序批式活性污泥法工艺处理含盐废水动力学模型研究

为了实现含盐废水序批式活性污泥法(SBR)工艺的启动,采用逐步提高废水中NaCl浓度负荷的方法对活性污泥进行驯化,并建立有机物(COD)与NH4+-N的降解动力学模型。结果表明,经过280d的驯化和稳定运行,SBR系统可以有效降解含盐废水,COD去除率高于74%,NH4+-N平均去除率高于90%,实现了SBR工艺处理含盐废水的启动和稳定运行。含盐废水有机物(COD)降解动力学参数r0(无盐条件下的COD去除速率)为129.87mg/(L.h),KY(盐抑制常数)为7700.01mg/L;含盐废水硝化反应动力学参数Ks(饱和常数)为186.52mg/L,vmax(NH4+-N的最大比降解速率)为0.0034h-1。     

焦化废水中COD、挥发酚和硫氰化物同步高效去除

采用两级膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器在微氧条件下处理焦化废水,考察了该工艺对焦化废水中挥发酚、硫氰化物、氰化物和COD的去除效果。研究结果表明,在进水流量为1 L/h,总水力停留时间(HRT)为24 h的条件下,两级EGSB反应器对COD的去除效果较好。稳定运行时,在进水挥发酚为56.8~185.1 mg/L、硫氰化物为287.1~539.9 mg/L、氰化物为0.17~0.72 mg/L的条件下,系统对其平均去除率分别为99.9%、96.8%和82.6%,出水挥发酚和氰化物均能达到《污水综合排放标准(GB8978-1996)》的一级标准。进水COD浓度在1 084~1 880 mg/L之间,平均去除率为76.9%,出水平均浓度为325 mg/L。     

无机碳强化处理焦化废水EGSB反应器运行效能

为实现处理焦化废水的颗粒污泥的快速培养,进而高效处理焦化废水,在22~27℃环境温度下,平行运行2个EGSB反应器,用焦化废水驯化处理啤酒废水颗粒污泥,对微氧运行(与厌氧对比),有机营养物添加(厌氧、微氧运行)、无机碳营养添加(厌氧、微氧运行)3种情况时的污染物质(COD)去除效果进行实验研究。研究结果表明:与厌氧相比,微氧运行能够明显强化焦化废水中毒性污染物质的去除。在焦化废水驯化初期,多次水质冲击(1 500 mg·L~(-1)COD,220 mg·L~(-1)氨氮→2 000 mg·L~(-1)COD,70 mg·L~(-1)氨氮→700 mg·L~(-1)COD,104~220 mg·L~(-1)氨氮),微氧运行时COD平均去除率为24.8%(厌氧运行时仅为5.16%)。微氧运行虽然保证了污泥床的有效膨胀,但COD去除率的提高仍然有限。有机营养物的添加并没有使得COD去除率大幅提高,厌氧时为22.8%,微氧时为37.5%。无机碳营养(碳酸氢钠)的添加能够大幅提高焦化废水中COD去除率,厌氧时提高到53.8%;微氧时提高到75.4%,增幅分别达到31.0%和37.4%。微氧运行条件与无机碳营养的耦合作用能强化焦化废水中COD的去除,快速驯化培养处理焦化废水颗粒污泥。通过给处理焦化废水微氧EGSB反应器内添加碳酸氢钠,40 d就能完成高活性颗粒污泥的培养,高效处理焦化废水中各种污染物质。进水COD、酚类、氰化物和硫氢化物分别为54.8—1 927 mg·L~(-1),10.1—154.3 mg·L~(-1),0.9—57.8 mg·L~(-1)和66.7—340.4mg·L~(-1)、进水流量1.2 L·h-1、HRT10 h时,COD去除率达到78%~86%,酚类、氰化物、硫氢化物的平均去除率分别高达98.9%、93.1%和97.5%。     

序批式气升环流反应器处理硝基苯废水

采用序批式气升环流反应器(SAR)处理硝基苯废水,研究了硝基苯浓度和COD/N对处理过程的影响,分析了缺氧段COD和硝基苯降解动力学。结果表明,硝基苯在缺氧段被还原为苯胺,而苯胺在好氧段得到快速降解。硝基苯与基质(葡萄糖-COD)最佳质量比为1∶35~1∶25,该条件下反应器对硝基苯和COD去除率分别可达99%~100%和92%~94%。由于受传质限制,进水需要维持106 mg/L的氨氮(葡萄糖-COD/N比值为100∶10)以满足缺氧段微生物对氨氮的营养需要。缺氧段COD的降解符合二级动力学,反应速率常数k2为2.7×10-4L·mg/h;硝基苯的降解符合一级动力学,反应速率常数k1为0.14 h-1。研究表明,序批式气升环流反应器可作为一种简单而有效的反应器用于处理硝基苯废水。     

两级EGSB反应器处理焦化废水的实验研究

采用两级膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器在微氧条件下处理焦化废水,分别考察了一级和二级EGSB反应器(EGSBⅠ和EGSBⅡ)对污染物的去除效果。结果表明,系统能够高效去除COD和NH3-N,EGSBⅠ主要用于去除COD,EGSBⅡ主要用于去除NH3-N。总水力停留时间(HRT)为24 h(EGSBⅠ12 h+EGSBⅡ12 h),系统对952 mg/L的COD、41.3 mg/L的NH3-N、34.55 mg/L的挥发酚、295.8 mg/L的硫氰化物和0.89 mg/L的氰化物的平均去除率分别为78.1%、81.3%、100%、98.1%和89.9%。出水COD、NH3-N、挥发酚、硫氰化物和氰化物的平均浓度分别为208、7.7、0、5.7和0.09 mg/L。出水NH3-N、挥发酚和氰化物浓度均低于《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171-2012)的直接排放限值。     

HRT对异养硝化好氧反硝化菌处理高速列车真空集便废水的影响

利用具有良好异养硝化好氧反硝化功能的菌剂启动生物接触氧化工艺,用以处理经化粪池厌氧消化后的高速列车真空集便废水。重点研究了HRT对生物膜反应器中好氧反硝化菌处理列车集便废水的影响,并进行了动力学模型分析。实验结果表明,在选用立体弹性填料为生物膜载体时,系统的最佳HRT为6 h。该条件下,反应器稳定运行的COD、总氮和氨氮的去除率均大于80%。通过对系统底物降解动力学的初步探究,得出了相关降解动力学常数KS、μmax。经验证,Monod模型较好地描述了系统的基质降解动力学行为,为高速列车真空集便废水的处理提供了相对高效、简便的方法。     

EGSB反应器处理丙烯酸废水的试验研究

采用厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）进行丙烯酸废水的处理，考察了自制的EGSB反应器菌种驯化和容积负荷提高两阶段的一些运行参数，并对试验过程中出现的问题进行了探讨。为期96 d的试验表明，当进水COD在3 000 mg/L左右时，去除率可达90%以上；当进水COD在5 000 mg/L左右时，去除率可达85%以上，COD容积负荷可达到10 kg/m3·d以上，且出水可满足后续好氧工段处理的要求。     

有效降解万古霉素废水COD的真菌菌株筛选及研究

从本实验室保存的447株真菌中筛选出1株能有效降解万古霉紊废水COD的真菌HCCB00304.通过形态观察及分子生物学分析,鉴定该菌株为绿僵菌.利用真菌HCCB00304处理万古霉素废水的最佳条件为:菌体投加量10%(体积分数)、初始pH 6.00、25℃、处理时间60 h,在此条件下可使废水的COD从114 208 mg/L降到56 145 mg/L,COD降解率为50.84%.反应动力学分析表明,COD降解呈一级反应动力学过程,其降解速率常数为0.013 3 h-1.     

低COD浓度废水启动EGSB反应器

以厌氧活性污泥和好氧活性污泥接种于2个膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器中,进水流量为10 mL/min,回流量为180 mL/min,进水COD浓度在180 mg/L左右,有机负荷率(OLR)为1.728 kg COD/m3·d左右,污泥负荷率(SLR)为0.19 kg COD/kg MLSS·d左右,出水COD浓度维持在40mg/L左右,COD去除率达80%以上.控制温度在32～35 ℃,pH在6.8～7.2,反应器内氧化还原电位在-340 mV以下,水力停留时间(HRT)4.2 h,上升流速4.86 m/h以及加入80 mg/L絮凝剂(硫酸铝钾),缩短了启动时间,促进了颗粒污泥的形成.分别经过60 d和120 d运行,反应器启动成功.结果表明,上升流速、絮凝剂和污泥类型对颗粒污泥的形成有影响;接种好氧活性污泥在低浓度COD下,合理控制负荷速率能成功启动EGSB反应器.     

复合生物反应器处理焦化废水试验研究

采用在悬浮相污泥中投入纤维球填料形成单一复合生物反应器来处理焦化废水,研究了各个运行参数对复合生物反应器处理效果的影响,确定出最佳的运行参数,并研究了在最佳运行条件下复合生物反应器对焦化废水中的COD和NH3-N的去除情况。试验结果表明,采用单一复合生物反应器是一种很好的焦化废水处理方法,它能有效地降解焦化废水中的COD和NH3-N等难降解物质,当进水COD和NH3-N分别小于670、260mg／L时,COD和NH3-N的去除率分别可高达94．8％和91．4％。     

除氟活性铝氧化物(AlO_xH_y-F_n)的吸附除砷性能

以活性铝氧化物AlOxHy处理某高氟地下水的中试实验获得的吸附剂废料AlOxHy-Fn为对象,考察其对三价砷(As(Ⅲ))和五价砷(As(Ⅴ))吸附去除性能,并对吸附机理进行了探讨。研究显示,AlOxHy-Fn为多孔无定型且具有不规则表面的絮状结构,比表面积为218.88 m2/g,零电荷点pHZPC在pH为8左右;AlOxHy-Fn可快速吸附As(Ⅲ)和As(Ⅴ),且反应24 h后的平衡吸附量分别为0.60和3.41 mg/g,朗格缪尔模型可以很好地描述As(Ⅲ)和As(Ⅴ)在AlOxHy-Fn表面的吸附,且As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的最大吸附容量分别为13.63和63.27 mg/g;AlOxHy-Fn在pH=4~10范围内对As(Ⅴ)去除率在90%以上,As(Ⅲ)在中性和弱碱性pH范围内吸附效果较好,但去除率仍在32%以下。AlOxHy-Fn表面性质、砷形态分布特征等对As(Ⅲ)与As(Ⅴ)的吸附有重要影响,电负性As(Ⅴ)较电中性As(Ⅲ)更容易吸附在AlOxHy-Fn表面。AlOxHy-Fn吸附除砷过程中,在pH为6时氟溶出量最低(0.40 mg/g),过高或过低pH均会导致氟溶出量增大;氟溶出量与As(Ⅴ)吸附量之间有明显正相关关系(R2=0.97),但与As(Ⅲ)吸附量无相关关系;铝溶出量在pH为4~10范围内均很低。将AlOxHy-Fn回用作为除砷吸附剂去除工业含砷废水的砷具有良好的技术经济可行性,且将As(Ⅲ)氧化为As(Ⅴ)是提高去除效果的重要手段。     

钛基IrO2-SnO2电极在烟气海水脱硫恢复系统中的应用

采用浸渍-热分解法制备了含IrOx-TiO2中间层的IrO2-SnO2电极,得到的电极具有较高的析氯电催化活性和较强的稳定性,并通过电化学氧化法对Na2SO3海水脱硫模拟液进行处理,考察了电流密度、温度、pH值和电解时间等电解工艺参数对Na2SO3去除率和化学需氧量COD的影响.结果表明,在电流密度为200 mA/cm...     

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。     

Phytoremediation potential of the novel atrazine tolerant Lolium multiflorum and studies on the mechanisms involved

Atrazine impact on human health and the environment have been extensively studied. Phytoremediation emerged as a low cost, environmental friendly biotechnological solution for atrazine pollution in soil and water. In vitro atrazine tolerance assays were performed and Lolium multiflorum was found as a novel tolerant species, able to germinate and grow in the presence of 1 mg kg⁻¹ of the herbicide. L. multiflorum presented 20% higher atrazine removal capacity than the natural attenuation, with high initial degradation rate in microcosms. The mechanisms involved in atrazine tolerance such as mutation in psbA gene, enzymatic detoxification via P₄₅₀ or chemical hydrolysis through benzoxazinones were evaluated. It was demonstrated that atrazine tolerance is conferred by enhanced enzymatic detoxification via P₄₅₀. Due to its atrazine degradation capacity in soil and its agronomical properties, L. multiflorum is a candidate for designing phytoremediation strategies for atrazine contaminated agricultural soils, especially those involving run-off avoiding.     

介质阻挡放电协同Ag/Al_2O_3对NO_x脱除的影响

为有效去除发电厂烟气中产生的NOx,利用介质阻挡放电(DBD)产生低温等离子体并结合催化剂Ag/Al2O3进行烟气脱硝实验,研究了在加入乙烯的条件下,平均负载量、催化温度和装置的布置方式对NOx脱除的影响。结果表明,随着负载的增多,NO脱除率呈现先增大后减小的趋势,5种负载量中最佳为1.76%;随着催化温度的升高,NO脱除率同样呈现先增大后减小的趋势,最佳的催化温度为150℃左右;3种不同布置方式对NO和NOx脱除有明显差别,单独催化剂在NO和NOx的脱除率都比较低;单独介质阻挡放电NO脱除率很高,但是NOx很却很低;而两者结合在NO和NOx都达到了很好的效果。     

北京市交通道路空气中NO_x的污染现状及时空变化规律研究

基于2008年及2009年分4个季节对北京市3种类型道路(开阔型、交叉路口型和峡谷型)空气中的NOx的现场监测结果,分析了3种类型道路空气中NOx的污染现状和时空变化规律及影响因素。实验结果表明,昼间北京市各类型街道空气中NOx浓度呈早晚浓度高、中午浓度低的变化规律,NOx浓度随季节和车流量变化较明显。交通道路空气中NO占NOx的分担率高,且有较好的相关性,而NO2分担率较低,与NOx相关性较差。     

好氧反硝化去除低浓度NOx的动力学模型研究

在好氧条件下,对利用生物滴滤塔(bio-tricklingfilter,BTF)反硝化净化废气中NOx的过程进行了理论模型探讨,并用实验结果进行了验证.在分析NOx在BTF内传质以及生物降解过程的基础上,建立了NOx在气相和生物膜相的质量守恒方程,结合Fick定律和好氧条件下的Monod微生物反应动力学方程,最终得到了...     

氧活性粒子氧化NO生成HNO_3

采用强电离介质阻挡放电方法制取高浓度氧活性粒子(O+2、O3)并注入气体外排烟道中,实现O+2、O3氧化NO转化成资源酸(HNO3)的等离子化学反应。描述强电离放电的氧活性粒子产生器,讨论烟道中O+2、O3氧化NO成HNO3等离子体反应机制,分析回收酸液的NO-2、NO-3离子种类及浓度。考察强电离放电等离子体源的输入功率、水体积百分比、气体温度、气体流速对NOx氧化率的影响。氧化率为97.2%的最佳实验条件是:O+2浓度为1.38×1010个/cm3,O3浓度为210 mg/L,烟气温度为65℃,H2O体积浓度为5.6%,停留时间为0.94 s。     

以堇青石和二氧化钛为载体脱硝催化剂性能

采用改性堇青石和锐钛型二氧化钛为载体,以偏钨酸氨为WO3(助剂)的前驱体,以偏钒酸铵为V2O5(活性组分)的前驱体,通过混合、挤出、干燥和煅烧等工艺制备出蜂窝式SCR脱硝催化剂,采用N2-吸附仪(BET)、X-射线衍射分析仪(XRD)、模拟烟气活性分析装置和磨损装置,再通过催化剂样品的吸水率和收缩率对比分析。考察催化剂样品的比表面积、晶相结构、耐磨损性能、脱硝活性及其吸水率和收缩率变化。结果表明,以10%堇青石和二氧化钛为载体制备出的催化剂比表面积大,晶相结构以堇青石和锐钛矿型二氧化钛为主,其磨损率低,吸水率和收缩率变化小,脱硝率在80%以上时,与商业催化剂相比,反应温度窗口从300～400℃拓宽为250～460℃。     

MnOx/Al-SBA-15催化剂低温NH3选择性催化还原NO的原位红外研究简

用原位红外分别进行了MnO_x/Al-SBA-15催化剂上NH₃和NO+O₂的吸附态和瞬态实验以及NH₃+NO+O₂反应的稳态实验。结果表明，催化剂上存在着L酸位和B酸位，NH₃吸附在催化剂上形成配位态的NH₃和NH₄⁺，配位态的NH₃能脱氢形成—NH₂活性中间态。NO+O₂在催化剂上吸附形成硝酸盐类、硝基类和亚硝酸盐类。将NO+O₂通入预吸附NH₃的催化剂中时，表面的配位态的NH₃、NH₄⁺和—NH₂都会减少直至消失，SCR反应显著。而将NH₃通入预吸附NO+O₂的催化剂中时，只有硝基类和亚硝酸盐类减少，硝酸盐类基本不发生变化，SCR反应微弱。NH₃+NO+O₂稳态反应中，催化剂表面稳定存在着NH₄⁺和硝酸盐类，SCR反应显著。