组合阳极联合气体扩散阴极电催化降解苯胺

采用气体扩散电极为阴极，钛基氧化物（Ti／SnO2-Sb2O5-IrO2）和金属铁构成组合阳极，构建了新型电化学氧化体系用于降解有机污染物。利用该氧化体系，在不同实验条件下考察了苯胺降解的效果与降解过程的相关规律。结果表明，阴极电位、铁阳极通电时间以及苯胺初始浓度均显著影响苯胺的降解效果。当阴极电位为-0．7V，pH3．0，铁阳极通电时间20min时，电化学处理200mg／L苯胺480min，TOC的去除效率达到80．4％，矿化电流效率（MCE）为8．6％，显示了该氧化体系具有良好的有机物降解能力。此外，苯胺降解过程中氨氮和硝态氮浓度的变化表明，苯胺分子中的氮主要转化为NH4和NO3^-。     

土壤渗滤介质系统去除雨水径流污染物

利用昆明当地的土壤在室内填装一个土柱渗滤系统，使用配水浓度模拟昆明市区雨水径流污染物浓度，进行去除雨水径流污染物的实验研究，考察系统对COD、TN、NH4＋、NO3^-、NO2^-和TP的去除效果。实验结果表明，该土壤渗滤系统对COD平均去除率为82．04％，对TN的平均去除率为22．64％，对NH；平均去除率为94．26％，但是对NO3^-、NO2^-去除效果较差，对TP平均去除率为96．95％；另外，系统长期运行导致下渗速度降低，出水效果反而变好。     

青萍生长特征及其对受污染河水的修复效果

以浮萍优势品种青萍（Lemna minor）为研究对象,开展受污染河水修复。分析了青萍在不同营养盐浓度条件下的生长特征,探讨了青萍对受污染河水的修复效果。在表面积为0.0095 m2的限制空间条件下,青萍在1、2和5 mg总氮（TN）/L营养液中的生长特征都能较好地服从Logistic生长模型,受制约的临界鲜重（FW）分别为1.20、1.36和1.36 g;青萍对受污染河水中氮磷污染物具有较好的去除效果,氨氮（NH＋4-N）的平均去除率、平均去除量和平均去除速率分别为56.87%、1.22 mg/d和0.0466 mg/（g FW·h）,正磷酸盐（PO3-4-P）的平均去除率、平均去除量和平均去除速率分别为66.95%、0.25 mg/d和0.0088 mg/（g FW·h）。根据相关性分析,进水NH＋4-N和PO3-4-P浓度与其对应去除量之间极显著相关;青萍FW与NH＋4-N去除速率之间显著负相关,但与PO3-4-P去除速率之间不存在显著相关性;NH＋4-N进水浓度与去除速率相关性不显著,但PO3-4-P进水浓度与去除速率显著正相关。     

阳极氧化联合电-Fenton氧化深度处理垃圾渗滤液

采用多孔碳素阴极、Ti/SnO2-Sb2O5-IrO2阳极构建电化学氧化系统用于渗滤液的深度处理。研究结果表明,所构建的电化学氧化系统通过阳极氧化和电-Fenton氧化2种机制降解有机污染物;处理过程中阴极表面形成的沉淀物对TOC和COD的衰减也产生了影响。在阴极电位为-1.0 V、Fe2+初始浓度为0.5 mmol/L的条件下,电化学处理120 min获得了58%的TOC去除;处理480 min COD去除率为55%,NH3-N去除率为99%,TN去除率为60%,色度几乎被完全去除。GC-MS分析结果表明,渗滤液中以腐殖质类物质为主的有机化合物被降解为分子量相对较小的有机物,直至完全矿化。联合阳极氧化和电-Fenton氧化机制的电化学处理方法为垃圾渗滤液深度处理提供了新的选择。     

电极-SBBR处理含铜有机污水

采用电极一SBBR系统去除Cu^2＋，考察了电流强度，IA竞争离子（阴离子SO4^2-、NO3^-、CL^-和阳离子Zn^2＋、Ph^2＋）、初始含Cu^2＋量及溶液pH值对除铜效除果的影响。结果表明，当电流强度为40mA时Cu^2＋去除率最高为98％。投加阴（SO4^2-、NO3^-、Cl^-）、阳（Zn^2＋、Pb^2＋）离子均会引起出水Cu^2＋浓度的增加，且Cl^-和Ph^2＋含量分别为45mg／L和30mg／L时对Cu^2＋去除的影响更为显著。进水Cu^2＋浓度为30mg／L时，Cu^2＋去除率最高为98．48％，当进水Cu^2＋≥70mg／L时，出水Cu^2＋浓度不能达标。酸性（pH4．0～4．5）与碱性（pH9．0～10．0）条件均不利于Cu^2＋的去除，且酸性条件的负面影响更显著．当pH为4．5～7．5时．Cu^2＋去除率最高为97．78％。     

厌氧氨氧化（ANAMMOX）生物滤池反应器的启动特性

采用平行对比实验，讨论不同实验条件下上向流厌氧氨氧化（ANAMMOX）滤池反应器的启动特性。对比条件为温度、接种污泥、联氨和羟胺。结果表明：温度是影响厌氧氨氧化细菌活性的主要因素；接种200mL具有活性的厌氧氨氧化污泥后，在避光、加热38℃、不控制联氨和羟氨的条件下，45d可成功启动厌氧氨氧化滤池反应器；反应过程NH4^＋N：NO2^-·N：NO3-N的化学计量摩尔比为1：1．17：0．30，其总氮去除率达到87．38％，总氮容积去除负荷可达到1．41kg／（m^3·d）。     

复合人工湿地对高污染性河流营养物的去除

为了研究复合人工湿地对高污染性河流营养物的去除效果，在西安皂河人渭处建立了一座占地约13334m。包括5组不同复合人工湿地工艺的中试系统。经过1年的实验研究表明，复合型人工湿地对COD、BOD。和ss有很好的去除效果，其去除率最高分别为（82．4±7．2）％、（97．1±1．7）％和（94±2．7）％，对于脱氮除磷而言，以水力停留时间4．1d的复合湿地系列4的处理效果最佳，对TN、NH3-N和TP的年去除率达（79．4±14）％、（79．2±13．7）％和（82．3±12）％。氮的去除效果受温度季节性变化影响较大，夏季平均水温高于19℃有更好的处理效果，磷的去除效果受温度影响不大；NO2-、NO3-去除率呈现负增长，在湿地尾端出现了不同程度的积累。     

低浓度三氯生废水的电化学去除效能

以钌铱电极做阳极、石墨片做阴极,建立了电化学反应器处理三氯生模拟废水,重点考察了电流密度、pH、电解质硫酸钠浓度对电化学反应器去除水中微量三氯生效能的影响规律。研究发现,随着电流密度增大,三氯生去除率会有所提高,但存在一定限度;总体上酸性或碱性条件下的处理效果优于中性条件,电解质浓度过高或过低都不利于三氯生的去除。计算出不同电解质浓度和电流密度下的能耗,探讨了三氯生的电化学去除机制。电化学反应器对三氯生模拟废水有较好的处理效果,当三氯生初始浓度为4mg·L~(-1)、电流密度为10mA·cm~(-2)、电解质Na_2SO_4浓度为0.025 mg·L~(-1)、中性条件下反应时间2h,三氯生去除率达70.7%,能耗为26.4kWh·g~(-1)。     

电化学法去除SO2/NOX的研究进展

本文对采用电化学方法去除SO2/NOx废气这一新的研究方法进行了综述.在用酞花青钴(CoPc)修饰的碳气体扩散电极上,SO2在空气中的体积百分数在20%以下时可以完全被氧化为硫酸,以连二硫酸盐(S2O2-4)作还原剂,Fe2+-EDTA作络合剂时,NO以90%以上的程度还原为NH+4与NH2(SO3H)等低价含氮化合物,产物中未见N2、N2O与NO2等气体,氧化产物SO2-3(或HSO-3)在Pb阴极上还原再生为S2O2-4.用Ce4+作氧化剂可将SO2/NO2氧化为相应的酸,还原产物Ce3+经电解氧化后循环使用.     

电化学法去除SO2/NOX的研究进展

本文对采用电化学方法去除SO2/NOx废气这一新的研究方法进行了综述.在用酞花青钴(CoPc)修饰的碳气体扩散电极上,SO2在空气中的体积百分数在20%以下时可以完全被氧化为硫酸,以连二硫酸盐(S2O2-4)作还原剂,Fe2+-EDTA作络合剂时,NO以90%以上的程度还原为NH+4与NH2(SO3H)等低价含氮化合物,产物中未见N2、N2O与NO2等气体,氧化产物SO2-3(或HSO-3)在Pb阴极上还原再生为S2O2-4.用Ce4+作氧化剂可将SO2/NO2氧化为相应的酸,还原产物Ce3+经电解氧化后循环使用.     

电化学脱硝过程参数的响应曲面优化研究

以Ti/IrO2-TiO2-RuO2为阳极,Cu/Zn合金电极为阴极,在无隔膜电解池中对这一新构造电极对的脱硝氮性能进行了研究。为了有效结合阴极硝氮还原能力和阳极氧化能力,采用响应曲面法中的Box-Behnken设计优化了对电化学脱硝过程有显著影响的4个重要因素:氯化钠含量、电流密度、pH和初始硝氮浓度。优化结果表明,相对于pH和初始硝氮浓度,氯化钠含量和电流密度对脱硝性能影响更大,而阴极硝氮还原性能主要受初始硝氮浓度、pH的影响。以6 h内电极对脱氮百分率为响应量,优化得最佳电化学脱硝过程参数为:氯化钠含量,1 g/L;电流密度,24.99 mA/cm2;pH,1.81;初始硝氮浓度100 mg/L。在此实验条件下,6 h内电极对脱氮百分率预测值为99.84%。通过3次重复验证实验,确认实际6 h内电极对脱氮百分率为91.34%。预测值与实测值两者相差不大,由此可知,Box-Behnken设计是一种优化电化学脱氮实验参数的有效方法,经过优化后的电极对具有较佳的脱氮效率。     

复合型人工湿地脱氮效能及其水力负荷影响规律

复合型人工湿地越来越多地被应用在面源污染管理中。不同类型的人工湿地对氮素的去除机理和去除性能是不同的。氮素在湿地生态系统中的去除受多种因素的影响和制约,不同的研究中氮素的去除效率变化较大。通过对韩国西部一复合型人工湿地中氮素的去除能力研究,分析了氮素的去除效率以及水力负荷对去除性能的影响,进而分析了人工湿地去除氮素的主要机理。结果表明,氨氮（NH＋4-N）、硝酸盐氮（NO-3-N）、凯式氮（TKN）和总氮（TN）的平均去除效率分别为13%、29%、35.3和26%。其中有机氮的去除是该复合型人工湿地中氮素去除的主要原因。水力负荷和先行干期天数对氮素的去除能力有一定影响。较长的先行干期天数和较低水力负荷可以提高氮素的去除效率。     

Plackett-Burman法筛选污水中氨氮去除的主要影响因素

结合生产实际运行数据,分析了深圳市某污水处理厂A2O生物处理单元、AB生物处理单元、微絮凝过滤单元和次氯酸钠消毒单元等对氨氮的去除效果,采用基于蒙特卡罗(Monte-Carlo)模拟的概率统计方法对该厂再生水中氨氮符合相应标准的概率(保障率)进行了定量计算。结果表明,氨氮存在较大的超标风险,对此采用Plackett-Burman设计对全流程处理工艺中影响氨氮去除效果的因素进行了研究,筛选出了主要控制因子:混合液回流比、过滤池聚合氯化铝(PAC)投加量和接触池中次氯酸钠投加量,为进一步优化工艺参数提供了重要理论依据和实践基础。     

用活性填料催化氧化-硝酸吸收法脱除氮氧化物的研究

为了提高硝酸吸收氮氧化物的效率，对活性填料催化氧化-硝酸吸收NOx进行了研究。结果表明：活性填料能明显提高NOx的吸收效率；当NOx中NO2体积百分含量增加，其吸收效率增加；随进气浓度和液气比的增大，NOx吸收效率增加；随NO2浓度的增加，NO的吸收效率先增加后减少，在NO／NO2为3时，NO吸收效率最高；随NO的增加NO2的吸收效率先增加后减少，在NO／NO2为0．6～1之间，NO2的吸收效果较好。     

鸟粪石结晶法回收垃圾渗滤液氨氮研究

采用MgSO₄·7H₂O和Na₂HPO₄·12H₂O使NH₃-N生成MgNH₄PO₄·6H₂O（鸟粪石）结晶沉淀法回收渗滤液中NH₃-N。考察了pH值、反应时间、药剂配比对NH₃-N去除率的影响。结果表明，鸟粪石结晶回收NH₃-N反应的适宜pH值为9～9.5之间，过高的pH会破坏鸟粪石晶体结构，导致固定氨从MgNH₄PO₄中游离出来，不利于氨氮的去除。在pH值为9.5、反应时间为25 min、Mg²⁺∶NH⁺₄∶PO^3-₄=1.5∶1∶1.5的最佳条件下，渗滤液中NH₃-N浓度由初始3 500 mg/L,经结晶沉淀后降低至175 mg/L，去除率达95%。鸟粪石结晶沉淀过程中几乎不吸收重金属，同时回收了氨氮，其沉淀产物鸟粪石是一种优良的缓释肥原料。     

硝态氮为惟一氮源时异养微生物增长特性

采用SBR研究了缺氧条件下硝态氮为惟一氮源时异养微生物的增长特性。结果表明,异养微生物能利用硝态氮作为氮源进行增殖。当进水COD浓度为1 400 mg/L,硝态氮浓度为280 mg/L时,COD和硝态氮的去除率分别达到97%和99%;污泥中微生物的含氮量为8.8%,低于常规利用氨氮作为氮源的微生物;在实验条件下活性污泥的产率系数为0.30 g VSS/g COD。反硝化菌可利用硝态氮作为氮源进行细胞合成对含硝氮的废水处理具有重要意义。一方面由于无需投加氨氮降低了废水处理成本,另一方面由于污泥产率低,降低了污泥处理成本。     

用活性填料催化氧化-硝酸吸收法脱除氮氧化物的研究

为了提高硝酸吸收氮氧化物的效率,对活性填料催化氧化-硝酸吸收NOx进行了研究.结果表明:活性填料能明显提高NOx的吸收效率;当NOx中NO2体积百分含量增加,其吸收效率增加;随进气浓度和液气比的增大,NOx吸收效率增加;随NO2浓度的增加,NO的吸收效率先增加后减少,在NO/NO2为3时,NO吸收效率最高;随NO的增加NO2的吸收效率先增加后减少,在NO/NO2为0.6～1之间,NO2的吸收效果较好.     

Pressurized CO2/zero valent iron system for nitrate removal

A fluidized zero valent iron (ZVI) reactor pressurized by CO(2) gas for controlling pH was employed for nitrate reduction. The proposed CO(2) pressurized system potentially has advantages of using less CO(2) gas and reaching equilibrium pH faster than CO(2)-bubbled system. However, due to weak acid nature of carbonic acid, system pH gradually increased with increasing oxidation of ZVI and reduction of nitrate. As pH increased with progress of reaction, nitrate removal rate decreased continuously. The results indicate that nitrate removal efficiency increases with increasing initial ZVI dosage but reaches plateau at ZVI doses of higher than 8.25gl(-1), and initial nitrate concentration up to 100mg l(-1) as N has minimal impact on the removal efficiency. Unlike the fluidized system with pH control by strong acid reported in our pervious study, near 100% of nitrogen recovery was observed in the current process, indicating that nitrate reduction by ZVI with different pH controlled mechanisms will have different reaction routes.     

Gaseous ammonia uptake in compost biofilters as related to compost water content

Sewage sludge and yard waste compost were used as biofilter materials and tested with respect to their capacity for removing ammonia from air at different water contents. Ammonia removal was measured in biofilters containing compost wetted to different moisture contents ranging from air dry to field capacity (maximum water holding capacity). Filters were operated for 15 days and subsequently analyzed for NH3/NH4+, NO2-, and NO3-. The measured nitrogen species concentration profiles inside the filters were used to calculate ammonia removal rates. The results showed that ammonia removal is strongly dependent on the water content in the filter material. At gravimetric water contents below 0.25 g H2O g solids(-1) for the yard waste compost and 0.5 g H2O g solids(-1) ammonia removal rates were very low but increased rapidly above these values. The sewage sludge compost filters yielded more than twice the ammonia removal rate observed for yard waste compost likely because of a high initial concentration of nitrifying bacteria originating from the wastewater treatment process and a high airwater interphase surface area that facilitates effective ammonia dissolution and transport to the biofilm.