复合材料静态处理煤矿高浓度含锰废水的研究

针对目前云南省某煤矿排放废水中Mn~(2+)超标的问题,利用一种新型复合材料进行除锰试验.该复合材料是纳米分子筛与硅藻土经合理复配后,掺入复配絮凝荆形成的.试验中优化了不同材料的复合方式、絮凝剂的复配比例与用量.利用复配的多孔材料,对云南某煤矿含有大量悬浮物、Mn~(2+)质量浓度为5.32 mg/L的黑色废水及Mn~(2+)质量浓度为42.mg/L的红褐色废水进行了Mn~(2+)去除效果研究.结果表明,黑色废水中Mn~(2+)去除率达到70%,出水pH值为7.9;红褐色废水中Mn~(2+)去除率达到91.0%,出水pH值为7.1.与此同时,还研究了废水中Fe~(3+)、固体悬浮物(SS)对Mn~(2+)去除效果的影响,废水中Fe~(3+)的存在使pH降低,并与Mn~(2+)产生竞争吸附,对复合材料除锰有不利影响,而SS的存在对Mn~(2+)的去除效果没有显著的影响.     

营养和环境条件对生物絮凝剂合成的影响

在考察了红平红球菌Rhodococcus erythropolis CCRC10900基本生长代谢特性的基础上，研究了营养条件对生物絮凝剂合成的影响。R.erythropolis CCRC10909合成的絮凝剂约80％以上分泌至胞外培养基中，仅20％左右的絮凝活性存在于菌体细胞上，蔗糖是该菌生长及絮凝剂合成的最佳碳源；玉米浆既能刺激菌体生长，又能显著提高絮凝剂的水平，生物絮凝剂的合成与培养基碳氮比密切相关，碳氮比在20－30之间时，絮凝活性达到最大，碳氮比低于10或高于100后，絮凝活性迅速下降，提出了促进絮凝剂合成的控制策略，发酵前期适当提高玉米浆的浓度，发酵后期按碳氮比为20－30，补加一定量的蔗糖和尿素，实验结果表明，采用这一策略，最终发酵液的絮凝活性和细胞生长量分别增长了8％和33．3％。     

高效絮凝剂产生菌的分离筛选及培养条件优化

从活性污泥中分离得到两株高效的微生物絮凝剂产生菌MBP-31和MBG-15.通过培养条件优化,考察各种因素,如碳源、氮源、pH值、碳氮比、培养时间、絮凝剂投加量对絮凝效果的影响.结果表明,MBP-31对高岭土悬浊液的最佳絮凝条件为:碳源为葡萄糖,氮源为尿素,pH值为7.0～8.0,碳氮比为25,培养时间为48 h,絮凝剂投加量为1 mL.MBG-15对高岭土悬浊液的最佳絮凝条件为: 碳源为葡萄糖,氮源为蛋白胨,pH值为7.0～8.0,碳氮比为25,培养时间为96 h,絮凝剂投加量为2 mL.在最佳絮凝条件下进行絮凝试验,MBP-31、MBG-15对高岭土悬浊液的絮凝率分别达到89.87%、91.25%.对两菌株所产微生物絮凝剂的活性分布、热稳定性进行了研究,两种微生物絮凝剂均分布在发酵液离心后的上清液中,MBG-15有较好的热稳定性.     

响应曲面法优化复合絮凝剂的制备工艺

为了提高染料废水中COD和色度的去除效果,采用响应曲面法对聚硅酸类新型复合絮凝剂的制备工艺进行了优化实验研究。在单因素实验基础上采用Box-Behnken Design(BBD)实验设计方法,设计出了影响染料废水处理效果的3因素3水平共15组实验,其中n(Fe+Al):n(Si)的摩尔比为4～6,n(B+Mg):n(Si)的摩尔比为0.3～0.7,熟化时间为1～3 d。根据15组实验结果,以COD去除率和色度去除率为响应值分别建立了二次多项式响应曲面模型。模型优化结果显示,在n(Fe+Al):n(Si)摩尔比为5∶1,n(B+Mg):n(Si)为0.5∶1,熟化时间为2 d的条件下,制备得到的新型复合絮凝剂聚硅酸铝铁硼镁具有最佳的絮凝处理性能和脱色效果,能有效去除染料废水中的COD和色度,其中出水色度接近于0,COD的去除率达到87.65%,模型验证实验进一步验证了本文所建立的响应曲面法在复合絮凝剂制备工艺优化中的有效性。     

微生物絮凝剂改善城市污水厂浓缩污泥脱水性能的研究

采用酱油曲霉(Aspergillus sojae)产生的微生物絮凝剂(MBF)作为污泥絮凝脱水剂，对城市污水处理厂浓缩污泥进行调理，确定该絮凝剂对浓缩污泥脱水的处理工艺参数为：微生物絮凝液最佳投加体积为6%～8%（体积比），发挥絮凝作用的最适污泥温度为28～32℃，最适pH为6～7。经微生物絮凝剂调理的污泥在3 000 r/min离心9 min，污泥脱水率高达82.7%，滤饼含水率降低至77.3%，污泥脱水后体积减至原来的1/5左右。     

壳聚糖复合絮凝剂处理造纸废水的实验研究

研究并考察了壳聚糖复合絮凝剂对造纸污水中COD和SS的絮凝效果，结果表明，当复合絮凝剂的配方和处理条件为：聚合硫酸铁（PFS）60 mg/L聚丙烯酰胺（PAM）2 mg/L壳聚糖（CTS）0.4 mg/L，pH为7.5时，其絮凝效果最佳，此时它对水中COD与SS的去除率分别达到57.4%和97.6%, 与传统絮凝剂PAC/PAM相比，COD与SS的去除率分别提高了10.1%和5.2%，药剂成本下降了21.1%，具有明显的经济效益与环境效益。     

聚硅酸硫酸氯化铝铁絮凝剂的制备及絮凝性能

以粉煤灰为原料制备了无机高分子絮凝剂聚硅酸硫酸氯化铝铁(PSiAFCS),用PSiAFCS处理以硅藻土为原料配制的模拟废水.实验结果表明,在n(Al3+):n(SO4-2)=11、PSiAFCS加入量为2.5mg/L、废水pH为6.0～11.0,温度为60℃、静置时间为20 min、废水初始浊度为50.00～500.00 NTU的范围内,PSiAFCS的絮凝效果良好,浊度去除率大于96%.PSiAFCS对赣江水的浊度去除效果优于聚硅酸氯化铝铁(PSiAFC)和聚合氯化铝(PAC).PSiAFCS加入量为2.5 mg/L时,水样的剩余浊度最低,为0.52 NTU,浊度去除率达98.27%,达到GB5749-2006<生活饮用水卫生标准>中浊度小于1.00 NTU的要求.     

高活性絮凝剂产生菌群的构建、培养及应用研究

从筛选到的絮凝剂产生菌中构建出能比单一菌群产生更高絮凝活性的复合菌群——复合菌群1（BAFRT4＋CYGS1）．为降低复合菌群1的培养成本,尝试用啤酒废水替代葡萄糖作为培养基中的碳源和能源并获得成功．在优化培养条件下,复合菌群1所产MBF的絮凝活性达96.8％．复合菌群1所产MBF对靛蓝印染废水有良好的处理效果,最大CODCr去除率和脱色率分别达79．2％和87．6％．     

高分子重金属絮凝剂的性能及作用机理研究

以含Ni^2 废水作为处理对象,主要研究了几个影响高分子重金属絮凝剂去除废水中Ni^2 的因素,从而进一步了解高分子重金属絮凝剂的结构和性能．实验结果表明：(1)某些离子存在时,pH值对Ni^2 的最高去除率影响不大;(2)水中某些二价阳离子的存在不仅不会消耗高分子重金属絮凝剂的用量,而且会促进Ni^2 絮凝沉淀,Ni^2 的去除率均在95％以上;(3)水中Fe^3 会与Ni^2 竞争高分子重金属絮凝剂分子中二硫代羧基上的配位基,若高分子重金属絮凝剂投加量不足,Fe^3 的存在将影响螯合体MHMF-Ni^2 的生成;(4)Ni^2 和致浊物质会互相促进彼此的去除,浊度的去除率在97％以上．(5)高分子重金属絮凝剂对重金属离子具有选择性,可将部分重金属离子从其它离子中分离开、回收再利用．     

微生物絮凝剂促进厌氧污泥颗粒化及其机制的研究

以市政污水消化污泥为种泥,一组投加微生物絮凝剂MBF21,另一组不投加MBF21作为对照,研究了微生物絮凝剂MBF21在低浓度下UASB反应器启动过程中厌氧污泥颗粒化的作用机理．在为期102d的实验中,对厌氧污泥颗粒的形成期、成长期、成熟期进行了系统的考察．至实验结束时,投加微生物絮凝剂组的厌氧颗粒污泥平均直径比对照组大0．3mm,产甲烷活性比对照组高31％以上．对厌氧颗粒污泥的扫描电镜及荧光显微照片观察中均发现了大量产甲烷菌．对微生物絮凝剂的红外光谱分析及污泥性能的测定结果确定了微生物絮凝剂促进厌氧污泥颗粒化的作用主要是吸附架桥．