膜-生物反应器处理高盐废水膜面污染物特性研究

研究MBR在低有机负荷条件下处理高盐废水的膜面污染物特征.结果表明,稳定运行121 d后,MBR对有机物和NH+4-N去除率稳定,出水效果良好;污泥性质发生较大变化,挥发性固体含量(VSS)/固体含量(SS)的下降,污泥体积指数(SVI)下降,表明污泥中无机成分含量增加,絮体更为紧密,沉降性能变好;污泥溶解性微生物产物(SMP)和胞外聚合物(EPS)成分发生较大变化,蛋白质所占比例降低,腐殖酸所占比例增加;扫描电子显微镜-X射线能谱仪(SEM-EDX)结果表明膜面存在无机污染物,其主要组成元素为Na、Al、Mg、Ca、K、Fe、Ti、Cr、W、Si和Cl;凝胶过滤色谱(GFC)分析表明,SMP中的大分子有机物被膜截留并累积是形成膜污染的原因之一;傅立叶红外(FTIR)光谱和三维荧光光谱(EEM)分析表明,膜面有机污染物的主要成分为糖类、蛋白质和腐殖酸;膜污染物组分质量分析说明在处理高盐废水时无机膜污染不可忽略.     

可拆卸式矿化垃圾生物反应床处理电厂柠檬酸酸洗废水研究

在实验室和现场对电厂柠檬酸酸洗废水进行生石灰前处理和后续可拆卸式三级矿化垃圾生物反应床的生物处理，主要研究了以往采用矿化垃圾反应床处理废水未涉及的反应床级数对废水处理效果的影响，比较了现场试验和实验室试验中的废水处理效果，并探讨了其原因。试验结果表明，本研究中的矿化垃圾反应床的适宜级数为3，第一级反应床的贡献最大，无论是实验室试验还是现场试验，采用本法处理电厂柠檬酸酸洗废水，均可使废水COD达到一级排放标准。     

吹脱法去除深度脱水污泥水中的氨氮

针对污水处理厂剩余污泥深度脱水污泥水高氨氮、高pH、高碱度的特点,考察了气水比、水温和吹脱时间对其氨氮吹脱效果的影响,分析了吹脱过程中污泥水p H下降和结垢问题。深度脱水污泥水高p H和高碱度的环境有利于氨氮吹脱的顺利进行,而提高气水比和温度均能改善吹脱效率。氨氮吹脱会造成污泥水p H下降,这有助于其后续处理。污泥水吹脱过程中还出现了Ca2+浓度下降和固体物质析出的现象,能谱分析结果显示析出物主要成分为CaCO3。     

粉煤灰陶粒的制备及处理模拟印染废水的研究

以粉煤灰、脱水污泥、粘土及石膏为原料研制粉煤灰陶粒,并与市售陶瓷陶粒对模拟印染废水进行试验,研究了不同COD、pH、温度、反应时间对处理效果的影响。结果表明,处理印染废水的最佳运行条件为:pH=7、温度为40℃、反应时间为5 h。比较发现粉煤灰陶粒处理能力优于陶瓷陶粒。     

天然沸石吸附氨氮的影响因素

对比研究了沸石对生活污水和人工配制氯化铵溶液中氨氮的吸附特性，考察了沸石投加量、反应时间、悬浮物、阳离子和阴离子对沸石吸附氨氮的影响。结果表明，沸石对生活污水中氨氮的吸附能力明显低于人工配制氯化铵溶液，氨氮去除率随着沸石投加量的增加而增加，但单位质量沸石的氨氮吸附量却随之减小，吸附过程呈现快速吸附，缓慢平衡的特点。生活污水中悬浮物的存在，会削减沸石对氨氮的吸附能力。不同类型的阳离子和阴离子的加入都能导致人工配制氯化铵溶液中氨氮在沸石上的吸附量存在差异。阳离子的影响趋势主要为价态的影响，即价态越高，对氨氮吸附阻碍作用越显著，当阳离子当量浓度〉2meq／L时，影响吸附强弱的顺序为Ca2＋〉Mg2＋ 〉Na＋；阴离子影响沸石吸附强弱的顺序受初始氨氮的浓度影响较大。Langmuir等温方程式较Freundich、DubininRadushkevich、KobleCorrigan和Temkin等温方程式更好地描述沸石吸附氨氮的行为。     

废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体初级溶浸工艺的研究

研究利用废旧锌锰电池制备锰锌铁氧体磁性材料,在初级溶浸工艺中浸取条件对溶浸效果的影响。采用混酸并结合添加草酸作为还原剂来溶浸废旧锌锰电池中的有效成分,考察液固比、温度以及时间等条件对电池有效成分浸出效果的影响以及电池中汞的形态转化和分布情况。结果表明:40℃时采用体积比为3∶1的HCl、HNO3组成混酸在液固比为4.6,添加草酸并控制其用量为理论用量的120%,溶浸时间在12h以上的情况下,采用两步溶解的方法可得到很好的效果,锰、锌、铁、镍的回收率可达到99%甚至100%,铜的回收率达到90%以上,废旧电池中各种形态的汞转化为Hg2+进入到浸液中,对汞的回收做到很好地集中控制。     

Ag/Ag_3PO_4可见光催化降解双酚A及动力学研究

采用沉淀法和微波辅助还原法制备了具有高可见光催化活性的Ag/Ag_3PO_4,并采用X射线衍射、紫外—可见漫反射等手段对材料进行表征。考察了可见光催化降解双酚A(BPA)实验的光源电流、催化剂剂量、BPA初始浓度对降解效果的影响,并进行了相应的动力学研究。结果表明:(1)微波加热50min制备的Ag/Ag_3PO_4(标记为MT50)在降解BPA溶液时表现出最优良的活性。(2)当光源电流为20A、MT50投加量为400mg/L、BPA初始质量浓度为10 mg/L时,光照30 min对BPA的降解率可达78.70%,是相同条件下Ag_3PO_4的1.65倍。(3)动力学研究表明,0~6、6~30min降解过程分别符合不同的拟一阶动力学方程,前期降解速度是后期的4倍以上。     

盐度对膜-生物反应器污泥表观硝化速率的抑制机理

为研究盐度对膜-生物反应器(MBR)污泥表观硝化速率的抑制机理,采用批次试验模拟不同盐度条件下MBR活性污泥的硝化反应并测定其表观硝化速率、自养菌活性和SMP、EPS中脱氧核糖核酸和蛋白质的含量变化.结果表明,随着盐度的不断提高,污泥表观硝化速率逐渐下降,当盐度大于12.5g/L时,污泥体系出现NH4+-N含量上升的现象.自养菌的活性逐渐被抑制,抑制程度和盐度正相关,当盐度大于2.5g/L时,SMP和EPS中DNA的含量逐步上升,细胞结构被破坏是微生物活性被抑制的原因.SMP和EPS中蛋白质含量随着盐度的提升明显增长,蛋白质在污泥系统水解并发生氨化释放NH4+-N也是表观硝化速率下降的原因;当盐度小于12.5g/L,系统释放NH4+-N对表观硝化速率抑制作用随着盐度的提高而不断提升.     

多模式厌氧/缺氧/好氧污水处理工艺的稳态与动态模拟

数学模拟是污水处理系统教学科研、工艺评估、运行优化和自动控制的重要工具,在污水处理厂中得到了广泛应用.利用过程数据对ASM2d模型进行校正,并分析评估了校正模型在多模式厌氧/缺氧/好氧(AAO)工艺3个模式15个工况下稳态模拟及AO模式下动态模拟的可靠性.15个工况的稳态模拟表明,校正模型能准确模拟污泥浓度和出水水质;在AO模式的动态模拟中,模拟曲线与出水水质以及污泥浓度的变化趋势相一致,模拟结果具有较高的准确度.     

以河床井水为应急水源的可行性研究

为解决城市水源地突发污染事故引起的自来水厂断水问题,提出了以河床井水代替受污染河水作为应急水源的应急预案,在取水口附近的河床打一口水井,当城市水源地发生突发污染事故时,关闭取水头水阀,开启水井水阀,以河床井水作为应急水源,并通过模拟试验验证了其可行性.结果表明,在细沙体积分数为40％的土壤条件下,原水苯胺质量浓度分别为952 mg/L、781 mg/L、580 mg/L、452mg/L、352mg/L、182mg/L的试验中,出水苯胺质量浓度开始超标的时间随土壤渗透系数减小而延迟,与原水苯胺质量浓度无关.当土壤渗透系数为1.94×10-5～ 3.64×10-5 cm/s时,出水苯胺质量浓度开始超标的时间为84～ 144h,以河床井水作为应急水源可以避免由河水突发污染引起的84h内的自来水厂断水事故.土壤对苯胺的吸附量仅占原水中苯胺含量的14.95％～ 2.86％,其对出水苯胺质量浓度开始超标的时间的影响可以忽略,出水苯胺开始出现的时间主要由土壤渗透系数决定.出水苯胺最大质量浓度随原水苯胺质量浓度增大呈线性增加,线性方程为y =0.4979x-3.7029,R2=0.9775.研究表明,以河床井水作为应急水源,能够有效地降低城市因突发污染事故而引起的自来水厂断水的可能性.