以河砂为填料的接触氧化法处理高铁锰地下水研究

分别选用河砂、锰砂、改性页岩3种滤料作为滤柱填料,采用接触氧化法去除地下水中的铁锰,通过对比实验选取最佳填料,并对最佳填料去除铁锰的影响因素进行了研究.实验结果表明,3种滤料成熟期基本相同且对铁锰均有较好的去除效果,由于河砂具有广泛易得、成本低廉等优点,因此更适用于小城镇地区使用.对以河砂为填料的接触氧化法除铁除锰的深...     

新型生物除锰滤料处理含锰地下水研究

采用聚乙烯醇-硼酸-戊二醛法固定锰氧化细菌,并将其粘附于石英砂表面制备出一种新型生物除锰滤料,将生物除锰滤料装填模拟滤柱,进行了处理含锰水的连续流实验。结果表明:利用细胞固定化技术制备的生物除锰滤料使滤柱的启动期缩短到16d左右,且成熟期的滤柱在10m/h滤速下仍然保持95%以上的锰去除率;过量铁的存在不利于锰的氧化去除,进水中Fe2+质量浓度在2.0mg/L时降低了对锰的去除能力;滤柱对高浓度锰原水在10m/h滤速下仍然保持较高的锰去除率,且对低铁高锰水进行处理后,出水锰可以降到0.05mg/L以下。     

氨氮对生物净化滤柱中铁锰氨氮去除效果的影响

采用培养成熟并稳定运行一段时间的生物除铁除锰除氨氮滤柱,考察进水氨氮浓度变化对铁锰氨氮去除效果的影响。结果表明:进水氨氮从约1.2 mg·L~(-1)逐步提高到约2.0 mg·L~(-1)的过程中,铁、锰和氨氮的去除效果没有受到影响。当进水氨氮超过2 mg·L~(-1)时,进水溶解氧不足,铁的去除效果不受影响;生物除锰受到氨氮升高过程中产生的亚硝氮的抑制,并且与氨氮竞争溶解氧,导致出水锰升高,然而锰氧化菌能够在低溶解氧条件下将锰氧化,出水锰数天后又降到0.05 mg·L~(-1)以下;出水氨氮随进水氨氮的升高而升高。沿程分析发现,进水溶解氧充足时,氨氮和锰的氧化速率没有受到影响;但进水溶解氧不足时,氨氮和锰的氧化速率明显降低;铁的去除速率不受溶解氧的限制。生物净化滤柱可以在较低的溶解氧条件下运行,从而降低能耗。     

改性锰砂对废水中锰的吸附特性研究

通过正交实验,研究pH值、反应时间、锰砂投加量和锰砂改性时间等因素对Mn2+吸附效果的影响。结果表明,在25℃,吸附反应体系pH=9,锰砂投加量为15 g/L,吸附时间为30 min,锰砂的高锰酸钾改性时间为36 h时,改性锰砂对锰的吸附去除率最高,达到了99.99%。四因素的影响顺序为:pH>反应时间>锰砂投加量>锰砂改性时间。在单因素实验中,当pH=7,吸附剂投加量为25 g/L时,经60 min可达吸附平衡,锰的去除率为60.04%,其等温吸附符合Freundlich和Langmuir模型,并且与Langmuir模型的拟合程度更高。本研究还对改性锰砂吸附除锰的机理做了初步探讨。     

二氧化氯催化氧化处理难降解废水技术的研究

研究了二氧化氯化学氧化体系和二氧化氯催化氧化体系。实验结果表明 :单用二氧化氯化学氧化处理COD为 35 0 0mg/L的酸性大红染料配制废水时 ,最佳反应pH值为 6— 8,氧化剂经济用量为 10 0 0mgClO2 /L废水 ,反应时间为 6 0min ,COD去除率可达 5 0 %左右 ,氧化指数 (COD削减量∶ClO2 投加量 ) =2 .3。当二氧化氯与自制催化剂所组成的催化氧化体系用于对酸性大红染料配制废水的处理时 ,最佳反应pH值为 2左右 ,氧化剂经济用量为 80 0mgClO2 /L废水 ,反应时间为4 5— 6 0min ,COD去除率可达 80 %以上 ,氧化指数 =3.5 ,去除每kgCOD氧化剂费用为 3.7元人民币 ,并且废水的可生化性有很大的提高 ,效果明显优于二氧化氯化学氧化。经济技术评估表明 ,二氧化氯催化氧化法是一种新型高效的处理难降解废水的技术 ,有着广阔的应用前景     

海绵铁作为渗透反应墙介质去除地下水中NO3--N的初步研究

采用孔隙率高、比表面积大的海绵铁作为渗透反应墙(PRB)介质,通过3批动态实验讨论了海绵铁+锰砂单层介质、海绵铁+锰砂+活性炭单层介质,以及海绵铁+锰砂和活性炭的双层介质对地下水中NO3--N的去除效果.结果表明,经过292 h的PRB动态实验,填充海绵铁+锰砂单层介质、海绵铁+锰砂+活性炭单层介质、海绵铁+锰砂与活性炭双层介质的反应器的NO3--N去除率分别达到了70.65％、84.22％、88.09％,采用海绵铁与活性炭的单层介质或双层介质的反应器对地下水中NO3--N和TN的去除效果显著增强,出水中NH4+-N浓度相对也有所降低；扫描电镜和X射线衍射分析结果表明,经过PRB动态实验后,海绵铁表面覆盖了厚厚的膜,微孔隙被许多新的物质堵塞,这会导致海绵铁的氧化还原反应能力减弱,阻碍地下水中NO3--N的进一步还原去除,这也是以后实际应用中需要解决的问题.     

二氧化氯催化氧化处理难降解废水技术的研究

研究了二氧化氯化学氧化体系和二氧化氯催化氧化体系。实验结果表明：单用二氧化氯化学氧化处理COD为3500mg／L的酸性大红染料配制废水时，最佳反应pH值为6—8，氧化剂经济用量为1000mgClO2／L废水，反应时间为60min，COD去除率可达50％左右，氧化指数(COD削减量：ClO2投加量)=2．3。当二氧化氯与自制催化剂所组成的催化氧化体系用于对酸性大红染料配制废水的处理时，最佳反应pH值为2左右，氧化剂经济用量为800mgClO2／L废水，反应时间为45—60min，COD去除率可达80％以上，氧化指数=3．5，去除每kg COD氧化剂费用为3．7元人民币，并且废水的可生化性有很大的提高，效果明显优于二氧化氯化学氧化。经济技术评估表明，二氧化氯催化氧化法是一种新型高效的处理难降解废水的技术，有着广阔的应用前景。     

在微生物燃料电池生物阴极实现硝化过程的试验研究

微生物燃料电池(MFCs)去除废水中有机物已经进行了大量研究,然而MFCs去除营养盐的能力较弱是将来产业化的障碍之一。研究了以铁锰氧化细菌为催化剂的生物阴极稳定产电的同时实现生物硝化反应的可行性以及其影响因素,并对生物阴极中的铁锰氧化细菌以及硝化细菌进行了计数。以铁锰氧化细菌为催化剂的生物阴极MFCs的启动时间为150～200h,运行稳定时,最高电压达600 mV。研究表明,该生物阴极在稳定产电的同时实现了生物硝化反应,其NO3--N的生成速率为0.792mg/(L.h),NO2--N最高质量浓度为1.56mg/L;阴极进水中NH4+-N以及DO浓度均是重要影响因素;对生物阴极中的铁锰氧化细菌以及硝化细菌计数结果表明,铁锰氧化细菌为7.5×106 MPN/mL,硝化细菌为9.3×105 MPN/mL。     

改性火山岩滤料去除矿井水中铁锰离子影响因素研究

以改性火山岩滤料作为除铁除锰的滤料，通过对模拟矿井水的过滤试验，研究了滤速、pH值、滤层厚度及铁锰离子浓度对其除铁除锰效率的影响。结果表明：改性火山岩滤料能实现模拟矿井水中Mn²⁺的100%去除，效果明显优于未改性火山岩；最为合理的过滤滤速为7～8 m/h；除铁除锰的过程主要发生在滤层厚度为90 cm的上部滤层中；随着铁锰浓度的升高，改性火山岩滤料除铁的效率变化很小，除锰效率呈快速、线性降低；中性或偏碱性的环境有利于改性火山岩滤料充分发挥高效吸附去除能力。     

无氧条件下复合锰氧化膜去除地下水中高浓度锰

为考察进水无氧条件下复合锰氧化膜对地下水中高浓度Mn~(2+)的去除效果,在中试规模条件下,对进水高溶解氧条件、低溶解氧条件以及无氧条件进行了对比研究,同时对滤柱沿层Mn~(2+)浓度、pH和溶解氧等相关指标进行测定分析。结果表明,在无氧条件下(DO0.1 mg·L-1),氧化膜可持续高效的去除水中高浓度的Mn~(2+),且该进水溶解氧条件下氧化膜对Mn~(2+)的去除效果优于DO 1～2 mg·L-1条件下的去除效果,反应速率常数为DO 1～2 mg·L-1条件下反应速率常数的3.06倍,但与DO 6～7 mg·L-1条件下的速率常数相比较略低。对比有氧和无氧条件下氧化膜的SEM和XRD实验结果,无氧条件下长时间持续除Mn~(2+)后滤料表面形态及结构未发生明显变化,表明氧化膜结构和性能均稳定。复合锰氧化膜实现无氧除Mn~(2+),可以省去地下水Mn~(2+)去除过程中的曝气充氧环节,对地下水中Mn~(2+)去除技术的推广具有重要意义。     

Cu2+、Zn2+对生物脱氮系统的影响

Cu²⁺和Zn²⁺是污水处理工艺中经常遇到的金属离子。在驯化好的活性污泥系统中，研究了金属离子Cu²⁺和Zn²⁺在0～100 mg/L浓度下对活性污泥生物脱氮系统的影响。试验发现Cu²⁺＞5 mg/L、Zn²⁺＞30 mg/L时，对硝化过程具有明显的抑制作用，在同样浓度的试验条件下Cu²⁺对硝化过程的抑制作用比Zn²⁺大。Cu²⁺≤0.5 mg/L时对反硝化过程具有一定的促进作用，有助于提高TN的去除效果；Cu²⁺＞0.5 mg/L时，对反硝化产生抑制作用，随着浓度的增加，TN去除率逐渐下降。Zn²⁺不影响反硝化过程，仅在大于30 mg/L时，对硝化过程产生抑制作用。重金属Cu²⁺对生物脱氮系统的影响明显强于Zn²⁺。     

矸石基X型分子筛对水中Co2+、Cu2+、Cd2+和Cr3+的去除

以煤矸石为原料,采用碱熔后水热合成法制备X型分子筛并进行XRD、SEM、BET和Zeta电位分析。研究其对水中Co2+、Cu2+、Cd2+和Cr3+4种离子的吸附性能,包括吸附等温线、吸附动力学以及初始金属离子浓度、pH值对吸附性能的影响。所合成的矸石基X型分子筛的BET比表面积为676.02 m2/g,微孔孔容为0.263 cm3/g。吸附实验表明,矸石基X型分子筛能有效去除上述4种离子,同时实现煤矸石的资源化和金属离子的去除。4种离子的平衡吸附量均随初始浓度的增大而增大,相同条件下平衡吸附量的大小顺序为Cd2+>Cr3+>Cu2+>Co2+。准二级动力学模型能很好地描述4种离子的吸附动力行为。Langmuir模型对Co2+、Cu2+和Cd2+吸附的拟合较Freundlich模型高,说明其主要表现为物理吸附过程。4种离子的吸附速率均由液膜扩散和颗粒内扩散共同控制。     

粗MnSO4溶液中MnS2O6的去除条件研究

用软锰矿吸收SO₂生成MnSO₄时会伴随有副产物MnS₂O₆生成。产品中MnS₂O₆的存在会降低硫酸锰产品质量，同时会缓慢释放出SO₂气体污染环境。本文用单因素实验方法研究了粗MnSO₄溶液中MnS₂O₆的最优去除条件。研究结果显示，软锰矿用量为12.2 g，硫酸加入量为20 mL、反应温度100℃、反应时间3 h、搅拌速度500 r/min，MnS₂O₆的去除率可达91%以上。其最终产品能达到GB1622-1986一级品标准。     

二氧化氯杀灭小球藻

实验研究了二氧化氯投加量、小球藻的初始浓度、pH、有机物和氨氮含量对ClO2杀灭来自于水库水的小球藻的影响,考察了ClO2氧化与混凝工艺结合时去除小球藻的效果并对工艺条件进行优化。结果表明,ClO2在投加量1.1 mg/L下,接触10 min,小球藻的杀灭率为71.93%。小球藻的杀灭率随着ClO2投加量的增大和藻初始浓度的升高而提高,随水中有机物含量的增加而显著降低,氨氮含量对小球藻杀灭的效果影响很小。在酸性条件和碱性条件下,小球藻的杀灭率均随pH升高而急剧下降,而在中性至弱碱性区间内,藻的杀灭率随pH升高而缓慢下降。对于某以小球藻为优势藻的供水水库源水,ClO2氧化与混凝工艺结合,藻的去除率高达98.47%。除藻的最佳工艺条件为:二氧化氯投加量为0.5 mg/L,聚合氯化铝为5 mg/L,二氧化氯与混凝剂同时投加。     

改性甘蔗渣对Cu2+和Zn2+的吸附机理

研究了均苯四甲酸二酐(PMDA)和乙二胺四乙酸二酐(EDTAD)改性甘蔗渣对重金属离子Cu2+和Zn2+的吸附性能,包括吸附动力学和吸附等温线。结果表明,改性后的甘蔗渣对重金属离子Cu2+和Zn2+的吸附容量有显著提高,对Cu2+和Zn2+吸附等温线均符合Langmuir方程,吸附为单分子层吸附。根据Langmuir方程,PMDA和EDTAD改性甘蔗渣对Cu2+的吸附量分别为60.21和33.45 mg/g,对Zn2+的吸附量分别是70.53和36.53 mg/g。两种改性甘蔗渣对两种金属离子的吸附在30 min内均可完成,用准二级吸附动力学方程模拟动力学过程得到较好的线性相关性。以EDTA溶液为洗脱剂对吸附Cu2+和Zn2+的改性甘蔗渣进行洗脱再生,再生的吸附剂可反复使用。     

Zn/Fe体系湿法催化氧化高效脱除沼气中H2S的研究

提出了Zn/Fe体系湿法催化氧化脱除沼气中H₂S新工艺，阐述了反应机理、实验装置和工艺流程，考察了各单因素操作条件对H₂S脱除效率的影响，在此基础上进行的综合条件实验，脱硫效率都维持在99.6%以上，净化后沼气中H₂S含量低于国家标准。过程不消耗任何化工原料，不产生二次污染，体系无降解问题。     

A2/O工艺中的反硝化除磷

A2/O工艺是一种最简单的同步脱氮除磷工艺,但由于其系统中固有的基质竞争和污泥龄等矛盾,在实际应用中特别是处理低C/N比污水时脱氮除磷效率较低.反硝化除磷工艺作为近年来颇受关注的污水生物处理新技术.由于在脱氮除磷过程中可以在碳源利用上耦合,可从一定程度上缓解A2/O工艺中的基质竞争矛盾,使得其在处理低C/N比污水时也能实现较高的脱氮除磷效率.就反硝化除磷的技术原理,结合其在A2/O工艺中的最新研究成果及其控制策略,对A2/O工艺中的反硝化除磷的实现、维持及影响因素进行了分析和探讨,并对其发展方向进行了展望.     

Effect of Ca2+-ions on the absorption of Pb2+, Cu2+, Cd2+ and Zn2+ by humic substances

Distribution coefficients for the sorption of Pb²⁺, Cu²⁺, Cd²⁺ and Zn²⁺ by peat were determined as a function of the Ca²⁺-content of peat as well as of the Ca²⁺-concentration in the solution. The amount of heavy metal ions taken up was measured for Cu²⁺, Cd²⁺ and Zn²⁺ by atomic absorption spectrometry and for Pb²⁺ by using Pb-212 as a radioactive tracer.The results show that the distribution coefficients of the heavy metal ions increase, if one increases the initial ratio of the $\text{Ca}{}^{\mathrm{2+}}\text{H}{}^{\mathrm{+}}\text{-}\text{ions}$ in the peat phase. The distribution coefficients for the heavy metal ions decrease, however, if - at constant initial Ca²⁺-content of the peat - the Ca²⁺-concentration of the solution is increased.     

倒置A2/O污水处理工艺的特点及应用实例

传统A²/O工艺在保证脱氮效果的同时除磷效果往往不佳。在充分分析传统A²/O工艺的基础上，提出了将缺氧池置于厌氧池前面，厌氧池后设置好氧池的分点进水倒置A²/O工艺。某污水厂的现场试验表明，在COD去除能力与常规A²/O工艺相当的情况下，倒置A²/O工艺的脱氮除磷功能明显优于常规A²/O工艺。