A/O生物脱氮工艺处理生活污水中试(三)短程硝化过程控制的研究

应用A/O生物脱氮中试试验装置处理实际生活污水,考察了生物脱氮过程中DO和pH的变化规律.结果表明,A/O工艺硝化过程中DO和pH在好氧区的变化可分为3种典型情况,并获得pH曲线可以作为短程硝化反应的控制参数,基于在线过程控制,可以获得稳定较高的NO-2-N积累,而不采用在线过程控制,NO-2-N积累很不稳定;当亚硝化过程完成继续曝气将造成亚硝酸氮继续氧化为硝酸氮,从而亚硝酸氮积累率降低.应用在线过程控制,不但可提高系统脱氮效率,而且可大大节约系统运行费用.     

前置反硝化生物脱氮工艺实现亚硝酸氮积累的试验研究

通过试验实现了前置反硝化工艺亚硝酸氮的积累,从温度、pH值、游离氨(FA)浓度、污泥龄、溶解氧(DO)浓度等几个影响亚硝酸氮积累的主要因素逐一分析.采用中试装置在常温条件下处理实际生活污水.在试验开始阶段DO浓度维持在0.5mg/L,出现了亚硝酸氮的积累,随后提高DO浓度到1.5 mg/L以上,亚硝酸氮积累现象随之消失,最后又降低系统中的DO浓度到0.5 mg/L附近,亚硝酸氮积累现象再次出现,由此得出DO是实现亚硝酸氮积累的关键因素.试验发现有效地控制DO浓度在0.5 mg/L可实现亚硝酸氮比较持久稳定的积累.     

水资源安全基本概念与研究进展

关于水安全与水资源安全,目前仍没有明确的界定与相对明确公认的概念。针对该问题,对国内外关于水安全与水资源安全概念的界定做了回顾与评述。讨论了水资源安全的主体,提出水资源安全的主体是人,水资源安全基础是健康的水循环,水循环包括自然水循环与社会经济系统水循环。基于以上认识,阐述了广义的和狭义的水资源安全的内涵,强调水资源系统是一个开放的、动态的系统,涉及自然和社会经济复合系统中的诸多子系统,人类必须与水资源系统和谐共处,合理分享水资源,水循环系统才会健康运行。指出水资源安全的目标是保证人类的生存与发展而不因水资源的问题而受到威胁。     

水资源系统的弹塑性及其安全机理分析

针对水资源安全存在的问题,分析了"人"对水资源安全系统的作用,明确提出"人"是水资源安全的主体。运用弹塑性理论,提出了水资源安全系统的弹性与塑性内涵。在水资源安全系统的弹性范围,推导出水资源安全的平衡方程、相容方程和本构方程,并进而分析了水资源安全系统从安全状态到危险状态的转化过程,即系统表现出的弹性、弹塑性、塑性极限以及完全破坏状态模式,从数学和力学角度描述了水资源安全的机理。当"人"的扰动力大于水资源安全系统的弹性界限时,水资源安全系统就会出现塑性变形,即出现威胁水资源安全的问题,若扰动力进一步增大,水资源安全系统就会出现严重破坏或崩溃。     

水中典型致臭藻类培养浓度与吸光度、浊度关系探讨

颤藻(Oscillatoria Vauch.)和硅藻(Hantzschia amphioxys)是常见的导致地表水体臭味的藻类,本文分别对颤藻和硅藻培养液的吸光特性等进行了研究。经过光谱扫描发现,颤藻和硅藻在紫外区均无明显吸收峰;颤藻液在可见光区波长为420、440、625和675nm处有吸收峰,硅藻液在420和675nm处有吸收峰,颤藻液的吸光特性优于硅藻。研究发现,在一定浓度范围内,培养液中藻浓度与吸光度均成正比;本文同时探讨了培养液中藻浓度与浊度的关系,两者为线性关系;研究结果表明吸光度或浊度可准确反映培养过程中的藻浓度。     

钙预处理对磁性锆铁改性膨润土吸附水中磷酸盐的影响

本研究制备了2种不同Ca2+含量的磁性锆铁改性膨润土(ZrFeBTs),即磁性锆铁改性原始膨润土(ZrFeRBT)和磁性锆铁改性钙预处理膨润土(ZrFeCaBT),并通过吸附实验考察了ZrFeRBT和ZrFeCaBT对水中磷酸盐的吸附特征,以确定Ca2+预处理对ZrFeBTs吸附水中磷酸盐的影响。结果发现,本研究所制备的ZrFeBTs包含Fe3O4和Zr,并且ZrFeCaBT中可交换Ca2+的含量明显高于ZrFeRBT。ZrFeBTs对水中磷酸盐吸附平衡实验数据可以很好地采用Langmuir等温吸附模型加以描述,动力学实验数据可以很好地采用准二级动力学模型和颗粒内扩散模型进行描述。根据Langmuir模型确定的ZrFeRBT和ZrFeCaBT对水中磷酸盐的最大单位吸附量(以磷计)分别为8.70mg·g-1和11.5mg·g-1。ZrFeBTs吸附水中磷酸盐的过程属于化学吸附。随着pH值的增加,ZrFeBTs对水中磷酸盐的吸附效果逐渐降低。当溶液共存Cl-、HCO3-、SO42-、NO3-、Na+、K+、Mg2+和Ca2+等阴阳离子时,ZrFeBTs对水中磷酸盐的吸附具有很好的选择性,并且溶液共存的Ca2+会极大地促进了ZrFeBTs对水中磷酸盐的吸附。采用Ca2+对膨润土进行预处理,极大地提高了ZrFeBTs对水中磷酸盐的吸附能力。     

南方某水厂处理工艺过程中甾体雌激素的变化规律

对南方某水厂处理工艺过程中甾体雌激素进行了研究。采用固相萃取-高效液相色谱法对水源水和各处理工艺的出水进行了检测,探讨了该水厂不同处理工艺对甾体雌激素的去除效果。结果表明：各处理工艺段水样甾体雌激素均有检出,且浓度较高。工艺中甾体雌激素均有不同程度的去除,甾体雌激素去除率为19.51%～50%,研究表明,现有工艺（预氯化＋絮凝沉淀工艺）不能有效去除甾体雌激素。     

纳米零价铜活化分子氧降解水中恩诺沙星

采用纳米零价铜(nanoscale zero-valent copper,nZVC)活化分子氧对水中恩诺沙星(enrofloxacin,ENR)的去除进行了系统研究.通过表征可以发现,纳米铜粉比表面积高于微米级铜粉,无孔隙结构,表面粗糙且容易团聚.纳米级ZVC活化分子氧的性能明显优于微米级ZVC,这主要归因于其较大的比表面积,更容易被腐蚀.通过探究活化机制可以发现,活化分子氧产生的H_2O_2和表面腐蚀产生的Cu+构成了新型类Fenton体系,持续释放的羟基自由基是造成水中ENR高效去除的主导活性物种;同时,反应过程中产生的超氧自由基能够促进Cu2+还原成Cu+,从而加速ENR的去除过程.反应条件对nZVC活化分子氧降解ENR有一定的影响,较高的nZVC投加量、较低ENR浓度、较高的反应温度以及强酸性条件均有利于ENR的去除.     

Fe/Cu催化还原降解饮用水中溴氯乙腈的性能研究

为了降低饮用水在氯消毒过程中产生的消毒副产物(DBPs)溴氯乙腈(BCAN)对人体带来的健康危害,采用Fe/Cu催化还原的方法降解饮用水中低浓度的BCAN,考察了BCAN的降解效果和其影响因素,探讨了其降解机制及动力学规律.结果表明,Fe/Cu具有更强的还原降解BCAN的能力,与零价铁相比,Fe/Cu(质量比为10∶1)的降解效率是其1.5倍.随着Fe/Cu投加量的增加,BCAN的去除率有明显的提高,对于初始浓度为20μg·L-1的BCAN溶液,当Fe/Cu(质量比为10∶1)投加量由5g·L-1增加到10 g·L-1,反应150 min后,去除率由51.1%增加到89.5%.BCAN降解效率随着温度的升高逐渐提高,BCAN初始浓度的变化对Fe/Cu去除BCAN的去除效果影响不大,Fe/Cu降解BCAN符合一级反应动力学规律.     

饮用水中消毒副产物1,1-二氯丙酮的形成机制

采用气相色谱/质谱法,以甲基叔丁基醚为萃取剂,1,2-二溴丙烷为内标物,建立了消毒副产物1,1-二氯丙酮(DCAce)的测定方法.以L-亮氨酸为前体物,考察了DCAce的形成过程和影响因素.结果表明,当氯胺投加量在5~30 mg·L-1范围内,DCAce的生成量随着氯胺投加量的增加而增加;DCAce的生成量随着p H的增大而逐渐减小,在酸性条件下DCAce的生成量比中性和碱性条件下高;在15~35℃范围内,温度对DCAce生成量的影响较明显,生成量随着温度的升高而增加;L-亮氨酸形成DCAce的过程包括8个步骤,经过取代、氧化、断键、氨基重氮化和还原等一系列复杂的反应后,最终形成DCAce.