A/O1/H/O2工艺处理焦化废水硝化过程的实现及其抑制

针对焦化废水中的有毒污染物会对敏感易受干扰的硝化细菌产生不利影响从而破坏硝化过程稳定性的现象,采用A/O1/H/O2工艺处理焦化废水的实际工程为研究对象,根据工程运行的水质监测数据分析,发现几种主要污染物的浓度变化会对二级好氧段的硝化过程产生抑制影响。序批式毒性抑制实验结果表明,苯酚、硫氰化物和喹啉对硝化过程具有毒性抑制作用,半抑制浓度EC50分别为34.26、278.5和73.24 mg/L。当二级好氧工艺段运行正常时（C/N约4.3/1,pH8～8.5,DO 4～4.5 mg/L）,出水氨氮浓度可低于5 mg/L,是由于焦化废水经厌氧/好氧/水解工艺后毒物浓度大幅下降,毒性得到削减,表明焦化废水生物处理A/O1/H/O2组合流化床工艺具有较强抵抗毒物抑制并实现高效的硝化作用。     

焦化废水中总氮的构成及在生物工艺中的转化

为了明确焦化废水中总氮的构成及在生物工艺中的转化利用,统计分析了总氮及5种无机含氮化合物在A/O1/O2、A/O1/H/O2和O1/H/O23个生物处理工艺中的浓度变化,结合模拟实验研究好氧反应中含氮化合物的氨化作用,并探索高浓度氨氮情况下硝化作用的条件控制。结果表明,总氮由氨氮、硫氰化物、氰化物和有机含氮化合物等构成;氨氮和硫氰化物占总氮比例超过80%,是主要贡献者。模拟实验中在COD和SCN-浓度为4 465和1 238 mg/L水质状况下,控制温度17~19℃、p H 7~7.5、溶解氧1~5 mg/L、SV30为30%,连续曝气50.5 h时实现COD和SCN-去除率达90%和99%。在O1/H/O2工艺二级好氧池中,氨氮浓度380~400 mg/L时,控制温度23~27℃、p H为7.8~8.3条件下,调试运行23 d实现完全硝化作用。研究证明,影响氨化过程与硝化过程效率的因素包括水质、温度、p H、污泥浓度与停留时间等。     

A/O+MBR工艺处理玉米深加工废水的中试研究

实验基于企业污水站的改造工程,研究了MBR对玉米深加工废水的处理效果并对工艺运行参数优化提出建议.结果表明,该工艺对COD的去除率可以达到90％以上,出水稳定在26 mg/L左右;出水NH4-N达到1 mg/L以下;TN去除率达到70％以上,出水TN达到10 mg/L以下,出水完全达到排放标准.通过4种工况的比较,说明在污泥浓度8 g/L左右,曝气池内DO在3 mg/L左右,MBR内DO＞4 mg/L,好氧段停留时间13.5 h,并保证3h以上的缺氧段水力停留段时间的条件下,A/O+ MBR工艺可以有效去除玉米深加工废水中的污染物.     

A/O/O生物流化床处理焦化废水中酚类组成及降解特性分析

为了研究实际焦化废水处理工程中酚类污染物的组成及降解特性,实验中采用HLB小柱固相萃取水样,GC-MS选择性离子扫描方法检测环境中15种酚类污染物,除苯酚的平均回收率为72.6%以外,其他14种酚类的回收率在87.6%~102.3%之间,平行测定标准偏差均小于7.62%,能够满足环境中酚类污染物测定的需要。实验结果表明,焦化废水中含有高浓度的苯酚、甲基酚和萘酚,同时存在微量的氯酚和硝基酚。在生物流化床A/O/O组合工艺处理焦化废水的过程中,厌氧阶段高浓度酚类(苯酚、甲基酚和萘酚)、氯酚类去除率分别为29.3%和31.6%;一级好氧阶段分别为99%和92.4%;二级好氧阶段分别达到89%和6%;最终出水中酚类污染物浓度0.045 mg/L,满足钢铁行业废水达标排放要求。     

宝钢焦化废水处理脱氮研究与实践

针对上海提高新排放标准中总氮(TN)≤35 mg/L的要求,对焦化废水进行了脱氮研究。选取现场缺氧-好氧-好氧(A-O-O)工艺中前两段的A-O生化沉淀池1出水,在SBR内进行反硝化脱氮实验,考察葡萄糖、葡萄糖+乙酸钠、甲醇和甲醇+乙酸钠单一或复合碳源及投加反硝化菌种对脱氮的影响,确定最佳碳源为甲醇+乙酸钠,最佳反硝化水力停留时间为16 h。当反硝化菌液投加浓度为1 mg/L时,SBR出水TN满足达标排放要求。结合实验结果对宝钢焦化废水原有AO-O工艺改造升级为A-O-A-O二段脱氮工艺,并对生化出水实施进一步的物化混凝处理。改造后,工艺长期运行稳定,最终出水完全达到上海市污水综合排放标准(DB 31/199-2009)TN≤35 mg/L的要求,并满足氰化物、氟化物以及COD的排放要求。     

O_3、H_2O_2/O_3及UV/O_3在焦化废水深度处理中的应用

采用O3、H2O2/O3和UV/O3等高级氧化技术(AOPs)对某焦化公司的生化出水进行深度处理,考察了O3与废水的接触时间、溶液pH、反应温度等因素对废水COD去除率的影响,确定出O3氧化反应的最佳工艺参数为:接触时间40 min,溶液pH 8.5,反应温度25℃,此条件下废水COD及UV254的去除率最高可达47.14%和73.47%;H2O2/O3及UV/O3两种组合工艺对焦化废水COD及UV254的去除率均有一定程度的提高,但H2O2/O3系统的运行效果取决于H2O2的投加量.研究结论表明,单纯采用COD作为评价指标,并不能准确反映出O3系列AOPs对焦化废水中有机污染物的降解作用.     

EGSB反应器处理焦化废水的颗粒污泥反应动力学研究

为了对处理实际焦化废水微氧EGSB反应器污染物去除机理进行研究,建立了处理实际焦化废水微氧EGSB反应器内污染物质降解动力学模型,考察EGSB反应器启动和稳定运行阶段不同运行条件时COD去除效果,并分析动力学参数的变化。研究确定了处理实际焦化废水(进水COD 2 000 mg/L左右)微氧EGSB反应器在启动和稳定运行阶段所适用的基质降解模型,动力学常数vmax、KI、KS、vmax/KS、KS/KI分别为7.34×10-3h-1、197.76 mg/L、19.53 mg/L、3.7×10-4L/(h·mg)、0.10和2.4×10-2h-1、66.64 mg/L、44.07 mg/L、5.4×10-4L/(h·mg)、0.66;微氧EGSB反应器内颗粒污泥能够逐渐适应并高效降解焦化废水中污染物质,焦化废水中毒性污染物质对颗粒污泥的抑制程度是由KS/KI决定的,KS/KI越大,抑制程度越弱,处理实际焦化废水EGSB反应器启动和稳定运行阶段的KS/KI分别为0.04~0.1和0.66~0.74;液体上升流速Vup的提高能够明显提高最大比基质降解速率vmax,降低半饱和常数KS和抑制常数KI,最终强化微氧EGSB反应器的运行效果,稳定运行阶段COD去除率高达92.7%。     

一体化A/O工艺对生活污水除碳脱氮效果研究

根据好氧硝化和缺氧反硝化生物脱氮除碳原理，设计了新型的一体化A/O生物膜法反应器，并将该工艺用于生活污水净化处理实验。研究了水力停留时间(HRT)和溶解氧(DO)质量浓度对生活污水除碳脱氮效果的影响。结果表明DO是影响一体化A/O工艺除碳脱氮的重要因素，当好氧区DO为5 mg/L左有时，一体化A/O工艺具有良好的碳化作...     

O_3/H_2O_2深度处理印染废水二级出水

采用O3/H2O2高级氧化工艺深度处理印染废水二级出水,考察了不同反应条件对O3/H2O2工艺的影响,并且对污水二级出水有机物(Ef OM)的性质和去除行为进行了表征分析。结果表明,在p H=9,臭氧进气流量0.2 L/min,臭氧浓度116 mg/L,反应时间100 min,H2O2投加量9.79 mmol/L时,COD和色度去除率分别为82.2%、96.9%,B/C(BOD5/COD)由初始的0.10提升到0.32。此外,三维荧光光谱(3DEEM)、相对分子质量分布(MWD)以及亲疏水性分布分析表明,处理后Ef OM的荧光特性发生变化,低分子量物质大量增加,亲疏水性分布也有所改变。     

超声波/Fenton处理含酚废水的影响因素

实验研究主要影响因素对超声波/Fenton试剂处理苯酚废水效果的影响,确定工艺参数。以人工配制的模拟苯酚废水为实验水样,通过静态实验研究p H值、Fe SO4·7H2O投加量、H2O2投加量和超声时间对苯酚和COD去除率的影响。研究结果表明,对于苯酚浓度为200 mg/L,COD为476.6 mg/L苯酚废水,在实验用水量为1 000 m L,p H值为6,Fe SO4·7H2O投加量为800 mg/L,H2O2投加量为Qth,超声时间为30 min的条件下,苯酚去除率可达到92.27%,COD去除率可达到82.48%,处理后苯酚浓度为14.80 mg/L,COD为83.50 mg/L。p H值、Fe SO4·7H2O投加量、H2O2投加量和超声时间对超声/Fenton工艺处理苯酚废水均有较显著地影响,工程应用时应给予足够的重视。     

Stomatal uptake of O3 in aspen and aspen-birch forests under free-air CO2 and O3 enrichment

Rising atmospheric carbon dioxide (CO₂) may alleviate the toxicological impacts of concurrently rising tropospheric ozone (O₃) during the present century if higher CO₂ is accompanied by lower stomatal conductance (g_s), as assumed by many models. We investigated how elevated concentrations of CO₂ and O₃, alone and in combination, affected the accumulated stomatal flux of O₃ (AFst) by canopies and sun leaves in closed aspen and aspen-birch forests in the free-air CO₂-O₃ enrichment experiment near Rhinelander, Wisconsin. Stomatal conductance for O₃ was derived from sap flux data and AFst was estimated either neglecting or accounting for the potential influence of non-stomatal leaf surface O₃ deposition. Leaf-level AFst (AFst_l) was not reduced by elevated CO₂. Instead, there was a significant CO₂ × O₃ interaction on AFst_l, as a consequence of lower values of g_s in control plots and the combination treatment than in the two single-gas treatments. In addition, aspen leaves had higher AFst_l than birch leaves, and estimates of AFst_l were not very sensitive to non-stomatal leaf surface O₃ deposition. Our results suggest that model projections of large CO₂-induced reductions in g_s alleviating the adverse effect of rising tropospheric O₃ may not be reasonable for northern hardwood forests.     

六氯苯的O3及UV/O3高级氧化降解试验研究

采用O₃、UV/O₃高级氧化法对水中六氯苯（HCB）的降解效果及机理进行了研究，并对结果进行了比较，结果表明，UV本身对HCB的去除率贡献不大，HCB可被O₃、UV/O₃快速降解，即UV＜O₃＜UV/O₃；O₃、UV/O₃作用时，提高体系的初始pH值不利于HCB的降解，在pH＝3，HCB=0.2 mg/L，反应40 min时，HCB的去除可达50%左右，酸性条件下有利于降解反应的进行；无论是O₃单独作用还是UV/O₃联合作用，HCB的降解基本上满足准一级反应动力学规律，如果体系的pH值基本保持恒定，这种规律就更为明显。根据离子色谱(IC)、GC对六氯苯降解中间产物进行了测定，探讨了O₃、UV/O₃降解六氯苯的途径和机理。     

O3/H2O2法去除浮选药剂丁基黄药

采用O3/H2O2法去除水中丁基黄药,考察了H2O2/O3摩尔比、pH值、丁基黄药初始浓度、温度和自由基抑制剂对丁基黄药的去除效果的影响。结果表明,在相同O3投加量下,H2O2量越大,丁基黄药去除率越高。pH值为7～9,温度在293～303 K的范围内,O3/H2O2对丁基黄药都有很高的去除率。碳酸氢根和叔丁醇能在一定程度上降低丁基黄药的降解效率。研究还发现,在O3和H2O2投加量相同的条件下,H2O2多次投加对水中丁基黄药的处理效果明显优于一次性投加。GC/MS分析表明,O3/H2O2氧化丁基黄药氧化产物为羧酸类物质。     

臭氧预氧化处理葡萄酒废水

葡萄酒废水的季节性波动常造成生化处理系统不稳定,使传统的生化处理工艺难以满足新的污水排放标准的要求。研究了臭氧预处理工艺对葡萄酒废水的处理效果及主要控制参数,结果表明,单独的臭氧预氧化对COD几乎无去除效果,但对色度的去除可达到90%;采用O3/H2O2组合工艺可使COD的去除率提高4倍。经臭氧预处理的出水再采用SBR进行好氧处理时,出水COD能降至80 mg/L以下,COD的降解速度及程度都高于未经臭氧处理的稀释原水。高效液相色谱(HPLC)分析显示,经臭氧处理后,除麦芽糖成分被完全去除外,其他各种成分的数量变化不大;GC/MS对废水中多酚类有机物的分析显示,臭氧预处理可将大量难降解的多酚类有机物分解,从而有助于后续生化处理的出水达到更高的污水排放标准。     

真空紫外光臭氧降解偏二甲肼的研究

研究比较了臭氧氧化（O₃）、紫外臭氧（O₃/UV）和真空紫外臭氧（O₃/VUV）对推进剂——偏二甲肼的处理效果，O₃/VUV最为有效，反应速率常数分别比O₃/UV和O₃高39.8%和65.6%，中间产物——甲醛去除得更迅速，反应50 min即无法检出。初始pH 9时，O₃/VUV降解偏二甲肼的速率最快，达到0.4461 min^-1；反应速率常数随臭氧投加量的增加而线性增大；随偏二甲肼初始浓度从100 mg/L增加到2 000 mg/L，反应动力学由一级转为零级。碳酸盐浓度在0～2 mmol/L范围内对O₃/VUV降解偏二甲肼没有明显的抑制作用。偏二甲肼的无机氮产物以氨离子为主，无机氮只占总氮的40%～60%，说明仍有相当比例的氮以有机氮形式存在。     

O3/H2O2处理嘧啶废水的研究

采用O3/H2O2法对嘧啶废水进行处理,考察了不同反应条件对嘧啶和COD去除率的影响,并对O3/H2O2降解嘧啶的反应机制和动力学进行了初步探讨.实验结果表明,在pH值为11,反应时间为70 min,O3流量为4g/h,H2O2投加量为50 mmol/L的条件下,废水的嘧啶和COD的去除率分别达到86.46%和74.9...     

O3/H2O2降解阿特拉津影响因素研究

采用O3/H2O2氧化去除水中内分泌干扰物阿特拉津，考察了反应条件及水质对去除的影响，并对反应机制进行了初步探讨。阿特拉津初始浓度2 mg/L，投量为7.5 mg/L的O₃单独氧化去除率为27.2%；相同O₃投量下，控制H₂O₂/O₃摩尔比为0.75，5 min阿特拉津的去除率最高可达96.5%；pH 值为7.5～8.5，温度在25～40℃的范围内，都维持了较高的去除率，表明H₂O₂/O₃体系对阿特拉津的去除效果良好，降解速度快，反应条件温和。0.5 mg/L的腐殖酸，对阿特拉津的去除影响不大，腐殖酸浓度为1、2和5 mg/L时，平均去除率分别为63.4%、50.7%和30.2%；碳酸氢钠的浓度为50和200 mg/L时，去除率分别为88.1%和73.8%，说明水质对阿特拉津的去除影响较大。叔丁醇的浓度为5和20 mg/L时，阿特拉津的去除率分别降低到44.7%和27.5%，去除率随自由基抑制剂叔丁醇增加而降低，说明H₂O₂/O₃降解阿特拉津主要为该体系产生的羟基自由基的贡献。     

Stable isotope signatures reflect competitiveness between trees under changed CO2/O3 regimes

Here we synthesize key findings from a series of experiments to gain new insight on inter-plant competition between juvenile beech (Fagus sylvatica) and spruce (Picea abies) under the influence of increased O₃ and CO₂ concentrations. Competitiveness of plants was quantified and mechanistically interpreted as space-related resource investments and gains. Stable isotopes were addressed as temporal integrators of plant performance, such as photosynthesis and its relation to water use and nitrogen uptake. In the weaker competitor, beech, efficiency in space-related aboveground resource investment was decreased in competition with spruce and positively related to Δ¹³C, as well as stomatal conductance, but negatively related to δ¹⁸O. Likewise, our synthesis revealed that strong belowground competition for water in spruce was paralleled in this species by high N assimilation capacity. We suggest combining the time-integrative potential of stable isotopes with space-related investigations of competitiveness to accomplish mechanistic understanding of plant competition for resources.     

臭氧/紫外联合降解甲醛的试验研究

在臭氧单独作用、紫外光单独作用和UV/O₃ 3种条件下分别对甲醛进行降解试验，研究表明,臭氧和紫外在降解甲醛的试验中存在明显的协同促进作用。单独臭氧对甲醛降解效果并不显著。紫外单独作用时，对甲醛几乎没有降解作用。在UV/O₃条件下，甲醛的降解率大大提高，特别是在高浓度臭氧条件下，降解率高达63％。臭氧浓度增大，降解率增大；紫外光强度增大，降解效果提高；气体流量增大，降解率下降；湿度增大，降解率提高。对甲醛降解试验进行动力学研究，结果表明，光照强度和臭氧浓度增大，一级反应速率增大，提高臭氧浓度要比加强紫外强度更能促进甲醛的降解。     

TS-1分子筛催化O3/H2O2氧化乙酸

研究了酸性条件下TS-1分子筛催化O3/H2O2体系(O3/H2O2/TS-1)对降解水中乙酸效率的影响,优化了相关工艺参数,并对其作用机理进行了分析。结果表明,在pH为2.8时,TS-1的加入能显著提高臭氧化的降解效率。优化工艺参数表明,当过氧化氢投加量为3 g/L,TS-1投加量为5 g/L时,O3/H2O2/TS-1体系对乙酸具有较高的降解率,60 min后O3/H2 O2/TS-1体系对乙酸(初始浓度为100 mg/L)的去除率达到了58.7%。当pH为0.8时,O3/H2 O2/TS-1体系对乙酸的去除率仅为19.8%,降解效果较差。定量化计算表明,O3/H2O2和O3/H2O2/TS-1的Rct分别为1.62×10-8和8.67×10-7。通过测定乙酸降解过程水样中过氧化氢和液相臭氧的浓度变化,推测了具体反应机理。由于此体系在酸性条件下对乙酸有较好的降解效果,拓宽了现有O3/H2O2体系的应用范围。