无机条件下硫酸盐型厌氧氨氧化反应的特性

在循环流厌氧反应器中研究了无机条件下采用厌氧颗粒污泥启动硫酸盐型厌氧氨氧化(S-ANAMMOX)的反应特性。结果表明:在1~124 d的运行时间内,从第37天开始出现了NH4+-N和SO_4~(2-)的同步去除,生成NO_2~-,NO_3~-,反应最终产物为N2和单质硫,NH4+-N和SO_4~(2-)的最高去除率分别达到92.47%和59.3%;当进水nN∶nS较高时,能显著提高NH4+-N去除率和总氮去除率;SO_4~(2-)与NH4+发生氧化还原反应产生NO2-和NO3-是pH降低的过程;进水nN∶nS、进水平均NH_4~+-N、SO_4~(2-)质量浓度和HRT均对S-ANAMMOX反应的氮硫转化比有一定影响,表明S-ANAMMOX反应是一个多步反应。     

A/O/O工艺处理含油污水的模拟评估

利用Bio Win 5.0软件建立了某炼油厂A/O/O工艺处理含油污水的数学模型,对其工艺参数进行了评估,并提出了改进建议。经调整部分动力学参数后,模拟结果与实测值吻合度较好,相关系数在0.75~0.81之间,建立的模型可较好反映工艺的运行工况。模拟优化主要针对一级处理装置,在仅考虑NH_3-N和COD去除的情况下,目前装置的工艺参数较合理,若考虑TN,无法实现TN和NH_3-N同时达标。对一级处理装置的模型进行改进后,出水模拟值中COD轻微上升2%,但ρ(NH_3-N)和TN分别下降83%和66%,可有效减轻后续处理装置负荷。     

γ-Al_2O_3负载多金属复合催化剂选择性催化还原烟气脱硝

以γ-Al_2O_3作为载体,先后负载CeO_2,MnC_2O_4,Fe(NO_3)_3,CrO_3,Ni(NO_3)_2,NH_4VO_3等多种金属组分制备γ-Al_2O_3负载多金属复合催化剂,并用于模拟烟气的选择性催化还原脱硝。通过SEM和XRD技术对催化剂进行了表征。表征结果显示:Fe,Mn,Cr的添加能增加催化剂的低温催化活性、提高催化剂的N2选择性;γ-Al_2O_3对活性金属氧化物的负载效果良好。实验结果表明:各金属化合物的最佳加入量为w(MnC_2O_4·2H_2O)=2 0%,w(Fe(NO_3)_3·9H_2O)=1 5%,w(CrO_3)=10%,w(Ni(NO_3)_2·6H_2O)=5%,w(NH_4VO_3)=10%,w(CeO_2)=5%,w(γ-Al_2O_3)=35%;以在最佳正交实验条件下制得的γ-Al_2O_3负载多金属复合物为催化剂,在脱硝反应温度为205℃的条件下,NO转化率为96.7%;γ-Al_2O_3负载多金属复合催化剂经5次重复使用,NO转化率仍可稳定在94%左右。     

SMBBR-AF-SMBBR组合工艺处理高氨氮农药废水

采用特异性移动床生物膜反应器(SMBBR)和厌氧生物滤池(AF)组合工艺处理高氨氮农药废水。考察了HRT、pH和DO等工艺条件对SMBBR-AF-SMBBR组合工艺运行稳定期COD和氨氮去除率的影响。试验结果表明,在进水COD为2 408~7 440 mg/L、ρ(NH_4~+-N)为160.21~433.84 mg/L、TN为208.27~537.65 mg/L、HRT为8d、pH为8.0、DO为4 mg/L的条件下,处理后出水平均COD为342 mg/L,COD去除率达92.3%;ρ(NH_4~+-N)小于4.0mg/L,氨氮平均去除率为89.2%;TN小于50 mg/L,平均TN去除达83.0%。出水各指标均优于原A2O工艺出水。     

A/O生物膜法处理乳液聚合ABS树脂生产废水

采用混凝—A/O生物膜法处理乳液聚合ABS树脂生产废水,确定了混凝预处理工序PAC和PAM的投加量,考察了混合液回流比(R)和A/O段总水力停留时间(HRT)对废水中COD,NH_4~+-N,SS,TN等污染物去除效果的影响。实验结果表明,在HRT为18～24 h、R为2～3的工艺条件下,A/O生物膜法好氧段发生了同步硝化反硝化反应,废水经处理后,出水COD小于60.0 mg/L,ρ(NH_4~+-N)小于5.0 mg/L,TN小于15.0 mg/L,达到了GB 31570—2015《石油炼制工业污染物排放标准》的要求。     

煤气化废水的生物除氮

对于经活性碳生物流化床处理去除有机物后的煤气化废水,采用硝化-反硝化处理系统和反硝化-硝化处理系统,进行了生物除氮试验研究。试验结果表明,必须添加甲醇作为反硝化处理过程的外来碳源,甲醇与NO_3~--N的最小投加比应为2.7:1。在适当的处理条件下,当进水NH_3-N为500毫克/升时,NH_3-N去除率可达98％,出水NH_3-N、NO_2~--N和NO_3~--N分别小于10、1和5毫克/升。     

介质阻挡放电低温等离子体协同催化降解苯乙烯

采用介质阻挡放电(DBD)低温等离子体协同催化降解苯乙烯,考察了输入功率、初始苯乙烯质量浓度、气体湿度、停留时间、脉冲频率等因素对苯乙烯降解率和能量效率的影响,建立了苯乙烯降解动力学模型,探讨了苯乙烯的降解机理。结果表明：在输入功率30 W、初始苯乙烯质量浓度464 mg/m³、气体相对湿度30%、停留时间0.18 s、脉冲频率200 Hz的最佳工艺条件下,苯乙烯降解率为62.20%,能量效率为36.10 g/(kW·h);DBD等离子体降解苯乙烯的动力学过程符合准一级动力学模型,相应的反应速率常数为0.109 4 m3^/(W·h)。DBD等离子体降解苯乙烯主要通过活性物种e^-、·O、·OH和NO₂·等对苯乙烯进行氧化。与单独DBD等离子体工艺相比,在相同输入功率下,DBD协同催化工艺能有效提高苯乙烯降解率和矿化率,降低反应器出口O₃浓度。     

吸附—电化学法组合工艺处理废乳化液

以季铵盐改性硅藻土为吸油剂,采用吸附—电化学组合工艺处理拉丝废乳化液,优化了工艺条件。实验结果表明,在乳化液pH为5.0、吸油剂加入量为20 g/L、反应温度为25℃的最优条件下吸附除油15 min,然后在清液pH为8.5、阳极电流密度为4 A/dm~2的最优条件下电化学反应4 h后,废水无色无味,COD为43 mg/L,ρ(NH_3-N)=0,ρ(Cu)=1.6 mg/L,ρ(Zn)=3.7 mg/L,浊度为1.1 NTU,达到GB 8978—1996污水综合排放标准。     

AEB反应器反硝化处理高浓度硝酸盐废水

采用缺氧膨胀床(AEB)反应器处理高浓度硝酸盐废水,研究了反应器的快速启动和挂膜特性,以及在反硝化连续流运行条件下对废水的处理效果。实验结果表明:采用自然挂膜方式,填料层从下至上生物膜厚度逐渐增加;AEB的快速启动8 d可完成,COD去除率由44.9%升至92.3%,NO_3~--N去除率由39.8%升至98.4%;稳定运行阶段(进水COD 4 628～5 548 mg/L、ρ(NO_3~--N) 1 339～1 505 mg/L),COD去除率稳定在95%左右,NO_3~--N去除率稳定在98%～99%,COD和NO_3~--N的容积负荷去除量最高可达27.8 kg/(m~3·d)和7.3 kg/(m~3·d)。     

臭氧氧化处理化工污水厂尾水

采用臭氧氧化工艺处理某化工污水厂尾水,考察了臭氧投加量对废水处理效果的影响,并进行了反应动力学研究。实验结果表明,最佳臭氧投加量为67 mg/L,在此条件下,处理后废水的COD去除率为19%,色度去除率为90%,UV254去除率为79%,BOD5/COD为0.11。反应动力学分析结果表明:臭氧氧化去除废水COD的反应适合采用二级反应动力学进行拟合,二级反应动力学方程为y=0.000 1x+0.000 3,相关系数为0.938 5;臭氧氧化去除废水色度的反应更适合采用一级反应动力学进行拟合,一级反应动力学方程为y=0.105 0x-0.018 4,相关系数为0.990 3。     

pH对厌氧氨氧化反应脱氮效能的影响

采用具有恒定pH功能的SBR接种厌氧氨氧化颗粒污泥,研究了pH对厌氧氨氧化菌脱氮效能的影响。实验结果表明:在进水ρ(氨氮)和ρ(亚硝酸盐氮)分别为58.00 mg/L和79.28 mg/L、TN容积负荷为0.82 kg/(m3·d)、不控制反应pH的条件下,随着反应的进行,pH不断升高,当pH=8.02时,菌种的去除效能最高;在进水ρ(氨氮)和ρ(亚硝酸盐氮)分别为120.00 mg/L和159.33 mg/L、TN容积负荷为1.62 kg/(m3·d)、恒定反应pH为8.00的条件下,反应4.0 h时的容积基质氮去除速率(NRR)达到1.42 kg/(m3·d),氨氮去除率达98.39%,亚硝酸盐氮去除率达99.48%;拟合曲线推导的最适pH的理论值为7.85,反应4.0 h时的NRR理论最大值达1.52 kg/(m3·d)。     

γ-Al2O3负载多金属复合催化剂选择性催化还原烟气脱硝

以γ-Al₂O₃作为载体,先后负载CeO₂,MnC₂O₄,Fe（NO₃）₃,CrO₃,Ni（NO₃）₂,NH₄VO₃等多种金属组分制备γ-Al₂O₃负载多金属复合催化剂,并用于模拟烟气的选择性催化还原脱硝。通过SEM和XRD技术对催化剂进行了表征。表征结果显示：Fe,Mn,Cr的添加能增加催化剂的低温催化活性、提高催化剂的N₂选择性;γ-Al₂O₃对活性金属氧化物的负载效果良好。实验结果表明：各金属化合物的最佳加入量为 w（MnC₂O₄·2H₂O）=20%,w（Fe（NO₃）₃·9H₂O）=15%,w（CrO₃）=10%,w（Ni（NO₃）₂·6H₂O）=5%,w（NH₄VO₃）=10%,w（CeO₂）=5%,w（γ-Al₂O₃）=35%;以在最佳正交实验条件下制得的γ-Al₂O₃负载多金属复合物为催化剂,在脱硝反应温度为205 ℃的条件下,NO转化率为96.7%;γ-Al₂O₃负载多金属复合催化剂经5次重复使用,NO转化率仍可稳定在94%左右。     

A/O—Fenton氧化—混凝组合工艺处理丁苯橡胶生产废水

采用A/O—Fenton氧化—混凝组合工艺处理丁苯橡胶生产废水。试验结果表明:A/O工段中,在兼氧池HRT 8 h、好氧池HRT 16 h、好氧池MLSS 2 500~3 500 mg/L的优化参数下,平均COD,NH3-N,TP去除率分别为72.9%,96.2%,51.3%;Fenton氧化工段中,在30%(w)H2O2溶液加入量0.2%(φ)、n(H2O2)∶n(Fe SO4)=2∶1、Fenton氧化反应时间70 min、Fenton氧化进水p H 5.0的优化条件下,COD和TP的去除率分别为56.0%和57.0%;A/O—Fenton氧化—混凝组合工艺对COD、NH3-N、TP、浊度的总去除率分别为94.8%,96.2%,100%,94.0%,处理后出水满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》中的一级标准。     

复合载体对选择性催化还原催化剂低温脱硝性能的影响

采用浆液浸涂法在堇青石蜂窝陶瓷载体上涂覆Al2O_3-TiO_2-ZSM-5分子筛复合载体,并通过浸渍法负载活性组分Mn-Fe-Ce,制备了M/ATZ-CC选择性催化还原催化剂。考察了催化剂的低温脱硝活性和抗水性能,表征了催化剂的物性参数和氨-程序升温脱附性能。实验结果表明,M/ATZ-CC催化剂具有优异的脱硝活性和抗水性能,在反应温度为160℃、水蒸气加入量为10%(φ)、NO体积分数为0.1%、n(NH_3)∶n(NO)=1、O_2体积分数为3.0%、体积空速为3 000~10 000 h~(-1)的条件下,NO去除率在80%以上。表征结果显示,该催化剂的比表面积、孔径、弱酸酸量、中强酸酸量和总酸量得到了显著提高。     

氯化铵浸取法回收盐泥中的镁

以盐泥为原料,采用氯化铵浸取回收盐泥中的Mg²⁺,以浸取液和回收的氨反应制取氢氧化镁产品。考察了盐泥浆液固含量、浸取时间、物料比（氯化铵与盐泥中氢氧化镁的摩尔比）等工艺条件对Mg²⁺浸取率的影响,并以比表面积为考察指标进行正交实验,确定氢氧化镁的最佳制备条件。实验结果表明：在盐泥浆液固含量为248 g/L、浸取时间为100 min、物料比为2.3的条件下,Mg²⁺浸取率为75.0%;在n（MgCl₂）:n（NH₄Cl）=0.5、氨水浓度3 mol/L、氨水滴加速率 0.8 mL/min、反应温度 90 ℃的最佳条件下,制备的氢氧化镁的比表面积为17.87 m²/g,粒径约为3 μm。该工艺简单可行,为盐泥的综合利用提供了新的思路。     

超声辅助沉淀法制备γ-Bi_2MoO_6及其光催化性能

以Bi(NO3)3·5H2O和(NH4)6Mo7O24·4H2O为原料,采用超声辅助沉淀法制备了纳米可见光催化剂γ-Bi2Mo O6,用XRD,SEM,UV-Vis技术对其进行了表征,并以罗丹明B为目标降解物,考察了γ-Bi2Mo O6的可见光催化性能。表征结果显示,产物为高纯度正交结构的纳米γ-Bi2Mo O6,分散性良好。光催化实验结果表明:超声辅助沉淀法制备的γ-Bi2Mo O6的可见光催化活性优于普通沉淀法制备的产品;以超声辅助沉淀法制备的γ-Bi2Mo O6为光催化剂,在初始罗丹明B质量浓度为10 mg/L、初始溶液p H为7.2、γ-Bi2Mo O6加入量为10 g/L的最优条件下,反应180 min时的罗丹明B降解率达到97.48%。     

蒽醌修饰石墨毡电极预处理头孢合成废水

以钛涂钌电极为阳极、自制蒽醌修饰石墨毡电极为阴极,对头孢合成废水(COD=25 000~30 000 mg/L、ρ(NH3-N)=850~1 300 mg/L、色度为2 300~2 680度)进行了电化学氧化预处理,优化了电解条件,并对电化学体系的动力学和稳定性进行了分析。实验结果表明:蒽醌的存在可改善电化学氧化降解效果;在电解时间50 min、电流密度0.14 A/cm2、Na2SO4浓度0.1 mol/L、极板间距2 cm、初始废水p H 7.0的条件下,废水的COD、色度、NH3-N的去除率分别可达45.3%,66.9%,33.6%;BOD5/COD由处理前的0.27增至0.40,可生化性得到改善;COD、色度、NH3-N的电化学氧化降解过程均近似符合一级动力学方程;且该电化学体系的应用稳定性良好。     

吸附—电化学法组合工艺处理废乳化液

以季铵盐改性硅藻土为吸油剂,采用吸附—电化学组合工艺处理拉丝废乳化液,优化了工艺条件。实验结果表明,在乳化液pH为5.0、吸油剂加入量为20 g/L、反应温度为25 ℃的最优条件下吸附除油15 min,然后在清液pH为8.5、阳极电流密度为4 A/dm²的最优条件下电化学反应4 h后,废水无色无味,COD为43 mg/L,ρ（NH₃-N）=0,ρ（Cu）= 1.6 mg/L,ρ（Zn）= 3.7 mg/L,浊度为1.1 NTU,达到GB 8978—1996污水综合排放标准。     

烟气组分对低温等离子体协同TiO_2光催化工艺氧化Hg~0的影响

采用介质阻挡放电低温等离子体协同TiO2光催化工艺氧化烟气中Hg0,考察了烟气组分对氧化效果的影响。实验结果表明:低温等离子体放电会产生大量近紫外光;在6 k V电压下,低温等离子体协同TiO2光催化工艺时N2/Hg0氛围下Hg0的氧化率达86%,显著高于单一等离子体时的30%;O2和H2O产生的活性粒子会使Hg0氧化率进一步提高,在5 k V电压下,N2/Hg0氛围中添加5%(φ)O2或5%(φ)H2O,低温等离子体协同TiO2光催化工艺时可分别获得96%和94%的氧化率;NO与Hg0的竞争关系会导致作用于Hg0的活性粒子减少,抑制低温等离子体对Hg0的氧化,而在低温等离子体协同TiO2光催化时,抑制作用减弱;在复杂烟气氛围下,低温等离子体协同TiO2光催化对Hg0仍保持了较高的氧化率,3次重复实验的Hg0氧化率均接近92%。     

臭氧氧化—湿式钙法吸收工艺对烟气的同时脱硫脱硝

采用臭氧氧化—湿式钙法吸收工艺对模拟烟气进行同时脱硫脱硝处理。O₃于150 ℃下具有较高的热稳定性,可将NO氧化为高价态氮氧化物,且NO氧化率随n（O₃）∶n（NO）的增大而逐渐提高。烟气中SO₂和H₂O的存在对NO氧化率的影响不大。O₃对SO₂的氧化率较低,约为5%。3%（w）石灰石浆液对SO₂的吸收率接近100%,NO_x吸收率随n（O₃）∶n（NO）的增大而逐渐提高,当n（O₃）∶n（NO）为1.6时NO_x吸收率可达约65%。SO₂能促进吸收液对NO_x的脱除。石灰石浆液中加入0.2%（w）的（NH₄）₂SO₃或Na₂SO₃后NO_x吸收率可达约85%或82%,且吸收率随添加剂加入量的增加而提高,添加（NH₄）₂SO₃的NO_x吸收率略高于添加Na₂SO₃。