焦化废水水质组成及其环境学与生物学特性分析

焦化废水水质的复杂性及对环境、生态影响的不确定性制约了处理水质的全面达标,且可能对后续水体造成危害.为了解焦化废水的基本物化性质、环境学特性及生物学特性,采用离子色谱、ICP/MS、GC/MS等分析手段研究了广东韶关焦化厂废水的COD、BOD、色度、氨氮、主要阴阳离子、金属成分及有机物组成等,评价了该焦化废水组分的可处理性及环境危害性,分析了焦化废水生物处理过程及可能存在的惰性有机污染物.结果表明,焦化废水构成环境危害的主要组分有COD、氨氮,挥发酚、氰化物、硫化物、氟化物及油份等,重点是有机污染物;第一类污染物在原水及外排水中的浓度是安全的;焦化废水中以酚为代表的有机物及多环、杂环化合物在水中广泛存在,经处理后仍有间甲酚、长链烷烃、苯系物、酯类、醇类、卤代烃及胺类等进入环境;造成焦化废水处理效率不高的原因是各组分之间的不协调而难以维持生物系统的正常ATP酶活,富氮缺磷,氨的生物毒害,毒性有机物对生物的抑制,Na /K 比例失衡等.因此,有毒/难降解焦化废水的处理技术须综合考虑污染物的组成、合理的工艺及排放水的生态安全性.     

影响亚硝化过程和硝化过程因素的动力学模型分析

用数学模型模拟了1L初始氨氮浓度60 mg·L-1且无其它氮源的污水完全混合批式硝化过程,并分别计算了溶解氧、温度、微生物群落对硝化过程的影响.模拟结果表明,DO浓度降低时各物质转化速度也降低,DO=0.5 mg·L-1和氨氧化细菌占优势时NO2--N的转化率可高于50%,因而低浓度溶解氧有利于NO2--N积累;不同温度的氨氧化细菌和亚硝酸氧化细菌代谢速度不同,温度升高对氨氧化细菌的促进作用更大,亚硝酸盐氮浓度最大值随温度升高而增大,温度高于30℃有利于NO2--N的积累;此外硝化动力学方程对底物最大比氧化速率的灵敏度要高于亲和常数的灵敏度,但二者均低于微生物构成对模拟结果的影响,溶解氧和温度对硝化过程的影响也均不如微生物构成显著,因此要确保亚硝化过程的实现,必须保持系统中氨氧化细菌占优势.     

人工湿地生态系统提高氮磷去除率的研究进展

介绍了人工湿地及其去除污水中氮磷的机理，并从湿地植物、基质和微生物三个方面系统地阐述了目前人工湿地系统提高氮磷去除率的研究进展情况；提出了可以通过改良湿地系统设计提高氮磷净化效果、利用培养优化菌种与调节环境条件促进湿地系统氮磷的转化及通过在基质中添加合适的附料、提高人工湿地系统植物多样性从而增加氮磷的吸附吸收的建议，为人工湿地污水净化技术的应用研究提供了有益的参考。     

预处理烟束曲霉死菌体与Cr的相互作用及机理

采用投加预处理烟束曲霉(Aspergillus fumisynnematus)死菌体的方法去除含铬废水中的Cr(Ⅵ).考察了不同溶液初始pH值、Cr(Ⅵ)初始浓度、死菌体投加量及温度条件下,CTAB预处理烟束曲霉死菌体对Cr(Ⅵ)还原速率和总Cr的平衡吸附率的影响,并根据红外光谱分析初步探讨了CTAB预处理烟束曲霉死菌体与Cr的相互作用机理.结果表明:CTAB预处理烟束曲霉死菌体对总Cr有良好的吸附效果,在30℃.150 r·min-1,pH 2.0的条件下,在100mL浓度20gg·L-1的Cr(Ⅵ)溶液中投加0.5 g CTAB预处理烟束曲霉死菌体,2h内总Cr最大吸附率达到了72%,约为原死菌体总Cr吸附率的2倍,但反应达到平衡后的总Cr吸附率下降到30%左右.吸附平衡后的解吸实验结果表明Cr(Ⅵ)几乎全部被还原为Cr(Ⅲ).在实验pH值范围内,pH值越低、Cr(Ⅵ)初始浓度越小、预处理死菌体投加量越大以及温度越高,越有利于Cr(Ⅵ)的还原;pH值越高、Cr(Ⅵ)初始浓度越小、预处理死菌体投加量越大以及温度越低,对总Cr的平衡吸附率越大.预处理死菌体与Cr的相互作用主要是氨基和羧基与不同形态Cr的吸附作用以及菌体对Cr(Ⅵ)的还原作用.     

污染沉积物AVS对水丝蚓体内重金属积累的影响

对珠江三角洲一条典型城市污染河流中11个采样站位沉积物、上覆水和底栖动物样本进行了分析,测定了寡毛纲颤蚓科底栖动物水丝蚓(Limnodrilus sp-)体内的Pb、Zn、Cu、Ni、Cd含量及沉积物酸挥发性硫化物(Acid Volatile Sulfide,AVS),以及同步提取金属(Simultaneous Extracted Metals,SEM)、有机碳(OC)等环境指标,分析r生物指标与环境指标之间的关系,主要目的是探讨重污染区域沉积物AVS对水丝蚓体内重金属积累的影响.所测28个样品水丝蚓体内重金属含量BIO Pb、BIOzn、BUOcu、BIONI、BIOCd的均值分别为0.108、3.087、1.106、0.250、0.016μmo1.g-1.Pearson相关分析结果表明,水丝蚓体内重金属积累(∑B105)与沉积物重金属含量(∑SEM5)显著相关(r=0.795,P<0·01).当SEM大于AVS时,大部分站位水丝蚓体内重金属较高,但当SEM小于AVS时,水丝蚓体内重金属含量也不低(均值为4.074lxmol.g-1).∑RIO5 与(∑SEM5-AVS)无相关性,与(∑SEM 5-AVS)/foc的相关系数为0.725(p＜O.05),表明OC也是重金属生物积累的重要影响因子,将其作为SEM-AVS判据的一部分,有利于提高预测效果.     

活性碳纤维表面改性及其在气体净化中的应用

在介绍新型材料活性炭纤维的组成和表面官能团基础上,综述了目前运用于活性炭纤维的化学溶液浸渍、高温热处理、化学气相沉淀、电极氧化、低温等离子体等表面改性技术,同时对改性活性碳纤维在脱硫、脱硝、机动车尾气净化和室内空气净化等方面的应用进行了相应的评述。指出深入探索有效的表面改性技术、净化机理以及活性碳纤维结合其他处理方法提高污染净化能力的新工艺将是进一步研究的课题。     

氧化/吸附/混凝协同工艺处理焦化废水生物处理出水的过程及效果分析

针对焦化废水生物处理出水中继续存在多种有机污染物而影响达标及存在安全隐患的现状,基于废水中有机物的物理化学特性,构建了氧化/吸附/混凝的深度处理过程。在NaC lO投加量为40 mg/L,AC投加量为500 mg/L,PFS投加量为300 mg/L,反应时间为0.5 h,以及pH为7.0的最佳条件下,先氧化后吸附混凝,该过程可以实现COD去除率为75%以上,色度去除率80%以上,处理后的水样其COD值与色度值分别下降到60 mg/L及20倍以下;通过GC/MS方法分析处理前后水样中的有机物组分,发现水样中大部分单环芳香族化合物和多环芳香族化合物,部分含氮杂环化学物、有机氯化物以及溴化物被去除,但是,长链烷烃和部分芳香烃继续保留。研究结果证明了氧化/吸附/混凝协同工艺的效果与焦化废水生物出水中有机污染物的分子结构、存在形态形成构效关系,催化作用与氧化作用的协同是获得高效去除率的关键。     

应用化学提取法评价大气颗粒物中重金属的生物有效性

以广州市楼顶降尘为研究对象,在分析其粒度分布和重金属总量的基础上,采用单一化学提取法(DWLP、TCLP)和多级化学提取法(SEP)研究了大气颗粒物中4种重金属元素的生物有效性.结果表明:样品中96%以上颗粒小于100 μm,其中10 μm和2.5 μm以下颗粒分别占33%和11%.大气颗粒物中重金属含量很高,Cu、Pb、Zn和Cd的平均含量分别为362.43、1 033.81、830.32和5.80 mg/kg,是广东省环境土壤背景值的17～64倍.单一提取法中,TCLP的提取效率明显高于DWLP,表明pH值是影响大气颗粒物中重金属释放的主要因素.SEP法结果显示,Zn和Cd的生物可利用态比例远高于Cu和Pb.经DWLP和TCLP法提取后,颗粒物中重金属的总含量有不同程度的降低,生物可利用态所占比例明显增加.通过综合分析,发现SEP比其他两种方法更适用于评价大气颗粒物中重金属的生物有效性.     

缺氧池填料投配比对A~2/O-MBR工艺反硝化除磷的影响

按20%的投配比往好氧1,2池中加入相同数量的悬浮式填料,将传统A2/O工艺转变为A2/O-MBR复合工艺。通过处理实际市政污水,重点考察了在缺氧池中不同填料投配比条件下,复合工艺的去除效果以及反硝化除磷效果。实验结果表明,当缺氧池中填料投配比为20%时,装置总体的处理效果最好。COD、总氮、氨氮和总磷的去除率分别达到了81.1%、80.3%、100%和85.2%。当投配比为10%时,反硝化除磷效果最明显,占总除磷量的48.3%。从经济角度出发,10%的投配比为最佳投配比。     

焦化废水泡沫分离液的Fenton催化氧化预处理

以焦化废水处理过程产生的泡沫分离液为研究对象，对其进行Fenton催化氧化处理实验，考察H₂O₂用量、Fe²⁺浓度、pH和反应时间4个因素对处理效果的影响，并结合GC/MS方法比较处理前后泡沫分离液中有机物的种类及其生物降解性的变化。结果表明，采用［H₂O₂］=100 mmol/L、［Fe²⁺］=100 mg/L、pH=3、反应时间为30 min的Fenton催化氧化反应条件，可以使分离液的COD去除率达到68%以上；经Fenton处理后，分离液的B/C值由0.12提高至0.38，生物降解性明显改善；通过GC/MS的分析，基本明确分离液中含有的有机物主要为酚、胺、腈、酯类有机物及喹啉、吡啶等杂环化合物，大多数属于难降解且生物毒性较强的有机物。针对这些复杂组分共存的泡沫分离液，利用Fenton试剂较强的氧化能力能够将其含有的有毒/难降解有机物转化为低毒或无毒的小分子有机物，为其后续的生物处理创造良好的条件。