使沸石表面吸附的氨氮向沸石内部迁移,氨氮更易被去除.     

前置厌氧池DAT-IAT的工艺特性试验

试验采用前置厌氧池的DAT-IAT工艺方法,以城市污水为处理对象研究工艺的生物降解过程及除磷效果。试验结果表明:该工艺处理城市污水能获得很好的处理效果且工艺稳定性高。IAT池曝气4hCODCr平均去除率可达到97.6%;氨氮的去除率因受进水氨氮负荷影响使得变化范围较大,从53.3%到98.7%,平均去除率在90%以上;厌氧池的设置使总磷的去除效果尤为突出,平均去除率在90.0%以上。     

人工增氧型复合湿地污染物净化效果

针对传统人工湿地负荷低、硝化能力弱和易堵塞的缺点,结合曝气生物滤池与人工湿地强化理论的研究成果,自主开发了人工增氧型复合湿地工艺,即生物接触氧化预处理+微曝气垂直流湿地+水平潜流湿地。通过对滇池北岸城郊混合制污水处理的模型试验,分析该工艺流程各净化单元的污染物去除效果。结果显示,人工增氧型复合湿地对不同水力负荷和污染负荷都体现了较强的缓冲调节能力和较高的净化效果。对污染物的总去除率分别为SS 94.5%、CODCr71.3%、氨氮72.3%,在进水总氮10.0 mg.L-1条件下实现了41.9%的总氮去除率,出水总氮均值为5.8 mg.L-1。     

掺S三维石墨烯气凝胶对水中铅离子的电吸附去除

利用NaHSO_3作为还原剂制备石墨烯气凝胶(graphene aerogels,GAs),利用二硫苏糖醇作为掺杂剂以及还原剂制备掺硫石墨烯气凝胶(Sulfur-doped graphene aerogels,SGAs).通过表征可以看出,与GAs电极材料相比,SGAs电极材料具有更大的比表面积以及孔径分布,更有利于电吸附去除溶液中的Pb~(2+).对比研究在不同工作电压、进水溶液的浓度以及进水流量三个实验条件下两种材料的电吸附性能,在工作电压为1.2 V时SGAs电极具有最好的去除率为36.29%.当进水流量为15 m L·min~(-1)时SGAs与GAs均具有最高的去除率,分别为37.8%、34.1%.在不同进水浓度下,SGAs的去除率均比GAs电极材料去除率高.两种电极材料在不同进水浓度下均满足进水Pb~(2+)离子的浓度越高,吸附量越高.同时经过10次的吸附/脱附电吸附循环实验可以看出两种材料均具有较好的循环再生性能.     

零价铁填充柱对水中多环芳烃的吸附性能

采用还原性零价铁设计了一种填充柱,研究了填充材料配比、填充高度、水样停留时间、p H值和多种PAHs混合对填充柱吸附水中PAHs性能的影响,以及填充柱的PAHs饱和吸附量、铁溶出量及循环使用.结果表明,普通还原性零价铁与石英砂质量比为9∶1的零价铁填充柱对水中PAHs有优异的吸附性能,并且材料填充高度越高,填充柱对PAHs的吸附量越大,已吸附的PAHs解吸难度也越大.柱流速越低,停留时间越长,填充柱的吸附率越高;且随着柱流速的增大,停留时间减少,填充柱的吸附率也在不断下降.填充柱在中性或者碱性条件下PAHs的吸附效果较好,而酸性体系下吸附效果较差.多种PAHs相互两两混合或同时混合后,低浓度PAHs之间的竞争吸附现象不明显,而高浓度PAHs之间存在明显的竞争吸附现象,并且零价铁填充柱对高环PAHs的吸附率更高.零价铁填充柱对PAHs的饱和吸附量可达0.015 g·g~(-1),当水样中PAHs质量含量为25μg时,填充柱穿透的水样体积可达4 L.材料钝化后选用0.1%的H_2O_2酸性体系活化后可以重复使用,其吸附率变化小于3%.由此,零价铁填充柱对水中PAHs具有优异的吸附性能,是水中PAHs去除的有效方法和途径,具有大规模推广应用前景.     

硅酸钙处理富营养化湖水中氨氮的实验研究

湖泊的富营养化问题日益严重,已给人类的生产、生活带来了极大的危害.而氨氮废水的大量排放,使原本恶化的湖泊水雪上加霜.为了去除富营养化湖水中氨氮,研究了硅酸钙对氨氮的吸附性能.经检测可知水样中氨氮的质量浓度为1.12 mg?L-1,实验结果表明,用粒径大小为100目的硅酸钙吸附剂处理100 mL的水样,当投加量为1.0 g,pH为8,震荡时间为60 min时吸附达到平衡,硅酸钙对富营养化湖水中氨氮的去除率达到81.67%;其吸附等温线符合Langmuir和Freundlich吸附等温式,线性相关系数分别为0.9639和0.9793,最大吸附量为6.60 mg?g-1;由此可见硅酸钙能够很好地吸附富营养化水体中的氨氮.     

改性斜发沸石处理高浓度氨氮废水

采用NaOH碱熔法对缙云斜发沸石进行处理,采用正交实验对碱熔法改性沸石的最佳条件进行了选择;并对改性前后的沸石进行粉末X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)和扫描电镜(SEM)表征;详细研究了所得改性沸石在氨氮废水处理中的净化性能.结果表明,处理沸石的水热温度对氨氮去除效果的影响最显著;碱熔法处理可使缙云斜发沸石转变为低硅铝比的Na-P型分子筛,它对氨氮废水的NH4+-N具有优异的吸附性能.当改性沸石投加量为5 g,对100 mL浓度为1000 mg.L-1氨氮溶液,氨氮去除率可达77.8%,改性沸石吸附NH4+-N是一快速吸附过程,且能较好地符合Langmuir吸附等温模式,偏向于单分子层的吸附.     

河口前置库系统在滆湖富营养化控制中的应用研究

通过对建立在滆湖西北部夏溪河与扁担河汇合进入滆湖湖口处的前置库系统进行研究,结果表明前置库系统对入湖河流中氮、磷和藻类的去除作用明显。在稳定运行期内,可将劣Ⅴ类进水水质提高至Ⅲ～Ⅳ类,ρ(TN)和ρ(TP)也分别由1.21～3.09和0.05～0.24 mg.L-1降至0.62～1.26和0.03～0.09 mg.L-1,平均去除率均约为60%;对藻类,ρ(Chl-a)则由15.10～126.07降至4.32～42.95 mg.m-3,平均去除率为(67.55±3.06)%,最高可达82.82%。此外,在前置库系统的不同分区,调蓄缓冲区对TN、TP和Chl-a的去除作用均比较明显,与其他分区之间差异显著(P0.05);在同一分区,对于不同水质指标,仅有生态稳定区对Chl-a的去除作用明显,且与对TN、TP的去除作用之间存在显著差异(P0.05)。     

金属氢氧化物包被砂过滤柱吸附与去除水体中的微生物

以氢氧化铁与氢氧化铝原位沉积包被砂作介质的过滤柱 ,用于去除脱氯自来水中人为污染的高浓度脊髓灰质炎病毒PV1、脆弱拟杆菌噬菌体B .fp和大肠杆菌E .coli.结果显示 ,包被修饰砂颗粒表面Zeta电动势由原来的 - 4 2 .8mV上升到 5 4 .7mV ,并因此提高了对微生物的吸附去除能力 .修饰砂过滤柱经 12 .5d连续过滤 30 0L水样后 ,仍可使进水微生物浓度分别高达n(cfu) /mL-1=5 .2× 10 6、2 .4× 10 5、2 .3× 10 5的E .coli、B .fp和PV1去除 92 %、97.2 %和 99.6 % .而未修饰砂柱 ,在相同条件下仅分别去除 5 3%、5 9%和 70 .6 % .修饰砂柱可在较大pH变化下稳定高效地去除微生物且在中性条件下效果最佳 ,这与未修饰砂柱明显不同 .扫描电镜显示 ,两种砂具有明显不同的表面结构 .修饰砂柱流出液中检测不到用于包被的铁、铝金属 ,说明氢氧化铁、氢氧化铝修饰物同砂结合牢固并因此提高了砂过滤柱的使用寿命 .修饰砂过滤介质可为饮用水处理提供更为安全可靠的去除病原微生物方法 .图 4表 4参 19     

大气中挥发性碳氢化合物的采样及测定方法的研究

本工作对大气中挥发性碳氢化合物C_2—C_6进行了测定,用填充Chromosorb-102(60～80目)的U型管在干冰(-75℃)冷冻下吸附采样。流速0.5～1.01/min。样品管直接与六通阀连接,油溶(85℃)热解吸3分钟切换六通阀进样。2.6m×3.0mm(I.D)玻璃柱内填HDG—202A(80～100目)作色谱分离柱,柱温50℃,氧火焰检蔼器,在该条件下分离效果良好。实测大气中碳氢化合物浓度可达PPb级。由于本方法是采用同一样品管进行吸附采样、解吸进样。避免了中间步骤可能带来的测定误差,提高了测定的准确度。     

人工快速渗滤法处理小城镇污水的模拟试验研究

小城镇污水既是水资源的主要污染源,同时也是可利用水资源的重要组成部分,高效率、低成本的小城镇污水处理技术是农业生态安全和工程节水的急需。研究采用人工快速渗滤方法处理小城镇污水,在湿干比一定（湿干比1∶3）的条件下设3种填料比[V（土）∶V（砂）=1∶1、2∶1和3∶1）和3种不同水力负荷周期[短周期（0.5 d进水,1.5 d落干）、中周期（1 d进水,3 d落干）和长周期（3 d进水,9 d落干）]进行交叉试验。跟踪测定处理后水中COD、总磷、凯氏氮和铵氮的去除率。结果表明,系统的COD和总磷去除效果较好,最高去除率分别达到73.19%和54.86%。COD的去除受水力负荷周期影响较大,在长水力负荷周期条件下去除效率高,总磷的去除受水力负荷周期的影响小。系统对凯氏氮和铵氮的去除效率偏低,两者的最高去除率分别为46.67%和40.67%,均在长周期条件下取得。     

以马蹄莲为主体植物的人工湿地处理低浓度污水中试研究

人工湿地中集污染物吸收效果好、生境改善、观赏性好和经济性好于一体的植物筛选将支持湿地的长效低耗运行。报道了以观赏性和经济性植物马蹄莲(Zantedeschia aethiopica)为主要植物的人工湿地中试床(5 m×1 m×1.1 m)处理低浓度农村污水的研究。结果表明,在水力负荷为6,10和20 cm.d-1的条件下,该系统对CODCr(化学需氧量)、TN(总氮)、硝氮、氨氮和TP(总磷)的去除率分别大于56.4%、71.4%、71.4%、49.6%和56.6%。同处旺盛生长期(8月)而温度相近时,低水力负荷(6 cm.d-1)组的硝氮、氨氮和TP的去除率高;高水力负荷(20 cm.d-1)组的TN去除率高,进水TN中的有机氮占的比例比低水力负荷(6 cm.d-1)的高10%。马蹄莲人工湿地系统在休眠期(6月和7月)和在旺盛生长期相比,由于温度高而具有高的CODCr和N去除率,由于枯枝落叶的腐烂溶出以及进水负荷高而具有低的TP去除率。研究结果可为人工湿地等生态系统中选择植物时参考。