渤海海水淡化反渗透法的预处理工艺

采用“消毒-混凝-澄清一砂滤”、“消毒-混凝-澄清-砂滤-超滤”以及“消毒-砂滤-超滤”三套海水淡化预处理工艺进行了试验对比。试验的目的在于获取可行的反渗透预处理工艺。表明,采用“消毒-混凝-澄清-砂滤-超滤”工艺或“消毒-砂滤-超滤”工艺是技术可行的反渗透预处理工艺,其中次氯酸钠为可选消毒剂,三氯化铁为较好的混凝剂,而超滤是不可或缺的单元处理工艺。     

生物栅净化系统生物膜微生物群落结构动态的ERIC-PCR指纹图谱分析

用ERIC-PCR指纹图谱技术分析富营养化水体生物栅处理系统中2个工况7个净化池在不同监测时期微生物群落结构动态变化与主要污染物降解效果变化的关系.结果表明,采用生物栅技术的2～7号净化池的CODCr、总氮、氨氮、总磷的去除率较对照池分别提高了13.3%～58.6%、23.6%～65.8%、15.5%～72.9%和16.8%～76.9%,表明生物栅技术在污染物去除方面起到了重要作用.随着系统的运行微生物多样性指数逐渐增大,工况1第1次和第2次生物膜样品的微生物多样性指数分别为1.77～1.91和1.96～2.35.设置凤眼莲的3个净化池填料生物膜微生物种类较未设置植物的净化池丰富.在工况2中,HRT为7.5h的3号、5号和7号反应池填料生物膜ERIC-PCR指纹图条带数比HRT为4h的2号、4号和6号要多,而根系生物膜上的微生物群落结构受HRT的影响小.研究表明,随着系统的运行,系统中微生物种群多样性指数增加,系统逐渐进入良好的稳定状态.图5表5参9     

海水浊度特性和混凝机理的探讨

海水净化除浊是开展海水综合利用首先要解决的问题,而海水混凝则是净化工艺中的关键环节之一.由于海水是一种既有胶体溶液特性又有电解质溶液特性并具有生物活性的溶液体系,因此,海水浊度物质具有许多独有的特性,其混凝机理也与河水不尽相同.本文通过大量实验,对海水的浊度特性和混凝机理进行了较深入的探讨.     

气浮中试工艺中若干运行参数

为找出气浮(DAF)工艺的最佳运行工艺参数,对影响气浮工艺出水效果较大的预处理条件、混凝剂投量、水力负荷、水力条件、回流比、刮渣周期等运行参数做了大量的中试试验研究,发现适当的预臭氧处理可以提高UV254的去除,预加氯可以提高对浊度和藻类的去除,预加高锰酸盐可以提高对浊度、藻类、嗅味和UV254等的去除,预加粉末活性炭可以提高对有机物、色度、嗅味的去除,混凝剂投量从10 mg/L增加到50 mg/L,气浮工艺对有机物的去除率提高了30%~40%,水力负荷越高气浮出水浊度越高,回流比越大气浮出水浊度越低,气浮池过长的刮渣周期也会降低出水水质。总之,合理调整气浮池的工艺参数,可以提高气浮出水水质,降低运行成本。     

SBR/混凝协同工艺处理城市污水的效果

将无机混凝剂直接投加到SBR反应器中,组成SBR/混凝协同工艺对城市污水进行处理研究.考察了混凝剂的投加量、混凝剂的种类、投药时间等因素对污水处理效果的影响,探讨了新型复合混凝剂(PISC)对污泥膨胀的抑制作用.实验结果表明,与普通的序列间歇式活性污泥法(SBR)相比,当采用新型复合混凝剂与SBR组成的协同工艺处理城市污水时,在适宜的条件下,不仅污水中的CODCr、TP和sS的去除率可分别提高13.5%、47.6%和11.5%,水力停留时间缩短1/3左右,而且该协同工艺可明显抑制污泥膨胀,并改善高膨胀活性污泥的沉降浓缩性能.     

剩余污泥强化混凝气浮预处理煤气化废水

为解决低浑浊度煤气化含油废水混凝气浮药剂投加量大、效率低的问题,本文开展混凝剂污泥共投加提高气浮工艺除污染能力的研究.研究表明,剩余污泥的投加明显改善了混凝沉淀对油类污染物的去除,在剩余污泥投加量从0增加到1200 mg·L~(-1)时,含油量去除率由28.1%提升至44.1%.聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)和剩余污泥的最适宜投加量分别为150、2、1200 mg·L~(-1).A/O工艺二沉池剩余污泥强化混凝气浮效果最佳,充分气浮反应后对含油量的去除率由46%提升至84%,且气浮池油水分离区微气泡的稳定性得到明显改善.     

应用带八级杆碰撞/反应池(ORS)的电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)同时测定大洋海水中的痕量元素

采用带八级杆碰撞／反应池(ORS)的电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)同时测定海水中的多种痕量元素．在碰撞池中引入氢气或者氦气,消除海水基体盐分带入的分子离子,例如ArCl^ ,ArNa^ 等对超痕量As,Cu等的干扰．可以直接同时测定稀释海水中的多种痕量元素,如V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,As,Cd,Pb和U.除了样品稀释外不需要任何预处理与富集工作,用海水标准参考样品NASS-5进行方法验证,大多数元素的测定误差在15％以内。     

山阴地区高砷饮用水处理技术

通过对山西省山阴县高砷地下水分布和污染程度的实地调查,对高砷水环境中砷的形态及富集转化规律进行了研究,并在此基础上形成一套以曝气氧化和加药(加入FeCl2和FeCl3的混合物作为混凝剂)过滤工艺为基础的联合水处理方法.结果表明,在山阴县砷污染严重的地段,地下水的氧化还原电位Eh为-50～142 mV,pH值为8.28～8.73,这种Eh下降、pH升高的地下环境给高砷地下水的形成创造了条件.当地下水中ρ(硫化氢)<140μg·L-1时,用功率为5 W的松宝SB-648双头氧气泵连续曝气1.5 h即可达到基本去除的效果.以25 m深处地下水为例,其ρ(As)为275 μg·L-1,待硫化氢去除后在水中加入摩尔比n(FeCl2):n(FeCl3)=1:1的混合物,连续曝气5 h,水体中60%以上的As(Ⅲ)可转变为As(V).经投加药品和曝气氧化处理后的地下水若能及时通过简易过滤装置,过滤后的水体中ρ(As)仅为5～8 μg·L-1,达到GB 5749-2006<活饮用水卫生标准>,且过滤后的水体中ρ(Fe)为0.03 mg·L-1,远小于GB/T 14848-93<地下水水质标准>规定的Ⅰ类标准.该水处理方法可快速有效地将As(Ⅲ)转化为As(V),并使As(V)与混凝剂发生吸附共沉淀反应,从而达到高效除砷的效果.过滤过程则可以防止氢氧化物胶体与砷酸盐形成的絮体二次进入环境,同时进一步降低水体中铁离子含量.该方法适用于我国广大高砷水地区家庭分散式供水的处理.     

基于氧化/吹扫捕集-冷原子荧光光谱法测定海水中痕量总汞

基于氧化/吹扫捕集-冷原子荧光光谱法，建立了准确测定海水中痕量总汞的方法.采用硫酸和过硫酸钾体系氧化海水样品，盐酸羟胺预还原，再经氯化亚锡将全部的汞离子还原为单质汞，原位吹扫和金汞齐捕集，在波长253.7 nm处原子荧光光谱法分析测定.结果表明：该方法回收率为94%—104%，精密度相对标准偏差为2.1%—3.6%，方法检出限为0.1 ng·L^-1，测定下限为0.4 ng·L^-1，与现行国标方法相比，该方法增加了原位吹扫捕集的前处理步骤，因而灵敏度更高，检出限更低，也具有很好的稳定性.用不同海区实际海水样品进行验证，结果显示，该方法满足实际样品的分析需求，建议在海水水质的汞监测领域能够拓展应用.     

烟台近海水体不同形态铁的检测分析

本文采用2,3-二羟基萘作为三价铁的络合剂,KBr O_3作为催化剂,在采样过程中加入2,2'-联吡啶掩蔽活性二价铁,用催化吸附阴极溶出法对烟台近岸海水中总活性铁、活性三价铁、活性二价铁、溶解态总铁以及有机络合态铁等5种形态铁的含量进行了分析测定,建立了一套适用于分析近岸海水中5种不同形态铁的方法.该方法测定的最低检出限为0.84 nmol·L~(-1),灵敏度根据所加入铁浓度不同分别为12.5、3.95、1.25 n A·L·nmol-1.此外,应用文中方法对标准海水样品CASS-5和NASS-6中的铁含量进行测试,测试结果与标准海水中铁的浓度基本符合.     

航道疏浚泥悬浮液对黑鲷胚胎的发育及仔鱼摄食生长的影响

采用静水试验法,温度在20℃左右,并保持试验用水溶解氧为饱和溶氧的60%,用疏浚泥悬浮液与过滤海水按等对数间距稀释成4个体积浓度水平(1:2、1:10、1:50、1:200),同时以过滤海水为对照组,每一个浓度组设3个平行样本,对人工养殖的黑鲷Spaptls macrocephalus鱼卵和仔鱼进行毒性试验.试验结果表明:疏浚泥悬浮液对鱼卵孵化有一定影响,但不显著.仔鱼的全长和体重的增长与悬浮液浓度的变化并无十分明显的对应关系,只有当水体中的悬浮液达到一定浓度时,才显现出对仔鱼生长的影响作用.在仔鱼摄食过程中,悬浮液对全长生长产生的抑制或影响作用不显著,但高浓度的悬浮液则对体重增长产生了一定的抑制性,不过这是一种短暂性的影响,随着时间的延长,其作用逐渐减弱或消失.     

“厌氧发酵-藻类”法净化有机污水的研究

“厌氧发酵—藻类”法——分别选育耐强酸的厌氧甲烷菌株和耐强碱的螺旋藻,颤藻。采用具有特色的厌氧消化器和藻类净化器工艺,得理CODCr为50000mg/l的高浓度有机污水,出水CODCr降至300mg/l左右,再用藻类净化池进一步处理,即可达到排放标准。其中螺旋藻净化效果已达到日本同类专利水平。 本工艺处理高浓度有机污水,既能获得生物能源甲烷,又可获得含蛋白质60％左右的螺旋藻,可作为精饲料。本法为我国酿造、食品、医药等工业废水的综合治理和利用开辟了新途径。     

三丁基锡和菲对鳗鲡的毒性效应（Toxic Effects of Tributyltin and Phenanthrene on Eels）

采用腹腔注射方式(每周1次,共5次)将生活于淡水或海水中的日本鳗鲡(Anguilla japonica)暴露于三丁基锡氯化物(TBTCl)和菲(Phe),以研究这两种污染物对鳗鲡的毒性效应以及该效应与鱼体所处环境盐度的关系.鳗鲡暴露于TBTCl或Phe1w后,其肝脏和脾脏的组织结构就已发生明显病变,且病变程度随着暴露时间的延长而加剧,其中海水鳗鲡比淡水鳗鲡表现更为严重;但肝体指数(HSI)和性腺组织结构均无明显变化.暴露于TBTCl4～5w后,海水鳗鲡肝脏的谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活性比对照组显著升高,而淡水鳗鲡组无明显变化;暴露于TBTCl或Phe3w后,淡水鳗鲡的血浆皮质醇水平显著升高,但海水鳗鲡组无明显变化.TBTCl和Phe对淡水或海水鳗鲡的血浆雌二醇(E2)水平均无明显影响.以上结果表明:有机锡和菲对鳗鲡的肝脏、脾脏有毒性作用,对皮质醇分泌具有内分泌干扰作用,且该效应与暴露时间和鱼体所处环境盐度有关.     

脉冲电化学氧化处理低浓度氨氮废水

大量未经处理的氨氮废水肆意排放,严重破坏生态环境和危害人类身体健康.本文设计了连续流循环装置,并采用脉冲电流替代直流电流处理低浓度氨氮废水,考察了脉冲电化学氧化法处理低浓度氨氮废水的优化工艺条件,研究了脉冲电流对氯离子添加量、能耗的影响.最佳工艺条件为:初始氨氮浓度为60 mg·L~(-1),氯离子浓度为120 mg·L~(-1),电流密度为70 m A·cm~(-2),初始pH值为9,溶液初始温度为20℃,脉冲频率为5000 Hz,占空比为50%.电解240 min后废水中氨氮的去除率达85.01%.结果表明,每处理1 t氨氮,脉冲电化学氧化法的氯离子添加量为2.35 t,直流电化学氧化法的氯离子添加量为2.73 t,脉冲比直流电化学氧化氨氮的能耗节约26.20%.采用脉冲电化学氧化法处理低浓度氨氮废水,可减少氯离子添加量,降低能耗,为电化学氧化法处理废水提供了新思路.     

生态型组合人工湿地污水处理工艺

建立了由生物调节池、好氧降解与微生物培养池、潜流湿地和表流湿地组成的生态型污水处理组合工艺系统,用以处理生活污水和试验室废水。系统连续运行2年的处理效果持续稳定,出水水质达到国家(GB 18918-2002)1级排放标准。该工艺的建设成本和运行成本低,用地面积小于2 m2/t,建设成本为300~500元/t,运行耗电量小于0.1元/t,管理维护等费用约为0.1元/t,运行合计费用小于0.2元/t,该生态型组合人工湿地所具有的环境效益、经济效益及社会效益,对于处理水量不大、水质变化不太大,管理水平不太高的广大中小城镇、居民小区尤其适用。     

铜酞菁类直接染料的无盐工艺

对C．I．直接蓝86和C．I．直接蓝199两种染料生产工艺进行了改进，86号直接蓝的生产用两次沉降取代了两次盐析。在199号直接蓝的氯磺酰化反应中，铜酞菁与氯磺酸的质量比由原来的1：8．67降至1：6．00，氨解后的浆料不经盐析直接进行真空干燥，工业废水中既不含盐，废酸浓度池低，无盐工艺的采用使污水的治理得到了简化。     

近岸海水中全氟化合物的液相色谱-离子阱质谱法测定

建立了利用高效液相色谱-电喷雾离子阱质谱(HPLC-ESI-IT-MS/MS)测定近岸海水中多种常见全氟化合物(PFCs)的分析方法.采用固相萃取法(SPE)对海水中的PFCs净化富集,用HPLC-ESI-IT-MS/MS多反应离子监测(MRM)模式对各组分(全氟己烷磺酸、全氟辛烷磺酸、全氟辛烷磺酰胺、全氟己酸、全氟庚酸、全氟辛酸、全氟壬酸、全氟癸酸、全氟十一酸、全氟十二酸)进行测定.在最佳实验条件下,采用基质匹配标准曲线法定量,以消除海水基质的影响,8种目标化合物的检出限介于0.50—1.00 ng·L-1,9种PFCs的回收率在71.0%—130.2%之间,能满足近岸海水中多种PFCs检测的要求.青岛沿岸表层海水样品测定结果显示,全部采样站点的海水样品中均检测到≥4种PFCs,说明青岛沿岸海水中已有一定程度的PFCs污染.     

垂直潜流湿地净化蟹池养殖尾水试验

用垂直潜流湿地系统打造闭环式生态养殖模式可达到蟹池尾水零排放.本文以蟹池养殖尾水为受试对象,通过建立“滤石层-载体生物膜”复合型生态系统,考察了河蟹黄蟹期内养殖尾水中氮、磷等污染物的去除特性,调查了垂直湿地模拟装置内生物相特征.结果表明,潜流湿地系统主要通过物理吸附和生物降解的方式对养殖尾水中的污染物进行降解,总氮、总磷、COD和叶绿素a的平均去除率分别为86.29%±2.77%、91.19%±1.18%、70.88%±3.10%、90.95%±1.64%,火山石滤料层表现出显著的氮、磷去除能力,复合菌剂的运用可迅速提升系统整体净化能力.生物相分析揭示,随着潜流湿地装置运行延续,系统内浮游藻类、微型动物、细菌的数量及种类呈不断增长趋势,指示类微生物的出现表明系统内水质得到改善,证明净化后的水质更适于多种类微生物的生存与繁殖,最终实现养殖尾水零排放.     

池塘循环水养殖模式的构建及其对氮磷的去除效果

构建了一个由水源地、养殖池塘、生态沟渠(1级净化)、2级净化塘和3级净化塘组成的淡水池塘循环水养殖模式,研究该模式对池塘养殖废水中氮和磷的去除效果.2010年5-10月的运行结果表明,经过3级净化后,养殖废水中氨氮水平能维持在约0.33 mg·L-1,6月仅为0.010 3 mg·L-1,亚硝酸盐氮含量低于0.02 mg·L-1,总氮含量在各月均能达到GB 3838-2002<地表水环境质量标准>中V类标准(≤2.0 mg·L-1),总磷含量均能达到地表水Ⅲ类标准(≤0.2 mg·L-1),对叶绿素a的去除效果也很明显,去除率为16.10%～91.22%.可见,该模式能够有效地去除养殖废水中过量的氨氮、亚硝酸盐氮、总氮、总磷和叶绿素a.各级净化模块并不能逐级加倍发挥净化效果,这可能是因为在日常管理过程中由于孽生使得水生植物密度过大,从而引起水质变化反复.近2 a来的试验结果显示新建的淡水池塘循环水养殖模式正处于功能完善阶段,尚未成熟.     

巯基化纳米Fe_3O_4在海水痕量汞检测中的应用

利用共沉淀法和巯基化表面修饰制备Fe3O4纳米吸附材料,并将其应用于海水中痕量汞检测的富集和分离前处理过程.所制备的巯基化Fe3O4纳米颗粒的粒径小于100 nm,饱和磁化强度达63.64 emu·g-1,巯基含量为3.11 mg·g-1.当巯基化Fe3O4的用量为0.5 mg·m L-1、吸附溶液p H值为7.5—8.0、吸附时间为20min时,吸附剂对汞的富集率可达95%以上,并且在外磁场作用下可快速分离.在优化的吸附条件下并借助原子荧光光谱法测定了实际海水样品中汞离子的含量,加标回收率在89.8%—107.3%之间,11次空白样品测量的检出限(3σ)为5.3 ng·L-1.该方法利用巯基化Fe3O4纳米材料具有高效富集的特点,可应用于海水中痕量汞的快速富集和分离,以实现对海水中痕量汞的准确测量.