人工湿地型微生物燃料电池处理啤酒生产废水

采用人工湿地型微生物燃料电池处理啤酒生产废水,考察了啤酒生产废水中不同COD浓度条件下(475、1 968、5 640 mg·L~(-1))人工湿地型微生物燃料电池对COD和氨氮的去除效果,评估了在此过程中微生物燃料电池的产电性能。研究表明,当COD浓度为1 968 mg·L~(-1)时,人工湿地型微生物燃料电池对COD的去除率最高,达到93.5%;氨氮去除率随COD起始的增加而增加,当进水浓度为5 640 mg·L~(-1)时,氨氮去除率达到70.8%。对产电性能而言,当进水COD浓度为1 968 mg·L~(-1)时,人工湿地型微生物燃料电池产电量最高,其最大电压、功率密度和电流密度分别达到280 mV、24.2 mW·m~(-2)和220 mA·m~(-2)。利用人工湿地型微生物燃料电池处理啤酒生产废水具有一定的可行性,在处理污染物的同时产电,弥补了处理过程中的能源消耗,对废物资源化具有很好的应用前景。     

以养殖废水为底料的微生物燃料电池产电性能与水质净化效果

以养殖场沼泥为接种物,构建了乙二胺、三氯化铁改性碳毡阳极的单室无膜微生物燃料电池,探讨了2种阳极改性电池的产电规律,考察了其去除养殖废水中COD、氨氮的效果以及臭味的表观性状变化。结果表明,以葡萄糖为底物时,乙二胺、三氯化铁改性阳极微生物燃料电池在启动20 d和22 d后分别达到稳定,输出电压分别为0.514 V和0.527V(外阻为500Ω),对应输出功率密度分别为332 mW/m2和349 mW/m2。逐渐增大废水投加比例至原水时,2个电池的最大功率密度分别为208 mW/m2和158 mW/m2,COD去除率分别为85%和78%,氨氮去除率分别为52%和45%。此外,养殖废水的臭味去除效果明显。因此,构建的2种改性阳极微生物燃料电池可以利用养殖废水产电,同时使水质得到一定程度的净化。     

炼油废水微生物燃料电池启动及影响因素

以炼油废水为碳源,构建双室填料型微生物燃料电池,考察接种液、外接电阻等电池启动条件,以及电导率、pH值和缓冲溶液强度等溶液性质对电池产电性能的影响。利用微生物燃料处理炼油废水,COD去除率(52±4)%,含油量去除率(81.8±3)%;利用废水中存在的原生菌即可启动电池,但启动期长,外加接种液可快速启动电池;启动时外接电阻的大小对电池稳定运行后的输出功率有明显影响,对电池内阻影响相对较小,当启动外接电阻为2 000Ω,电池输出功率最大,为288 mW/m3;随阳极溶液电导率电池增大,电池内阻降低,输出功率升高;pH值变化对电池阳极电势影响较大,进而影响电池输出,当溶液pH为9时,电池输出电压最大(388 mV),pH过高或过低均不利于电池产电;随着缓冲强度的增大,电池输出电压增大,且PBS缓冲强度的增大可从电导率增大和改善质子传递条件两方面提高电池的输出功率。     

UV/Fenton法处理间-甲酚废水

利用UV/Fenton工艺对模拟间-甲苯酚废水进行了处理,研究了H2O2加入量、FeSO4加入量、pH、原水初始COD值、环境温度、反应时间等因素对COD去除率的影响.实验表明:间-甲苯酚浓度为100mg/L、初始COD值251 mg/L的废水,在30℃下,pH为4.Q,[H2O2]/[Fe2 ]=15(质量浓度比),紫外灯照射3 h后,COD去除率达86.3%,若再经Ca(OH)2絮凝沉降,则COD去除率提高到92.6%.同时,对Fenton及UV/Fenton的处理效果进行了比较,实验表明:UV/Fenton的处理效果明显优于Fenton法.     

微生物燃料电池降解邻苯二甲酸酯及同步产电特性

构建双室微生物燃料电池(MFC)装置,研究了分别以乙酸钠(NaAc)作单一燃料和乙酸钠+邻苯二甲酸酯(PAEs)作混合燃料条件下,MFC的产电性能及其对邻苯二甲酸酯的去除效果。结果显示,微生物燃料电池对邻苯二甲酸酯类废水的化学需氧量(COD)的总去除率可达89%~94%,对邻苯二甲酸酯的去除率均在70%以上。以2 g·L~(-1)NaAc+10 mg·L~(-1)PAEs作混合燃料时,MFC获得最大(面积)功率密度58.78 mW·m~(-2),电池内阻213.50Ω。实验结果表明,MFC能够利用高浓度邻苯二甲酸酯作燃料在实现高效降解的同时稳定地向外输出电能这为环境激素类难降解有机物的高效低耗处理提供了一种新的研究思路。     

H2O2对COD测定的干扰及消除研究

COD是表征水体有机物污染状况的重要参数,而实际水样成分复杂往往对COD测定产生干扰,其中H2O2尤为明显。通过实验分析H2O2对COD干扰状况并提出消除干扰的措施。研究表明,H2O2作为还原剂使COD测定值高于实际值;H2O2浓度与COD之间呈现线性关系,R2为0.999 7,线性方程为y=0.466 4x+0.249 5,1mg的H2O2能引起0.466 4mg的COD变化。在低、高2种浓度的COD标准溶液体系中,线性方程计算的ΔCOD1(即H2O2引起的COD变化值)与ΔCOD2(COD测定值与原水COD的差值)差值为原水COD的1.28%～11.80%、0.16%～5.95%;在低、高2种浓度的工业废水体系中,线性方程计算的ΔCOD1与ΔCOD2差值分别为0.1～5.9、32.7～75.6mg/L,为原水COD的1.28%～14.00%、2.35%～5.44%;在生活污水体系中,线性方程计算的ΔCOD1与ΔCOD2差值为6.8～30.3mg/L,为原水COD的2.98%～13.40%。通过线性方程,较好地反映出实际的COD差异,可以消除H2O2对COD测定的干扰。该方法简单准确,能够较好地反映实际水样的COD情况。     

UV/Fenton法处理间-甲酚废水

利用UV/Fenton工艺对模拟间-甲苯酚废水进行了处理,研究了H2O2加入量、FeSO4加入量、pH、原水初始COD值、环境温度、反应时间等因素对COD去除率的影响.实验表明：间-甲苯酚浓度为100mg/L、初始COD值251 mg/L的废水,在30℃下,pH为4.Q,[H2O2]/[Fe^2＋]=15（质量浓度比）,紫外灯照射3 h后,COD去除率达86.3%,若再经Ca（OH）2絮凝沉降,则COD去除率提高到92.6%.同时,对Fenton及UV/Fenton的处理效果进行了比较,实验表明：UV/Fenton的处理效果明显优于Fenton法.     

电絮凝处理煤层气产出水

采用电絮凝法处理煤层气产出水,通过铁和铝2种电极材料的处理效果的比较,选择铝电极进行实验,研究了电极间距、原水pH值以及电流密度等因素对电絮凝处理效果的影响。实验结果表明,电絮凝法对煤层气产出水的化学需氧量(COD)和固体悬浮物(SS)具有良好的去除效果,原水pH接近中性时处理效果较好,电絮凝处理过程中不需添加可溶性盐和改变pH值。实验中确定的电絮凝处理条件为:电极间距1 cm,电流密度30 A/m2,反应10 min后,出水的COD、SS分别为9.6 mg/L和8.5 mg/L,去除率分别达到75.1%和88.8%,出水pH为7.8,电能消耗为1.75 kWh/m3。     

聚合氯化铝与粉末活性炭联合强化混凝处理垃圾渗滤液

研究了联合粉末活性炭与聚合氯化铝(PAC)强化混凝对垃圾渗滤液原水的处理效果。结果表明,在原水COD为4 100 mg/L、浊度为147 NTU、UV254为20的条件下,粉末活性炭的加入可以有效增加垃圾渗滤液中有机物的去除率,PAC投加量为0.6 g/L时,投加0.6 g/L粉末活性炭,COD的去除率由21.6%提高到29.1%,UV254去除率由29.8%提高到39.9%,剩余浊度由138 NTU降到133 NTU。该强化混凝过程使原水中溶解性小分子有机物的去除率提高显著,PAC投加量为0.6 g/L时,投加0.6 g/L粉末活性炭,在分子量小于1 kDa的范围内,UV254去除率由2.9%上升为10%。     

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.     

不同运行条件对微生物燃料电池产电性能的影响

以双室微生物燃料电池为研究对象,改变活性污泥MLSS值、营养物质的量、营养物质种类、温度等运行条件,测量24 h内COD值、细菌数目和电压值,进而研究不同运行条件对微生物燃料电池运行初期产电性能的影响。结果表明:在其他同等条件下,只改变MLSS值时,MLSS值越大,产电性能愈佳,只改变葡萄糖浓度时,当葡萄糖浓度为60 mg/m L时,产电性能最佳,最大电压和功率密度可达224.8 m V和505 m W/m3,只改变营养物质种类时,当加入低糖和C源营养物质时,产电性能较佳,只改变运行温度,当温度为37℃时,产电性能最佳,最大电压和功率密度可达231.5 m V和535 m W/m3;改变上述条件时,细菌数目与MFC的产电性能呈显著正相关关系。     

UV/H_2O_2/TiO_2联合水解酸化+MBR工艺处理亚砜废水

二甲基亚砜(DMSO)废水因其COD高、可生化性差的特性而较难处理。本实验以采用硫酸二甲酯法生产DMSO的某化工厂废水为研究对象,设计并建立了组合式光催化氧化装置联合水解酸化+MBR工艺的中试系统,探讨了组合式光催化氧化装置、氧化剂投加量、pH、反应时间和水力停留时间对系统处理效果的影响。结果表明,组合式光催化氧化装置可有效提高DMSO废水的可生化性。最优工艺参数为:按H2O2与原水COD质量浓度比为2∶1投加H2O2,在pH值为4、反应时间为6 h、水力停留时间为4 h的条件下,该系统对原水COD(5 000 mg/L)去除率大于98%,出水COD达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)一级要求。     

餐厨垃圾混菌发酵制备燃料乙醇

以校园餐厨垃圾为原料,利用根霉和枯草芽胞杆菌进行糖化预处理,再接种啤酒酵母发酵产乙醇。通过单因素实验,以乙醇产量为响应值,对发酵条件进行优化。实验结果表明:乙醇产量最佳的发酵条件为:当底料含水率为22.79%,啤酒酵母接种量为15%,30℃培养条件下,经过5 d发酵,乙醇产量最高可达到6.67%。选用餐厨垃圾丰富了燃料乙醇的取材途径,实现了原材料的多元化,采用微生物预降解原材料为实现高产乙醇奠定了基础。     

微生物燃料电池驱动的光电催化降解甲基橙

实验制备出了具有光催化性能的Cu2O纳米线电极,对比研究了Cu2O电极在光催化、微生物燃料电池驱动的电催化和微生物燃料电池驱动的光电催化反应过程中对甲基橙溶液的降解效果的影响。实验结果表明,微生物燃料电池驱动的光电催化反应对甲基橙的降解效果最好,当溶液p H为3、外加偏压为0.7 V、反应时间为40 min时,对甲基橙的降解率可以达到83%。实验首次利用微生物燃料电池作为外界驱动电压光电协同降解了甲基橙,证明在微生物燃料电池产生的较低电压也可以对光电极催化降解污染物的效率有提升。     

A~2/O耦合MFC工艺的启动及C/N对其产电性能的影响

为了达到在处理生活污水的同时可以产生电能的目的,研究了微生物燃料电池与传统的A2/O工艺相耦合的性能。实验中启动电阻为1 000Ω,经过37 d的间歇式培养,系统成功启动,最大电压达到574 m V,对COD和氨氮的去除率分别达到了92.9%和72.1%。启动成功后外阻改为100Ω,采用连续进水方式考察不同C/N对系统产电及污水处理效果的影响。实验取C/N分别为3、4、2和6,结果表明,C/N为4.2时系统达到最大电压为534 m V,对COD的去除率达到了96.1%~97.1%,C/N对氨氮的去除率影响不大。实验说明,MFC耦合A2/O工艺在产电和处理废水方面具有一定的发展潜力。     

产朊假丝酵母处理马铃薯淀粉废水

研究了pH、接种量、无机盐(通过加入磷酸二氢钾进行无机盐补充)及DO等对产朊假丝酵母处理马铃薯淀粉废水的影响.结果表明.在pH为5.0、产朊假丝酵母接种量为10%(体积分数)、磷酸二氢钾(质量分散为0.1%)加入量为0.5 g/L、废水不灭菌的条件下,废水处理效果和产朊假丝酵母生长最佳.且当废水COD为5 074 mg/L时,COD去除率达到74.86%,同时可获得2.23g/L的单细胞蛋白.产朊假丝酵母处理马铃薯淀粉废水的最佳条件的实验研究对实现马铃薯淀粉废水资源化利用提供了理论参考.     

不同阳极微生物燃料电池产电性能的比较

微生物燃料电池在处理废水的同时可以产生电能,有希望同时解决废水再利用和能量再产生的问题。采用单室无膜空气阴极微生物燃料电池,处理模拟生活污水,探讨MFC处理模拟废水的效果。研究了以碳布(MFC1)、碳布负载碳纳米管(MFC2)、碳纳米管(MFC3)和泡沫镍(MFC4)作为4种不同的阳极材料,对MFC系统的启动、内阻和产电特性进行比较。结果表明,4种不同阳极MFC在水力停留时间24 h的条件下,对COD有很好的去除作用,其中MFC2的COD去除效率最大,为91.4%。在不影响MFC系统处理废水效果的前提下,实验得到4种阳极MFC系统中MFC2具有最小的内阻,为173.7Ω;并且其功率密度也大于其他3种MFC,达到401.2 mW/m2。     

玉米秸秆生物炭电极用于微生物燃料电池脱硫反硝化性能

研究了玉米秸秆生物炭作为微生物燃料电池电极的性能。阳极以S^2-为单一电子供体,阴极以NO3^-为电子受体,以碳毡为对照电极,考察玉米秸秆生物炭电极用于生物燃料电池同步脱硫反硝化的电化学性能、产电性能以及污染物去除能力,分析了不同硫氮质量浓度比对生物炭电极微生物燃料电池脱氮除硫效率以及输出电能的影响。结果表明,玉米秸秆生物炭电极微生物燃料电池实现了更高的交换电流密度(22.42×10^-3 A·cm^-2)和更低的电荷转移电阻(4.24Ω)。与碳毡电极相比,玉米秸秆生物炭电极微生物燃料电池最大输出电压和最大功率密度分别提升了18.91%和16.67%。当硫氮比为5:4时,反应器脱硫反硝化和产电能力最佳。阳极室S^2-出水质量浓度由120 mg·L^-1降至1.08 mg·L^-1,去除率为99.1%,其中76.52%转化为SO₄^2--S,阴极室NO₃^--N去除率...     

铁屑过滤+H2O2预处理难降解染料废水的研究

介绍了铁屑过滤+H2O2预处理难降解染料废水实验研究结果.采用铁屑过滤微电解法预处理难降解染料废水,当进水pH为4,停留时间为8 min时,出水BOD5/COD较原水提高0.2-0.3;若在铁屑过滤进水中加入H2O2(30%)8‰投加量,可使废水可生化性得到显著改善,有利于后续采用生化法处理.     

铁炭微电解法深度处理燃料乙醇生产废水

采用铁炭微电解法深度处理燃料乙醇生产废水,考察了初始pH、水力停留时间、铁炭质量比和曝气量对废水处理效果的影响,并对该技术应用于燃料乙醇废水深度处理的经济性进行了评价。结果表明,在初始pH值3.5、水力停留时间40 min、铁炭质量比2∶1、曝气量为1 m3/h时,获得了较好的处理效果,废水经处理后,COD均值为37.8 mg/L,BOD5为13.9 mg/L,色度为10.1倍,浊度为1.2 NTU,达到工业用水回用的标准(GB/T 19923-2005)。将此工艺应用于燃料乙醇生产废水的处理,处理费用约为1.46元/t,具有较好的社会、经济和环保效益。