生物炭载体的表面特征和挂膜性能研究

以花生壳为原料,于300~700℃下热解制备生物炭以作为生物膜载体,对其进行了理化性质表征和挂膜试验.结果表明:较高的热解温度(700℃)能促进生物炭载体孔隙结构发展,生物炭表面ζ电位上升,亲水性增加,从而有利于污水微生物的附着和生长. 挂膜期间,生物炭载体单位挂膜量分别高出陶粒44%~84%,高温(700℃)生物炭载体生物膜对NH4+-N的去除率高出陶粒1%~3%,而中低温(300、500℃)生物炭载体生物膜对NH4+-N的去除率较陶粒低5%~10%,显示生物炭表面理化性质可能对附着的生物膜微生物种类和活性产生影响.     

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。     

城市雨水口地面暴雨径流浓度模型研究

在假设每一雨水口集水流域产生的地面暴雨径流均汇入该雨水口的条件下,通过研究雨水口入流污染物浓度随入流流量变化的规律,建立城市雨水口地面暴雨径流浓度模型,并采用2000年7￣9月间重庆市两个雨水口的测量数据,对模型的模拟精度进行验证。     

污水厂各处理单元对全氟辛酸浓度的影响

全氟辛酸(PFOA)是一种持久性有机污染物，现有的生活污水处理厂没有针对其设置特定的处理单元，并且时常会有最终出水比进水浓度高的情况，为了明确生活污水处理厂中各处理单元对PFOA浓度的影响，该研究选取重庆市2座典型的生活污水处理厂，分别针对其完整流程中预处理、生化处理、深度处理及消毒等单元的进出水PFOA浓度进行分析，结果表明：2座生活污水处理厂对PFOA整体去除率为14.81%～18.76%和-38.71%～-21.99%，生化处理单元对PFOA浓度的影响最大，这可能是由于生化处理阶段的微生物对PFOA有吸附降解功能，是污水处理工艺中去除PFOA的关键，其去除率为-97.20%～25.55%，去除率的波动可能与工艺构造、参数设置影响污泥吸附有关；其次是消毒单元，去除率为-45.48%～-7.89%，这主要是由于次氯酸的强氧化性氧化了PFOA的前体物质，使PFOA浓度增高；预处理单元由于可以通过对吸附有PFOA的悬浮物、胶体颗粒进行有效的拦截和沉降，对PFOA表现出一定的去除效果，去除率为10.58%～37.42%；深度处理单元对PFOA浓度影响不显著，去除率为-2.91%～17.91...     

紫外辐照改性生物炭对VOCs的动态吸附

采用365 nm紫外光辐照改性椰壳生物炭,以提升对挥发性有机污染物(VOCs)的吸附性能.选取苯和甲苯两种典型的VOCs为吸附质,考察了改性前后生物炭的吸附穿透曲线.结果表明,紫外辐照改性后的生物炭其吸附性能显著增加,对苯和甲苯的饱和吸附量分别由7.27 mg·g~(-1)和7.98 mg·g~(-1)提升至122.80 mg·g~(-1)和236.36 mg·g~(-1),吸附穿透时间也由1 min和2 min大大延长至390 min和620 min.生物炭表面理化特征分析表明,紫外辐照增大了生物炭表面含氧官能团的含量和外比表面积,这可能是改性生物炭吸附性能提升的关键因素.Yoon-Nelson、Thomas和BDST模型均能很好地模拟改性生物炭对不同浓度苯和甲苯的吸附过程,其相关系数大于0.992.热重分析结果表明,紫外辐射对生物炭的热稳定性影响甚微.改性生物炭吸附饱和后,可经热再生后重复利用,对甲苯的吸附重复利用5次后仍有较高的吸附能力.     

富磷污泥生物炭去除水中Pb(Ⅱ)的特性研究

以城市污水厂富磷剩余污泥为研究对象,考察高温热解制备生物炭吸附剂对水中Pb(Ⅱ)的去除效果.研究表明,随着热解温度升高,制备的生物炭对Pb(Ⅱ)的吸附能力增强;在相同热解温度下,生污泥生物炭对Pb(Ⅱ)的吸附能力比消化污泥生物炭大.采用700℃热解1 h制备生污泥生物炭以研究对Pb(Ⅱ)吸附的影响因素,结果显示:吸附180 min达到吸附平衡;富磷污泥生物炭对Pb(Ⅱ)的去除率随pH增加而升高;生物炭投加量增加,对Pb(Ⅱ)去除率上升,而单位吸附容量迅速减小.污泥生物炭对Pb(Ⅱ)的吸附符合准二级反应动力学,Langmuir模型比Freundlich模型能更好地拟合等温吸附线.在pH 5.0、吸附时间3 h、生物炭投加量20 g.L-1条件下,对Pb(Ⅱ)的最大吸附量为34.5 mg.g-1,表明富磷污泥生物炭可以作为一种廉价的吸附剂.     

嘉陵江出口段三类水体蓝绿硅藻优势种变化机理

三峡水库的河流型、过渡型、湖泊型水体中后两者为富营养化敏感水体,为认识富营养化敏感时期嘉陵江出口段三类水体蓝藻(Cyanophyta)、绿藻(Chlorophyta)、硅藻(Bacillariophyta)优势种变化及机理,2007年9月至2008年8月进行了三种藻类的现场调查分析.结果表明,在3～7月份,总藻种数为52种,占全年种数的66.5%,平均密度43.76×104个-L-1,为全年中最高,因此3-7月为富营养化敏感期;优势藻种类变化为河流型蓝、绿、硅藻分别为6、4、9种,过渡型的蓝、绿、硅藻分别为4、5、4种,湖泊型的蓝、绿、硅藻分别为6、5、3种;蓝、绿、硅各优势藻的平均优势度在2.5m·s-1为0.11,2.0 m·s-1为0.11,1.5 m·s-1为0.10,0.05～0.2 m·s-1为0.07,＜0.05 m·s-1为0.06.分析认为,蓝、绿、硅优藻种数变化与流速有关,优势硅藻种数与流速正相关,优势蓝、绿藻数与流速反相关;具有硅壳的硅藻需要借助流速浮动进行光合作用,适宜0.05～2.5 m·s-1水体;大型硅藻可能通过进化中的硅壳薄化来适应一定流速的水体;蓝藻、绿藻沉降系数小,有的具有气囊或鞭毛,因而易浮动进行光合作用,适宜0.2 m·s-1以下的水体;优势蓝、绿、硅藻的平均优势度与优势藻多样性负相关.随着嘉陵江出口段采样点的流速逐渐减小,优势蓝、绿、硅藻的平均优势度逐渐变小,而优势藻多样性逐渐增大.     

MBR处理滇池流域农业面源的运行参数调控

为提高滇池环湖截污体系中混合水质净化厂MBR工艺对农村农业面源污水的处理效能,削减流入滇池的污染负荷,该研究利用厂内已建的MBR中试系统,优化硝化液回流比、污泥回流比、污泥浓度及溶解氧等4个运行参数,并将其应用于混合水质净化厂MBR工艺优化调控。结果表明:硝化回流比200%、污泥回流比150%、MLSS 4 000～5 000 mg/L、DO 1～2 mg/L为中试最优运行参数,依据该成果指导规模2.5万m3/d的混合水质净化厂进行参数优化,调试后出水水质稳定,在硝化回流比200%～300%、污泥回流比200%～300%、MLSS 6 000～7 000 mg/L、DO 2 mg/L条件下,COD、NH3-N、TN及TP的平均去除率分别为86.9%、94.2%、26.7%、39.8%,COD、NH3-N及TN均可稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准,TP需后续强化处理达标。研究成果可推广至滇池环湖截污体系中类似水质净化厂,指导同类水质的MBR工艺运行参数调控。     

泥沙沉降对长江水体富营养化相关因素的影响初探

针对三峡库区重庆段蓄水后,泥沙沉降对长江水体富营养化相关因素的影响进行了研究。三峡库区含沙量大,泥沙对水环境的影响不容忽视。为准确预测成库后三峡库区重庆段富营养化的发生,文章通过泥沙沉降对水质影响静态模拟试验,研究了长江原水的泥沙沉降对水体中叶绿素a、透明度、溶解性总磷、溶解性总氮、浊度等指标的影响。结果表明:三峡成库后泥沙更易沉降,引起水体浊度降低、透明度增大,这可能利于藻类的生长,导致叶绿素a的质量浓度增加,同时,泥沙沉降也使水体的溶解性氮磷比增大,对富营养化发生有抑制作用。     

低强度超声波辐射对污泥生物活性的影响机制

通过测定超声辐射前后污泥性质的变化,不同处理方式对污泥活性影响以及自由基清除剂NaHCO3加入对超声作用效果影响,初步探讨了低强度超声波辐射对污泥生物活性的影响机制.研究结果表明,低强度超声辐射的机械作用和空化作用,使污泥絮体破碎,强化了固-液对氧的传质,提高了酶活性以及增加了溶液中可利用基质,从而强化了污泥的生物活性;不过,超声辐射同时也产生大量自由基,会对污泥生物活性产生抑制或破坏.因此,低强度超声辐射对污泥活性影响是促进效应和抑制效应共同作用的综合表现.