用H2O2/Fe3+处理高浓度含甲醛废水的研究

研究采用H₂O₂/Fe³⁺催化氧化处理高浓度含甲醛废水，探讨了双氧水和催化剂投加量、反应pH及反应温度等操作条件对处理效果的影响，并通过酸溶解回用失活催化剂。结果表明，较优的操作条件为：H₂O₂/COD（质量比）=2.2～2.6，Fe³⁺/H₂O₂（摩尔比）=0.048～0.058，反应pH 1.80～2.68，反应温度50℃，反应时间40 min；在上述操作条件下，甲醛去除率达到99%以上，COD去除率达到85%以上。失活的催化剂可通过稀酸溶解后循环使用，其效果与三价铁盐作催化剂的基本相同。采用H₂O₂/Fe³⁺处理含甲醛废水具有比采用H₂O₂/Fe³⁺较优的效果。     

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⁺。     

不同来源溶解态腐殖酸与Cu2+作用的荧光特性

利用三维荧光等高线图以及其所确定的荧光峰荧光强度随溶液化学条件的变化，研究不同来源溶解态腐殖酸与Cu²⁺作用的荧光特性。研究结果表明：溶解态天然腐殖酸中主要存在二类发射荧光的有机物官能团能与Cu²⁺发生络合作用。位于激发波长和发射波长分别为271～281 nm和335～351 nm的荧光峰1所代表的有机物官能团是与Cu²⁺发生络合配位的主要点位；pH值为4～6时，其络合受pH值影响较显著；而受溶液离子强度影响较小。位于激发波长和发射波长分别为223～246 nm和335～371 nm的荧光峰2所代表的有机物官能团与Cu²⁺的络合作用受溶液pH值影响较小，受溶液离子强度影响较显著。溶解态商品腐殖酸荧光峰1′所代表的有机物官能团与Cu²⁺的络合作用荧光特性，与天然腐殖酸荧光峰1所代表的有机物官能团和Cu²⁺络合作用荧光特性相似，在pH值为3～7时，其络合受pH值影响较显著。     

不同pH值条件下Fe3+、Cu2+和Zn2+对厨余垃圾两相厌氧消化水解酸化过程的影响

通过间歇实验研究了在pH=7和不调节pH两种情况下添加不同浓度的Fe3 、Cu2 和Zn2 对厌氧消化水解酸化阶段有机酸组分和含量的影响.结果表明,pH=7时,添加50 mg/L Fe3 和30 mg/L Cu2 ,有利于厨余垃圾水解酸化过程的进行,反应生成的VFA(挥发性脂肪酸)含量增加.不调节pH时,添加100 mg/L以下的Fe3 和Cu2 对VFA含量也有所促进,但乳酸含量也增加.在2种pH条件下添加Zn2 对反应的促进或抑制作用均不明显.     

水淬渣-累托石混合吸附剂处理含Cu2+冶金废水的研究

研究了以水淬渣-累托石为吸附剂对含Cu²⁺的冶金废水进行处理。实验结果表明，在不调节含Cu²⁺冶金废水pH值的条件下，水淬渣与累托石质量比为3∶1，吸附剂用量为0.03g/mL，作用时间为20 min, 温度为25℃（常温）时，Cu²⁺的去除率达99.8％，对Cu²⁺的吸附容量为0.302mg/g，处理后的水符合国家污水综合排放标准（GB8978-1996）一级标准。水淬渣-累托石混合吸附剂比水淬渣或累托石单一吸附剂除     

MB(A2/O)处理城市污水富磷上清液的化学除磷研究

为开发新型除磷脱氮工艺，研制了将MBR和A²/O工艺相结合的新型MB(A²/O)反应器。研究了MB(A²/O)反应器处理城市污水厌氧富磷上清液的化学除磷，并分析了过程机理及特性。结果表明：对于TP在30～45 mg/L的富磷上清液，采用含20% Ca(OH)₂的工业石灰与P的最佳投加质量比为22.5；纯Ca(OH)₂与P的最佳投加质量比为5.6（摩尔比为2.5）；FeSO₄·7H₂O与P的最佳投加质量比为10.7（Fe^2＋与P的摩尔比为1.3）；Al₂(SO₄)₃·12H₂O与P的最佳投加质量比为12（Al^3＋与P的摩尔比为1.3）时，均可使出水TP稳定在0.3 mg/L以下；以石灰、NaOH的联合投加方式可大幅减少石灰投加量。     

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。     

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。     

城市污水处理厂A2/O工艺的节能降耗途径研究

以北京某污水处理厂二期工程A²/O工艺为例，结合现场调查及小试试验，研究了A²/O工艺中降低供氧能耗的可行性。研究表明，已建污水厂A²/O工艺存在2种可操作的节能方法：一是严格控制曝气池中的DO，将DO控制在2～3 mg/L，避免过度曝气造成浪费；二是通过工艺调节，把好氧前段变成缺氧区，减少曝气段的长度，这种方式能节约17.1%的曝气量，同时增加约13.6%的TN去除率。     

天然沸石负载La2O3-ZnO-TiO2光催化降解活性艳红K-2BP

利用80目天然斜发沸石作载体制备La₂O₃(0.5%)-ZnO(20%)-TiO₂/沸石复合光催化剂，以20 W紫外灯为光源，在自制的光催化反应器中降解活性艳红K-2BP，考察了光照时间、空气通入量、催化剂用量、溶液初始浓度、H₂O₂与Fe³⁺投加量等对活性艳红K-2BP光催化降解率的影响。结果表明，当溶液初始浓度为60 mg/L，催化剂投加量为12 g/L，通气量为1 200 mL/min，光照2.5 h，活性艳红K-2BP的降解率可达99.2%；H₂O₂和Fe³⁺投加量为4 mL/L和3 g/L时，光照1 h活性艳红K-2BP降解率分别为100%和97.2%。紫外可见吸收光谱显示，LZTZ光催化剂可有效降解印染废水。     

满江红干体对锌离子的生物吸附

以满江红干体为生物吸附剂，研究了不同条件下对废水中Zn²⁺的净化作用。结果表明，满江红干体对Zn²⁺的吸附是一个快速的过程，前5 min的吸附量达到最大吸附量的62.9%，30 min达到吸附平衡；初始pH值对Zn²⁺的吸附有显著的影响，最适pH值为6；随着干体量的增加，吸附率逐渐提高而吸附量则降低；随着Zn²⁺初始浓度的增加，吸附率逐渐降低而吸附量则提高。满江红干体对Zn²⁺的吸附符合Langmuir吸附等温线方程，最大吸附容量达57.5 mg/g。5次吸附解吸循环实验数据表明，重复次数和再生处理对满江红干体的吸附能力没有产生显著影响。因此，满江红干体在处理含Zn²⁺废水中的重复使用是可行的。     

粉煤灰沸石负载Ce3+/TiO2光催化降解水中的菲和荧蒽

以钛酸四丁酯为前驱体，粉煤灰合成沸石为载体，采用溶胶-凝胶方法，在低温条件下制备了稀土铈掺杂的TiO₂光催化剂。利用SEM-EDS、XRD、FTIR对催化剂进行了分析和表征。以高压汞灯为灯源，对多环芳烃菲、荧蒽的降解进行了研究。实验考查了稀土铈掺杂质量分数、催化剂用量、溶液pH、目标物初始质量浓度等因素对光催化降解的影响，研究了其光降解动力学。结果表明，当稀土铈含量为0.5%，催化剂用量为3 g/L，pH偏碱性时，催化效果最佳。光催化反应符合Langmuir-Hinshelwood 动力学规律，菲、荧蒽的降解过程符合一级反应动力学，反应速率常数分别为0.0126 min^-1，0.0099 min^-1。     

新型TCAS吸附树脂对水中Cd2+的吸附去除研究

通过静态吸附试验，研究一种由超分子受体化合物磺化硫杂杯芳烃（TCAS）与树脂结合的产物——新型TCAS吸附树脂对重金属Cd²⁺的吸附去除性能，并初步探讨了吸附机理。试验研究结果表明，TCAS吸附树脂对Cd²⁺的饱和吸附量为14.45 mg/g。当温度为20℃，0.5 g TCAS吸附树脂对10 mL浓度为5 mg/L的Cd²⁺溶液吸附60 min时， Cd²⁺的去除率可达到99%以上。pH值是影响TCAS吸附树脂吸附效果的重要因素，在pH=5～9时，Cd²⁺的去除率随着pH值的升高而增大。在试验范围内，TCAS吸附树脂对Cd²⁺吸附符合Freundlich方程。吸附在TCAS吸附树脂上的Cd²⁺可洗脱回收，TCAS吸附树脂也可再生利用。 TCAS吸附树脂对重金属Cd²⁺的吸附机理主要归因于TCAS对Cd²⁺的络合作用。     

A2/O-MBR工艺处理低负荷污水并回用

将A²/O生物处理单元与MBR相结合构建了的处理能力为2 000 m³/d的A²/O-MBR工艺,并应用于缺水地区校园生活污水的处理与回用。该系统运行稳定,运行阶段的实验结果表明,在进水COD为100~200 mg/L、NH₄⁺-N为19~33 mg/L、TN为25~43 mg/L、TP为3~5 mg/L和低碳氮比的情况下,出水水质优于《城市污水再生利用城市杂用水水质》 (GB/T 18920-2002) 的要求,且全部用于杂用及校园绿化等。经分析该工艺运行成本为0.96 元/m³,每年可节省自来水73万t,获得较好的环境效益与经济效益。     

负载V2O5-WO3/TiO2掺炭纤维脱除烟气中Hg0

通过固定床实验系统研究烟气脱除零价汞的实验，首先研究了滤袋常用的聚苯硫醚（polyphenylene sulfide，PPS）以及活性炭纤维（activated carbon fiber，ACF）在不同温度、不同气体组分下负载V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂，对模拟燃煤烟气中零价汞（Hg⁰）的脱除效果。然后对比研究了活性炭纤维协同滤袋常用纤维负载催化剂后，对模拟燃煤烟气中Hg⁰的脱除性能。结果表明，在汞蒸气入口浓度为50 μg/m³，纯N₂气氛下，当温度为25℃时，两者脱除率均能达到99%，当温度为200℃，负载催化剂的活性炭纤维脱除率在30%左右，PPS纤维仅为10%左右。在200℃情况下，模拟烟气的组分为N₂+O₂时，2种纤维的Hg⁰脱除率提高了10%~20%，当在混合气体中添加0.01‰后，负载催化剂的PPS纤维Hg⁰脱除率能达到80%，活性炭纤维Hg⁰脱除率能达到98%。当温度为200℃，模拟烟气的组分为N₂+O₂+HCl时，不同性能掺炭纤维负载催化剂后Hg⁰脱除率在69%~95%范围之间变化，其中PPS掺炭纤维对Hg⁰脱除效率最高达到95%，因此，负载V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂的PPS掺炭纤维能在高温烟气中保持较高的Hg⁰脱除率。     

TiO2光催化降解水中土霉素的动力学研究

环境中抗生素的出现及其引起的危害正受到越来越多的关注。以高压汞灯为光源，选用较为广泛的抗生素土霉素（OTC）为处理对象。考察了初始质量浓度、反应过程中光照、催化剂投加量、溶液起始pH、溶液中DOM和NO^-₃对光催化降解的影响，研究了其光降解动力学。结果表明，TiO₂光催化氧化法能够有效去除水中半微量的OTC，OTC的光降解过程符合一级反应动力学模型；UV/TiO₂联用工艺对TOC也有很好的去除效果，反应90 min，TOC去除率可达74%；OTC的初始浓度从30 mg/L增大到90 mg/L，反应速率从0.0619 min^-1降低到0.0130 min^-1；随着光催化剂投加量的增大，光降解速率常数先增大后减小；增加溶液的pH值，速率常数逐渐减小；溶液中的DOM和NO^-₃也可以影响光降解效率。     

La2O3/ZnO/TiO2光催化降解活性艳红K-2BP的研究

采用溶胶-凝胶法制备了La₂O₃/ZnO/TiO₂复合光催化剂,以紫外灯为光源,活性艳红K-2BP为模型降解物,研究了La₂O₃/ZnO/TiO₂的光催化性能。结果表明：当锌和镧的掺杂量w(ZnO)=20%, w(La₂O₃)=0.5%, 煅烧温度为500℃时,La₂O₃/ZnO/TiO₂复合光催化剂的光催化活性最高；当催化剂投加量4 g/L,通气量800 mL/min,初始pH值3.12时,La₂O₃/ZnO/TiO₂对活性艳红K-2BP的降解效果最好。实验证明,La₂O₃/ZnO/TiO₂对活性艳红K-2BP的降解遵从Langmuir-Hinshelwood动力学模型,测得其反应速率常数k＝11.5 mg/(L·min)；吸附常数K＝2.88×10^-2 L/mg。     

Ni2 +对活性污泥活性及群落多样性的影响简

通过检测活性污泥的电子传递体系活性以及生物多样性，研究Ni²⁺对活性污泥微生物活性及群落多样性的影响。结果表明：与对照系统相比，5 mg/L的Ni²⁺对2，3，5-triphenylteltrazolium chloride（TTC-ETS）活性未产生显著的影响；但当Ni²⁺的浓度进一步增大到10、20和40 mg/L后，其对序批式反应器内活性污泥TTC-ETS活性的抑制率分别达到（36.79±11.14）%、（55.88±13.90）%和（70.97±6.78）%。低浓度Ni²⁺能增强活性污泥微生物对碳源的利用，但高于10 mg/L的Ni²⁺则显著抑制了活性污泥微生物对碳源的利用。各个SBR系统中微生物群落最常见的物种相近，物种丰富度和均一性则均有所不同，其中群落物种丰富度随着Ni²⁺浓度的增加而逐渐减小。TTC-ETS活性、平均每孔颜色变化率、Shannon指数和Simpson指数，与Ni²⁺的胁迫浓度之间的显著相关性表明，它们均可有效地表征Ni²⁺胁迫对活性污泥微生物活性及群落多样性的影响程度。     

vis／H2O2／草酸铁处理活性艳红染料的实验研究

采用vis／H₂O₂／草酸铁法，对活性艳红染料废水进行处理。研究了H₂O₂、K₂C₂O₄和Fe₂(SO₄)₃·7H₂O的投加量、pH值和光照时间等因素对染料废水处理效果的影响和最佳处理条件。结果表明，pH值2.5；30%H₂O₂的投加量0.1 mL；0.1 mol/L Fe₂(SO₄)₃·7H₂O的投加量1.0 mL；0.1 mol/L K₂C₂O₄的投加量1.5 mL；光照时间40 min的最佳条件下，70 mg/L的活性艳红模拟染料废水脱色率可达99.82%。通过对vis／H₂O₂／草酸铁法和Fenton法、H₂O₂法、草酸铁法等方法进行对比实验，vis／H₂O₂／草酸铁法明显优于其他方法，是一项有研究价值和开发应用前景的污染治理新技术。     

A/O和A2/O工艺对膜生物反应器处理焦化废水影响的研究

为提高膜生物反应器对焦化废水的处理效果，采用A/O和A²/O两种工艺的膜生物反应器处理焦化废水，通过对比处理效果、分析膜污染情况，寻求膜生物反应处理焦化废水的最优工艺。实验结果表明：A²/O工艺系统对酚、NH₃-N、COD的去除率分别为99%、90%和95%；A/O工艺系统对酚、NH₃-N和COD的去除率分别为97%、75%和93%。A²/O膜生物反应器系统对焦化废水中NH₃-N的去除效果明显优于A/O膜生物反应器系统，其反硝化率为50%～70%。对膜污染分析表明不同工艺对膜污染的影响不显著，A²/O工艺膜通量衰减59%，A/O工艺膜通量衰减56%。研究表明在膜生物反应器中，A²/O工艺对焦化废水的去除效果要优于A/O工艺。