4种短链全氟化合物替代物在城市污水处理厂的污染特征研究

全氟辛烷羧酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)和全氟辛烷磺酸(perfluorooctyl sulfonate,PFOS)等长链全氟化合物(perfluorinated compounds,PFCs)具有持久性、生物累积性和毒性,近年来发现一些短链PFCs具有相对较短的半衰期,可以成为PFOA和PFOS的替代品,这些物质包括C4和C6结构的PFCs,如全氟丁烷羧酸(perfluorobutanoic acid,PFBA)、全氟己烷羧酸(perfluorohexanoic acid,PFHx A)、全氟丁烷磺酸(perfluorobutyl sulfonate,PFBS)和全氟己烷磺酸(perfluorohexyl sulfonate,PFHx S)。为解析我国城市污水厂短链PFCs污染水平和地域分布特征,本研究调查了我国不同地区17座城市污水处理厂的进水、二沉出水和污泥中4种短链PFCs的分布和浓度水平。结果表明4种短链PFCs、PFOA和PFOS在17座污水厂进水中检出率均为100%(6种目标物单体浓度范围:0.19~274.72 ng·L-1);污泥中PFOS和PFOA检出率为100%(PFOS:2.08~72.31 ng·g-1,PFOA:1.03~24.81 ng·g-1),PFBA、PFHx A检出率为100%(0.60~3.33 ng·g-1),PFBS和PFHx S的检出率分别为42.11%和63.16%。在污水厂进水中,将PFOA和PFOS与其同类的短链PFCs浓度进行比较,发现短链PFCs分别相对于PFOA和PFOS的比例最高可达93.47%和94.57%。4种短链PFCs、PFOA和PFOS的地域分布差异明显,总浓度呈现出华东、华南地区高于西北、东北、华北地区的趋势,其中华东地区调查的污水处理厂浓度最高。污水厂4种短链替代物主要通过污水排放,不同污水厂的日排放总量(污泥和出水)为0.25~273.07 g·d-1,万吨水排放量范围为0.04~1.37 g。研究将为我国全氟化合物替代物污染和控制提供数据基础和科学依据。     

4A沸石分子筛处理中低浓度氨氮废水

利用天然沸石、采用水热合成法制备4A沸石分子筛,用XRD和SEM进行了表征。通过考察吸附剂用量、pH、共存金属阳离子、吸附时间、氨氮废水初始浓度、温度对吸附性能的影响,结合动力学方程、吸附等温线、热力学函数等研究了吸附性能和机理。结果表明,当4 g/L的4A沸石分子筛在废水pH值为4~8的条件下对中低浓度氨氮吸附120min后,去除率可达88%;废水中共存单一金属阳离子(Pb2+、Cu2+、Ca2+和Mg2+)浓度大于100 mg/L时,对中低浓度的NH+4有强烈的竞争吸附;氨氮的吸附过程较好地符合准二级动力学方程、Freundlich模型,是一种混乱度增加、自发的放热过程。     

均相表面扩散模型(HSDM)在活性炭吸附去除水中典型嗅味物质中的应用

水厂中投加粉末活性炭时,由于反应时间非常短,其吸附动力学行为的确定非常重要.利用均相表面扩散模型(HSDM)对粉末活性炭吸附水中2-甲基异莰醇(MIB)及土臭素(geosmin)时的动力学过程进行了模拟.结果表明,只要通过1组吸附动力学实验取得相应的数据,就可以利用均相表面扩散模型HSDM对不同投量下粉末活性炭的吸附动力学过程进行有效的预测,并结合原水中MIB或geosmin的初始浓度、需要处理达到的目标浓度以及粉末活性炭接触时间,确定粉末活性炭的投加量.     

自然选育酵母菌对不同废水处理及资源化研究

从色拉油加工废水,味精废水、印染废水、钻井废水等4种特性各异的废水中筛选出酵母菌,并根据形态特征和生理生化特征对筛选到的12种酵母菌（包括2种耐氨酵母）进行了鉴定。结果表明：酵母菌处理工艺对色拉油加工废水和味精废水这两类高浓度有机废水具有较好的处理效率,如前者的TOC和后者的COD的去除率均在85%以上。但对人工合成物质含量较高的印染废水和钻井废水处理效果较差。这一结果可能与酵母菌原来所处的环境条件有关。     

ETV－ICP－AES直接测定水系沉积物中的微量铋

本文提出了以聚三氟氯乙烯（ＰＴＦＣＥ）为卤化剂，悬浮体制样／电热蒸发等离于体原子发射光谱（ＥＴＶ－ＩＣＰ－ＡＥＳ）直接测定水系沉积物（固体粉末）中微量铋的新方法。加入５％ＰＴＦＣＥ，利用由化反应，改善Ｂｉ的蒸发。方法的检出限为２４ｎｇ·ｍｌ￣（－１），相对标准偏差３．２％，该法用于直接测定固体粉末水系沉积物中的Ｂｉ．结果与参考值吻合，回收率９９．７－１０６．８％。     

实时控制条件下外加碳源用于低C/N比养殖废水处理中污泥膨胀的控制研究

养殖废水是一类典型的高氨氮废水.在低C/N比进水条件下,生物处理单元内较易出现污泥膨胀现象.采用实时控制技术,建立了序批式反应器(SBR)优化硝化-反硝化控制系统,进行了外加碳源用于低C/N比养殖废水处理中的污泥膨胀控制研究.并探讨了优化控制系统对污泥膨胀的控制机制.结果表明,低C/N比进水条件下,不完全硝化-反硝化过程导致硝酸盐及氨氮的累积是低F/M条件下污泥膨胀的主要原因.根据进水水质变化,实时控制系统自动优化外加碳源投加量,可有效控制由不完全硝化-反硝化反应引起的污泥膨胀.     

利用小角度激光光散射研究阳离子有机高分子絮凝剂的絮体粒径和絮体结构

利用小角度激光光散射在线监测技术研究了不同阳离子有机高分子絮凝剂对带负电荷的高岭土颗粒体系的絮凝动力学和絮体结构.对于高电荷密度的聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC),由于分子量低其初始絮凝反应速度较慢,最终形成的絮体也较小.絮凝过程中,其絮体结构发生重组和排列,分形维数从1.83升高到2.09,所形成的絮体密实.对于低电荷密度的2种阳离子聚丙烯酰胺(CPAM),因其分子量大投药量高,絮凝反应速度较快;但其絮体的分形维数较小且在絮凝反应中基本保持不变,形成的絮体结构开放和松散.基于有机高分子对高岭土体系浊度和zeta电位的影响,结合絮凝动力学和絮体结构分析,结果表明,PDADMAC絮凝机理是电中和作用,而随着分子量的增加和电荷密度的降低,CPAM则主要通过吸附架桥作用产生絮凝.     

铝质固体废料制取聚合氯化铝及絮凝脱色性能

采用酸溶一步法利用三种铝质固体废料制取了聚合氯化铝。实验表明 :该法生产聚合氯化铝 ,工艺可行 ,产品主要指标满足国家标准 (GB1 5892 95)的要求 ,所制的PAC对模拟染料废水的絮凝效果与用AlCl3.6H2 O制成的聚合氯化铝的相当。     

五株分离酵母菌的甘油酯和脂肪酸降解活性比较

比较了5株从环境中筛选得到的酵母菌[博伊丁假丝酵母(Candida boidinii Ramirez热带假丝酵母(Candida tropicalis),深红酵母(Rhodotorula rubra),产朊假丝酵母(Candida utilis),皮状丝孢酵母(Trichosporon Cutaneum)]对甘油酯和脂肪酸的降解活性.其中皮状丝孢酵母对甘油酯具有较高的降解活性,在7d的时间里对以甘油酯为主要成分的豆油去除率为47%;所有菌株均具有较高的脂肪酸降解活性,在1d的时间里对以脂肪酸为主要成分的色拉油加工废水的油去除率达50%～90%.5株酵母菌混合培养后对色拉油加工废水的油比降解速率明显提高,是单株菌的4～8倍.色拉油加工废水油去除率的进一步提高在于强化复合微生物体系中的甘油酯降解.     

利用复合酵母菌系统处理含油污泥

利用筛选得到的10株酵母菌组成复合酵母菌系统，并将该复合菌系统接种到泥浆反应器中对模拟油泥样品进行了处理。在对反应器进行优化的基础上，比较了复合酵母菌体系和经驯化的活性污泥体系对模拟风化油泥的处理效果，发现复合酵母菌在反应速度和油去除率上都优于活性污泥。利用GC—MS对复合酵母菌处理体亲中主要脂肪烃组分的变化进行了分析，结果表明原油组分中脂肪烃部分在处理8d后基本被完全降解。