固定化球形红假单胞菌处理电镀废水中Cd和Cr的研究

比较了4种固定化球形红假单胞菌(Rhodopseudomonas sphaeroides)处理含Cd、Cr重金属废水的效果,对固定化菌吸附Cd和Cr的工艺条件进行了优化,并通过生物反应器连续处理实际电镀废水,分析了处理后的效果。通过比较,确定了20g.kg-1沸石和20g.L-1海藻酸钠组合作为共固定材料,固定化菌对Cd和Cr的去除效果明显优于游离菌。采用正交试验优化废水处理工艺条件,结果表明,废水pH值、菌体投加量对固定化菌体的处理效果影响较大,当处理废水的pH值为6.0、菌体投加量为10.00g.L-1时,对40.00mg.L-1含Cd废水的去除率可达96.68%。4轮吸附-解吸循环试验结果显示,固定化菌体可重复利用3次,固定化菌体在使用第3次时,Cd去除率仍可达51.20%。在生物反应器中,用固定化菌体处理质量浓度为92.61mg.L-1的含Cd电镀废水,3h时对Cd的去除率达到98.80%,对含Cu、Au、Ni废水中重金属的去除率也高于90.00%。     

CdS-TiO2复合光催化剂可见光下降解黄连素

采用沉积法制备CdS-TiO2复合光催化剂,利用UV-Vis DRS、XRD等方法对其进行表征,并在可见光下对黄连素废水进行处理,考察了催化剂投加量、黄连素初始浓度、黄连素初始pH值对黄连素去除率的影响.研究结果表明,在常温下制备的CdS-TiO2复合光催化剂,对可见光有较好的响应能力;在催化剂投加量1.5 g.L-1,黄连素初始浓度80 mg.L-1的条件下,催化剂对黄连素的去除效果显著,可达80%以上.pH对反应的影响不大.该催化剂循环使用3次仍具有较高的光催化活性与化学稳定性.     

还原铁法处理印染废水生化出水及原理

采用还原铁粉处理印染废水生化出水,以ADMI7.6作为主要测试指标,考察铁粉投加量、反应时间以及进水pH对出水水质的影响,并研究在此过程中铁粉还原作用和混凝絮凝作用对整体效果的贡献比.结果表明,条件1:铁粉投加量=1.0 g.L-1,反应时间150 min,进水pH 2;条件2:铁粉投加量1.0 g.L-1,反应时间150 min,进水pH 3.条件1时,ADMI7.6去除率达到80%,但铁泥量大,酸碱消耗大,在此反应条件下,铁粉还原去除40%,混凝絮凝去除60%;条件2时,ADMI7.6去除率达到50%左右,产铁泥量小,经济合理;在此反应条件下,铁粉还原去除55%—63%左右,混凝絮凝去除37%—45%左右.经XAD8/XAD4树脂联用,分析疏水酸、非酸疏水物质、弱疏水物质及亲水物质4类有机物的去除情况表明,条件1时,能够高效去除非酸疏水物质,去除率为95%,对于疏水酸以及弱疏水物质也有一定的去除效果;条件2时,对4类有机物去除均有一定作用,但对于非酸疏水物质以及疏水酸的去除效果要略差于条件1.     

光催化氧化（UV+TiO2）法处理印染废水生化出水及其各类有机物去除

采用UV+TiO2光催化氧化法处理印染废水生化出水,考察了反应时间、TiO2投加量以及初始pH对反应的影响,结果表明,TiO2投加量800 mg·L-1,反应时间8 h,反应pH为原水pH(6.5～8.0),在此操作条件下,ADMI7.6、DOC和COD的去除率分别为86%、20%及46%;选取两组反应条件,对其进出水采用XAD-8/XAD-4树脂联用技术,分析疏水酸、非酸疏水物质、弱疏水物质及亲水物质4类有机物的去除情况,结果表明,UV+TiO2光催化氧化处理工艺都能够长期有效去除印染废水生化出水中的弱疏水物质、疏水物质和非酸疏水物质引起的色度.     

Fenton法-聚合氯化铝预处理高浓度乳化液废水

乳化液在机械制造、加工等过程中有广泛的应用,主要起润滑、冷却、表面清洗和防腐蚀作用。其主要成分为矿物油、表面活性剂、抑菌剂和其他有机添加剂,在使用过程中产生了高浓度、乳化严重、成分复杂且波动大的乳化液废水,随意排放会对环境造成严重污染;目前国内外对低浓度含油废水的处理进行了大量的研究工作,如各种破乳法、微生物法等,但各种处理方法都有其局限性,尤其对高浓度乳化液废水尚没有定型的处理方法。Fenton氧化法是一种高级氧化技术,在酸性条件下,H2O2被Fe2+催化分解并产生大量具有强氧化性的?OH,通过?OH氧化降解废水中的有机物,达到废水净化的目的。在处理有毒有害难生物降解有机废水方面具有较强的应用优势;聚合氯化铝(PAC)是一种应用很广的无机高分子絮凝剂,与其它水处理剂配合使用具有更好的水处理效果,通过Al(Ⅲ)盐水解-聚合产物对水中胶体颗粒或胶体污染物进行电性中和、脱稳和吸附架桥作用生成粗颗粒絮凝体去除,从而达到净化污水的目的;本文采用Fenton法-聚合氯化铝组合工艺预处理机械加工厂高浓度乳化液废水以满足后续生化处理进水要求,通过实验研究了Fenton法涉及的初始反应pH值、H2O2投加量、硫酸亚铁投加量、反应时间和后续投加聚合氯化铝涉及的反应pH值、PAC投加量及反应时间对乳化液废水预处理效果的影响。结果表明,Fenton法处理乳化液废水的最佳反应条件为:pH值为2、H2O2投加量为48 mL·L-1、质量分数为10%的FeSO4投加量为88 mL·L-1和反应时间为60 min;后续投加PAC处理的最佳反应条件为:pH值为7、质量分数为10%的PAC投加量为466 mL·L-1、反应时间为40 min;乳化液废水COD约34000 mg·L-1,经Fenton法-聚合氯化铝组合工艺处理后处理水COD小于5 000 mg·L-1,COD去除率达到87%以上,色度从浑浊的乳白色变成了清澈的无色,满足了后续生化处理对进水的水质要求。可为解决同类高浓度乳化液废水预处理提供技术参考。     

垃圾渗滤液的Fenton氧化预处理研究

采用Fenton氧化法对垃圾渗滤液进行预处理,考察了渗滤液初始pH值、H2O2和FeSO4.7H2O投加量、H2O2/Fe2＋投加的物质的量比及氧化反应时间等对Fenton氧化处理效果的影响,获得Fenton氧化处理垃圾渗滤液的最佳工艺条件：初始pH=3.0,H2O2投加量为5.0 mL.L-1,FeSO4.7H2O投加量为3.48 g.L-1,H2O2/Fe2＋物质的量比为4-1,反应时间为1.5 h。最佳条件下处理后垃圾渗滤液COD为5 220 mg.L-1,COD去除率达57.8%。凝胶渗透色谱和三维荧光光谱分析结果表明,垃圾渗滤液中主要含有腐殖酸类大分子物质,经Fenton氧化后降解变成小分子化合物。     

流化床三维电极电催化氧化深度处理焦化废水

研究了以焦粒为粒子电极的流化床三维电极反应器对二级生化处理后的焦化废水进行深度处理。结果表明：采用以焦粒为粒子电极的流化床三维电极反应器能有效降解废水中的有机物,COD去除率依赖于粒子投加量、电流密度、电导率、pH值、曝气量等操作参数的影响。在电导率（以S计）为7.1 m.cm-1,曝气量为160 L.h-1,电流密度（以A计）为48 m.cm-2,pH值为5.0,投加量30 g.L-1时,电解30 min,COD的去除率超过60%,表明流化床三维电极反应器在焦化废水深度处理中有很好工程应用前景。     

全程补碳的A~2/O工艺对同步脱氮除磷的影响

为解决A2/O工艺处理低浓度城市生活污水的碳源问题,采用了甲醇、葡萄糖、乙酸分别作为A2/O系统的碳源,结果表明,甲醇作为系统外加碳源最经济、最合适,其中TN、TP去除率分别达到75.81%和76.21%,NO-x-N被去除时间为30 min.研究最大化利用碳源,得到外加碳源甲醇在厌氧/缺氧/好氧区段的投加比例为1∶2∶0、投加量为400 mg·L-1,硝酸盐回流比为250%时,系统运行效果最佳,TN、NH3-N和TP去除率分别为90.56%、96.67%和92.56%,出水浓度分别为12.3 mg·L-1、4.1 mg·L-1和0.45 mg·L-1,达到GB18918—2002一级A类标准.通过一段时间的运行,在缺氧段发生了反硝化吸磷的现象,有利于碳源的节省和系统的高效运行.     

菌剂强化曝气生物滤池预处理微囊藻毒素试验

本研究针对河湖饮用水源地因藻类爆发(水华)引起的微囊藻毒素(MC-LR)污染难以得到有效解决这一难题,采用菌剂强化曝气生物滤池(BAF)处理含藻微污染水源水.通过向BAF中投加本课题组从太湖底泥中筛选所得的藻毒素降解菌T1,考察了投加T1菌剂以及投加T1菌剂下水力负荷、水温等工艺参数对BAF降解MC-LR和叶绿素a的影响.结果表明,投加T1菌剂前后BAF对MC-LR的降解率分别为58.82%和79.45%;当水力负荷为0.07 m~3·(m~2·h)~(-1),平均水温为29.6℃时,出水MC-LR含量最低,仅为0.73μg·L~(-1),低于《生活饮用水水质卫生规范》(GB5749—2006)中对饮用水源中MC-LR浓度设定的1.0μg·L~(-1)基准限定值,T1菌剂对于MC-LR有较强的降解效果.投加T1菌剂前后BAF对叶绿素a的去除率分别为35.17%和40.59%,说明T1菌剂的强化"溶藻"效果一般.对BAF中的生物膜进行PCR扩增和高通量测序分析,显示其中微生物群落有14大门类43个种属,以变形菌门(Betaproteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)占主要优势(约50%).投加T1菌剂的BAF生物膜,其所属的芽孢杆菌高达1.97%,未投加菌剂的BAF生物膜所属的芽孢杆菌仅0.16%,表明投加的T1菌剂在BAF生物膜微生物中形成了优势菌群.本研究对于生物法处理含藻微污染水源水具有一定的理论意义和实用价值.     

阳离子化克雷伯氏菌絮凝剂CMBF-NⅢ2在生活污水中的应用

微生物絮凝剂具有无毒性,绿色生产等优点,能够安全地用于给水处理及污废水处理.本文通过阳离子改性和与非生物絮凝剂复配的方法,提高MBF-NIII2的絮凝能力.以MBF-NIII2为原料,利用3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHTAC)对其修饰,合成新型阳离子化的微生物絮凝剂(CMBF-NIII2)以CMBF-NIII2为研究主要对象,对校园生活污水进行处理.通过改变投加量、pH值、沉淀时间与温度,探究CMBF-NIII2絮凝能力的变化规律.将改性前的MBF-NIII2与改性后的CMBF-NIII2分别用于校园生活废水的处理,对比发现当CMBF-NIII2投加量为1.3 mL,pH 4.6,温度为60℃,沉降时间为40 min时,絮凝率达到91.5%,且COD去除率为87.8%,絮凝能力明显优于MBF-NIII2(絮凝率为47.61%),能更高效地絮凝生活污水.以MBF-NIII2与三氯化铁复配处理生活污水,结果表明MBF-NIII2和FeCl_3的投加量分别为10 mg·L~(-1)和15 mg·L~(-1)时,絮凝率可达88.06%,不仅比单独使用MBF-NIII2的处理效果好,还相对减少了絮凝剂的投加量.     

水热法制备PbMoO4微晶体及其光催化降解灭幼脲

以水热法合成的PbMoO4微晶体为催化剂,考察了反应溶液pH、污染物初始浓度和催化剂用量对光催化降解灭幼脲的影响,研究了光催化降解过程的反应动力学和作用机理.结果表明,最佳反应溶液pH 6.0、污染物初始浓度20 mg.L-1、催化剂用量0.4 g.L-1.反应4 h灭幼脲降解率达99.96%,矿化率达66.4%,降解反应符合一级动力学.通过加入自由基清除剂对比实验发现,PbMoO4微晶体主要通过空穴和.OH的氧化作用使灭幼脲降解,其中空穴起主要作用.     

不同进水有机物浓度下移动床生物膜反应器(SBMBBR)脱氮除磷特性

考察了不同进水有机物浓度下厌氧/好氧序批式移动床生物膜反应器（SBMBBR）污染物去除特性,实验结果表明,SBMBBR能够实现低碳源污水中氮和磷的同步去除,在进水TN和TP浓度分别为116.7 mg.L-1和11.5 mg.L-1、COD浓度为456 mg.L-1的条件下,TN和TP去除率分别达到94.3%和92.2%以上.反应器除磷是基于常规生物除磷和反硝化除磷过程实现的,脱氮主要是基于好氧段发生的同时硝化反硝化（SND）作用而完成.由于生物膜内部存在的DO扩散梯度,在好氧阶段混合液DO浓度不断提高的条件下反应器内具有良好SND反应的发生.进水COD浓度由149 mg.L-1提高至456 mg.L-1的过程中,反应器硝化效果不变,反硝化和除磷效果改善.反应器在好氧阶段pH值基本维持在7.0—7.1之间,为各类菌群的生长创造了条件.碱度变化较pH值更能反映硝化和反硝化反应发生的程度.反应器中微生物相丰富,生物膜以丝状菌为骨架,其上附着大量的球状菌和杆状菌,而悬浮活性污泥中丝状菌较少,形成了由细菌、真菌到原生动物和后生动物的复杂的生态体系,为系统取得稳定的污水处理效果提供了有效的保证.     

酞菁锌改性介孔分子筛催化降解孔雀石绿

以介孔分子筛MCM-41为载体,采用浸渍法将1,4,8,11,15,18,22,25-八环戊氧基酞菁锌(α-CyOPcZn)负载到分子筛上得到了一种新型的催化剂CyOPcZn/MCM-41.并通过氮气吸附、红外光谱扫描及电镜扫描对催化剂的结构进行表征.考察了该催化剂的用量、H2O2浓度对孔雀石绿降解作用的影响.实验结果表明,在模拟可见光照射下,当催化剂用量0.6 g.L-1、H2O2浓度为0.1 mmol.L-1时,60 min后使0.1 mmol.L-1的孔雀石绿水溶液的脱色率达到98.6%,并呈现出一级反应的动力学特征,速率常数k为0.0891 min-1.催化剂重复使用3次后,脱色率可达96%以上.     

ZnO-MgO/Al2O3吸附-臭氧催化氧化处理难降解有机废水

以活性氧化铝为载体,采用浸渍法制备催化剂,对甲基橙及草酸模拟废水进行处理.在中性条件下,臭氧催化氧化比单独臭氧氧化能提前30 min使得甲基橙溶液褪色,反应105 min时,臭氧催化氧化对TOC的去除率高达96.53%,比单独使用臭氧氧化对甲基橙TOC去除率提高了47.19%,在处理草酸废水时臭氧催化氧化对TOC去除率高达80.59%,比单独使用臭氧氧化对草酸TOC去除率提高了59.14%.在处理甲基橙及草酸的小试实验中催化剂对有机污染物的吸附作用起到了加快反应进行的作用.在对垃圾渗滤液超滤出水时,O₃与COD质量比为1:1时,臭氧催化氧化对COD去除率为49.09%,比单独使用臭氧氧化提高36.37%,臭氧催化氧化对TOC的去除率是单独使用臭氧氧化的2.54倍,在处理垃圾渗滤液纳滤浓水时,臭氧催化氧化对COD去除率高达88.72%,比单独使用臭氧氧化提高37.60%,并且臭氧催化氧化对TOC的去除率是单独臭氧氧化的1.6倍.臭氧催化氧化反应过程中产生的羟基自由基对有机物更快的反应速率.     

人居生活废弃物生物黑炭对水溶液中Cd2+的吸附研究

以人居生活废弃物生物黑炭为材料,探讨生物黑炭对Cd2+的吸附动力学及热力学特性,通过平衡吸附法研究吸附时间、Cd2+初始质量浓度、吸附剂投加量、溶液pH值以及黑炭粒径对Cd2+吸附率的影响.结果表明,吸附时间为2h时基本达到吸附平衡,准二级动力学方程能很好地描述生物黑炭对Cd2+的吸附过程.Langmuir模型能较好地描述生物黑炭对Cd2+的等温吸附过程,根据该模型模拟得到25℃条件下Cd2+最大吸附量为6.22mg·g-1.Cd2+去除率随生物黑炭投加量的增加而增大；生物黑炭对Cd2+吸附量随其粒径减小而增大；溶液初始pH值为4.0～7.5时,pH值变化对Cd2+吸附量的影响不显著.采用人居生活废弃物生物黑炭去除水溶液中Cd2+时,控制溶液Cd2+初始质量浓度30mg·L-1,粒径小于0.25 mm,投加水平8g·L-1,反应温度25℃,反应时间1～2h,Cd2+去除率可达80％.人居生活废弃物生物黑炭可以作为去除污染水体中Cd2+的吸附剂.     

Fenton——聚硅铝铁处理生活垃圾压滤液研究

为了降低生活垃圾压滤液污染负荷,为后续生化处理的正常运行创造良好条件,针对垃圾压滤液污染特性,以CODCr去除率为指标,通过正交实验和单因素实验研究了Fenton—聚硅铝铁混凝法处理城市生活垃圾压滤液的最优反应条件和处理效果。结果表明:采用该工艺处理垃圾压滤液时,pH值对CODCr去除率影响最大,其次是PSAF,再次是H2O2和FeSO4,在最优反应条件下,浊度去除率达到95.3%,CODCr去除率达到86.7%,BOD5去除率达到81.6%,浊度、CODCr、BOD5分别下降到86NTU、4201 mg.L-1、855 mg.L-1。     

壳聚糖/膨润土复合絮凝剂处理染料废水的研究

利用壳聚糖/钠基膨润土复合絮凝剂对活性艳红X3B等11种染料模拟废水及实际印染废水进行絮凝脱色处理。考察了复合絮凝剂投加量、pH值、搅拌速率、搅拌时间等因素对模拟染料废水絮凝脱色的影响。结果表明,在染料浓度为100 mg.L-1,pH为5的条件下,复合絮凝剂投加量为1.25 g.L-1时,3种质量比的复合絮凝剂对活性艳红X3B的脱色率分别达到75%、90%和97%以上;质量比为1∶10的壳聚糖/钠基膨润土复合絮凝剂,对其它活性、还原性、分散性、水溶性等8种印染厂常用染料也具有很好的絮凝脱色作用,脱色率均可达94%以上。对印染废水处理厂进水口废水和经过A/O处理后废水的色度去除率和COD去除率分别可以达到81.05%、83.74%和53.21%、41.22%,具有一定的应用前景。     

Fe-C-H_2O_2协同催化氧化处理印染废水

用Fe-C-H2O2协同催化氧化体系对印染工业废水的降解脱色处理进行了研究。对影响印染废水降解的几种因素如铁屑/碳粒质量比、双氧水的质量分数、废水pH等进行考察。试验结果表明,对于色度为650度和ρ（COD）为468mg·L-1的印染废水,在废水pH=4.8的情况下,当铁屑/碳粒质量比为25∶1、H2O2用量为150mg·L-1、催化反应30min时,印染废水的脱色率达98%以上,CODCr去除率可达78%。与Fe-C微电解法相比,Fe-C-H2O2协同催化氧化方法对印染废水的脱色能力和去除COD,表现出了更好的处理效果。     

壳聚糖改性膨润土处理焦化废水的实验研究

焦化废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的废水,其成分复杂多变,属于难处理的工业废水。利用壳聚糖对膨润土进行改性,制备了壳聚糖改性膨润土,并应用于焦化废水的处理,并对影响处理效果的工艺参数进行了优化,结果表明：在pH=8.6,投加量为10g·mL-1,搅拌时间为30min,离心时间为12min条件下,改性膨润土对焦化废水CODcr的去除率达到82.5%以上,处理效果明显优于原土和壳聚糖。此外,通过对原土和壳聚糖改性膨润土进行的比表面积和扫描电镜等表征测定分析可知,壳聚糖的加入并没有改变膨润土的基本框架,只是增大了膨润土的比表面积,从而提高吸附性能。