改性玉米芯表面特征及其对氨氮的吸附作用研究

采用磷酸改性和热处理的方法对玉米芯进行改性,通过BET和SEM分析改性前后玉米芯的表面结构变化,研究其对氨氮的吸附性能,以及对河水中污染物的去除效果。结果显示:经过改性,玉米芯的比表面积增大了16.5倍,孔径减小了4.5%,孔容增大34%;粒径减小有利于改性玉米芯对NH_4~+-N吸附效果的提高;Langmuir吸附模型能够更好地描述其对NH_4~+-N的吸附效果,理论最大吸附量为3.97 mg/g;在30℃、150 r/min下恒温振荡24 h,对河水中的NH_4~+-N、NO_3~--N、NO_2~--N、TN和COD的去除率分别为12.31%、21.38%、100%、21.69%和20.57%,该成果对于河道污染治理具有一定的指导意义。     

冬、夏两季组合湿地系统的净化力对比分析

建立了用以处理污染河流水体的"表面流湿地-垂直流湿地-稳定塘"组合人工湿地系统,日处理水量为7万t,水力停留时间为24 h,对比分析了组合人工湿地系统冬、夏两季的水体净化力。结果表明:冬、夏两季组合湿地系统出水中COD、氨氮、TP、TN月均值可达GB 3838—2002《地表水环境质量标准》IV类标准,不同单元之间净化力差异显著,垂直流湿地贡献率最大;组合湿地系统对COD和氨氮去除率存在显著的季节性差异,冬季对COD和氨氮的平均去除率分别为25.97%和30.26%,显著低于夏季的43.07%和54.20%;组合湿地系统对氮、磷去除效果季节性差异不显著,冬季对TN和TP的平均去除率分别为48.35%和59.26%,而夏季组合湿地系统对TN和TP的平均去除率分别为48.87%和55.26%。要克服冬季对组合湿地系统净化力的影响,需考虑增强垂直流湿地单元的吸附过滤功能和提高湿地系统冬季的生物活性。     

NDA-66树脂对邻苯二甲酸的吸附及脱附性能

研究了NDA-66新型超高交联树脂对邻苯二甲酸的吸附及脱附性能。实验结果表明:静态吸附过程中,在初始邻苯二甲酸质量浓度1 000 mg/L、溶液pH=2.0、吸附时间600 min的条件下,吸附量可达190 mg/g;动态吸附过程中,处理11吸附床层体积倍数(BV)的邻苯二甲酸溶液,当溶液流量为1.5 BV/h时,吸附率可达100%;动态脱附过程中,在w(NaOH)=6%、脱附温度328 K的最佳脱附条件下,脱附率可达99%以上。     

亚硝化混合菌的固定化及去除河水NH_3-N影响因素

通过比较炉渣、陶粒和沸石3种吸附基质对污染物的吸附去除效果和吸附固定微生物的效果,筛选出廉价易得的炉渣作为载体基质,同时以2%海藻酸钠(SA)和8%聚乙烯醇(PVA)混合溶液作为包埋剂,用吸附-包埋的复合方法固定具有亚硝化功能的混合微生物,并考察了该PVA-SA-炉渣小球去除河水中NH3-N的效果和影响因素。结果表明,当投加比0.45、温度30~40℃、振荡速度150 r/min和初始NH3-N浓度6 mg/L时,微生物可保持较高的活性,经4 h处理,复合固定化颗粒对河水中NH3-N去除率为80%左右。该吸附-包埋固定化方法对于去除NH3-N具有一定的实用意义,也为河流水体净化提供了新的技术参考。     

缓释碳源净水基质吸附-生物协同脱氮的机理研究

以聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)、玉米芯(Y)为原料制备了PVA-SA(基质Ⅰ)和PVA-SA-Y(基质Ⅱ),研究了缓释碳源净水基质的释碳性能、吸附性能、脱氮性能及机理。结果表明,基质Ⅰ、基质Ⅱ的释碳量分别为0.30～1.00、0.30～1.60mg/g,平衡吸附量分别为0.317 8、0.907 9mg/g,总氮平均去除率分别为10.90%、32.40%,Y疏松多孔的结构特征是提高基质Ⅱ吸附、脱氮性能的关键,高通量测序结果表明基质Ⅱ中脱氮单胞菌属(Denitratisoma)、食酸菌属(Acidovorax)等与反硝化顺利进行相关的菌种比例较高。基于脱氮过程中COD、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮浓度的变化情况,提出了缺氧条件下基质的脱氮模型。根据模型计算,基质Ⅱ通过同化和反硝化削减的COD量与基质Ⅰ相似,通过吸附途径削减的氨氮比基质Ⅰ高11.2百分点,通过反硝化作用去除的硝酸盐氮比基质Ⅰ高43.0百分点。     

水解酸化-改良UASB工艺处理玉米酒精废水

采用一种新的工艺技术方法即水解酸化-改良UASB工艺处理玉米酒精废水。结果表明,在改良UASB运行60 d顺利启动完成后,进水COD在5 470～7 910 mg/L之间,TN在70～107 mg/L之间,TP在115～187 mg/L之间,SS在864～1 490 mg/L之间的条件下,水解酸化对COD和SS的去除率分别达50%和51%,NH3-N经过水解酸化后升高。改良UASB对COD的去除率达80%,对NH3-N、TN和TP也有一定去除,去除率分别为12%、17%和20%,经过水解酸化及改良UASB处理利于后续好氧处理。     

新型树脂NDA-66处理DBP生产废水及影响因素

采用新型超高交联树脂NDA-66处理增塑剂DBP生产废水,对比不同吸附剂对DBP生产废水中的邻苯二甲酸的吸附效果,考察了吸附时间、p H、温度、流速和不同初始溶液浓度对NDA-66静态吸附效果的影响。结果表明,NDA-66对邻苯二甲酸的最佳吸附条件为p H 2.0,温度30℃,最佳静态吸附时间为12 h。经过8批次连续吸附-脱附后,NDA-66树脂对邻苯二甲酸的去除率在94%以上,脱附率在90%以上,回收邻苯二甲酸晶体纯度高达95%,实现了废水有用物质的资源化。     

缓释碳源生态基质添加比例对河水脱氮效果及微生物影响

添加缓释碳源生态基质提高河水C/N值可增强脱氮效果。考察了不同添加比例对河水脱氮效果和COD的影响,并采用高通量测序手段对基质中微生物进行分析,结果表明对总氮去除效果随着添加比例的增加而增加,考虑到前期释碳量高易引起二次污染,控制添加比例为15%,装置对氨氮、硝态氮、总氮的平均去除率分别为62.36%、75.22%、64.09%;出水ρ(COD)平均为28.18 mg/L。高通量分析结果显示假单胞菌(Pseudomonas)随着添加比例增加而增加,与脱氮效果一致,这可能与该菌属中包含硝化菌有关;缓释碳源添加比例为15%时,该组微生物多样性最大。可见,控制缓释碳源生态基质添加比例对脱氮效果具有一定的意义。     

人工湿地新型内电解基质的研究

对内电解技术在人工湿地中的应用进行了初步研究,通过静态实验对铁屑/炉渣、铁屑/粉煤灰、铁屑/活性炭组成的内电解基质进行了比选,确定铁屑/炉渣为最佳组合,其对COD、NH3-N、TP去除率高,对出水的pH值影响较小.通过单因素实验确定其最佳反应条件,即铁/炉渣投加比为1∶1,每100 mL废水投加量为20 g,反应时间6...     

基于SD的流域环境经济协调发展模拟分析

针对河南省淮河流域"十一五"期间呈现出的环境保护与经济发展的失调状态,为解决环境容量资源稀缺与流域经济发展需求间的矛盾,构建环境经济复合系统协调发展系统动力学模型(SD),模型由社会、经济、资源、环境4个子系统构成。调控模型中具有代表性的决策因子,如再用水回用率、重点排污行业产值增长率等,通过模型的正负反馈进行因果关系分析,并依据流域现状发展趋势和优化发展方向分别设计不同的情景,对比分析得出流域最优发展方案。并通过对不同发展情景的分析和比较,提出河南省淮河流域优化产业结构、优化人口城乡布局、优化城镇污水处理厂能力、优化工业污染结构的政策建议,为河南省淮河流域的规划、治理提供科学的分析工具和有意义的参考。