钙型天然斜发沸石去除猪场废水中营养物的实验研究

以钙型天然斜发沸石为实验材料,研究反应时间、沸石投加量、pH值、有机物浓度等因素对去除实际猪场废水中氨氮、磷和COD效果的影响。研究表明,钙型天然斜发沸石对实际猪场废水的处理效果良好,在沸石投加量为250 g/L、pH值为8.0～9.0、反应时间为24 h的条件下,钙型天然斜发沸石对氨氮、磷和COD的去除率分别达到96%、97%和84%。pH值对钙型天然斜发沸石氨氮去除效果影响不大,但对磷和COD的去除效果影响较显著;当pH值由6.0升高至7.0时,磷的去除率由63%迅速升高至93%,pH值为8.0以上时,去除率接近95%;随pH值的升高,COD的去除率先升高后降低,在pH值为8.0时,去除率达到最大,为84%。废水COD浓度对氨氮去除率的影响基本可忽略,但对磷的去除有轻微的抑制作用。采用固定滤柱过滤时,水力负荷控制在375 mL/h以下,氨氮、磷和COD的去除效果较好。     

臭氧强化光催化对垃圾渗滤液的深度处理

用臭氧强化光催化工艺对垃圾渗滤液进行了深度处理,优化了工艺参数,对比了最佳工艺条件下各时间段的出水指标.该工艺在催化剂投加量0.5 g/L,pH值8.45左右,O3流量0.4 L/min,O3浓度16.8 mg/L,初始COD浓度430 mg/L时最佳,COD和UV254的去除率均在60%以上;最佳工艺条件下1.0 h出水的BOD5提高了75.42%,2.0 h出水BOD5/COD从初始的0.05升高至0.23.结果表明,臭氧强化光催化工艺不仅可以提高处理能力,还有效地改善了出水的可生化性.     

圆球型电石渣反应料处理煤矿酸性废水

采用电石渣制备成圆球型反应料,通过多级处理式实验装置对煤矿酸性废水进行处理。研究了在不曝气和曝气2组实验情况下处理出水的pH变化特征和反应料去除铁、锰的效果。结果表明,在不曝气组,当水力停留时间(HRT)为17.6 h,总出水pH值由进水2.84~2.95提高到4.17~11.88,总出水铁平均浓度80.43 mg/L,平均去除率为72.87%,锰平均浓度6.16 mg/L,平均去除率48.21%。在曝气组,当HRT为17.6 h,曝气量为10.50 L/min,总出水pH值由进水2.84~3.00提高到9.10~11.87,总出水铁平均浓度0.03 mg/L,平均去除率为99.99%,锰平均浓度0.14 mg/L,平均去除率为98.72%。因此,利用圆球型电石渣反应料去除煤矿酸性废水中的铁、锰以及提高pH有很好的效果。     

一株高效硝化菌的鉴定及其特性

本研究通过测定菌株ABT01在不同初始氮浓度、pH、C/N、温度和溶氧条件下对氨氮的去除效果,获得该菌株的最佳应用条件。实验结果表明,当初始氨氮浓度低于40 mg/L时,该菌株的氨氮去除率高达85%以上。该菌株最适脱氨氮条件均为：pH 5.0-7.0、C/N=5、35℃、摇床转速150 r/min（溶解氧5.1 mg/L）,氨氮去除率最高达96.8%。同时该菌株经16S rDNA测序、细胞壁脂肪酸组成等鉴定方法,确定ABT01为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。研究表明,枯草芽孢杆菌ABT01具有较好的氨氮去除能力,对水产养殖水质调控有潜在的应用价值。     

电化学氧化法去除超高盐榨菜废水中的氨氮

采用电化学氧化法去除超高盐榨菜废水中的氨氮,阳极为Ti/RuO2-TiO2-IrO2-SnO2网状电极,阴极为网状钛电极,考察了电流密度、电解时间、极板间距、初始pH以及极水比对氨氮去除率的影响,并分析了电流密度对氨氮能耗和阳极效率的影响。结果表明,在初始氨氮浓度为472.73 mg/L,电流密度为156 mA/cm2,极板间距为1.5 cm,极水比为0.8dm2/L,原水pH为4.3～5.0时,电解30 min和60 min时氨氮的去除率分别为89.75%和99.94%,电解30 min时,氨氮能耗最低为96 kWh/kg,阳极效率最高为8.47 g/(h.m2.A)。     

纳米复合脱氮剂/气动超声吹脱高浓度氨氮废水

在自制0.2 t/h气动超声吹脱实验装置中,通过自主研发的纳米复合脱氮剂(CT-601)与气动超声波的耦合作用,在不同氨氮初始浓度、吹脱时间、CT-601投加量、气液比等条件下对高浓度氨氮废水进行研究。结果发现,在常温下p H=11、气液比=900∶1、脱氮剂投加量为0.0848 g/L时,超声吹脱60 min,处理2 000 mg/L的模拟废水时,去除率可达到93%以上,处理浓度为2 156 mg/L的实际废水时,去除率达到90%以上,较普通吹脱法和超声吹脱法分别提高40%和10%。同时还发现,该装置对COD去除率为29.72%,运行成本也只有7.24元/m3。     

氨吹脱处理稀土分离厂中氨氮废水试验研究

稀土分离厂排放大量含氩氮废水,为了使该类废水能得到有效的处理,对稀土废水中中等浓度的氨氮废水进行了氨吹脱试验研究.发现pH、温度和气液比是氨氮去除效率高低的关键因素,废水初始浓度对去除率无影响.调节废水pH＝12,气液比在3 000～4 000,温度在35-45℃范围,浓度为1 570 mg/L的碳铵沉淀洗涤废水经氨吹脱处理可使出水残余氨氮浓度控制在100 mg/L以下,去除率达94%以上.     

Fenton氧化-前置反硝化缺氧好氧池(A/O)处理荧光增白剂废水中试研究

采用Fenton氧化-前置反硝化缺氧好氧池(A/O)对荧光增白剂废水IC出水进行中试实验研究。实验表明,在Fe2+投加量为0.003 mol/L,进水pH值为3,[H2O2]/[Fe2+]为4∶1,反应时间为2 h的条件下,Fenton氧化法对COD的去除率可以达到46%以上,出水BOD5/COD的值由0.26提高到0.58。氧化后废水进入前置反硝化生物脱氮系统进行生化处理,该系统采用间歇式进水,水力停留时间为2 d,实验结果表明,A/O系统对COD、氨氮和总氮的去除率分别达41%、90%以上和86%。该组合工艺对COD的总去除率可达到67%,出水氨氮在20 mg/L以下,总氮在37 mg/L以下。     

臭氧/过氧化氢氧化活性红X-3B的实验研究

采用臭氧/过氧化氢氧化技术对活性红X-3B模拟染料废水进行处理。考察和优化了连续曝气实验条件下臭氧投加流量、反应时间、初始pH、过氧化氢投加量等因素对活性染料废水处理效果的影响。结果表明,最佳操作参数为反应时间60min、pH 10.25、臭氧投加量250mg/(L·h)、过氧化氢投加量36mg/L。在此条件下,COD去除率达到70.09%,色度去除率达到99.95%,BOD5/COD由初始的0.04提高到0.32,废水可生化性得到较好改善。     

二氧化氯泡沫分离法处理水合肼类废液

采用二氧化氯泡沫分离装置,研究了二氧化氯泡沫分离法对水合肼类废液的处理效果.通过实验重点考察了废水pH值、二氧化氯投加量和反应时间等参数对废水处理效果的影响.在最佳反应条件(即pH值为10,每升废水中二氧化氯的投加量为5 mg/1 000 COD、反应时间为3 h)下进行反应,原废液(COD值为30 000～35 000 mg/L,氨氮总量为2 500～2 700 mg/L)经处理后COD去除率达到99%,氨氮去除率达到96%以上.     

沸石曝气生物滤池预处理微污染水源水中氨氮的研究

利用沸石曝气生物滤池预处理微污染水源水中的氨氮,研究了沸石的静态吸附性能以及不同运行参数对处理效果的影响.结果表明:(1)沸石具有快速吸附,缓慢平衡的特点.采用氨氮质量浓度为5.00 mg/L的使用溶液进行静态吸附实验,当吸附时间为30 min时,氨氮质量浓度为0.66 mg/L,去除率为86.8%,之后氨氮浓度和去除率基本保持不变.(2)水力负荷对氨氮的去除率影响不大,随着水力负荷的升高,氨氮去除率总体呈小幅度下降趋势.当水力负荷由0.4 m~3/(m~2·h)提高到1.3m~3/(m~2·h)时,氨氮平均去除率降低了13.2%.(3)在实验范围内,随着气水比的增大,氨氮平均去除率略有上升.当气水比为0.5(体积比,下同)、1.0、1.5时,氨氮平均去除率分别为81.8%、85.3%、86.7%.(4)氨氮去除主要发生在填料层200～600 mm处,600mm处的氨氮去除率已经达到89.7%,占总去除率的96.9%,而600 mm处后的氨氮浓度趋于平缓,去除率变化很小.     

曝气量对悬浮系统单级自养脱氮性能的影响

通过连续实验和间歇实验研究了不同曝气量对SBR系统自养脱氮性能的影响。连续实验表明,在进水氨氮浓度为155～185 mg/L时,曝气量分别为20、28、36和44 L/h时,TN去除率分别为80%、82%、80%和77%;增大和减小曝气量均会降低系统的脱氮效率。间歇实验表明,随着曝气量的增加,氨氮的降解速率有所升高,20、28、36和44 L/h曝气条件下氨氮的降解速率分别为7.23、7.25、7.86和7.95 mg/(g MLVSS.h);在降解的过程中DO浓度一直维持在较低的水平(<0.5 mg/L),pH值则呈先升高后降低的趋势;氨氮降解结束时,pH值和DO浓度同时升高。结果表明,改变曝气量会影响单级自养脱氮反应的进程,但对降解过程DO浓度值变化不大;DO浓度和pH值变化对氨降解结束具有指示作用。     

支撑气膜法脱除／回收垃圾渗滤液中氨氮

利用由微孔疏水性聚丙烯中空纤维制成的工业级膜组件对垃圾渗滤液中氨氮进行支撑气膜法脱除研究,考察了泡沫分离．石灰絮凝等预处理技术对垃圾渗滤液表面张力及COD值的处理效果,在此基础上研究了物料因素和操作因素对膜传质性能的影响,并对该工艺的长期操作稳定性进行了研究。实验结果表明该预处理技术不仅可显著提高垃圾渗滤液的表面张力,还可大大降低其色度和COD值。当进料流量为100L／h、进料氨氮浓度为1000～3000mg／L、硫酸吸收液流量为200L／h、硫酸浓度为6％～10％、温度为20～30℃时,支撑气膜过程（两级膜组件串联）可有效脱除垃圾渗滤液中99％以上的氨氮,同时得到含10％～15％硫酸铵的水溶液作为副产品。工业级支撑气膜组件在连续运行的2个月内保持了良好的传质稳定性。     

旋转填充床中Fenton＋O3氧化降解模拟阿莫西林废水

以旋转填充床（RPB）作为反应装置,研究了Fenton工艺与Fenton＋O3工艺处理模拟阿莫西林废水的效果,考察了FeSO4·7H2O的投加量、温度、旋转床转速、液体流量及pH对C0D去除率的影响。实验表明,Fenton＋O3工艺的COD脱除率及BOD5／COD相对于Fenton工艺分别提升26．7％和140％。该工艺在pH为3、温度为25℃、液体流量30L／h、气体流量2．5L／h、转速800r／min、H2O2的投加量为1mmol／L及Fe2＋投加量为0．4mm01／L的条件下,100mg／L的模拟阿莫西林废水中COD的去除率达到57．9％,BOD5/COD从0增加到0．36,满足后续生化处理要求。     

生物活性炭填料反应器处理含盐水体的硝化性能

以颗粒活性炭为填料,采用盐度梯度两步驯化法构建含盐水体生物滤器硝化功能,研究了生物滤器稳定后水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)、进水氨氮负荷和CODMn/N等对反应器硝化性能的影响。结果表明,25～27℃,盐度30的含盐水体生物滤器硝化功能构建需73 d,其中淡水生物滤器硝化功能构建需28 d,淡水驯化为盐度15的生物滤器需19 d,盐度15驯化为盐度30的生物滤器需26 d;实验条件下生物活性炭填料反应器中生物量达到146～742.1 nmolP/g-BAC;调节进水氨氮浓度2 mg/L左右时,最佳HRT为1 h,氨氮去除率达到84.98%,相应的氨氧化菌和硝酸菌氧吸收速率(oxygen uptake rate,OUR)分别为2.091和1.948 mg O2/(g-BAC.h);HRT为1 h时,随着进水氨氮负荷的加大,氨氮去除率逐渐降低,当进水氨氮负荷由0.12增加到0.48 g-N/(kg-BAC.d)时,氨氮去除率由84.98%降低到41.68%,同时氨氧化菌OUR由2.091降低到0.625 mg O2/(g-BAC.h);随着CODMn/N的升高,氨氮去除率下降,CODMn/N从1～8时,氨氮去除率由84.98%降低到53.64%,CODMn去除率却逐渐增加,由40.86%增加到93.59%,异养菌OUR随着CODMn/N升高呈上升趋势,最大达到0.914 mg O2/(g-BAC.h)。     

纳米铁-真养产碱杆菌柱实验去除硝酸盐

建立柱实验装置,探讨了反应柱中填加介质、硝酸盐的初始浓度及不同过水流速时硝酸盐的去除效果及产物的生成情况。4种不同材料,纳米铁、真养产碱杆菌、纳米铁与真养产碱杆菌简单混合体、纳米铁与真养产碱杆菌驯化培养5 d的复合体,分别与初始浓度为65 mg/L硝酸盐溶液反应。结果表明,经培养5 d的纳米铁-真养产碱杆菌复合体对硝酸盐的去除效果最佳,去除率可达到75%,且氨氮的生成量仅为2.99 mg/L;硝酸盐初始浓度分别为32、65和95 mg/L时,32mg/L的体系中硝酸盐的降解效果最好,去除率达78.9%且亚硝酸盐及氨氮的生成量分别为2.34 mg/L和2.89 mg/L,均低于另外2组;溶液流速为6.0 cm/h时,经驯化培养的纳米铁-真养产碱杆菌对硝酸盐的去除率达77%,当控制流速降至2.4cm/h时,亚硝酸盐氮的生成量降至0.34 mg/L。     

利用生物曝气滤池修复受污染水源

利用生物曝气滤池(BAF)对微污染水源水去除氨氮及有机物进行了试验研究。试验表明,在进水氨氮为6mg／L左右时,BAF可在8m／h的滤速下运行,氨氮去除率大于88％;在氨氮进水为2mg／L时,BAF可在16m／h的滤速下运行,氨氮去除率大于84％。BAF对水中的三氯甲烷前体物去除率较低(16％),对AOC的去除率为58％。BAF中载体上的生物膜主要聚集在表面的凹陷和孔洞处,不能完全覆盖载体表面。     

异养硝化细菌Alcaligenes sp.S3除氮特性及动力学

从湘江生活污水排污口分离纯化的一株菌Alcaligenes sp.S3,在氨氮浓度为400 mg/L时,经过192 h的降解,氨氮的去除率达到88%,并且NH2OH和NO2--N并没出现积累。在对不同浓度的氨氮进行一级动力学拟合时发现,只有氨氮浓度较高时才很好地符合,浓度为500 mg/L时R2达到0.9923。酸性环境对Alcaligenes sp.S3生长有抑制作用,在pH7.5～10生长较好。摇床转速对Alcaligenes sp.S3除氮影响不大,C/N过低或过高对Alcaligenes sp.S3除氮都有影响。     

Optimization of a wet scrubber with electrolyzed water spray—Part I: Ammonia removal

Electrolyzed water (EW) is an effective disinfectant with a wide range of pH. EW in acid range was proved to be an ammonia absorbent which make it valuable for wet scrubbers used in animal feeding operations (AFOs). This study aimed to optimize the design and operating parameters of a wet scrubber with EW spray for ammonia removal, based on the size distribution of droplets, the property of EW and the reduction efficiency of ammonia. The optimized parameters included droplet size, nozzle flow rates, pH and available chlorine concentration (ACC) of EW, nozzle number at single stage, stage number, initial ammonia concentration and air speed in the duct. The ammonia removal efficiency increased with the decrease of droplet size and the increase of flow rate. The pH values of EW showed significant influence on ammonia removal efficiency (P ? 0.05), while ACC of the EW showed no significant influence (P > 0.05). For inlet ammonia concentration of 70 ppm with one and three spray stages, the wet scrubber with EW (pH = 1.35) spray was able to reduce 55.8 ± 4.3 % and 97.2 ± 3.0 % of ammonia, respectively, when the nozzles with 0.9 mm orifice diameter operated at a flow rate of 1.20 L min^-1. Response surface analysis showed that orifice diameter, nozzle flow rate, and their combination were all significant factors impacting ammonia removal efficiency for both pH =1.35 and 5.50 at a 95% confidence level. Optimal ammonia removal efficiency was obtained at orifice diameter 0.9 mm and flow rate 1.20 L min^-1 within the selected range. The results of this study demonstrated that wet scrubber with EW spray could be a very effective and feasible ammonia mitigation technology for animal feeding operation.

Implications: It is difficult to effectively reduce ammonia emitted from the animal feeding operations (AFOs). Both the acidity and disinfection effects of electrolyzed water (EW) make it a potential absorbent used for spray in wet scrubber to reduce the ammonia and microorganisms. Based on some preliminary field test results, lab tests were conducted to optimize the design and operation parameters of a wet scrubber with EW spray to improve the ammonia removal efficiency. A better understanding of the application and influence factors of the wet scrubber with EW spray can contribute to effective mitigation of ammonia emission from animal houses and improve the atmosphere air quality.     

Comparative performance of flat sheet and spiral wound modules in the nanofiltration of reactive dye solution

Background and purpose

Besides the opportunities for reuse, stringent regulations and growing public awareness demand an enhanced quality of effluent from dye industries. Treatment of an aqueous solution of dye (reactive red 198) was carried out in a nanofiltration unit using both flat sheet and spiral wound modules to obtain a comparative performance evaluation in terms of permeate flux and quality.

Methods

Hydrophilized polyamide membrane with molecular weight cutoff of 150 was used for the experiments. Effects of trans-membrane pressure (TMP), feed concentration and addition of salt on permeate flux were investigated. Percent reduction of color, chemical oxygen demand (COD), total dissolved solid (TDS), and conductivity were determined to assess performance of the membrane.

Results

The maximum flux decline was 16.1% of its initial value at 490 kPa TMP with 50 ppm feed concentration in spiral wound module, whereas the same in flat sheet under same conditions was 7.2%. The effect of TMP showed a quasi-linear increase in flux with increasing pressure. Increased permeate concentration led to the reduction in observed retention of dye in the membrane. The average reduction in color, COD, and TDS were 96.88%, 97.38%, and 89.24%, respectively. The decline in permeate flux was more in case of spiral wound module compared to flat sheet. However, spiral wound module performed better in terms of color removal, COD reduction, and TDS removal.

Conclusion

Substantial removal of color was achieved in the nanofiltration experiments with a marked reduction in COD and TDS. The process allowed the production of permeate stream with great reutilization possibilities.