利用13X沸石分子筛净化含NH+4-N废水的实验研究

研究了13X沸石分子筛在静态和动态条件下对中低浓度含NH⁺₄-N废水的吸附性能，包括影响吸附的主要因素、沸石对NH⁺₄-N的吸附效果和沸石的再生等。静态实验结果表明，pH值为6.5～7.5，吸附时间35 min，吸附温度20～30℃的条件下，沸石对50 mL NH⁺₄-N初始浓度（C0）为80 mg/L的废水吸附效果最佳，吸附过程符合Langmuir型吸附等温式，饱和吸附量为8.61 mg/g。动态条件下，随水力停留时间增加，沸石对NH⁺₄-N的吸附量上升，最大饱和吸附量可达24.20 mg/g，吸附过程符合Thomas吸附模型。直接焙烧法对吸附后的沸石进行再生活化处理效果良好。实验证明，利用13X沸石净化中低浓度含NH⁺₄-N废水具有良好的工业化应用前景。     

克劳氏芽孢杆菌(Bacillus clausii S-4)吸附Zn2+的研究

为了验证生物吸附剂去除废水中重金属离子Zn²⁺的可行性，筛选了一株高效吸附Zn²⁺的微生物菌株克劳氏芽孢杆菌Bacillus clausii S-4。采用火焰原子吸收、红外光谱和扫描电镜能谱分析，对这种新型生物吸附剂在水相中吸附Zn²⁺的性能和机理进行了研究。结果表明，B. clausii S-4菌体在20 ℃、30 ℃、40 ℃条件下，吸附Zn²⁺的最佳pH为4.5，吸附容量为57.5 mg/g，吸附容量随温度的升高而增加，吸附过程是吸热反应，吸附平衡时间约30 min。吸附前后，B. clausii S-4菌体表面上的化学官能团和金属离子发生了明显的变化，—OH、—NH⁺₄、—COOH、（—CO—NH—）、—C₆H₅等官能团可能参与了吸附过程。0.1 mol/L HNO₃、HCl和EDTA对锌的解吸附效果较好。在矿山废水中，B. clausii S-4菌体对Zn²⁺的吸附效果也比较理想，显示出其潜在的应用价值。     

Fe3O4/Ag磁性纳米颗粒去除水中的铅离子

采用水相共沉淀法制备小尺寸磁性Fe₃O₄纳米颗粒,以没食子酸作为还原剂和表面修饰剂,还原Ag[(NH₃)₂]⁺制备出Fe₃O₄/Ag磁性纳米颗粒。研究该磁性纳米颗粒对水溶液中铅离子的吸附行为,研究结果表明,pH为7.0,吸附温度30℃时可得到最好的处理效果,铅的去除率可达99.7%以上,Fe₃O₄/Ag颗粒吸附行为符合二级动力学模型(R² > 0.99)。该磁性纳米颗粒经过多次再生处理后,仍具有很好的吸附效果,表明Fe₃O₄/Ag在水处理方面拥有良好的应用前景。     

厌氧颗粒污泥吸附去除废水中Hg2+的研究

在实验室条件下，以静态、序批的方法研究了厌氧颗粒污泥对废水中Hg²⁺的吸附特性及环境条件对其吸附能力的影响，并通过红外光谱和能谱对比手段，初步探讨了厌氧颗粒污泥吸附Hg²⁺的机理。结果表明，厌氧颗粒污泥对Hg²⁺的吸附过程符合准二级吸附动力学模型，其吸附等温线与Freundlich型拟合得较好(R²=0.9933)；pH是影响吸附的重要因素，在pH值为3～8的范围内，吸附量较大，最大为64.64 mg/g，当pH值大于8或小于3时，吸附量逐渐下降；温度对吸附也有一定的影响，但影响程度不明显。红外光谱和能谱分析表明，厌氧颗粒污泥表面功能基团对Hg²⁺的络合作用是吸附的主要机理，这些基团包括—CH、—CH₂ 、—CH₃、P—H、CO、C—N、PO、SO及C—H，同时在吸附过程中还存在一定的离子交换吸附。     

原位水解生成的羟基氧化铁凝聚吸附除磷效能与机制简

将不同摩尔比Fe³⁺与OH^-（[Fe³⁺]：[OH^-]=1：0、1：1、1：2和1：3）反应获得原位水解生成的羟基氧化铁（in situ FeO_xH_y），研究了具有不同水解程度的羟基氧化铁对凝聚吸附除磷效能与机制。研究显示，In situ FeO_xH_y对磷的去除率随铁投量增大而升高，且均在中性pH范围内具有最佳除磷效果；在相同铁投量条件下，磷去除率随着[OH^-]：[Fe³⁺]的升高而降低；当体系碱度较低时（pH<6），引入OH^-可促进Fe³⁺水解而提高除磷效果。4种羟基氧化铁均可在15 s内可快速吸附磷，且吸附过程符合准二级动力学模型；Freundlich模型均可很好地描述磷在4种羟基氧化铁表面的吸附行为。磷酸盐吸附后，In situ FeO_xH_y表面Zeta电位明显降低，且[Fe³⁺]：[OH^-]为1：0的羟基氧化铁降低最为显著。结合MINITEQ计算软件磷酸盐、铁盐形态分析结果显示，对于碱度较低的体系，通过投加一定量OH^-可促进Fe³⁺水解，进而使得其更易与水中H₂PO₄^-与HPO₄^2-结合，生成具有多核羟基的磷酸铁络合物，进而提高除磷效果。     

污泥基活性炭吸附Cu2+的应用研究

以城市污水处理厂剩余污泥为原料，以ZnCl₂为活化剂制取污泥基活性炭。以此污泥基活性炭为吸附剂，对含Cu²⁺的废水进行了吸附实验研究。考察了溶液pH值、Cu²⁺的起始浓度对Cu²⁺离子吸附量的影响；利用等温吸附实验作出吸附等温线，并考察了污泥基活性炭吸附剂吸附Cu²⁺的动力学方程。实验结果表明，污泥基活性炭对Cu²⁺具有良好的吸附性能。吸附的最佳pH值为5；吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程，吸附为优惠吸附，吸附量随着吸附质溶液浓度的增加而增大；吸附平衡时间为4 h，吸附动力学符合二级动力学方程。     

活性污泥中高效除臭菌株的驯化和筛选

以复合生物滤池作为生物除臭反应器，活性污泥作为菌源，进行氧化S^2-和NH⁺₄的活性驯化，2周后驯化成功，去除率达80%以上。通过平板划线分离，共分离出5株菌，其中细菌、酵母菌平板上各2株，霉菌平板上1株。将分离出的5株菌分别接种至含S^2-、含NO^-₂和含NH⁺₄的3类液体培养基中进行摇床培养2周，通过对菌株氧化能力的实验研究，筛选出2株净化H₂S的高效菌株，2株净化NH₃的高效菌株，能利用恶臭气体作为基质，具有潜在的应用价值。     

MWNTs及MWNTs/TiO2对水中1,2,3-三氯苯的吸附特性研究

采用批量平衡实验，对比研究了多壁碳纳米管（MWNTs）及多壁碳纳米管/二氧化钛复合材料（MWNTs/TiO₂）对水中1,2,3-三氯苯的吸附特性。结果表明，在相同条件下，MWNTs及MWNTs/TiO₂对1,2,3-三氯苯（1,2,3-TCB）的最大吸附量分别为71.8 mg/g和3.05 mg/g，pH值在2~11之间变化时，两者的吸附均不受pH值变化的影响。2种吸附剂的吸附过程均符合拟二级动力学方程，但MWNTs/TiO₂对1,2,3-TCB的吸附速率常数为0.4159 g/(mg·min)，约为MWNTs的50倍左右，说明MWNTs/TiO₂具有更强的吸附驱动力。1,2,3-TCB在2种吸附剂上的吸附过程均可用Freundlich吸附等温线来描述，其热力学参数吉布斯自由能△G⁰均为负、标准焓变△H⁰与熵变△S⁰均为正表明，MWNTs及MWNTs/TiO₂吸附1,2,3-TCB过程为自发吸热反应。与MWNTs相比，MWNTs/TiO₂具有可光催化再生的优点，能用于被污染水体的原位修复。     

人工湿地基质对 NH+4-N 吸附性能简

为研究建筑废物红砖和工业废物煤渣用作人工湿地脱氮基质的可行性，分别通过静态吸附实验和动态NH₄⁺-N去除效果实验进行考察。结果表明，红砖和煤渣对NH₄⁺-N最大静态吸附量分别为0.2533 mg/g和0.0533 mg/g，其吸附等温曲线均符合Freundlich型吸附方程，吸附常数分别为0.0419和0.0091；红砖煤渣组合对污水中NH₄⁺-N平均动态脱除率达到41.18%，高于红砖的37.63%和煤渣的30.92%。     

水体中常见无机阴离子对TiO2薄膜光催化降解甲醛的影响

选择了5种水体中常见的阴离子(Cl^-，SO^2-₄，HPO^2-₄/HPO^2-₄，HCO^-₃/CO^2-₃和NO^-₃)，分别考查了其对TiO₂薄膜光催化降解模拟甲醛废水的反应速率的影响；从上述离子的光吸收，对·OH的捕获及其生成的相应的无机自由基的氧化作用以及与甲醛的竞争吸附3个方面讨论了上述离子影响TiO₂薄膜光催化降解模拟甲醛废水的反应速率的原因。结果表明，HCO^-₃/CO^2-₃对TiO₂薄膜光催化降解甲醛具有抑制作用，Cl^-和SO^2-₄的影响不大，H₂PO^-₄/HPO^2-₄和NO^-₃具有促进作用。造成上述结果的主要原因是HCO^-₃/CO^2-₃具有很强的·OH捕获作用；Cl^-，SO^2-₄对·OH捕获作用以及竞争吸附都较弱；H₂PO^-₄/HPO^2-₄在TiO₂表面具有较强的吸附能力，释放出的H⁺起到了酸催化剂的作用；NO^-₃在紫外光的照射下可以产生·OH，此外NO^-₃作为电子受体而降低了TiO₂表面光生电子和空穴的复合几率。     

新型微生物菌剂在生活污水处理中的应用研究

对利用新的微生物源抗菌除臭剂去除生活污水中的COD、NH4 -N、TP及臭气的效果进行了评价.结果表明:(1)在好氧的条件下,当V菌液/V污水的比值为5/10 000～1/1 000时,COD的去除率提高幅度较大,为10%左右;当V菌液/V污水的比值为5/1 000时,对污水中NH4 -N的去除效果最好,增幅达37.62%;只有V菌液/V污水达到5/1 000以上时,对除磷才有较显著的促进作用,增幅约7%.(2)对污水除臭有很好的效果,不同嗅阈值的污水应选择适宜浓度的菌液.     

曝气+化学絮凝法预处理环氧丙烷废水简

根据环氧丙烷废水的特点，应用电化学法处理具有较高的可行性。运用电化学法处理PO废水前必须进行废水预处理，用以提高电流效率和延长极板寿命。采用曝气和化学絮凝结合的方法去除PO废水中的Ca²⁺，同时去除部分COD。对曝气、无机絮凝剂（PACl、PFS）和有机絮凝剂（PAM）对PO废水处理过程中的曝气量、曝气时间、投药量、复配和沉降时间等主要影响因子进行了实验研究，通过比较Ca²⁺、COD的去除效果、絮凝剂用量、沉降时间、处理成本等方面，在设定的实验参数下得到最佳预处理方案为：曝气量为2.5 L/min，曝气45 min，投加Na₂CO₃粉末24 kg/t 废水，充分混匀后加入PFS+PAM复配絮凝剂。本方案具有废水处理效果好（Ca²⁺的去除率为77.03%，COD的去除率为37.46%）、投药量少（（100+7.5）g/t废水）、沉降时间短（5 min）、处理成本低（0.675元/t废水）等优点。通过对比经预处理和不经预处理后电化学法对COD去除效果、电流和处理后阴极表面，验证了预处理方案的必要性与可行性。     

Fine particle migration and collection in a wet electrostatic precipitator

Electrostatic precipitation is considered as an effective technology for fine particle removal. A lab-scale wet electrostatic precipitator (ESP) with wire-to-plate configuration was developed to study particle migration and collection. The performance of the wet ESP was evaluated in terms of the corona discharge characteristics, total removal efficiency and fractional removal efficiency. The corona discharge characteristics and particle removal abilities of the wet ESP were investigated and compared with dry ESP. Particle removal efficiency was influenced by discharge electrode type, SO₂ concentration, specific collection area (SCA) and particle/droplet interaction. Results showed that the particle removal efficiency of wet ESP was elevated to 97.86% from 93.75% of dry ESP. Three types of discharge electrodes were investigated. Higher particle removal efficiency and larger migration velocity could be obtained with fishbone electrode. Particle removal efficiency decreased by 2.87% when SO₂ concentration increased from 0 ppm to 43 ppm as a result of the suppression of corona discharge and particle charging. The removal efficiency increased with higher SCA, but it changed by only 0.71% with the SCA increasing from 25.0 m²/(m³/s) to 32.5 m²/(m³/s). Meanwhile, the increasing of particle and droplet concentration was favorable to the particle aggregation and improved particle removal efficiency.

Implications: This work tends to study the particle migration and collection under spraying condition. The performance of a wet electrostatic precipitator (ESP) is evaluated in terms of the corona discharge characteristics, total particle removal efficiency, and fractional particle removal efficiency. The effects of water droplets on particle removal, especially on removal of particles with different sizes, is investigated. The optimization work was done to determine appropriate water consumption, discharge electrode type, and specific collection area, which can provide a basis for wet ESP design and application.     

一体式A/O反应器中不同碳硫比对除碳脱臭效率的影响

在污水处理领域同步除碳脱臭研究一直是个难题,本实验开发了一种新型同步除碳脱臭一体式A/O反应器,研究了该一体式A/O反应器处理不同碳硫比有机废水时的同步除碳脱臭功能。结果表明,碳硫比为30∶1时,即进水SO24-浓度为133 mg/L,该反应器总COD去除率可达到95%。在进水SO24-浓度不大于400 mg/L时,中间产物臭气硫化氢气可以完全去除,实现了同步除碳脱臭的功能,减少了在有机废水处理过程中的大量臭气的排放。微生物学角度分析,表明污泥中含有大量的硫细菌。     

改进型波形潜流人工湿地处理猪场废水

提出了一种改进型波形潜流人工湿地(improved wavy subsurface flow constructed wetland,IW-SFCW)并研究了该湿地系统在5个水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)(2、3、4、6和8 d)下对猪场废水的处理效果。结果表明,该湿地系统对猪场废水中各污染物有较好的去除效果。在水力停留时间为4 d,进水COD、TN、NH4+-N和TP浓度分别为511、120、110和10 mg/L左右时,该湿地系统对COD、TN、NH4+-N和TP的去除率分别为86.0%、54.4%、70.1%和91.6%。此外,该湿地系统对废水中COD、TP的去除效率随水力停留时间的延长逐渐提高,在HRT=8 d时去除效果最好,去除率分别达到92.7%和96.8%;但对TN、NH4+-N的去除率却随水力停留时间的延长出现先上升后下降的趋势,在HRT=4 d时去除率最高,分别为54.4%和70.1%。     

Fenton氧化法同时脱硫脱硝的实验研究

应用Fenton液相氧化吸收法进行同时脱硫脱硝实验。首先,利用单因素实验,分别考察了H2O2浓度、Fe2+投加量、初始pH值、UV照射和温度对脱硫脱硝的影响。结果表明,SO2和NO去除率随着H2O2浓度和Fe2+投加量的增大而提高;初始pH对SO2和NO的去除有较大影响;UV能促进SO2和NO的净化;温度对脱硫效率影响不大,但对NO的去除有显著作用,适当升温可以提高脱硝效率。随后,考察了SO2对NO去除率的影响。通过单独脱硝和同时脱硫脱硝的对比实验发现,SO2的加入对NO的去除有一定的促进作用,Fenton法可同时获得起始约80%的脱硝效率和98%以上的脱硫效率。     

垃圾渗滤液处理工艺运行参数优化与技术比较

垃圾渗滤液是公认的一种成分复杂且难以处理的高浓度有机废水,笔者在北京市海淀区六里屯垃圾填埋场通过2007—2010年垃圾渗滤液处理的工程实践,以COD和氨氮的去除率为指标,研究了不同的垃圾渗滤液处理工艺组合,以及不同运行参数条件下对垃圾渗滤液的处理效果。结果表明,在中温UASB和A/O的平均水力停留时间(HRT)缩短1/3的情况下,通过改进A/O段曝气方式,优化系统的pH、DO等运行参数,用MBR替代絮凝工艺,使整个组合工艺对COD的年平均去除率达到了94.3%,氨氮的去除率维持在99.5%以上,出水氨氮稳定在10 mg/L以内,而改造前的COD与氨氮的年平均去除率仅为82.2%与55.3%。与改造前的UASB+A/O+絮凝工艺组合相比,改造后的UASB+A/O+MBR工艺组合具有更高的污染物去除能力、更好的抗缓冲性和稳定性。     

活化赤泥的除氟性能

以成本低的铝工业废矿渣（赤泥）为原材料,通过高温煅烧和酸化处理对赤泥进行活化,制备了除氟吸附剂。研究了反应时间、投加量、初始氟浓度、溶液温度、共存阴离子和pH值对活化赤泥除氟效果的影响。结果表明,接触反应时间为18 h时,吸附接近平衡。活化赤泥对氟离子的吸附符合Lagergren二级吸附动力学方程。另外,初始浓度越高,吸附容量越大。与Freundlich相比,Langmuir吸附等温模型可以更好地描述氟离子的吸附特性,最大吸附量可达2.71 mg/g。SO24-、Cl-和NO3-存在时（〈1 000 mg/L）,对氟离子的吸附几乎没有影响,然而,HCO3-、PO34-和氟离子共存时,会对氟吸附造成不利影响。活化赤泥在pH值3.5～11.0时,具有较好的吸附稳定性。活化赤泥是一种吸附容量高、性能稳定的环境友好型除氟材料,具有应用潜力。     

Removal potential of anti-estrogenic activity in secondary effluents by coagulation

Anti-estrogenic activity in wastewater is gaining increased attention because of its endocrine-disrupting function. In this study, the level and removal efficiency by coagulation of anti-estrogenic activity in secondary effluents of domestic wastewater treatment plants were studied. Anti-estrogenic activity was detected in secondary effluent samples at a tamoxifen (TAM) equivalent concentration level of 0.38–0.94 mg-TAM L⁻¹. Dissolved organic matters (DOM) with the molecular weight (MW) less than 3000 Da in hydrophobic acids (HOA) and hydrophobic neutrals (HON) fractions of the secondary effluent were the key fractions related to anti-estrogenic activity. Coagulation with FeCl₃ and polyaluminium chloride (PAC) can remove the anti-estrogenic activity of the secondary effluents, but the removal efficiency was limited. The removal efficiency using FeCl₃ coagulant was higher than that induced by PAC. Dissolved organic carbon was continuously removed with increased coagulant dose (0–120 mg L⁻¹ FeCl₃ or 0–60 mg L⁻¹ PAC). However, the removal of anti-estrogenic activity was not enhanced further when the coagulant concentration was beyond a critical value (30 mg L⁻¹ FeCl₃ or 10 mg L⁻¹ PAC). The highest removal of anti-estrogenic activity was about 36% by FeCl₃ and 20% by PAC. Size exclusion chromatography results indicated difficulty in removing DOM with MW less than 3000 Da in the secondary effluent during coagulation even at a high coagulant concentration, which led to low removal efficiency of anti-estrogenic activity.     

共存物质对重金属絮凝剂 MCC 除镉性能的影响简

为进一步拓展天然高分子絮凝剂壳聚糖的应用范围，以壳聚糖、L-半胱氨酸为原料，通过酰胺化反应制备一种具有重金属捕集功能的高分子重金属絮凝剂-2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖（MCC），研究了水体中常见的阴阳离子、有机配位剂及浊度对MCC除镉性能的影响，探讨了絮体形貌与絮体分形维数及絮凝除镉效果间的关系。结果表明，Na⁺、Cl^-、NO₃^-、F^-、SO₄^2-的存在对MCC除Cd²⁺均有促进作用，Ca²⁺表现为明显的抑制作用；低浓度的EDTA对除镉有促进作用，随着EDTA浓度的增大，逐渐转为抑制作用；低浓度的腐殖酸对MCC去除Cd²⁺有显著的促进作用；在一定范围内，浊度可促进 MCC对Cd²⁺的去除；絮体间空隙越多，絮体分形维数越小，除镉效果越好。