泡沫化预处理对污泥干燥特性的影响

采用泡沫化预处理与污泥干燥相结合的方法提高脱水污泥的干燥效率。采用密度变化的间接测定法,研究了脱水污泥的起泡性能和泡沫稳定性。采用薄层干燥实验法探讨泡沫化污泥的干燥特性,并引入干燥曲线,深入分析泡沫化污泥快速干燥的机理。结果发现,脱水污泥中加入一定量Ca O后经搅拌可以形成泡沫化污泥,且泡沫的稳定性很强。当泡沫化污泥的质量和表面积相同时,在不同的干燥温度下,密度为0.70 g/cm3的泡沫化污泥均表现出最好的干燥性能。泡沫化处理后污泥与干燥空气的接触面积增大,泡沫化污泥中自由水含量增多以及干燥过程中泡沫化污泥内部形成的大量孔洞使得水分迁移和热量传递的阻力减小,这些是泡沫化污泥干燥速率得以加快的主要原因。     

培养基中磷酸盐在GA1所产絮凝剂絮凝中的作用研究

考察了一株高效产絮凝剂微生物多粘类芽孢杆菌Paenibacillus polymyxa GA1(以下简称GA1)的发酵培养基以及培养基各组分的絮凝性.实验结果表明,培养基中K2HPO4、KH2PO4在CaCl2存在、pH值中性偏碱时对各种废水均有一定的絮凝性,在GA1所产絮凝剂(以下简称MBFGA1)絮凝废水的过程中起重要作用,且作用离子为PO43-和Ca2 ;这两种离子在pH值中性偏碱时能有效降低高岭土悬液的ζ电位绝对值到接近零,使胶体脱稳;PO43-和Ca2 形成絮状沉淀后,能网捕脱稳颗粒,进而在MBFGA1桥联作用下使颗粒结团沉降完成絮凝.发酵培养基虽有一定絮凝性,但效果不佳,处理后上清液颗粒平均粒径远大于发酵液处理,且絮体、泥饼性质差异大,不利于工业应用和后续处理.硫酸钡亦有一定的助凝效果,但因沉淀本身性质差异,其效果劣于磷酸钙.     

不同供氧策略对SBBR反应器实现短程硝化厌氧氨氧化的影响分析

以氨氮浓度较高的垃圾渗滤液为处理对象,分析研究了不同供氧策略对SBBR反应器实现短程硝化厌氧氨氧化的影响.在4种不同供氧策略(a、b、c和d的总供氧时间分别为16h、12h、12h和8h;好氧/厌氧交替频率分另U为4h/2h、3h/3h、2h/2h和2h/4h)下同步启动反应器,保持各反应器内环境温度为(30.0±4-0.5)℃,并控制曝气阶段溶解氧(DO)浓度为(1.2±0.1)mg·L-1.实验结果表明,反应器内的微生物经过124d的驯化和增殖,具有一定的脱氮能力,但是效果不同,其中,采用总供氧时问为12h,好厌氧交替频率为2h/2h供氧策略的反应器c效果最好,氨氮去除率达到96.6%左右,而且抗氨氮冲击负荷的能力最强,最大的氨氮容积负荷为0.186 g·(L·d)-1;在曝气阶段由于DO浓度的限制,亚硝酸盐出现积累;缺氧阶段,由于厌氧氨氧化细菌和反硝化细菌的协同作用,亚硝酸盐氮和氨氮同时被去除,且没有硝酸盐的积累.从4个反应器和渗滤液原水中提取细菌总DNA,通过PCR-DGGE技术获得DGGE图谱.分析图谱中各泳道的条带数目和条带亮度、各泳道间的相似性系数C,值,结果表明,不同供氧策略对反应器内的细菌多样性和种群结构产生了较大影响.     

微生物絮凝剂与聚合氯化铝复配的响应面优化

采用响应面分析法(RSM)对多粘类芽孢杆菌(GA1)所产絮凝剂(MBFGA1)与聚合氯化铝(PAC)配合处理高岭土悬浊液的过程进行了优化.设定的5 个影响因子分别为MBFGA1 投加量、PAC 投加量、pH 值、CaCl2 投加量、快搅速度.2 个响应值为絮凝率和絮体粒径.响应面实验分别拟合出了关于絮凝率和絮体粒径的二次模型,决定系数(R2)分别为0.7449 和0.8029,表明拟合情况良好.根据2 个响应值的分布情况,推算出最适粒径为0.7mm.同时,以絮凝率100%、絮体粒径0.7mm 为目标值,确定了最佳复配絮凝条件: MBFGA1 99.75mg/L, PAC121mg/L, pH 7.3, CaCl2 27mg/L, 快搅速度163r/min.通过分析比较, 发现PAC 在改变胶体表面电位使其脱稳聚沉方面有较强的能力,有利于MBFGA1 在絮凝后期吸附架桥作用的发挥.对提高絮凝效果、降低MBFGA1 运行成本具有很好的作用.     

多粘类芽孢杆菌GA1产絮凝剂的培养基和分段培养工艺

对1株从土壤中筛选的产絮凝剂微生物GA1进行了研究.该菌株经形态学特征、生理生化反应及16S rDNA序列(GenBank序列登陆号为DQ166375)相似性分析鉴定为多粘类芽孢杆菌,并命名为Paenibacillus polymyxa GA1.对其进行了产絮凝剂培养条件和培养工艺的研究.结果表明:GA1产絮凝剂的最佳培养基成分(g/L)为蔗糖40.0、酵母浸膏4.0、K₂HPO₄5.0、KH₂PO₄、2.0、NaCl 0.1、MgSO₄ 0.2.研究了该菌株产絮凝剂的最佳培养条件,包括培养基的初始pH、培养温度、摇床速度和接种量.同时针对其产絮凝剂和菌体生长的关系,首次将分段培养工艺应用于GA1产絮凝剂中,即在培养的初期24h内采用菌体生长最佳培养条件,在培养后期采用菌体产絮凝剂的最佳培养条件.结果表明,采用分段培养的工艺,既可保证GA1絮凝剂的产量,又能缩短培养周期.     

电氧化-电絮凝对柠檬酸-镍的破络机制研究

采用基于Ti/RuO_2-IrO_2和Fe电极的电氧化-电絮凝工艺处理柠檬酸-镍(citrate-Ni)的重金属络合废水,探究电解质、pH、电流密度和处理时间对citrate-Ni的影响及破络行为。实验结果表明,采用NaCl为电解质,初始pH值为5,电流密度为100A/m~2,电氧化反应25min,电絮凝反应20min时,Ni和COD的去除率分别可以达到99.6%和75%,出水Ni和COD的浓度均满足《电镀污染物排放标准》(GB 21900-2008)的要求。Citrate-Ni的破络机制为:通过Ti/RuO_2-IrO_2直接氧化和间接氧化产物HOCl的作用,破坏其络合结构,生成C_3H_6O、HCOOH、CH_3COOH、C_3H_6O_3、C_4H_8O_3和C_5H_6O_5等小分子物质,同时释放Ni~(2+);再利用Fe-电絮凝产生的新生态Fe(OH)_2对Ni~(2+)的吸附和混凝沉淀作用将其去除。     

金属材料在天然河水中的腐蚀电位研究

目的弄清金属材料在天然河水中的腐蚀电位变化规律,获得它们的腐蚀电位序。方法利用自行研制的多通道电位自动采集装置,测试金属材料在武汉长江水中的腐蚀电位。结果获得了24种金属材料在天然河水中的腐蚀电位-时间曲线及腐蚀电位序图谱。结论金属材料在天然河水中初期腐蚀电位变化较快,同种类金属腐蚀电位变化规律基本相同,不同种类的金属材料腐蚀电位变化规律不同;金属材料在天然河水中的稳定腐蚀电位从低到高大致为镁阳极、纯锌、铝合金、铸铁、碳钢、低合金钢、铜合金和不锈钢。     

基于Theil指数的中国水污染物排放强度区域差异分析

通过对Theil指数进行适当改进和完善,将其转嫁应用于不同区域水污染物排放强度差异的分析。研究中国31个地区(不含港澳台地区)2006—2013年水污染物排放强度特征,并基于Theil指数分析区域差异。结果显示,中国水污染物COD和氨氮排放强度总体差异、区域间差异和区域内差异均呈现逐渐缩小趋势,其中区域间差异占主导地位。由于农业源影响,COD排放强度差异对区域内差异的贡献率呈现阶段性,2006—2010年为西部东部中部,2011—2013年为东部中部西部;氨氮排放强度差异对区域内差异的贡献率表现为东部西部中部。进一步探索水污染物排放强度变化趋势与其差异指数之间的关系发现,水污染物排放强度与其相应的差异指数呈现正相关性。最后探讨了水污染物排放强度区域差异成因,表明水污染物总量控制、产业结构优化升级、区域经济发展和区域协调机制是主要因素。此研究对于中国不同地区响应《水污染防治行动计划》、制定有针对性的方案具有借鉴意义。     

基于实时控制的电絮凝-气浮处理重金属清淤尾水

针对重金属清淤尾水具有污染物浓度高、水质波动大、沉淀性能差等特点,选取pH值和浊度作为实时监测因子,并借助沉淀模拟和数据拟合等手段,建立了比电流与镉残留量之间的实时控制响应模型.结果表明:铝-电絮凝-气浮兼有中和pH值和改善泥水分离的优点,实现了重金属铅、镉和锌的达标排放;此外实时控制策略节省了35.8%的材料消耗和43.4%的电能消耗以及降低了47.9%的产泥量.     

废水生物脱氮除磷机理与技术研究的进展

本文介绍了硝化－反硝化，短程硝化－反硝化，厌氧氨氧化等生物脱氮 过程和生物除磷过程的机理及目前国内外的研究现状和比较成熟的技术，并对我国开展这方面的研究前景提出了展望。