微波联合酸预处理对厨余垃圾酶水解糖化的影响

酶水解糖化是厨余垃圾制造燃料乙醇的关键步骤,对厨余垃圾进行预处理以促进糖化过程,具有重要意义.以学生食堂厨余垃圾为原料,以常规、微波为加热手段,比较不同预处理方式对厨余垃圾酶水解的影响.结果表明,微波加热结合酸性溶剂的预处理方式最有利于厨余垃圾酶水解糖化.考察微波联合酸预处理的影响因素,得到最佳的预处理条件为:溶剂为H2SO4、溶剂浓度3％、微波功率80 W,预处理时间40 min,固液比1∶8,该条件预处理后,与未经预处理的厨余垃圾酶水解糖产量相比,提高46.1％.     

低污泥产量印染废水处理工艺与运行条件

采用UASB反应器+三段好氧+混凝沉淀组合工艺处理印染工业园废水,对污泥减量化进行探索。结果表明,工程运行中,通过控制运行参数、以及运用UASB水解酸化反应器及生物捕食技术,在出水稳定在《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准时,该系统处理每吨污水污泥产量为1 046 g。     

壬基酚聚氧乙烯醚在印染废水处理工艺中的去除研究

为减少印染助剂壬基酚聚氧乙烯醚(nonylphenol ethoxylates,NPEO)及其降解产物壬基酚(nonylphenol,NP)随印染废水进入水体造成的不利环境影响,对2种常规印染废水处理净水工艺处理含NPEO的模拟印染废水效率开展了研究。研究发现,结合厌氧水解和曝气氧化的生物处理工艺能迅速地将废水中NPEO去除,去除率达到90%以上,但排水中残余一定含量的NP、短链NPEO和短链壬基酚聚氧乙烯醚酸酯(nonylphenol polyethoxycarboxylate,NPEC),在减少排水中NP、短链NPEO和短链NPEC浓度方面,接触氧化法比活性污泥法效果更好。排水中的NP和短链NPEO来自厌氧水解阶段长链NPEO的降解;减少排水中NP、短链NPEO需要减少厌氧水解阶段产生的短链NPEO。     

剩余污泥水解酸化液中营养元素与有机质的回收

为回收剩余污泥水解酸化液中的营养元素与有机质,构建了白云石-水解酸化液钙镁溶出体系,获得富含钙镁的溶出液,控制溶出液反应pH和反应时间进行第1阶段回收,以回收后的上清液进一步作为钙镁源从水解酸化液中进行第2阶段回收。结果表明,钙镁溶出的适宜条件为酸化pH 4.0~4.5、白云石颗粒50~80目、固液比3∶100(每100mL水解酸化液中投加3g筛分后白云石)、溶出时间10h;第1阶段回收适宜的反应pH为8.5,氮(以氨氮计)回收率、磷(以可溶性正磷酸盐(以P计)计)回收率分别为10.24%和95.89%;第2阶段回收适宜的镁磷摩尔比为0.60、反应pH为9.0,此时氮、磷回收率分别为14.60%和83.91%;傅立叶红外变换(FTIR)和电感耦合等离子直读光谱(ICP)分析表明,回收产物主要由无机养分和有机质组成,重金属含量极少。利用白云石提供钙镁源能经济有效地回收剩余污泥水解酸化液中的氮、磷等营养元素,同时回收有机质,回收产物品质符合《有机-无机复混肥料》(GB 18877—2009)中Ⅰ型肥料要求。     

剩余污泥热水解厌氧消化中试研究

针对糖纸厂污水活性污泥法处理后剩余污泥进行热水解厌氧消化中试研究,结果表明,热水解预处理工艺能够有效改善污泥性质,SCOD与VFA分别提高5.2和7.6倍,在厌氧消化过程中随着水力停留时间(HRT)缩短,消化罐有机负荷和比沼气产率提高,在2.5 kg VS/(m3·d)、HRT=12 d条件下达到28.1Nm3/t.整个厌氧消化过程中无过度酸化现象发生,沼气甲烷含量稳定,平均达到60％.     

铁炭微电解-水解酸化-接触氧化法处理有机硅废水的研究

针对有机硅废水的特性,采用铁炭微电解预处理、水解酸化和接触氧化组合工艺处理有机硅废水。废水经铁炭微电解预处理后COD去除率达40%;水解酸化处理后COD去除率达30%;接触氧化处理后COD去除率达70%;当系统进水COD为750 mg/L时,经过组合工艺处理后,出水COD可降至100 mg/L以下,达到了工业废水排放标准。     

加热与酸化与芬顿试剂对乳化液处理效果的研究

乳化液废水含有大量表面活性剂,化学性质稳定,给处理带来很大难度。为解决乳化液处理困难的问题,我们以某电子制造商产生的乳化液废水为研究对象,采取加热酸化-Fenton氧化开展处理研究,意在解决实际工程中乳化液废水处理困难的问题,同时为乳化液废水处理在技术上提供新的思路。在加热酸化-Fenton氧化处理中,由于乳化液稳定性极好,传统酸化破乳效果不理想,将加热用于酸化破乳,油水分离效果明显,在加酸量1.0 mL 98%H2SO4/100mL乳化液、加热温度95℃、加热时间1h条件下,加热酸化破乳使初始COD20万mg/L,浊度8000 NTU的乳化液废水COD降到46592mg/L,浊度降到20 NTU以下,COD和浊度的去除率分别达90.7%和97.5%以上;由于破乳后的废水仍具有很高的COD浓度,因此采取Fenton氧化进一步处理,在ρFe2+/ρH2O2=1∶30、ρH2O2/ρCOD=1.4、初始pH=4的条件下,经处理后的出水COD可降到18600 mg/L,去除率达61.4%,其B/C可由破乳后的0.11提高到0.3,废水的可生化性大大提高,为后续进一步处理提供可能。     

不同生物炭对酸性农田土壤性质和作物产量的动态影响

为研究不同原料生物炭对农田土壤酸度、交换性能、磷素养分以及作物产量的综合动态影响,试验设置空白（CK）、水稻秸秆生物炭（RSB）、玉米秸秆生物炭（MSB）、小麦秸秆生物炭（WSB）、稻壳生物炭（RHB）和竹炭（BCB）这6种处理,生物炭按质量分数0.1%施入农田进行长期定点试验,测定水稻、油菜和玉米这3季作物产量和作物收割后的土壤理化性质.结果表明,添加不同原料生物炭可有效提高土壤pH和交换性能,降低交换性酸含量,作用效果随时间下降.生物炭对盐基离子组成的影响为提高交换性K⁺、Ca²⁺和Mg²⁺含量,降低Na⁺含量.生物炭能不同程度地增加土壤有机质（SOM）、速效磷、总磷和无机磷（Al-P和Fe-P）含量,作物产量较当季对照显著提高（P<0.05）,稻壳生物炭在改良酸性土壤理化性质和提高作物产量方面效果较好.     

Mg2+、Ca2+对厌氧消化系统中CO2的捕获和营养盐的回收

为探究矿物碳酸化与污泥厌氧消化耦合过程中实现CO₂捕获和N/P营养盐协同回收的可行性,在污泥水解液为底物的厌氧消化系统中,研究不同比例Mg²⁺/Ca²⁺离子添加对厌氧消化系统中CO₂捕获和营养盐的协同回收效果的影响.结果表明,添加Mg²⁺/Ca²⁺离子为（20mmol/L）/（0mmol/L）、（10mmol/L）/（10mmol/L）和（0mmol/L）/（20mmol/L）均可促进有机质降解,使沼气产量分别提升16.97%、21.56%和23.99%,并使CO₂含量由27.27%分别下降至24.81%,22.06%和21.98%.不同比例Mg²⁺/Ca²⁺离子添加可使磷酸根浓度下降63.46%~66.47%,但仅Mg²⁺/Ca²⁺离子以（20mmol/L）/（0mmol/L）和（10mmol/L）/（10mmol/L）添加的实验组中氨氮浓度得到下降.XRD分析揭示,Mg²⁺/Ca²⁺离子以（20mmol/L）/（0mmol/L）、（10mmol/L）/（10mmol/L）和（0mmol/L）/（20mmol/L）添加时分别使厌氧消化系统中形成鸟粪石和碳酸镁、鸟粪石和方解石、方解石和三斜磷钙石.Mg²⁺、Ca²⁺离子等摩尔量联合添加可实现最优的CO₂捕获和营养盐协同回收效果.     

生物质炭和石灰对酸化紫色土的改良效果

为改良酸化紫色土,作者采用连续30 d的室内培养实验,研究了生物质炭和石灰单独和配合施用对紫色土酸度和肥力特征的改良效果。结果表明:单独或混合施用生物质炭和石灰均能提高紫色土的pH值,降低土壤的交换酸、交换性H~+和交换性Al~(3+)的含量,且随着改良剂用量的增加,对土壤酸度的改良效果越明显。由于生物质炭的物质组成丰富,富含碱性物质、盐基离子、磷素和有机质。施用生物质炭后能显著提高土壤中水溶性和交换性盐基离子、有机质和有效磷的含量。而单独施用石灰处理仅对土壤的交换性和水溶性Ca~(2+)含量有显著的提高效果,而对土壤其余盐基离子、有机质和有效磷含量影响不显著。由于生物质炭对土壤酸度有突出的改良效果,不同处理间的改良效果大小关系为:生物质炭和石灰配合施用生物质炭单独施用石灰单独施用,说明生物质炭与石灰配施或单独施用生物质炭是快速改良酸化紫色土的有效办法。