柚子皮生物炭的制备及对水体中锰离子的吸附

以柚子皮为原料经硫化钠活化后炭化处理制备了生物质炭吸附剂,并将之应用于含锰废水的吸附。考察了溶液p H值、底液质量浓度、生物炭投加量等因素对柚子皮生物炭吸附能力的影响,并研究了柚子皮吸附剂对锰离子废水的吸附平衡和动力学特征。结果表明:柚子皮吸附剂对含锰废水具备较强吸附能力,在溶液p H值为6,底液质量浓度为50 mg/L,吸附剂投加量为2 g/L的条件下,对锰离子的去除率为93.5%;吸附平衡实验表明该等温吸附过程符合Langmuir方程,饱和吸附量为24.691 mg/g;吸附动力学研究表明,该吸附过程符合二级动力学方程,吸附速率常数为0.028 6 g/(mg·min)。     

低强度超声波对残留H2O2的去除

化学需氧量(COD)会受到来自众多高级氧化技术中添加的过氧化氢(H_2O_2)的干扰。为了评估低强度超声波辐射结合清除剂(Na_2CO_3或Na HCO_3)分解水样中残留H_2O_2的可行性,对去离子水、葡萄糖模拟废水和印染废水二级处理出水进行超声(超声波频率为39 k Hz,功率分别为75 W、112.5 W和150 W)处理,H_2O_2质量浓度为20 mg/L,时间为60 min或80 min,清除剂用量为50 g/L。以20 min的间隔测定H_2O_2质量浓度和COD。结果表明,COD与H_2O_2质量浓度的比值取决于废水的性质,去离子水、葡萄糖模拟废水和印染废水二级处理出水的比值分别为0.262 6 mg COD/mg H_2O_2、0.209 9 mg COD/mg H_2O_2、0.401 3 mg COD/mg H_2O_2。超声辐照对去除H_2O_2有一定的影响,但在去离子水中超声功率为150 W、60 min时的去除率最高,仅为18.1%。超声辐照联合清除剂Na_2CO_3或Na HCO_3的效果更显著。对于印染废水二次处理出水,加入Na HCO_3作为羟自由基清除剂,80 min时H_2O_2去除率达到97.3%。然而,由于Na HCO_3和H_2O_2形成的高度氧化的超氧离子能降解废水中的有机物质,水样的实际COD降低。用超声辐射结合Na_2CO_3处理80 min,将COD的测定值与通过COD、H_2O_2质量浓度比值得到的计算值进行比较,以确认经超声波联合Na_2CO_3处理的印染废水二级处理出水中的有机物未降解。研究表明,超声波照射与Na_2CO_3结合去除水样中的低浓度H_2O_2是可行的。     

污泥热解残渣对废水中Cr(VI)去除作用的研究

为探索污泥热解残渣的资源化利用途径,研究污泥热解残渣直接用作吸附剂去除废水中Cr(VI)的可行性,分析热解温度、时间以及吸附时间、溶液pH值和吸附剂用量等因素对污泥残渣吸附性能的影响.结果表明,在700 ℃下热解1.0 h的污泥残渣的吸附性能最佳,吸附过程可以用准二级反应动力学方程描述;污泥残渣对Cr(VI)的吸附受多种过程(如化学吸附、颗粒内扩散等)反应速度的影响;Langmuir模型和Freundlich模型均能很好地对试验数据进行拟合,相对而言,吸附行为更符合Langmuir模型;当吸附时间为24.0 h,初始溶液pH=4.0,吸附剂质量浓度为20 g/L时,污泥残渣对Cr(VI)的最大吸附质量比qmax为13.87 mg/g.研究表明,将污泥热解残渣作为廉价吸附剂处理含Cr(VI)废水有一定的应用前景.     

制浆废水混凝-生物-混凝组合工艺有机物去除途径研究

以某造纸厂制浆废水处理工程(3万m3/d)为研究对象,利用红外光谱、三维荧光光谱、相对分子质量切割等方法,探究制浆废水混凝-生物-混凝组合处理工艺有机物的去除机理。结果表明:组合处理工艺COD、色度总去除率分别为94.4%、95.5%;一级混凝、生物处理、二级混凝工艺单元对COD去除的分担率分别为44.2%、37.5%、12.7%,对色度去除的分担率分别为21.6%、31.4%、42.5%。一级混凝单元主要去除MW30 k Da的大分子有机物,以类富里酸、部分芳环及芳香族化合物等难降解有机物为主;生物处理单元主要降解MW10 k Da的有机物,主要有芳香酸酯、类蛋白质物,其中部分有机物转化为MW1 k Da的小分子有机物;二级混凝进一步去除MW30 k Da的大分子有机物,主要是类黑精物、木质素及其衍生物、芳香族化合物等。     

MBR工艺处理模拟腈纶废水试验

根据腈纶废水生物降解性差、毒性大、氮含量高且水质水量波动大的特点,选择处理效率高且具有脱氮功能的填料式"缺氧-好氧"膜生物反应器(MBR)技术处理模拟腈纶废水,研究MBR反应器接种活性污泥的驯化过程及反应器对模拟腈纶废水的处理效果和稳定性.结果表明,采用MBR技术处理模拟腈纶废水时启动时间短,出水水质稳定,对进水水质、水量变化的耐冲击性强; 采用"缺氧-好氧"工艺不但可去除98%以上的氨氮,还可去除80%的总氮.     

活性污泥对菲的吸附性能及其吸附模型研究

取MBR膜生物反应器的活性污泥,探讨该活性污泥对菲的吸附性能和吸附模型。考察了污泥质量浓度、温度等对污泥吸附性能的影响,并分别用Langmuir和Freundlich吸附模型进行了拟合。结果表明,随污泥质量浓度增加,对菲的去除率增大,而污泥的吸附量下降;污泥质量浓度为100 mg/L时污泥的平衡吸附量为2.51 mg/g,约为500 mg/L时的3倍。温度为35℃时,污泥对菲的吸附去除率可以达到60.3%。相比于Langmuir吸附等温线模式,活性污泥对菲的吸附过程更符合Freundlich吸附等温线模式;且其吸附过程符合二级动力学方程,吸附速率常数ka2为0.091 4 g/(mg·min)。该吸附过程活化能为6.63 kJ/mol;ΔG0,ΔH=21.30 kJ/mol,表明该过程为自发吸热反应。     

活性炭对酚醛类化工废水深度处理的动态吸附性能研究

为活性炭应用于酚醛类化工废水深度处理，研究了活性炭对此类废水中有机物的动态吸附性能以及氮的去除。通过动态吸附试验，选出吸附效果最佳的活性炭，研究其对废水中有机物的等温吸附和动力学，并利用比表面积(BET)测试法和傅里叶红外光谱(FTIR)表征技术分析活性炭表面特征，同时探讨不同因素对吸附的影响，再以床厚服务时间(Bed-Depth-Service Time, BDST)模型对动态试验数据进行线性拟合分析。结果表明：椰壳炭吸附效果最好，朗格缪尔(Langmuir)吸附等温线模型和拟二级动力学模型可以较好地描述其动态吸附行为；吸附过程中粒子内扩散并不是唯一的限速步骤，有机物的吸附主要发生在边界层扩散阶段；根据椰壳炭孔状结构的变化说明吸附主要发生在微孔区；—OH、—COOH、■等官能团能与有机物相互反应，主要涉及氢键、π-π相互作用、静电引力；含氮化合物会与有机物产生竞争吸附，影响其吸附量；BDST模型不仅可以有效描述吸附床高度与穿透时间之间的关系，而且能够准确地预测新的操作条件下的有机物穿透时间，误差均小于5%。     

光合细菌对味精废水处理效果的影响研究

在改进型SBR(MSBR)反应器中利用光合细菌处理味精废水.研究光合细菌的两种代谢方式对味精废水COD的去除率影响和从味精废水生物处理反应器活性污泥和生物膜中富集分离光合细菌,结合光合细菌的细胞结构特点和代谢方式讨论其对活性污泥絮凝性能的影响.研究结果表明:黑暗系统中,处理味精废水活性污泥絮凝性能较光照系统中的活性污泥絮凝性能相对有较大的提高;黑暗条件下,光合细菌被强制进行有氧呼吸代谢方式,这样可以提高味精废水生物处理构筑物的有机物降解速率,出水COD优于光照好氧条件下的,出水比较清亮,有机物的去除率也有所提高.     

羟基镧改性树脂的制备及其对氟离子的吸附

采用共沉淀法制备了羟基镧改性D101树脂复合吸附剂,利用扫描电子显微镜及能谱分析仪、红外光谱和比表面积分析仪对复合吸附剂的结构和形貌进行了分析,并对水溶液中氟离子(F~-)进行吸附研究,探讨了该复合吸附剂对F~-的吸附特性,并将其应用于实际含氟废水的处理。结果表明:在25℃、F~-初始质量浓度为10 mg/L、吸附剂量为0.4 g/L、溶液pH=5时,F~-吸附量最大,为24.45 mg/g;复合吸附剂对F~-的吸附动力学数据遵循拟二级动力学反应模型,整个吸附反应为多级控制过程;复合吸附剂对F~-的吸附符合Langmuir吸附等温模型,在10℃、25℃和35℃下,吉布斯自由能(ΔGo)均小于0,焓变(ΔHo)大于0,熵变(ΔSo)大于0,表明该吸附反应为自发吸热熵增过程。采用羟基镧改性D101树脂复合吸附剂可以有效去除实际含氟废水中的氟化物,实现废水的达标排放。     

硅藻土复合除磷材料的吸附动力学及热力学研究

对硅藻土-粉煤灰复合除磷材料吸附废水中磷的动力学和热力学进行了研究.结果表明,准二级动力学方程对复合材料吸附磷的过程描述更为准确;热力学参数(ΔGo、ΔHo和ΔSo)说明溶液中的磷在复合除磷材料上的吸附是自发进行的,而且是一个吸热过程;平均吸附能E为2.24 J/mol,说明该吸附属于物理吸附.     

活性污泥固定化、改性及对生活污水的处理

通过正交设计,以COD去除率为考核指标对固定化载体聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)与活性污泥的配比进行参数优化;使用硫酸钠、硝酸钠、磷酸钠为交联剂对固定化颗粒进行二次交联改性,研究其污水处理效果,探究在不同温度和pH值条件下固定化活性污泥对生活污水的处理效果及其稳定性。结果表明,固定化活性污泥对生活污水中的COD、NH4+-N、TP处理效果优于普通活性污泥,且固定化活性污泥颗粒运行稳定,20 d仍有较好的污水处理效果;正交试验结果显示,固定化活性污泥的适宜固定化载体浓度及污泥配比为质量分数8%聚乙烯醇(PVA)、2%海藻酸钠(SA)、质量分数50%活性污泥(普通活性污泥与包埋剂质量比1∶1)。经过二次交联的固定化活性污泥提高了污水处理效果,硫酸钠作为二次交联剂效果最好,污水中COD、NH4+-N和TP的去除率达93.5%、92.3%、78.0%;经固定化后活性污泥对温度和pH值的适应范围变宽,在温度低于4℃高于40℃、pH≤5和pH≥9仍然有较好的处理效果,去除效果均比普通活性污泥提高10%以上。     

生物炭-类水滑石强化混凝处理猪场尾水及其机理分析

以皇竹草秸秆为原料制备生物炭,通过生物炭-Mg Fe类水滑石强化混凝处理经二级生化处理的猪场尾水,研究其处理效果,用X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外(FTIR)、扫描电镜-能谱分析(SEM-Mapping)技术分析混凝沉淀物,以分析污染物去除机理。结果表明,在p H=8.45、Mg与Fe物质的量比(n(Mg)∶n(Fe))为2.8∶1的条件下,皇竹草生物炭-Mg Fe类水滑石混凝法对猪场尾水中浊度、COD和TP的处理效果较好,而对TN和NH+4-N去除率较低。生物炭投加量对猪场尾水中浊度和TP的处理影响不大,但对COD去除影响较为显著。生物炭-Mg Fe类水滑石强化混凝高效去除COD的机理主要为胶体状天然有机物的电中和作用和吸附于金属氢氧化物表面上的共沉淀作用;高效除磷的机理是在混凝过程中,磷酸盐通过自组装进入类水滑石层间,以及磷酸盐与Fe3+反应形成磷酸铁矿物。     

环境中氟喹诺酮类抗生素残留检测和去除研究进展

环境样品中的氟喹诺酮类抗生素(FQs)残留浓度低,干扰因素复杂,其检测需要采用多个预处理步骤,固相萃取回收率和重现性好,在实际样品预处理中常采用。检测方法包括毛细管电泳分析法、酶联免疫吸附法以及LC与ECD、FLD、UV、MS联用等。毛细管电泳法速度快,敏度低,检出限高;酶联免疫吸附法检测速度快,但存在交叉反应。高效液相色谱联用质谱检测(HPLC-MS/MS)灵敏度高,选择性好,是比较理想的分析方法。FQs污染物降解方法包括污泥吸附、光降解和高级氧化。光降解和高级氧化技术成本较高,反应副产物可能存在环境风险。污泥颗粒吸附FQs效果好,吸附FQs后,污泥颗粒可通过高温碳化活化制备活性炭,使FQs在高温下得到较彻底降解的同时,实现污泥的资源化利用,是较具前景的去除FQs的方法。     

铁氧体对活性污泥法处理生活污水的强化作用

为了提高活性污泥法处理生活污水的效率,采用铁氧体与生物法相结合方式处理生活污水。在生物反应器中投加磁化后的铁氧体粉末,在一定条件下驯化活性污泥。通过试验,得出了铁氧体的最佳投加量为375 mg/L。同普通活性污泥法相比,投加了375 mg/L铁氧体粉末的活性污泥对生活污水中COD和NH3-N的去除率分别提高了4.7%和26.5%;在各自的最佳运行条件下,投加铁氧体后反应器的水力停留时间缩短1 h。     

UASB+SBR工艺处理皂素生产废水的快速启动研究

皂素生产废水为难处理高浓度酸性含硫有机废水.其中高含量的硫酸盐在厌氧条件下产生大量的H2S,造成了对厌氧微生物的抑制作用,严重影响厌氧生物处理的效果,甚至使厌氧消化完全失败,使该类废水的处理较为困难.为了有效解除硫酸盐对生物处理设施中微生物的抑制,找出皂素生产废水的快速启动运行的方法,本文选用了UASB SBR组合工艺进行了2个月左右的动态连续流实验,对硫酸盐抑制的解除方法进行了研究,提出了相应的解除硫酸抑制厌氧消化的方法,找到了UASB快速启动的有效方法.小试连续运行实验结果表明,在UASB中加入适量铁屑和活性炭颗粒,以生活污水处理厂剩余污泥为种泥可以成功实现UASB SBR处理系统的快速启动,消除DO2-4对生物处理系统的影响,并在较短的时间内(21 d左右)培养出了厌氧颗粒污泥.UASB启动后,在进水COD质量浓度34 000mg/L左右时,COD的去除率一直保持在95%以上,出水COD质量浓度维持在1 300 mg/L左右.厌氧出水经过SBR处理后,出水水质达到了<综合污水排放标准>中的二级排放标准要求.该快速启动方法可供类似酸性高浓度有机废水处理和调试参考.     

Adsorptive efficacy analysis of lignocellulosic waste carbonaceous adsorbents toward different mercury species

Adsorptive efficacy of lignocellulosic waste char (LW-CHAR) and activated carbon (LW-AC) toward inorganic (Hg²⁺) and organic (MeHg⁺) mercury ions was studied. The LW-CHAR and LW-AC were, respectively, prepared by carbonization and KOH activation processes of lignocellulosic waste (LW) carried out at 700 °C. The Hg²⁺ adsorption onto the LW-CHAR was lower than LW-AC, however, an opposite result was observed for the MeHg⁺ indicating the nature of the surface interactions of both mercury ions to respective adsorbent surfaces was significantly different. The adsorption data analysis of both mercury ions was found however to only follow the Langmuir isotherm and pseudo-second order kinetic models whereby a combination of chemisorption and diffusional process was the governing mercury ions adsorption mechanism.     

去除制革废水氨氮的工程实例

成都某制革厂设计水量1 600 m3/d,采用"物化处理 生化处理"的工艺.ABR折板式厌氧池使废水中大量有机氮分解为氨氮,厌氧出水氨氮高达100 mg/L左右.针对这种情况,把SBR曝气池活性污泥的培养分为2个阶段,第1阶段使污泥适应此制革废水,并使其对COD有较高的去除率;第2阶段为培养硝化菌阶段,使自养型的硝化菌逐渐增多,活性加强.在第2阶段注意控制碱度和溶解氧,最终使曝气池中硝化菌在无外加碱度的条件下对氨氮有高的去除率.     

有机膨润土对溶液中阿莫西林的吸附性能研究

应用膨润土吸附阿莫西林,探讨了4种吸附剂的吸附效果,并以改性十六烷基三甲基铵盐(DK1)为试验材料,研究了吸附时间、溶液pH值、投加量、初始质量浓度和温度等因素对有机膨润土吸附溶液中阿莫西林效果的影响。结果表明,在自然pH值条件下,DK1的吸附剂效果最佳,且吸附在15min内快速达到平衡。吸附过程符合伪二级动力学方程,同时符合Freundlich、Langmuir和Temkin型等温吸附方程,是个吸热的过程,Langmuir理论最大吸附容量在30℃时可达27.86mg/g。对等温方程的研究表明,DK1对阿莫西林的吸附呈单分子层形式,吸附性能良好,易于进行。     

维生素类制药废水深度处理中试研究

采用"水解酸化—复合厌氧—流离生物床—臭氧—三相生物流化床"工艺对维生素类制药废水处理后的出水进行深度处理。由于废水的可生化性极差,将其与生活污水混合后,BOD/COD值由0.05提高到0.18。中试试验结果表明,利用水解酸化和臭氧氧化对废水可生化性进行改善,可使COD和氨氮的去除率分别达到80%和90%以上。出水COD和氨氮完全达到GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A标准要求。