基于臭氧紫外协同在线检测水体COD的研究

提出了一种基于臭氧协同紫外(O3/UV)在线检测水体化学需氧量(COD)的方法,建立了以臭氧协同紫外的高级氧化体系对水样进行氧化消解,利用多个传感器信息组合来测定水体COD的方法,通过待测水样所消耗臭氧的量来计算出水样的COD.与传统的COD测定方法相比,具有操作简单方便、消解时间短、运行成本低、无需添加任何化学试剂、不会产生二次污染等优点,具有很好的推广应用价值.     

低耗环保COD测定方法的研究

介绍了减量传统法和快速密封消解法两种低耗、环保的COD测定方法.减量传统法是在传统COD测定方法的基础上,将水样体积降低,并相应地减少试剂的用量.用减量传统法分别测定邻苯二甲酸氢钾、葡萄糖和苯酚标准溶液的COD,测定结果准确度高,重现性好.用焦化废水水样和生活污水水样进行对比验证,结果表明减量传统法对两种实际废水均有较高的准确度和精密度,其对成分复杂的焦化废水水样COD测定的准确度和精密度稍低,但仍可满足常用分析.使用常用的美国HACH数字消解器,以价格低廉、配置简单的自配试剂替代进口HACH管装试剂,不仅可以取得同样良好的COD测定结果,而且可以将消解时间从2 h降低为15min.另外,用实验室普通分光光度计替代HACH配套分光光度计,更降低了测试成本,有利于快速密封消解法的推广.     

马铃薯淀粉废水资源化制备Paenibacillus polymyxa农用菌剂

马铃薯淀粉废水中含有高浓度的淀粉、蛋白质等有机物。利用马铃薯淀粉废水培养植物促生菌,是实现其资源化利用的方法。采用单因素方法结合中心复合设计(CCD)的方法,对废水体积分数(浓度)、培养温度、初始pH这3个因素进行研究,优化马铃薯淀粉废水培养Paenibacillus polymyxa EBL06菌株的适宜生长条件。实验得到马铃薯淀粉废水培养P. polymyxa的最佳条件:废水COD为13.7 g·L~(-1),初始pH为7.17,培养温度为31.4℃。该条件下,培养21 h后,微生物活菌数为6.2×10~9 cfu·mL~(-1),与模型预测结果基本一致,可以达到《农用微生物菌剂国家标准》(GB 20287-2006)。为了验证该菌剂的应用效果,进行了蔬菜种植实验。结果表明:P. polymyxa菌剂能有效提高小白菜的产量与品质,作物鲜重、干重、株高,以及维生素C含量别提高了68.6%、13.7%、5.6%、41.3%;相比于只施用化肥的组,菌剂同尿素的混施能提高氮肥的利用效率,小白菜植株中维生素含量提高了25.3%、硝酸盐含量减少了15.3%。以上研究结果可为马铃薯淀粉废水的资源化利用,以及P. polymyxa菌剂的应用推广提供参考。     

自配消解液分光光度法测定污水中的COD

以自配消解液代替ThermoFisher公司AQ4001COD测定系统的专用消解液，比较了自配消解液分光光度法与国家标准重铬酸钾法(GB 11914-1989)测定化学需氧量(COD)的差异。对比试验表明，自配消解液分光光度法测定COD的结果精确度和准确度高，与国家标准方法无显著性差异。自配消解液分光光度法测定水样COD值的相对标准偏差;低量程(30～150 mg/L)为1.38%～2.53%，中量程(0～1 500 mg/L)为0.47%～3.63%，高量程（2 000～15 000 mg/L）为0.17%～3.53%，在国家标准方法测试水样COD值的允许误差范围内。除制革废水外，自配消解液可以代替AQ4001COD测定系统的专用消解液，适用不同量程范围内污水COD的测定。自配消解液分光光度法具有试剂使用量少、速度快、经济、二次污染小等优点，值得在环境科学领域及废水水质监测中推广应用。     

近红外光谱结合区间偏最小二乘法快速分析污泥中蛋白质含量

采用近红外光谱表征了不同来源污泥样品,并应用主成分投影实现了污泥样品的聚类分析。在此基础上,结合凯氏定氮法的蛋白质含量分析结果,采用区间偏最小二乘法(i PLS)选择光谱建模区间为4 382~3 996 cm~(-1),建立了近红外光谱反演污泥中蛋白质含量的数学模型,模型相关系数为0.973,交叉验证均方差为1.321,预测值与真实值的误差范围为~(-1)0.0%~8.52%,说明近红外光谱可以实现污泥样品的快速定性和定量分析。     

响应曲面法优化微波诱导载铜活性炭处理焦化废水

以焦化废水好氧池出水为研究对象,采用微波诱导载铜活性炭深度处理焦化废水。在单因素实验的基础上,以焦化废水COD去除率为评价指标,微波功率、微波时间、催化剂用量为考察因素,采用Box-Behnken响应曲面法考察各影响因素的单独作用及交互作用对焦化废水COD去除率的影响,建立数学模型。通过响应曲面分析可知,微波功率、时间、催化剂用量以及微波功率与微波时间的交互作用对COD去除率均有显著影响,模型预测最佳工艺条件为微波功率550 W,微波时间5 min,催化剂用量20 g·L~(-1),COD去除率为84.23%,在该条件下通过两次验证实验得出结果平均值为82.63%,预测值与测定值相对误差为1.90%,两者具有较好的一致性。     

ABR处理硫酸盐有机废水的BP神经网络建模

通过厌氧折流板反应器(ABR)处理硫酸盐有机废水的实验数据对BP神经网络进行训练,建立了ABR处理硫酸盐有机废水的BPNN模型,通过测试对比,找出了较优训练函数为traingda,较优训练次数为1 900.利用分割连接权值法(PCW)对影响出水SO42-和COD的主要因素进行分析,结果显示进水COD、SO42-、pH、COD/SO42-和HRT对出水SO42-和COD均产生一定影响,其中进水pH对出水SO42-和COD的影响最大,相对重要性(RI)指数分别为30.79％和23.44％;并通过样本试验数据分别建立了对SO42-和COD去除率的限制因子仿真模型,为预测硫酸盐有机废水的厌氧处理过程提供指导.     

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%。     

响应面法优化Fenton法预处理腈纶废水

为得到Fenton法预处理腈纶废水的最优条件参数,以初始pH、H_2O_2投加量、Fe~(2+)投加量、反应时间为考察因素,废水COD去除率为评价指标,在单因素实验基础上,通过Box-Behnken方案构建与拟合响应面模型,分析4个独立因素及各因素之间的交互作用对COD去除效果的影响。确定了最佳Fenton法预处理工艺:初始pH为3.0,H_2O_2投加量为5.0mL/L,Fe~(2+)投加量为4.9g/L,反应时间为150min时。此时,COD去除率预测结果为44.08%,实际运行结果为43.89%,表明该模型可靠。考察了无机离子对Fenton法预处理的影响,并研究预处理前后腈纶废水可生化性的变化。结果表明,SO~(2-)_4对腈纶废水的降解无明显影响,Fenton法预处理显著改善了腈纶废水可生化性。通过对比Fenton法预处理前后腈纶废水的傅立叶变换红外光谱(FTIR)可以得出,Fenton法预处理有效去除了腈纶废水中难降解有机物。     

三维荧光光谱评价污水处理厂COD去除效率

采用三维荧光光谱与平行因子法和荧光区域积分法相结合,对城市生活污水处理厂各反应流程的水样进行了快速表征和分析。结果表明,污水中主要荧光物质为类蛋白质和类胡敏酸物质,其中类蛋白质的平行因子得分和荧光区域积分值均与水样化学需氧量(COD)具有较好的相关性。进一步分析表明,类蛋白质与类胡敏酸的区域积分值之比可以反映污水处理厂溶解性COD的去除效果。该研究提供了一种快速且不需外加试剂的评价污水厂溶解性COD去除效率的方法。     

双波长紫外吸收法有机废水COD测量技术与仪器设计

紫外吸收法直接测定有机废水COD是一种无需化学试剂、无样品前处理、无二次污染的绿色无损检测技术,但在实际应用中发现,有机废水中的悬浮物对测量结果产生较大影响.以实际废水水样为例,详细阐述了双波长紫外吸收法测量有机废水COD的操作方法及其消除悬浮物干扰的原理,并介绍了运用该技术设计开发的COD在线测量仪器.该仪器采用嵌入式计算机系统实时采集和处理数据,根据实际废水在双波长测量条件下的有效紫外吸光度快速推算出其COD值,具有快速、准确、无污染的特点.     

应用陶粒过滤-陶瓷膜组合对止咳糖浆制药废水深度处理的试验研究

止咳精浆制药废水经生物接触氧化一体化废水处理装置处理后,其出水中COD、BOD和氨氮等主要污染物质均不能达标排放.在实验室中采用陶粒过滤-陶瓷膜组合对经一体化处理装置处理后的制药废水进行深度处理,在陶粒柱反应器选用粒径为1～2 mm的陶粒滤料,陶瓷膜反应器选用孔径为2～3/μm陶瓷膜的条件下对水样进行测试.废水经陶粒过滤-陶瓷膜组合处理后,其BOD、COD、SS和氨氮指标均可稳定达标排放.     

新型可见光催化剂BiVO4降解中成药制药废水

以Bi(NO3)3.5H2O和NH4VO3为原料,采用水热法制备了新型可见光BiVO4催化剂,并用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(IR)和紫外-可见光漫反射光谱(UV-vis DRS)对产品进行了结构表征,并将其应用于光催化降解中成药制药废水降解反应中,通过正交实验和单因素分析,考察了催化剂用量、空气流量、溶液pH值和助氧化剂H2O2对制药废水COD去除率、脱色率的影响。实验结果表明,水热产品属于单斜晶系BiVO4,其带隙能为2.41 eV,并具有良好的可见光催化活性。对于经10倍稀释的制药废水,BiVO4添加量为2 g/L,通氧量为120 L/h,助氧化剂H2O2添加量为1 mL,不改变废水pH值,在400 W金属卤化物灯离液面11 cm照射反应180 min的条件下,制药废水的COD去除率为94.3%,脱色率为95.6%,得到了较好的降解。     

电解催化氧化法废水处理机制研究

采用电解催化氧化法(electrochemical enhanced catalytic oxidation reaction)处理某高浓度有机废水(COD约10 000mg·L~(-1)),该工艺主要包括电解反应、催化氧化反应以及催化氧化反应后废水内循环进行电解反应等过程。开展了不同因素对废水COD降解效率影响的研究,并对反应降解机制和反应动力学进行了探讨。结果显示,内循环设计结合H_2O_2溶液投加量逐步增加的方式,使得体系在420 min反应时间内均保持着不断削减COD的能力。当FeSO_4·7H_2O初始投加量为0.6 g·L~(-1)、回流比R为0.5时,COD减少量可达9 340 mg·L~(-1)。反应过程中工作电流I及氧化还原电势ORP监测值的不断波动表明反应体系中有机物不断被降解,氧化还原环境不断地变化。该工艺耦合电解氧化和Fenton技术,协同因子约为1.48,且可极大提高废水混凝性能,反应60 min后经废水混凝处理可使COD去除率由4.27%提高至26.21%。     

应用改进分光光度法测定多组分水样的COD

提出改进分光光度法测定多组分水样的化学需氧量(COD)。以多种物质的吸光曲线回归方程,将实时测得的水样吸光度分解成多种物质的吸光度,利用多元一次方程进行求解并计算出COD的方法。新方法对含邻苯二甲酸氢钾和丙烯酰胺水样测量的COD,误差平均值为+5.0%,对更多组分的水样测量紫外吸光度误差较大,通过引入修正系数修正后误差大幅下降,10次测量的变异系数约0.5%,精密度较好。通过分析新方法实际运用时存在的优劣之处,提出综合高锰酸盐指数(CODMn)来弥补其测量上不足的新型废水监测模式,以实现监测的快速测量、低耗能、低污染和实时性。     

实验室有机废水的铁碳微电解预处理

采用铁碳微电解法对实验室有机废水进行小型处理实验,研究该方法的废水净化特性,并优化进水pH值、水力停留时间(HRT)和曝气量等主要运行工艺参数。通过正交实验得到最佳处理条件pH值为5,水力停留时间为6 h,曝气量为12 L·h~(-1)。以实际最佳条件运行反应器,废水COD去除率可达到85%,废水中芳香族化合物等难降解物质得到降解,BOD_5/COD由0.1提高到0.4以上,出水可生化性大幅提高。研究表明,铁碳微电解法适于处理实验室难降解有机废水,估算处理成本约为9.84元·m~(-3)废水。     

多级冷冻工艺对高盐高浓度有机废水的处理效果及去除机理

探索了冷冻结晶工艺去除高盐高浓度模拟有机废水的影响因素,将多级冷冻工艺应用于模拟废水和实际废水。结果表明:在其他因素固定的条件下,结冰率越高,有机物去除率和脱盐率就越低;冷冻温度越低,有机物去除率和脱盐率越低;有机物去除率和脱盐率随初始盐浓度或初始COD的增大而降低;冷冻接触面积越大,有机物去除率和脱盐率越高。初始COD为8 000.0 mg·L~(-1),初始盐浓度为8 000.0 mg·L~(-1)的模拟废水在4级冷冻后,COD和含盐量分别降低至240.0 mg·L~(-1)和516.9 mg·L~(-1),去除率分别为97.0%和93.5%。初始COD为55 690.0 mg·L~(-1),初始盐浓度为54 648.9 mg·L~(-1) (以NaCl计)的实际化工废水在经过6级冷冻处理后,COD和含盐量分别降低至491.3 mg·L~(-1)和983.3 mg·L~(-1),有机物去除率为99.1%,脱盐率为98.2%,可达到市政管网的接管要求。上述研究结果为高盐高浓度有机废水的处理提供了新的解决方案。     

4株优势菌联合挂膜对松醇油废水的治理

从铅锌矿的污泥中筛选出4株能高效降解松醇油的优势菌,经鉴定均为铜绿假单胞菌。研究了4株菌的生理生化特征、挂膜能力及对松醇油(俗称2#油)的降解能力。结果表明,上述4株菌单独挂膜能力最佳的菌株为JS19;混合菌挂膜能力优于单株菌,菌膜致密,菌体含量大。进水COD约250 mg·L~(-1),混合菌处理组的废水在4 d后出水COD降低到42 mg·L~(-1);对COD高达480 mg·L~(-1)的含松醇油废水,菌膜处理废水在7 d后逐步稳定,出水COD低于40 mg·L~(-1),这表明混合菌膜挂膜稳定,抗负荷冲击能力强,更适用于工业废水的处理。     

臭氧-BAF组合工艺处理电镀RO浓水

电镀废水反渗透(RO)浓水具有盐度高、难降解有机物浓度高、含重金属等特点,是电镀废水处理工艺提标改造的难点。采用臭氧-曝气生物滤池(BAF)组合工艺,对电镀废水反渗透(RO)浓水中有机物进行处理,使出水COD浓度达到《电镀污染物排放标准》中标准。考察了废水初始p H、臭氧浓度和反应时间等因素对臭氧氧化效果的影响,以及水力停留时间(HRT)和气水比对BAF单元COD去除效果的影响。经优化后的系统运行工况为:臭氧氧化单元中废水初始p H值为10.0,臭氧浓度为31.96 mg·L~(-1),反应时间为40 min;BAF的HRT为3 h,气水比为5∶1。在最佳工况下,当进水COD为180~240 mg·L~(-1)时,经组合工艺处理后COD去除率达78.6%,平均出水COD浓度为47 mg·L~(-1),达到了标准的要求。     

水体中化学需氧量的快速测定

介绍了一种快速测定水体中COD的新方法，该法将近红外光谱分析技术中的化学计量学方法应用到紫外可见光区域，对水体进行COD测试，并将结果和标准试验方法进行比较，取得了令人满意的结果。