海绵铁对印染废水脱色研究

海绵铁脱色是电化学、氧化还原、电场作用、絮凝沉淀以及物理吸附等的共同作用。实验结果表明 :海绵铁对色度的吸附过程符合Freundlich等温式。研究了海绵铁对几种不同颜色废水的脱色情况 ,海绵铁对酸性金黄、酸性藏蓝以及大红色染料都有较好的脱色效果 ,脱色率在 90 %以上 ;对耐晒黑染料的脱色效果相对较差为 80 %左右。同时通过几种影响因素的研究 ,确定了脱色的最佳实验条件。并在实际废水中得到了有效的验证 ,当滤速为 6m/h时 ,脱色率可达到 94%以上     

热活化过硫酸钠氧化甲基紫的研究

通过热活化过硫酸钠产生强氧化性的自由基,研究其对甲基紫废水的脱色效果,考察了活化温度、初始pH及过硫酸钠的投加量对脱色效果的影响。结果表明:升高温度有利于提高热活化过硫酸钠对甲基紫的脱色率,当温度为60℃时,甲基紫的脱色率达到92.4%;在pH=3~9时,甲基紫脱色率随着pH的升高而减小;增加过硫酸钠的投加量有利于甲基紫的脱色率,当过硫酸钠的浓度达到1 mmol/L时,甲基紫的脱色率显著地增加至95.5%,继续增加过硫酸钠的投加量,甲基紫的脱色率反而下降。自由基淬灭实验表明:热活化过硫酸钠时,在酸性条件下,甲基紫的脱色主要是·SO_4~-的作用,碱性条件下,甲基紫的脱色主要是·OH的作用。     

HRT对含麦秸废水两相厌氧处理中产酸相的影响

采用间歇试验的方法对不同HRT条件下,两相厌氧工艺处理含麦秸的低浓度废水的产酸相进行了研究。分别考察了HRT为3 h、4 h、6 h和8 h时,有麦秸反应器和无麦秸反应器中的pH、COD、氨氮、VFA的变化情况。试验结果表明：在四种HRT条件下,除第一周期外有麦秸反应器的出水pH始终要低于无麦秸反应器的出水pH,而有麦秸反应器的出水COD、VFA要始终高于无麦秸反应器的出水COD、VFA,且添加麦秸会明显增加反应器前三个周期的出水氨氮浓度。HRT为3 h、4 h、6 h和8 h的有麦秸反应器的第一周期出水COD浓度分别比进水COD浓度增加了1.34倍、1.04倍、1.18倍和0.96倍。在有麦秸反应器中,HRT为3 h、4 h和8 h之间的酸化率相差不大,而在无麦秸反应器中,HRT为4 h的酸化率要大于3 h、6 h、8 h的酸化率。HRT从3 h增加到8 h不会对有麦秸反应器的pH环境有太大的影响,也不会使有麦秸反应器的出水COD浓度得到明显的增加。     

改性海绵铁深度除磷及其再生磷回收方法

为了从污染水体中去除磷并有效回收磷资源,本文研究了海绵铁改性前后吸附除磷特性,并构建海绵铁除磷渗滤床,考察了其连续流除磷特性及再生活化方法,并探究再生废液中磷回收生成鸟粪石的工艺条件.结果表明:硫酸改性后的海绵铁对磷的最大理论吸附容量从改性前4.17 mg·g~(-1)提升至18.18 mg·g~(-1).吸附饱和的改性海绵铁,采用1 mol·L~(-1)氢氧化钠解吸和6%硫酸再活化后,能够达到98%的活化率.海绵铁除磷渗滤床在长达约200 d的连续流运行实验中表现出良好的除磷能力,在进水TP=10 mg·L~(-1),HRT=1 h条件下,磷综合去除率达30%～89%,累积单位容积磷吸附量达到6.95 kg·m~(-3).海绵铁碱再生后的废液可以用于回收鸟粪石,其最佳生成条件为:pH=10,n(Mg~(2+))∶n(PO_4~(3-))∶n(NH~+_4)=1.3∶1∶1.1.在最优条件下,磷回收率可以达到97.8%.本研究提供的方法对于污染水体中磷营养元素的去除及回收利用具有理论与实践意义.     

菌糠过滤处理染料溶液研究

探讨了用菌糠过滤处理染料溶液可行性。结果表明,菌糠对孔雀石绿、亚甲基蓝脱色率分别达到99%和96%以上,刚果红脱色率达到80%以上,溴酚蓝脱色率较低,在50%左右,混合染料溶液过滤不影响染料脱色。不同pH特性的染料溶液过滤后接近中性,菌糠对染料污染体系的pH有调节作用;菌糠过滤重复使用8次以上仍可保持相应的特性,初步说明菌糠过滤可以作为染料废水处理或预处理方法。     

蜡状芽孢杆菌45号固定化细胞脱除酸性红B的研究

研究并比较了蜡状芽孢杆菌45号自然细胞和固定化细胞的某些性质。结果表明,该菌株的两种细胞脱色反应的最适温度均为37℃,热稳定性良好。在50ppm的酸性红B溶液中经37℃保温处理后,两种细胞的脱色酶活性有明显提高。其脱色反应的最适pH值分别为7—10和5—10。固定化细胞在4—6℃的冰箱中保存52天,脱色酶的活性不变。应用固定化细胞连续处理酸性红B溶液,当进水浓度为42.1ppm时,出水平均脱色率可达87％。     

改性陶瓷膜催化PMS氧化的二级出水处理特性

以高效去除污水厂二级出水中溶解性有机物为目的,设计了两种由碳基催化剂(N-C、Fe/N-C)制成的高效渗透无损催化陶瓷膜(N-C-CM、Fe/N-C-CM),建立了复合催化膜原位活化过氧单硫酸盐(PMS)过滤体系,探明了复合催化膜的最佳反应条件.结果表明,在催化剂负载量为0.15g,PMS投加量为15mmol/L,pH值为9的条件下,相较PMS直接氧化结合原始陶瓷膜(VCM)过滤与N-C-CM原位活化PMS过滤体系,Fe/N-C-CM原位活化PMS过滤体系对二级出水中TOC、色度和UV₂₅₄去除率最高,分别为62.83%、81.42%、56.62%,出水浑浊度为0.00NTU.通过对比有无PMS时3种陶瓷膜在相同条件下过滤二级出水后的膜比通量、膜污染阻力分布与反冲洗后的膜通量恢复率,进一步证实了Fe/N-C-CM原位活化PMS过滤体系能减少膜表面污染物聚集,从而有效缓解膜污染.通过EPR进一步证实Fe/N-C-CM原位活化PMS过滤体系较PMS直接氧化结合VCM过滤与N-C-CM原位活化PMS过滤体系产生更多的SO₄^-?...     

Ti/RuO2电极电催化脱除罗丹明B色度的研究

在阳极和阴极均为Ti RuO2 的无隔膜电解槽内 ,对罗丹明B的电化学脱色效果进行了研究 ,探讨了外加电压、电解质浓度、反应时间、溶液的初始pH、罗丹明B浓度以及NaCl的投加量对罗丹明B脱色的影响。研究结果表明 ,增加电压、提高电解质浓度、降低溶液pH、延长反应时间有利于罗丹明B色度的脱除 :相同条件下 ,溶液浓度越低 ,罗丹明B的电化学脱色效果越好。对于含 2 0mg L的罗丹明B溶液 ,当电解质Na2 SO4 浓度为 0 1mol L、溶液pH =2、外加电压为 8V ,电解6 0min ,溶液的脱色率即达到 95 % ;如果溶液中加入 6 0mg LNaCl,只需电解 30min ,罗丹明B溶液的脱色率即达到 96 %。     

有机膨润土吸附分离一体化技术处理酸性橙Ⅱ染料废水

采用有机膨润土吸附和硅藻土预涂膜过滤相结合的吸附分离一体化技术处理酸性橙Ⅱ染料废水.研究结果表明,对于染料浓度为10 0mg·L- 1 ,COD为12 8mg·L- 1 的酸性橙Ⅱ染料废水,当CTMAB -有机膨润土投加量为2 0g·L- 1 、滤速为2 4m·h- 1 时,经过一个处理周期65min的循环处理,出水的悬浮物浓度小于1 8mg·L- 1 ,COD降至2 5mg·L- 1 ,脱色率达90 5 % ,且易实现固液分离.与单独的有机膨润土吸附、硅藻土过滤相比,一体化技术其废水脱色效果要明显优于前两者单独处理的效果.经吸附分离一体化技术处理后,不仅成功地解决了有机膨润土固液分离困难的问题,同时也提高了染料的脱色率,因此,该技术具有较好的应用前景     

大孔树脂共价固定化漆酶及其对孔雀石绿的脱色研究

以大孔树脂为固定化载体,戊二醛为表面活化剂,采用共价结合法固定漆酶。以ABTS为漆酶底物,通过对固定化漆酶活性的测定,确定大孔树脂固定漆酶的最佳固定条件为：戊二醛浓度=2%、pH=6、活化时间=2 h、固定时间=10 h。在此条件下制备的固定化漆酶能够保持79%的初始活性,获得的固定化漆酶活力能够达到1．94 U·g-1。在酸性条件(pH=3)下,游离漆酶的活性在3 h内丧失71%,而固定化漆酶仅丧失37%,显示出固定化漆酶良好的环境稳定性。固定化漆酶对孔雀石绿染料的脱色率在5h内可达到96%。     

海绵铁在焦化废水预处理中的应用研究

采用静态和动态实验研究海绵铁预处理焦化废水。静态实验在海绵铁粒径、投加量、废水pH值和反应时间4个方面研究对处理效果的影响,结果表明,海绵铁处理焦化废水最适条件:粒径为0.5~1 mm、投加量为20 g,pH为6,反应时间为60 min。动态实验研究海绵铁在不同水力负荷下对废水色度、氨氮、COD的去除率,结果表明:水力负荷越小,出水水质越好,且明显改善焦化废水的可生化性,从原水的0.19提高到出水的0.38。海绵铁可作为焦化废水的一种有效的预处理方法。     

海绵铁感应热固定床对染料废水脱色研究

感应热固定床(IHBF)在有机废水非均相反应中,通过能量靶向作用于磁性滤料微界面,形成固液相界面高温微反应区,实现了有机废水低能耗高效降解.本文探讨了海绵铁感应热固定床处理直接紫D-BL废水的运行条件和机理.结果表明,在进水pH值6~7,水温为30 ℃,HRT为2.08min的条件下,运行30min后脱色率高达93.5%.降解溶液的UV-vis结果表明,直接紫D-BL在554nm和220nm的特征峰消失.通过SEM-EDS技术对Ni-SI降解前后的样品进行表征,结果显示,降解后Ni-SI中的Fe形成了Fe的氧化物和氢氧化物.根据降解、表征分析其反应机理,推断是直接紫D-BL首先吸附在海绵铁颗粒表面,接着铁与水反应产生的H2在Ni的催化和局部高温作用下产生大量的氢自由基,并与直接紫D-BL发生催化还原反应,使得分子中最毒性的共轭双键和苯环断开而降解.此外对酸性黑10B废水、直接大红D-GLN废水和实际染料废水分别进行试验,脱色率分别达到82%、78%、81%左右,表明海绵铁感应热固定床在染料工业废水处理中具有良好的应用潜力.     

零价铁PRB修复硝酸盐和铬复合污染地下水

通过连续流动试验研究了Fe0(零价铁)-PRB(渗透反应格栅)修复受NO₃--N、Cr(Ⅵ)以及NO₃--N和Cr(Ⅵ)复合污染模拟地下水的反应特性,分析了Fe0对NO₃--N和Cr(Ⅵ)的氧化还原产物,并且对NO₃--N和Cr(Ⅵ)的相互影响进行了研究. 采用粒径为0.15～0.42 mm的Fe0和粒径为0.15 mm的活性炭作为PRB反应介质,二者的质量比为1∶1. 结果表明,Fe0单独与NO₃--N反应情况下,当进水中ρ(NO₃--N)为20 mg/L时,去除率达95%,NO₂-为还原过渡状态,NH₄+是主要产物,出水pH从原水的7.1升至9.0左右,出水中ρ(TFe)<0.60 mg/L. Fe0处理Cr(Ⅵ)情况下,对Cr(Ⅵ)有较高的去除效果,进水中ρ〔Cr(Ⅵ)〕为10 mg/L时,去除率达96%,反应产物Fe3+和Cr(Ⅲ)可以形成沉淀附着在反应介质上,不会迁移到“下游”水体中,出水pH从原水的7.0升至8.0左右,出水中ρ(TFe)<0.30 mg/L. Fe0去除NO₃--N和Cr(Ⅵ)复合污染时,共存的NO₃--N对Cr(Ⅵ)的去除效果没有影响,Cr(Ⅵ)的存在降低了NO₃--N的去除效果.      

生物海绵铁体系降解硝基苯的特性及机理初探

采用硝基苯（NB）模拟废水对生物海绵铁体系进行驯化,考察了NB初始浓度、海绵铁投加量、初始pH值、温度等因素对生物海绵铁体系降解NB的影响,初步探讨了生物海绵铁体系高效降解NB的机理.结果表明：生物海绵铁体系较普通活性污泥系统对NB适应性及氧化作用更强,驯化至第28d对300mg/L NB废水去除率稳定在98%以上,驯化周期比普通活性污泥体系缩短28d;海绵铁的加入大大促进了微生物对NB的降解,NB初始浓度及pH值对生物海绵铁体系降解速率影响较大,该体系适宜的温度范围较广,10~40℃均能高效降解NB,生物海绵铁体系对NB的降解符合零级反应动力学规律;生物海绵铁体系中活性氧化物（ROS）含量明显高于海绵铁体系及污泥体系,尤其是介入铁泥的生物海绵铁体系ROS含量更高,为体系发生较强类Fenton效应提供了条件.在实验确定的最佳工况下,经NB驯化的铁泥与海绵铁形成的生物海绵铁体系,NB降解速率为31.49min^-1,6hNB降解率及TOC去除率分别高达92.0%和63.1%,较单独海绵铁体系与单独铁泥体系降解率的叠加值分别高出22.3%和11.4%.本研究为经济有效地处理NB废水提供了新思路.     

水解酸化反应器预处理印染废水的启动研究

以印染废水为处理对象,研究了水解酸化反应器启动过程中CODcr的去除率、出水B/C、pH值和反应器内VFA的变化。试验结果表明：反应器整个启动过程耗时35天,在废水量100%,CODcr去除率稳定在42.54～48.7%之间;出水B/C在0.428 3～0.463 3之间,比进水B/C提高了0.190 4～0.281 8;出水pH值保持在6.03～6.46之间,比进水pH值降低0.45左右;反应器内的VFA浓度达到140 mmol/L左右。启动过程表明：如果CODcr的去除率达到35%以上、出水B/C提高到0.35以上、出水pH值有明显降低、反应器内的VFA浓度达到100 mmol/L以上,则说明厌氧生物膜驯化成熟,水解酸化菌已经成为反应器内的优势菌种,反应器启动成功。     

运用涂铁砂粒进行分散式饮水除砷的效果

采用铁盐处理普通河砂研制成涂铁砂粒(IOCS),通过静态和动态吸附试验观察其分散式饮水除砷效果,并选取地砷病现场进行了验证.结果表明,IOCS性质较为稳定,扫描电镜下可见铁氧化物呈片状分散的覆盖在砂粒表层;IOCS无需活化处理,其对砷的最大吸附发生在30min～60min;pH5～9时,五价砷的去除率随着pH值的升高而下降,三价砷的去除率变化不明显.IOCS对砷的吸附符合朗格缪尔(Langmuir)吸附方程;5次滤柱循环中,75g(50ml)的IOCS分别处理含砷1.0mg·L^-1的水样408～426床(三价砷),390～412床(五价砷),用0.2 mol·L^-1NaOH进行再生处理,砷回收率均在94%以上.充填IOCS 3.0kg的家庭用模拟装置处理含1.0mg·L^-1的五价砷209L和198L,三价砷196L和185L,并在现场实验期间,连续处理含砷0.202～1.733mg·L^-1的水样200L,对水质亦无不良影响.无论是经济上还是技术上,IOCS均是适合于分散式饮水除砷的一种新型除砷剂.     

氢气还原海绵铁去除水体中硝酸盐的研究

利用小球烧结和氢气还原工艺制备了粒径1mm～5mm的多孔性球形海绵铁,对球形海绵铁去除水体中硝酸盐的效率及去除动力学进行了研究。结果表明:溶液初始pH值对硝酸盐去除效率的影响显著,初始pH值小于3时,硝酸盐的去除率随溶液初始pH的增加而逐渐降低;初始pH值大于3时,硝酸盐的去除率又随之升高。硝酸盐浓度低于10mgN/L时,硝酸盐去除率随着硝酸盐初始浓度的增加而增加,硝酸盐的残余量保持在0.4mgN/L左右;硝酸盐浓度高于20mgN/L时,硝酸盐的去除率随初始硝酸盐浓度的增加而略有降低。球形海绵铁去除硝酸盐为一级动力学反应,反应级数为0.970～1.378,表观反应速率常数为0.314h-1～0.536h-1。海绵铁还原硝酸盐的主要产物为氨氮,随着还原反应的进行,溶液pH值快速增加,氨氮以分子态氨的形式从水中逸出。进行归纳总结和对比,并以多环芳烃的提取为例列举了各方法的应用步骤,从而为其他环境样品其他有机物分析预处理提供参考。     

Invertebrate community characteristics in biologically active carbon filter

Biologically active carbon (BAC) system was set up in a water plant of South China during January to December 2007,to study the invertebrate community characteristics of BAC filter.Thirty-seven invertebrate species were found,of which 28 belonging to rotifers.Filter operation could lead to an output of invertebrates in high abundances with the filtrate,and the maximum density could reach 5608 individuals/m 3.Average abundances in the effluent water increased in 27-33 folds in comparison to the influent water during the sampling period.Invertebrate community succession had the following trend:filter-feeding animals → small benthic invertebrates → large benthic and resistant invertebrates.Abundances of large-sized invertebrates (copepod adult and oligochaete) at bigger-media column were significantly higher than that at small-media column.The results implied the abundant species diversity of invertebrate in BAC filter.The relationship between invertebrate and biofilm still remain to be studied in detail.     

水中硫酸根及溶解氧质量浓度变化对管垢金属元素释放的影响

针对出厂水水质化学组分变化可能引起管垢成分释放进而导致管网"黄水"的问题,利用管段反应器,研究了硫酸根(SO24-)质量浓度变化对长期通地下水的铸铁管段总铁释放的影响,同时分析了硫酸根质量浓度变化可能造成的金属元素锰(Mn)、砷(As)、铬(Cr)、铜(Cu)、锌(Zn)和镍(Ni)的释放行为.研究表明,实验管段进水中SO24-质量浓度的升高能导致管垢总铁、Mn释放量显著增加,且当SO24->400 mg.L-1时,出水呈现明显的"黄水"现象.对实验管段进出水中微量金属元素的检测发现,尽管随着进水SO24-质量浓度的升高,出水中As、Cr、Cu、Zn和Ni质量浓度也随之增加,但其多数情况下低于进水质量浓度,说明管垢对这些微量元素具有吸附作用.增加水中溶解氧(DO)质量浓度对铁的释放具有明显控制作用,但当超过一定值时,其抑制作用反而降低.