垃圾渗滤液对地下水污染的PRB原位处理技术

以被垃圾渗滤液污染的地下水为研究对象,分别用零价铁、零价铁和活性炭、零价铁和沸石的混合物作为反应介质,设计了3种地下可渗透反应器(PRB),分别为反应器A、B和C,对PRB技术治理污染地下水的可行性和有效性进行实验模拟研究.反应器的设计充分考虑了反应器的渗透能力与周围地层介质渗透能力的关系.实验结果表明:反应器A、B、C对COD的去除率分别达到80%、90%、70%以上,BOD₅/COD值由0.32分别升高至0.781、0.728、0.716,总氮从50mg/L都降到10mg/L以下,NH₄⁺的去除率达到78%～91%.反应器C中的沸石对重金属和硬度表现出良好的去除效果,其中Mn、Zn离子和硬度的去除率分别达到90%、80%和81%,说明PRB技术治理渗滤液污染的地下水是可行的.     

PRB技术修复铬污染地下水的试验研究

以铬污染地下水为研究对象,用零价铁作为反应介质设计了可渗透反应墙(PRB),对零价铁处理铬污染地下水的处理效果和长期稳定性进行了研究。对不同粒径的铁粉处理效果进行对比,发现铁粉粒径越小,处理效果越好。用铁粉作为PRB反应介质,对PRB处理铬污染地下水的长期稳定性进行了研究。试验结果表明,采用Fe0-PRB原位技术处理铬污染地下水,铁粉粒径越小处理废水的水质越好,但介质粒径越小,反应器渗透系数越小,处理水量显著减少;且铁粉在处理含铬废水时生成了大量的难溶化合物,容易造成填料堵塞,导致铁粉利用效率不高。因此有必要研制铁粉复合填料,增大填料的渗透性,提高填料处理含铬废水时铁粉的利用效率。     

丝瓜络碳源模拟PRB去除地下水中硝酸盐

以丝瓜络作为固体碳源和可渗透反应墙(PRB)的填充介质,处理硝酸盐污染地下水。研究了经不同浓度NaOH溶液预处理丝瓜络的静态释放特性及其反硝化能力,比选出了最优预处理方式,并以其为固体碳源去除地下水中硝酸盐。结果表明:经1.5%NaOH预处理的丝瓜络适宜作为反硝化脱氮的固体碳源和生物膜载体;在以其为PRB填充介质的试验中,NO~-_3-N平均去除率高达91.58%,TN平均去除率为87.83%。因此经1.5%NaOH预处理的丝瓜络能有效去除地下水中硝酸盐,适宜作为PRB的填充介质。     

零价铁PRB修复2,4-DNT污染地下水模拟研究

研究了零价铁(Fe0)作为PRB墙体介质材料去除地下水环境中2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)可行性.通过室内试验研究地下水环境中Fe0去除水相2,4-DNT效果以及降解动力学参数,并结合一假设地下水受2,4-DNT污染的场地,采用Visual Modflow模拟Fe0墙体材料PRB(Fe0-PRB)修复地下水中2,4-DNT降解效果并评价其可行性.结果表明:在模拟过程中,PRB能有效控制并减少污染羽面积,降低污染浓度;污染4a后,污染地下水的2,4-DNT总质量约1.46×104kg,可推知PRB修复达标耗用Fe0材料为8.76×104kg;渗透系数增大导致地下水速率增大,2,4-DNT与墙体Fe0材料接触时间不充分,污染物污染下游地下水,同时也加速PRB上游污染羽面积减少.因此,结合数值模拟是有效的评价PRB介质材料修复地下水污染效果及确定PRB参数的重要手段之一.     

垃圾渗滤液净化物理化学处理方法研究

根据垃圾填埋场渗滤液成分复杂,有机物中氨氮浓度高,COD及BOD值较大,而且含有一定重金属离子的特点,采用物理化学处理方法进行处理.将有机物、重金属化学沉降,同时将滤液中的铵根离子转化为氨气,用鼓气的方法赶出氨气,再用絮凝剂混凝沉降的方法对渗滤波进行处理.经优化条件实验出水后的渗滤液基本达到<生活垃圾填埋污染控制标准>二级排放标准.     

零价铁PRB技术在地下水原位修复中的研究进展

PRB(可渗透反应墙)是地下水治理中新型的原位修复技术,具有成本低、处理效果好、对环境干扰小等优点,已逐渐应用到实际. 原位修复技术中PRB根据结构的不同可分为单处理系统PRB和多单元处理系统PRB,单处理系统PRB适用于单一污染物、污染浓度较低、污染羽规模较小的场地,多单元系统用于污染场地较复杂、污染种类较多的场地. 零价铁PRB去除地下水中无机污染物及有机组分的反应机理主要是氧化还原反应和还原性脱卤反应. 实际场地PRB的运行中存在的主要问题是零价铁钝化及PRB堵塞,现阶段的解决方法主要包括超声、电化学等,但为了提高PRB技术的实用性,铁材料的解钝化技术、实际场地PRB的设计与安装、PRB体系的长期运行及服务期满后的处置均需进一步的研究探索.      

垃圾渗滤液净化物理化学处理方法研究

根据垃圾填埋场渗滤液成分复杂,有机物中氨氮浓度高,COD及BOD值较大,而且含有一定重金属离子的特点,采用物理化学处理方法进行处理。将有机物、重金属化学沉降,同时将滤液中的铵根离子转化为氨气,用鼓气的方法赶出氨气,再用絮凝剂混凝沉降的方法对渗滤液进行处理。经优化条件实验出水后的渗滤液基本达到《生活垃圾填埋污染控制标准》二级排放标准。     

反硝化-短程硝化-厌氧氨氧化工艺处理晚期垃圾渗滤液的脱氮除碳性能

本研究在一体式分区反应器中接种成熟的厌氧氨氧化污泥和亚硝化污泥,通过与反硝化反应器串联,研究了前置反硝化与短程硝化-厌氧氨氧化串联工艺处理晚期垃圾渗滤液的脱氮除碳性能.结果表明,未串联反硝化之前,短程硝化-厌氧氨氧化反应器在进水氨氮浓度为600 mg·L~(-1),COD浓度483 mg·L~(-1)时,总氮去除速率(NRR)可达1.88 kg·(m3·d)-1,总氮去除率(NRE)可达90.3%;而在进水COD浓度483 mg·L~(-1),即C/N0.8时,短程硝化-厌氧氨氧化反应器的NRR下降至1.50 kg·(m3·d)-1.通过前置反硝化反应器可以迅速缓解有机物对厌氧氨氧化的不利影响;反硝化与短程硝化-厌氧氨氧化串联反应器在进水NH+4-N浓度为1 100 mg·L~(-1),COD浓度1 150 mg·L~(-1)时,仍可稳定高效运行,整体NRR可达1.37kg·(m3·d)-1,厌氧区NRRana高达15.6 kg·(m3·d)-1,平均NRE可达98.6%,在仅利用原水中有机碳源的情况下实现了垃圾渗滤液的高效深度脱氮.此工艺晚期处理垃圾渗滤液可去除大部分易生物降解有机物.     

数值模拟减压集流式可渗透反应墙技术修复地下水

使用可渗透反应墙（PRB）技术修复受污染地下水,当地下水污染羽宽度和深度过大时,PRB的开挖、填料与安装成本较高.为打破PRB技术这一局限性,开发了减压集流式可渗透反应墙技术,通过集流井、输水管道和布水廊道的共同作用缩小污染羽范围并将受污染地下水输送至PRB,通过非完整井减压吸水方式捕获较深的受污染地下水.首先采用地下水井流公式计算减压集流井的关键初始参数,随后进行数值模拟优化参数并确定其它重要参数.在MODFLOW中通过改变减压集流井的井径、井数量、井间距及井与PRB的距离等参数,探究不同参数变化对减压集流效果的影响规律.模拟结果表明在合理的减压集流参数设置下,该设施可有效调控PRB上游的地下水流场,缩小污染羽的范围,在设定条件下受污染地下水断面减小了约50%.该技术显著降低了PRB的规模,拓宽了PRB的应用范围,使其可以处理污染羽范围较大、污染深度大的地下水.     

PRB技术对PCBs及重金属污染地下水的试验研究

可渗透反应墙(Permeable Reactive Barrier PRB)技术是原位修复污染土壤及地下水的新型技术。试验以多氯联苯(PCBs)及重金属为靶污染物,设计3个PRB反应装置:柱Ⅰ、柱Ⅱ、柱Ⅲ,分别以还原铁粉、废料生铁、废料生铁与活性炭的混合物为反应介质,对PRB技术治理PCBs及重金属污染的地下水的可行性进行试验研究。试验结果表明:进入稳定期,柱Ⅰ、柱Ⅱ、柱Ⅲ对PCBs的去除效率分别为98%,97%,96%;对重金属(Cr、Cd、Pb、As)的去除效率均在97%以上。通过各柱处理,出水水质均达到地下水水质Ⅲ标准。说明PRB技术治理PCBs及重金属污染的土壤及地下水是可行的。     

厌氧-缺氧-好氧处理城市废水

用厌氧－缺氧－好氧中试反应器系统对城市废水进行处理。结果表明,此系统可去除９０％总ＣＯＤ,８９％ＴＳＳ,９３％ＶＳＳ,氮和磷的去除率分别为８０％和４０％。在此系统的缺氧相污泥中,脱氮硫杆菌的最高含量,最高脱氮作用率,氧化Ｎａ２Ｓ的最高浓度,Ｓ＾２－的最高污泥负荷率分别为１．１×１０＾８／ｇＶＳＳ,３．６ｍｇＮＯ３＾－／ｇＶＳＳ·ｈ,１７５０ｍｇ／Ｌ和２５ｍｇＳ＾２／ｇＶＳＳ·ｄ。     

无排泥条件下HRT对膜生物反应器硝化性能的影响及其生物群落结构分析

以无机氨氮废水(NH+4 N,500mg·L-1)为处理对象,在不排泥条件下逐渐缩短膜生物反应器的水力停留时间(HRT,30h～5h),连续运行260d.在反应器内的氨氮容积负荷和污泥负荷分别为1 2kg·(d·L)-1和2 13kg·kg-1·d-1时,氨氮去除率达98 2%以上.当HRT减少至7h时开始出现NH+4 N和NO-2 N的积累.尽管反应器内MLSS随着运行时间的延长在逐步上升,氨氧化菌(AOB)和亚硝酸氧化菌(NOB)的数量分别从HRT10h和15h起开始下降.16SrDNA聚合酶链式反应结合变性梯度凝胶电泳(PCR DGGE)的分析发现反应器内生物多样性随着运行时间的延长而增加,测序结果表明进行氨氧化作用的主要是亚硝化单胞菌属(Nitrosomonassp.),进行亚硝酸氧化的主要是硝化螺菌属(Nitrospirasp.).尽管反应器只进行无机氨氮配水,仍存在大量的异养菌,估计其生长是以胞外分泌产物和细胞裂解产物为基质.     

CH4 emission and conversion from A2O and SBR processes in full-scale wastewater treatment plants

Wastewater treatment systems are important anthropogenic sources of CH4emission. A full-scale experiment was carried out to monitor the CH4 emission from anoxic/anaerobic/oxic process(A2O) and sequencing batch reactor(SBR) wastewater treatment plants(WWTPs) for one year from May 2011 to April 2012. The main emission unit of the A2O process was an oxic tank, accounting for 76.2% of CH4emissions; the main emission unit of the SBR process was the feeding and aeration phase, accounting for 99.5% of CH4emissions. CH4can be produced in the anaerobic condition, such as in the primary settling tank and anaerobic tank of the A2O process. While CH4can be consumed in anoxic denitrification or the aeration condition, such as in the anoxic tank and oxic tank of the A2O process and the feeding and aeration phase of the SBR process. The CH4emission flux and the dissolved CH4concentration rapidly decreased in the oxic tank of the A2O process. These metrics increased during the first half of the phase and then decreased during the latter half of the phase in the feeding and aeration phase of the SBR process. The CH4oxidation rate ranged from 32.47% to 89.52%(mean: 67.96%) in the A2O process and from 12.65% to 88.31%(mean: 47.62%) in the SBR process. The mean CH4 emission factors were 0.182 g/ton of wastewater and 24.75 g CH4 /(person·year) for the A2O process, and 0.457 g/ton of wastewater and 36.55 g CH4 /(person·year) for the SBR process.     

温敏性水凝胶对金属离子Y3+,UO2+2的浓集分离

利用合成的ＰＮＩＰＡＡｍ／ＡＡｃ交联共聚温敏性水凝胶分别对水溶液中微量的Ｙ＾２＋,ＣＵ２＾２＋离子进行浓集分离研究。实验结果表明,凝胶能有效浓集Ｙ＾２＋,ＵＯ２＾２＋离子,在ＰＨ＝１～４范围内,凝胶的溶胀比及对Ｙ＾３＋,ＵＯ２＾２＋的浓集率均随ＰＨ的增大而增大,浓集率分别达到８０％和９０％,凝胶溶胀比的增大浓集量分别为５．２９３ｍｇ．ｇ＾－１、３６．１６ｍｇ．ｇ＾－１凝胶的表面积也对浓集率有限大影     

Cr3+掺杂对TiO2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2粉末和以釉面瓷砖为载体的TiO2薄膜,讨论了不同Cr3+掺杂浓度对TiO2光催化活性的影响,并采用UVVIS对其光学性能进行了检测.结果表明,Cr3+掺杂和釉面瓷砖的交互作用能够显著提高TiO2薄膜的光催化活性,最佳掺杂浓度为6.04×1017个·cm-3,且随着TiO2光催化活性的提高,薄膜的吸收带边发生了明显的红移,提高了可见光的利用率.     

有机碳与水合金属氧化物对反硝化条件下河流沉积层中苯胺降解的影响

采集渭河沉积物及西安某自备井的地下水,沉积物采用逐级分离法处理后,进行厌氧微宇宙实验,研究反硝化条件下河流沉积层中苯胺降解及有机碳与水合金属氧化物的影响.结果表明,硝酸盐为50、300或400mg·L-1,沉积物中的原有或外加的有机碳都对苯胺降解具有抑制作用;去碳沉积物、去碳去金属沉积物实验中,硝酸盐为50mg·L-1时,外加有机碳具有抑制作用,当硝酸盐为300或400 mg·L-1时则有促进作用.去碳沉积物与去碳去金属沉积物的实验发现,无论是否有外加有机碳,水合金属氧化物都对河床沉积层中反硝化条件下苯胺降解具有促进作用.机理分析表明,反硝化条件下,河流沉积层中的微生物以生长代谢的方式利用苯胺,使其降解.苯胺降解经过脱氨基过程.     

白腐菌附着式生物膜反应器处理垃圾渗沥液技术研究

以煤渣为填料 ,在自制反应器内利用白腐菌生物膜对垃圾渗沥液生化出水进行深度处理 .实验结果表明 ,在停留时间为 97h、葡萄糖浓度为 2 0 0 0mg·L-1、氨氮浓度为 84mg·L-1左右时 ,白腐菌生物膜对渗沥液深度处理的效果最佳 .此外 ,将白腐菌生物膜反应器在上述条件下的处理效果与普通活性污泥SBR法进行比较 ,结果表明前者的处理效果要明显好于后者 .     

真菌降解废气中邻-二甲苯试验研究

采用真菌降解废气中的邻-二甲苯,试验装置为真菌生物滤池.将滤池内填料分成3段,考察每一段的负荷能力、去除效率以及pH值、温度、湿度的变化特点等.邻-二甲苯的进气浓度为400～700mg·m-3,气量为0 25m3·h-1,停留时间为100s.试验结果表明,真菌能够有效地去除废气中的邻 二甲苯,总去除率达到90%以上.其中,从上到下各段的去除率分别为36 8%,28 6%和25 5%.生物滤池内产生CO2的浓度与邻 二甲苯的降解有密切关联,通过在线监测进出气中的CO2浓度变化,可以间接反映出生物滤池的运行状况和生物生长量.在本研究中,降解的邻二甲苯中的碳约74%转化成CO2.微生物鉴定结果表明,降解邻 二甲苯的微生物主要是青霉菌和诺卡氏菌.