TiO_2纳米管阵列光电极的制备及光催化性能研究

采用阳极氧化法在不同的条件下制备了TiO2纳米管阵列（TNT）光电极,利用SEM、XRD等手段对电极的表面形貌、晶体结构进行了分析和表征。以Rh.B为目标污染物,研究了不同电极的光催化和光电催化性能。结果表明：当氧化电压为20 V时,可获得形貌规则的有序排列的TiO2纳米管光电极,纳米管管径为80～120 nm;经50...     

曝气强度对蠕虫捕食污泥过程的影响

利用寡毛纲蠕虫-水丝蚓(Limnodrilus sp.)的捕食实现污泥量的削减,并针对曝气强度对蠕虫捕食污泥过程的影响,考察了不同的曝气强度所引起的蠕虫活性、泥水性质和污泥减量效能等的变化.结果表明:蠕虫对曝气强度的耐受能力有限,其受损程度与曝气强度和时间正相关,低强度的间歇曝气下蠕虫受损数量较低,为总数的1.7%.蠕虫的组织乳酸脱氢酶活力在2.8~9.5m3/(m2·h)的曝气强度下明显升高,表现了较高的物质代谢和能量消耗水平.较低的曝气强度下污泥上清液中硝酸盐氮的累积较轻.蠕虫对污泥的捕食能够抑制低曝气强度下溶氧缺乏所引起的污泥容积指数(SVI)增加,改善污泥的沉降性.在2.8m3/(m2·h)的间歇曝气下,污泥减量效率比连续曝气的污泥减量效率更稳定.     

TiO_2/NiPECO体系降解DMP的动力学和光电协同作用研究

以采用微波辅助法制备的TiO2/Ni光电极为阳极,纤维状石墨毡材料(graphite felt,GF)为阴极,饱和甘汞电极(saturated calomel electrode,SCE)为参比电极建立TiO2/Ni光电催化氧化(PECO)体系.以邻苯二甲酸二甲酯(dimethyphthalate,DMP)为目标物,研究其光电催化降解反应动力学和光电协同作用.结果显示:DMP的降解符合拟一级动力学规律;当DMP初始浓度一定时,影响DMP光电催化降解速率的因素由强到弱依次为:催化剂有效面积,紫外光强度,曝氧速率,外加偏转电压等.实验证明本体系中光电之间具有协同作用.     

用于石化废水处理的聚氨酯泡沫球形载体的挂膜方法

采用物理吸附的方式对用于石化废水处理的聚氨酯泡沫球形载体的挂膜方法进行了研究。直接挂膜时，投加石化废水生物处理剂后，载体出现了严重的堵塞现象，孔隙内无机颗粒含量较高，生物多样性差，从而无法保持稳定的石化废水处理效果。通过分析聚氨酯泡沫表层和孔隙内部附着的生物量及孔隙内附着物的粒度分布，采取间接挂膜法，即采用投加颗粒状物质活性炭、电气石及酵母粉的方式，对聚氨酯泡沫球形载体进行预挂膜后，再投加生物处理剂，进行进一步的挂膜。结果表明：间接挂膜法可有效地避免载体的堵塞问题，使得孔隙内部附着生长大量的活性微生物，从而在石化废水进水COD和NH⁺₄-N浓度在280～420 mg/L和5～25 mg/L时，出水COD和NH⁺₄-N浓度分别稳定在70 mg/L和3 mg/L以下。     

1株异养反硝化硫细菌的分离鉴定及代谢特性

工业废水中的有机物、硫化物和含氮化合物是废水处理面临的重大挑战.利用生物技术,可以实现在废水处理系统中同时去除这3种污染物.在污水处理反应器中,分离出1株异养反硝化硫细菌HDD1.基于16S rRNA基因的系统进化分析和生理特征显示菌株HDD1为Thauera属的一个种.菌株HDD1能够利用乙酸盐和硫化物作为电子供体,硝酸盐作为电子受体进行呼吸作用.在15h之内,CH3COO-(300 mg·L~(-1))、S2-(200 mg·L~(-1))和NO-3(487 mg·L~(-1))被完全代谢去除.扫描电子显微镜和能量色散谱结果显示硫化物氧化的主要产物为单质硫.菌株HDD1能够同时应用于工业废水处理和硫元素的资源化回收.     

猪粪堆肥过程中金霉素去除及重金属形态变化

抗生素和重金属的广泛使用导致了畜禽粪便中抗生素和重金属的大量残留,堆肥工艺不但可降解残留的抗生素,也能固化重金属.本文以养殖场猪粪为对象,利用中试好氧堆肥反应装置,研究不同金霉素浓度时的猪粪堆肥特性及去除情况[0mg·kg~(-1)(CK)、10 mg·kg~(-1)(T1)和50 mg·kg~(-1)(T2)],同时开展堆肥过程重金属形态变化的研究.结果表明,堆肥结束后,CK组金霉素没有检出,T1和T2组抗生素降解率分别达到96.31%和97.32%,金霉素降解过程符合一级动力学模型.堆肥可以使重金属固化,Cu、Zn元素的生物可利用态(可交换态、可还原态)逐渐转化为生物毒性低的可氧化态与残渣态,Cu、Zn明显钝化.相关性分析表明金霉素的去除与生物可利用态Cu、Zn呈现显著的正相关性.     

一种负载型生物载体的制备及性能研究

为强化载体表面生物膜的活性,研究以水性聚氨酯(waterborne polyurethane)为介质制备负载电气石的聚氨酯(tourmaline on polyurethane,TPU)载体.用扫描电镜(SEM)和持水倍率表征载体的物理性能,并且考察TPU载体对挂膜量及硝化能力的影响.结果表明,水溶性聚氨酯浓度能够影响TPU载体对电气石的负载量,导入电气石可以优化TPU载体上极性基团的数量以及环境pH值,亚硝酸菌和硝酸菌在TPU载体上的不可逆附着量分别提高了74.82%和71.89%.与未投载体相比,NH4+-N和NO2--N的去除率分别提高了8.12%和9.08%,表明优化的TPU载体能促进硝化作用.     

一体式MFC-好氧MBR运行效果及膜污染特性

膜生物反应器(MBR)是一种高效的污水处理工艺,而微生物燃料电池(MFC)能利用NO-3作为电子受体进行脱氮。为解决膜生物反应器(MBR)脱氮效率低和膜污染问题,建立了一套能够进行脱氮、有效抑制膜污染的一体式MFC-好氧MBR新工艺。以开路MFC-MBR反应器为对照,对耦合系统中污水处理效果、膜污染情况进行研究。研究表明,2套系统的COD去除率均超过88%,对NH4-N的去除均达到99%。闭路MFC-MBR系统TN去除率达到69.4%,高于开路系统的55.3%。混合液的MLVSS/MLSS稳定在88%左右,同时耦合系统能够改善污泥混合液的性质,zeta电位的绝对值和粘度较开路系统有所减少,污泥颗粒平均体积粒径(233.482μm)较开路系统(94.877μm)有明显增加,膜清洗周期延长了41.17%。     

北方某城市河流型饮用水水源地选址方案评价研究

为建立和量化适于河流型饮用水水源地选址的评价体系,以北方某城市A的水源地选址方案为研究对象,通过层次分析法(AHP)从法律制约、环境质量、水资源保障和环境风险角度构建评价体系.评价体系共设立8个否定因子和20个评价因子,采用文献分析和专家问卷调查相结合的方法确定评价因子权重,并依据环境标准和技术导则确定评分标准,可对多个选址方案进行评价与优选.研究表明,城市A的选址方案Ⅰ与方案Ⅱ均可做为水源地选址方案进行工程论证;城市A所处流域综合水质状况不佳,在后续的给水厂建设中应考虑采用深度处理工艺;城市A的选址方案Ⅰ与方案Ⅱ的环境风险系数均较高,管理部门应依据选址方案的风险特征加强上游风险源管理.     

氯化对二级处理出水中溶解性有机物荧光特性的影响

以哈尔滨市W污水处理厂为研究对象,利用XAD树脂对二级处理出水中的溶解性有机物(DOM)进行分级分离.按照DOM在不同树脂上的吸附特性将其分为5个部分:疏水性有机酸(HPO-A)、疏水性中性有机物(HPO-N)、过渡亲水性有机酸(TPI-A)、过渡亲水性中性有机物(TPI-N)和亲水性有机物(HPI).考察了DOM各组分在氯化过程中荧光特性的变化.研究结果表明,DOM中的类腐殖酸荧光物质、类溶解性微生物代谢产物荧光物质和类芳香族蛋白质荧光物质参与了氯化反应.此外,HPO-A、HPO-N、TPI-A和TPI-N中的类富里酸荧光物质,HPO-A、HPO-N和TPI-A中带有3～5个稠合苯环的芳香族化合物,以及HPO-N中的萘及其衍生物与氯反应.TPI-N和HPI与氯反应后,生成了具有多环芳香结构的荧光物质.HPI与氯反应后生成了类富里酸荧光团.各DOM组分与氯反应后,在激发波长为320nm的荧光发射光谱图上波长大于与该光谱图上最高荧光强度对应的波长的范围内,与最高荧光强度的一半等值的荧光强度相对应的波长变短,其中以TPI-N和HPI最为显著.而这种现象在激发波长为280nm和370nm的荧光发射光谱图却没有被观察到.