高级催化氧化法降解4BS模拟染料废水

用煤灰渣加入活性组分复合成催化剂、H2O2作为氧化剂的高级催化氧化法降解4BS模拟染料废水.结果表明,高级催化氧化法可以有效降解4BS.当pH=4、H2O2投加量为0.46 mL/L、反应100 min时,脱色率达98%,同时COD去除率可达83%以上.催化剂运转时间累计达到500 h,脱色率和COD去除率分别保持为98%和83%,未发现有活性下降现象.本研究为染料废水的处理提供了一种经济有效的方法.     

褐煤腐殖酸吸附脱除废水中活性艳红的研究

采用褐煤腐殖酸吸附脱除废水中染料活性艳红X - 3B,研究了吸附动力学、吸附等温线、腐殖酸投加量和溶液pH值对废水脱色效果的影响.结果表明:褐煤腐殖酸对废水中染料活性艳红X-3B的吸附符合二级速率方程;染料的吸附等温线数据都可用Henry方程、Freundlich方程和Langmuir方程描述;废水中染料脱色去除率随腐殖酸投加量的增大而增大,但去除率的变化随投加量增加而降低;废水中染料脱色去除率随着pH值的减小而增大,直至pH =0.5时,去除率达到最大,为100%.说明在一定的条件下,褐煤腐殖酸对废水中染料活性艳红X -3B有一定的去除效果.     

培养方式、外源物对混合菌群DDMY2脱色蒽醌染料RB19的影响

为寻找最佳培养条件及外源物强化蒽醌染料活性艳蓝19(RB19)的微生物脱色效果,同时探究最适外源物对微生物功能酶活性及群落结构的影响,以揭示其微观作用机制,以经茶叶渣驯化而来的混合菌群DDMY2为作用微生物,将其置于不同培养方式、不同外源物条件下(复合激活剂、不同氮源、碳源等)与RB19作用,并计算脱色率.通过酶活检测、高通量测序方法,研究在菌群DDMY2对RB19脱色过程中,复合激活剂A(Activator,A)对DDMY2主要功能酶活性和菌群结构的影响.结果表明,微氧条件下菌群DDMY2对RB19(200 mg/L)在72 h的脱色率达到80.25％,比富氧条件高36.37％.加入复合激活剂A能够有效提高脱色效率,且在初期促进作用明显,样品"DDMY2+A"在24 h的脱色率较样品DDMY2高出9.38％.酵母提取物为最佳外加氮源,而外加碳源对染料脱色效率无明显提升效果.同时,Mn2+和氧化还原介体ABTS(2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)与复合激活剂A联用可使脱色效率进一步提升约5.41％.RB19的脱色效率与菌群胞外偶氮还原酶、醌还原酶活性有关,加入复合激活剂A可显著提高细菌胞外偶氮还原酶活性.高通量测序结果显示,与未加复合激活剂A的混合菌群DDMY2相比,加入复合激活剂A对混合菌群DDMY2群落结构有明显地影响,可使得肠杆菌属、产碱菌属等功能微生物更好地进行富集.因此适合的外源物(如酵母提取物、Mn2+和氧化还原介体ABTS、复合激活剂A等)能够显著提升菌群DDMY2对RB19的脱色效率,其微观作用机制主要是通过提高菌群功能酶活性及富集优势功能菌属以提高其脱色效率,为强化蒽醌染料微生物脱色效果提供新思路.     

模拟印染废水缺氧-好氧处理过程中溶解性有机物组分分析及生物毒性变化

建立实验室规模缺氧-好氧反应器对含工业纺织染料模拟印染废水进行处理。通过XAD-8树脂将缺氧出水和好氧出水水样中溶解性有机物分离成不同组分,特征分析表明,2种水样中亲水性物质溶解性有机碳(Dissolved Organic Carbon,DOC)含量最高,疏水中性物质芳香化合物含量和所含有机物芳香化构造程度最高。采用发光细菌法和SOS/umu试验分别对水样急性毒性和遗传毒性进行检测,结果表明,缺氧处理使水样急性毒性和遗传毒性显著升高(p0.05),而好氧处理后急性毒性和遗传毒性均有所降低。缺氧出水和好氧出水水样中主要遗传毒性成分为疏水酸性物质和疏水中性物质。研究表明,整个缺氧-好氧处理工艺对废水脱毒效果不显著。     

周期换向电凝聚法处理染料废水的脱色机理研究

利用金属铝或铁做电极电凝聚法处理印染的废水过程中,存在阳极板易钝化而影响脱色效果、处理效率低下等问题.理论分析表明,采用周期换向电源和金属铁、铝分别作为两极,电化学法处理染料废水,可以有效防止电极钝化,提高处理效率.以活性黑KN-B模拟染料废水为例,采用自行设计的周期换向电源,铝板和铁板为反应电极,对周期换向电源电凝聚法处理染料废水的脱色机理进行了研究.结果表明:该方法对活性黑KN-B模拟染料废水的脱色率在99%以上,起脱色作用的主要有电解还原氧化、气浮及金属离子絮凝等过程,且周期换向电源能有效防止采用铝铁电极电化学处理染料废水过程中出现的阳极钝化现象.     

改性花生壳活性炭的制备及其对活性艳蓝X-BR的脱色研究

以花生壳为原料,用3种不同制备类型的花生壳活性炭做对比实验,对活性炭制备时的活化状态、炭化温度、炭化时间以及脱色时的吸附时间和投加量等因素进行了探讨,研究了改性花生壳活性炭对活性艳蓝X-BR染料溶液的脱色效果。结果表明,炭化温度为450℃,炭化时间为3 h,先用磷酸活化然后炭化制得的活性炭性能最为优良;其对活性艳蓝溶液进行脱色时的最佳投加量为4 g/L,反应时间为2 h。     

微电解法对高浓度染料废水的脱色作用研究

以难生化降解的甲基橙为实验染料,采用铁碳微电解法对高浓度染料废水脱色进行模拟实验.主要研究了水力停留时间(HRT)、温度和pH值对色度去除率的影响和铁碳床的再生条件.室温(20℃)条件下,最佳实验条件为:HRT=30 min,pH=5-6,铁碳床运行周期为20 h.废水温度提高有利于提高脱色效果.实验结果表明,400mg/L的甲基橙实验水样,在最佳实验条件下经过微电解法处理,色度去除率可达85%以上,CODCr去除率达到30%左右.在相同实验条件下,铁碳微电解法处理混合染料废水,色度去除率降低到64.7%.铁碳床运行失效后,用6%～8%的稀硫酸循环再生1 h,可继续使用,运行效果良好,但运行周期有所缩短.     

间接阳极氧化处理活性橙X - GN模拟染料废水的研究

采用间接阳极氧化处理活性染料模拟废水,以自制钛基IrO2电极为阳极,石墨为阴极,NaCl为支持电解质,考察了Ti/IrO2电极间接阳极氧化活性橙X - GN模拟废水的处理效果,研究了pH值、电压、电解时间及NaCl投加量对其降解效果的影响.结果表明,在pH值为3,电压为20V,NaCl投加量为2.5 g/L,室温条件下,电解30 min后该染料的脱色率达到100％,电解60min后COD去除率可达68％.在本试验条件下,染料通过电解产生的Cl2、ClO -、HClO等物质间接氧化降解.为探讨电化学氧化降解活性橙X - GN的过程,对该染料的降解过程进行UV - Vis光谱分析,初步探讨了该染料的降解规律.在电解过程中,染料的发色偶氮共轭体系首先被破坏,染料溶液的颜色逐渐褪去;经偶氮双键形成的共轭体系被破坏的同时,染料结构中的苯环结构、均三嗪结构以及萘环结构也遭到破坏,UV - Vis光谱中各基团的特征吸收峰基本消失;反应60 min后,UV - Vis光谱中已无明显吸收峰,表明该染料降解效果较好.     

铁阳极电凝聚法处理活性黑KN-B染料废水能耗分析

对铁阳极电凝聚处理活性黑KN-B染料废水过程中影响电能消耗的因素进行了分析.结果表明:电流密度、染料废水初始pH、染料废水温度、染料废水初始浓度和电解质浓度对能耗均有明显影响,并得到能耗与电流密度、染料废水初始浓度、氯化钠电解质浓度之间指数的曲线方程.脱色效率受温度的影响较小,电流效率受电解质浓度以及染料废水初始的pH影响较大;对于质量浓度为50 mg/L的活性黑KN-B染料废水,在电流强度为20.83 A/m2,电解温度为25℃,硫酸钠浓度为0.01 mol/L,pH为7.13的条件下,染料废水脱色率达93%,染料脱色电能消耗为4.14(kW-h)/kg,电流效率为105.29%.     

混凝气浮与混凝沉淀工艺处理低温低浊水水库水试验对比

采用中试试验对比研究了混凝-气浮与混凝-沉淀工艺对鹊山水库典型低温低浊水的处理效果。试验采用聚合氯化铝铁混凝剂,对气浮工艺PAFC投加量采用5 mg/L(以Al3+计),较沉淀工艺投加量低17%。连续试验表明,气浮工艺处理低温低浊水优于沉淀工艺,对浊度、颗粒数、CODMn、UV254、DOC的去除率分别高7.7%、12.8%、3.9%、5.1%和8.5%。     

Evaluating the efficacy of alumina/carbon nanotube hybrid adsorbents in removing Azo Reactive Red 198 and Blue 19 dyes from aqueous solutions

Concerning the high volume of wastewater containing dye in Iran and its adverse effects, it is necessary to develop scientific solutions for treating these wastewaters. The aim of this study was to evaluate the efficiency of the alumina-coated multi-walled carbon nanotubes in removing the Reactive Red 198 (RR 198) and Blue 19 (RB 19) dyes. Synthetic samples including dye with different concentrations were prepared. These samples were put in contact with different contents of alumina/multi-walled carbon nanotubes, in different pH values, in different contact times, different temperatures and the presence of sodium sulfate or sodium carbonate. The optimum pH, dye concentration and temperature for removal of the two dyes was 3, 50 mg l⁻¹ and 25 °C, respectively. The optimum adsorbent dose for removal the RR 198 dye was 0.5 g l⁻¹ and for Blue 19 was 0.4 g l⁻¹. The optimum contact time for RR 198 was 150 min and RB 19 was 180 min. In this condition, maximum removal efficiency for RR 198 and RB 19 was 91.54% and 93.51%, respectively. The adsorption study was analyzed kinetically, and the results revealed that the adsorption fitted a pseudo-second order kinetic model. According to these results alumina/multi-walled carbon nanotubes can effectively remove RR 198 and RB 19 from aqueous solutions.     

蛋白泡沫灭火剂及其组分的生物降解试验

采用呼吸计量法考察蛋白泡沫灭火剂组分对其降解性的影响,明确几种国内典型蛋白泡沫灭火剂的生物降解性能。20 d快速生物降解试验结果表明:水解蛋白浓缩液易于生物降解,防腐剂苯酚的添加不会抑制蛋白泡沫灭火剂的生物降解,泡沫稳定剂硫酸亚铁则会对蛋白泡沫灭火剂的生物降解有所影响;6种市售典型蛋白泡沫灭火剂的20 d生物降解率均超过60%,抗溶型蛋白泡沫灭火剂的生物降解性普遍较高;国内蛋白泡沫灭火剂产品的20 d生物降解率远高于国外同类产品,在生物降解性能方面比国外同类产品更具有优势。     

Cu/γ-Al2O3的制备及对活性艳红X-3B的脱色性能研究

为实现活性染料X-3B废水在常温常压下高效地脱色,以过渡金属为活性组分、活性氧化铝(γ-Al_2O_3)为载体,采用等体积浸渍法制备了一系列M/γ-Al_2O_3(M=Cu2+、Fe3+、Zn2+、Mn2+)负载型催化剂,并考察其对活性艳红X-3B模拟染料废水的脱色性能,同时考察了活性组分、焙烧温度、负载量、催化剂投加量、氧化剂用量及pH值等因素对活性艳红X-3B脱色性能的影响规律。结果表明,常温常压下,以Cu2+为活性组分,焙烧温度为350℃、负载量为4%(质量分数)、氧化剂H_2O_2浓度为58 mmol/L、催化剂投加量为1.2 g/L、pH值为5~7、反应50 min时,催化剂对活性艳红X-3B废水的脱色效果最佳,脱色率可达95%以上。平行试验表明,Cu2+的存在可增加载体表面的吸附中心,H_2O_2可分解产生HO·,当两者共存时,活性艳红X-3B在催化剂表面主要发生化学吸附与催化氧化两种反应过程,且染料在Cu/γ-Al_2O_3上发生的吸附作用明显大于H_2O_2分解产生HO·而引发的催化氧化作用。动力学试验表明,活性艳红X-3B反应过程动力学模型与初始质量浓度有关,大于等于200 mg/L时,符合准一级动力学方程。     

污水处理与回用过程对生态毒性的削减和水质安全评价

利用发光细菌急性毒性试验、藻类生长抑制试验、斑马鱼幼鱼致死试验和SOS/umu试验对以A2O-MBR为主要处理工艺的污水处理及回用中生态毒性的变化进行研究,同时利用建立的水质安全性评价体系对再生水回用中的生物安全性进行评价,保障再生水回用的安全性。结果表明,A2O二级生物处理可有效削减荧光抑制毒性、藻细胞生长抑制毒性和斑马鱼幼鱼急性毒性,削减了94%以上,不过遗传毒性只削减了50.92%;由于消毒过程的引入,MBR处理出水的4种生态毒性呈现不同程度的升高,尤其是对遗传毒性和斑马鱼幼鱼毒性;当再生水回用于人工湖之后,4种生态毒性都明显降低,尤其是遗传毒性,削减了89.21%;水质安全性评价结果显示,经A2O生物处理后污水水质等级由C级升高至A级,产生的再生水回用于景观用水之后水质等级由B级升高到A级。研究表明,A2O二级生物处理和人工湖近自然系统能有效降低污水及再生水的生物毒性,而消毒副产物会使MBR-消毒出水毒性增大,并且开放式的生态系统可进一步去除在污水处理过程中未被去除的毒性物质,尤其是遗传毒性物质,从而改善水质。     

一株石化废水中脱氮产微生物絮凝剂菌株的鉴定与性能

筛选出了一株适用于石化污水处理的异养硝化-好氧反硝化产微生物絮凝剂菌株HAD-2,鉴定其为门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocina),考察了其最佳硝化条件、反硝化性能及在模拟污水中的脱氮能力。菌株为耐热菌,偏碱性(pH=8.5)和高碳氮比(25∶1)时硝化性能最佳。在异养硝化体系中,12 h时菌株对氨氮的去除率达到92.29%,硝酸盐和亚硝酸盐积累少;在反硝化体系中,12 h时菌株对亚硝酸盐和硝酸盐的去除率分别达到86.40%和84.92%;在模拟废水中,48 h时菌株对氨氮、硝态氮和亚硝态氮的降解率分别达到95.25%、65.47%和72.40%。菌株在多种培养基中可产微生物絮凝剂,在葡萄糖培养基中絮凝能力最佳,絮凝率为94%。     

Decolorization and degradation of acid dye with immobilized titania nanoparticles

This paper addresses the decolorization and degradation of acid dye by a heterogeneous photocatalytic process using immobilized nano-sized TiO₂ particles as the photocatalyst. Sackcloth fiber was used as a support to immobilize the nano-sized TiO₂ photocatalyst. The structural properties of the immobilized photocatalyst were characterized by XRD, SEM and EDX. UV–Vis absorption spectroscopy and the measurement of the chemical oxygen demand (COD) were also used for the process performance studies. The XRD results did not show significant changes in the structure of P25 as a consequence of the immobilization procedure. The formation of titania crystallites in the sackcloth fiber was confirmed by SEM/EDX. The photocatalytic activities of TiO₂-coated sackcloth fiber catalyst were evaluated using Acid Black 26 as a model organic contaminant and using UV-A radiation. Experimental results showed that after 60 min, the degradation of Acid Black 26 with the immobilized TiO₂ particles was higher than that with plain TiO₂. Based on the COD results, after 3 h, the TiO₂-coated sackcloth fiber effectively decomposed all of the organic compounds present in dye solution under the studied experimental conditions. The effects of the oxidant H₂O₂, initial dye concentration and pH on the photocatalytic degradation were also investigated. The presence of CO₃^2? as a dissolved inorganic anion had the highest inhibitory effect on the decolorization of the dye, when compared with the other anions investigated. Kinetics analysis indicates that the photocatalytic decolorization rate of Acid Black 26 can be described by a pseudo-first-order model.     

Effect of cycle time on biodegradation of azo dye in sequencing batch reactor

The effects of cycle time on the biodegradation of the azo dye remazol brilliant violet 5R (RBV-5R) were investigated in an anaerobic–aerobic sequencing batch reactor (SBR). System performance was determined by monitoring chemical oxygen demand (COD), color, anaerobic enzyme (azo reductase) and aerobic enzyme (catechol 2,3-dioxygenase), and aromatic amine concentration. SBR was operated in three different total cycle times (48 h, 24 h and 12 h), fed with a synthetic textile wastewater. In this study, the anaerobic period of SBR was found to allow the reductive decolorization of azo dye and the aerobic period was found to be effective on further COD removal after the anaerobic period. The percentage reductions in color by the anaerobic stage of the SBR were at 72%, 89% and 86% for the 24-h, 12-h and 6-h cycle times, respectively. Total COD removal efficiencies were over 75% for all operational conditions and about 70% of the COD removal was achieved in the first 3 h of anaerobic stages. During the decolorization of RBV-5R, two sulfonated aromatic amines (benzene-based and naphthalene-based) were formed and detected by HPLC. Aerobic phases of SBR with total cycle times of 48 h, 24 h and 12 h were able to remove benzene-based aromatic amines with removal efficiency of 64%, 92% and 89%, respectively. The results indicated that the best SBR performance in terms of color removal and aromatic amine degradation was achieved from total cycle time of 24 h.     

微波Sol-Gel制备TiO2的研究及其对活性艳红X-3B的降解

采用微波Sol-Gel法在石英表面制备了负载型TiO2光催化剂,通过紫外吸收光谱和X衍射分析表征了TiO2溶胶的变化过程及锐钛型TiO2的生成。以活性艳红X-3B为模拟污染物进行光催化降解,探讨了微波功率、反应温度和反应时间对微波Sol-Gel法制备TiO2光催化活性的影响。由因素试验确定了最佳工艺条件:微波功率400W,反应温度90℃,反应时间2min。在此条件下制备的TiO2催化剂对活性艳红X-3B溶液进行光催化降解,反应30 min的脱色率达93%,TOC去除率为55%。采用中空纤维膜三相液相微萃取-毛细管电泳(HF-LLLME-CE)联用技术对降解生成的小分子有机物进行了测定。     

生活污水处理厂微生物群落结构解析

以某城市生活污水处理厂为研究对象,通过高通量测序技术解析功能单元(氧化沟)内微生物群落结构。试验时,该污水处理厂出水水质满足一级B排放标准(GB 18918—2002)。高通量测序获得有效序列28 561条,经分析得到文库覆盖率为0.90,微生物α指数,即ACE、Chao1、Shannon和Simpson指数分别为20 653.8、12 148.4、6.6和0.005。在属(genus)水平,丰度在1%以上的优势微生物共有19种,其中1%~2%的菌属有Pseudomonas、Phycisphaera、Methylocystis、Gemmata、Gp7、Singulisphaera、Isosphaera、Parachlamydia、Haliea和TM7 genera incertaesedis,所占比例分别为1.91%、1.91%、1.90%、1.75%、1.64%、1.55%、1.47%、1.33%、1.2%和1.17%,这部分比例之和为15.83%。丰度在2%以上的优势菌属有Zavarzinella、Gp4、Planctomyces、Aciditerrimonas、Blastopirellula、Pasteuria、Neochlamydia、Gemmatimonas和Simkania,所占比例分别为10.02%、4.66%、4.44%、2.66%、2.56%、2.33%、2.31%、2.25%和2.23%,这部分共计33.46%。所占比例高于0.01%的菌属共有355类,表明该城市污水处理厂含有丰富的微生物资源,它们是污水处理的微生物基础。