D/UL作为絮凝控制指标的研究

借助反应器分散模型,把絮凝池内水流状况和絮凝效果与D/UL联系在一起,提出D/UL可以作为絮凝控制指标。经过小试和中试,对比分析其他絮凝控制指标,结果表明,D/UL能反映絮凝池内部比如死角、短路等状况,可以作为衡量和比较絮凝工艺是否合理的指标;絮凝池适宜的D/UL值在0.06～0.08之间,最佳值在0.07左右,其混合阶段的值一般在0.20～0.30之间。D/UL具有准确、易操作的特点,为絮凝池的设计和运行提供了新的依据。     

机械絮凝池内部流场数值模拟和絮凝效果分析

通过对机械絮凝池内不同进水流量和不同桨板转速的流场分别进行数值模拟,计算得到湍动能k和湍动耗散率ε等水力参数,并结合混凝实验分析水流对絮凝效果的影响。结果表明:湍动能k和湍动耗散率ε可以作为评价絮凝是否充分的标准;机械絮凝池最佳水力停留时间为18 min;平均k值为0.00613～0.00212 m2/s2,平均ε值为0.00869～0.00199 m2/s3时,机械絮凝池装置的絮凝效果比较理想。     

改进隔板絮凝池的数值模拟和实验

通过在廊道中增加了V型穿孔挡板,对传统往复式隔板絮凝池进行了改进,利用数值模拟和实验方法,探讨了改进絮凝池中流态、湍动能（κ）、耗散率（ε）分布情况以及这些参数对絮凝效果的影响。对多种方案进行了优化计算和实验,结果表明,在隔板絮凝池第1个廊道进口1/3和2/3处设置2个120°多孔V型挡板在各种方案中絮凝效果最好,能有效地增加水体紊动,提高絮凝效果,增设V型穿孔挡板后可以适当减少隔板絮凝池长度。     

合流制排水系统溢流污染就地调蓄处理控制技术研究

在对高效混合絮凝斜板沉淀工艺进行现场中试的基础上,将化学强化处理工艺与调蓄池相结合,针对上海市某合流制排水系统,进行调蓄/沉淀池的概念设计,提出主要设计参数,利用计算流体力学(CFD)模型对调蓄/沉淀池进行优化设计.试验和模拟结果表明,调蓄/沉淀池与单纯的调蓄池相比具有更好的溢流污染控制效果和效益/造价比.     

折板絮凝池流场的粒子图像测速试验研究

利用粒子图像测速(PIV)技术对折板絮凝池模型中的复杂流场进行测量,分析了折板絮凝池的缩放单元和转折单元内部流场对絮凝效果的影响机制.絮凝试验表明,90°异波折板与90°同波波折板组合的浊度去除率最高,达到了97.7%,这对折板絮凝池的成本效益设计提供了理论依据.     

活性污泥絮凝沉降速率计算方法研究

污水处理厂二沉池的运行效率受活性污泥沉降行为的影响十分显著,由于缺少有效的监测手段,有关活性污泥絮凝沉降速率的研究开展较少。基于固体一维通量的连续性方程,提出了一种计算活性污泥絮凝沉降速率的新方法。结果表明:活性污泥的絮凝沉降速率随着沉降柱深度的加深而增加,随絮凝沉降时间的增加而减小;活性污泥初始浓度和离子强度对絮凝沉降速率有很大影响,当活性污泥初始质量浓度从195mg/L增加到815mg/L时,最大絮凝沉降速率可从4.6cm/min增大到12.8cm/min;铝盐投加量从0mg/L增加到20mg/L时,最大的絮凝沉降速率可从3.9cm/min增大到10.1cm/min。     

硫酸庆大霉素废水处理的研究

抗生素工业废水具有成分复杂、污染物浓度高、色度大、生物毒性等特点,比较难于治理。硫酸庆大霉素是常用的抗生素之一,其废水除具备上述特点外,还存在pH值波动范围大、水质、水量不均、SO42-浓度高等问题。本研究采用交换母液絮凝过滤-水解酸化-IC-SBR-MBR工艺处理含有硫酸庆大霉素的废水,在进水COD浓度6 000 mg/L～10 000 mg/L、SS浓度2 000 mg/L～3 000 mg/L的条件下,通过优化交换母液絮凝过滤药剂用量、水解酸化池废水停留时间、IC池的容积负荷、SBR池、MBR的污泥负荷等处理工艺,使出水水质能够达到COD 60 mg/L、BOD5 10 mg/L、NH3-N 10 mg/L。     

气动絮凝强化处理城镇污染河水

为减轻水体污染,缓解环境压力,对典型城镇污染河水进行气动絮凝实验研究。在设定的实验条件下,以某大学中水站格栅后生活污水稀释配制的水样来模拟典型城镇污染河水并作为实验研究对象,以无机高分子聚合物聚合氯化铁铝(PFAC)为絮凝剂,有机高分子聚合物聚丙烯酰胺(PAM)为助凝剂。在此基础上,以浊度、COD、总磷和溶解氧为测定指标,采用连续流的方式进行一系列实验研究。实验结果显示:采用微孔曝气头进行曝气,当混合阶段充气量及絮凝池第一格、第二格充气量分别为1.778 m3空气/m3处理污水量、1.444 m3空气/m3处理污水量和0.622 m3空气/m3处理污水量时,城镇污染河水中污染物的去除效果最佳。其浊度、COD、TP的去除率可分别达93.6%、68.6%和73.5%。此外,在处理效果良好的前提下,沉淀池出水口出水溶解氧含量均能保持在2.29 mg/L左右。     

基于生态安全的DAT-IAT城市污水处理工艺改进研究

通过正交试验,得到了DAT-IAT工艺和A/DAT-IAT工艺处理城市污水的常规指标去除和生态毒理指标削减的最优运行条件。结果表明,在正交试验的同一工艺中,COD去除最优运行条件的出水COD值优于生态毒性削减最优运行条件的出水COD值,但前者出水的生态毒性较大。由于厌氧池的水解酸化作用,A/DAT-IAT工艺对COD和生态毒性的处理效果均优于DAT-IAT工艺,并且回流总能耗低于DAT-IAT工艺,但是出水COD仍不达标。为了降低进入工艺的COD的总量,以絮凝沉淀做为预处理工艺,并采用Al残留量最小的絮凝剂投药量以降低出水中残留Al带来的生态风险。结果表明,在COD去除最优运行条件下,具有絮凝预处理的工艺对COD的去除效果优于没有絮凝预处理的工艺。絮凝-A/DAT-IAT工艺在COD去除最优运行条件下出水COD为104.46 mg/L,满足排放标准。在毒性削减最优运行条件下,具有絮凝预处理的工艺的出水生态毒性有所上升,但是污染物的总量得到了大幅削减。絮凝-A/DAT-IAT工艺与DAT-IAT工艺相比,在污染物去除效率得到大幅增加的同时,生态毒性得到有效控制,生态安全得到了有效的保障。     

新型悬浮填料澄清池中填料对澄清作用的影响初探

为考察可取代传统二沉池的新型悬浮填料澄清池技术的原理及关键参数,小试试验研究了填料对新型悬浮填料澄清池固液分离过程中附着污泥形成及其絮凝性能的影响,并对填料在澄清中的作用机理进行了探讨。结果表明,当泥水界面上升至填料区后,可以形成较悬浮污泥更加致密稳定的附着污泥区,并形成孔道流,强化了对混合液中污泥颗粒的絮凝效果;填料区可以捕捉去除从悬浮污泥区中“逃逸”的微小污泥絮体,并降低出水浊度,有效地保证了出水水质的稳定性。填料的存在发挥了强大的整流作用,降低了雷诺数Re,提高了弗汝德数Fr,从而改善了污泥絮凝的水力条件,提高了澄清能力。     

La_(1-x)Ce_xCu_yMn_(1-y)O_3/HZSM-5催化剂低温去除柴油机碳烟和NO_x

为实现对柴油机碳烟和NOx的低温同步去除,采用柠檬酸络合法制备分子筛负载钙钛矿型金属复合氧化物催化剂,应用X衍射分析仪(XRD)和电镜扫描仪(SEM)对催化剂性能进行表征,并在微型固定床反应器中对催化剂低温去除碳烟和NOx进行活性评价。利用程序升温反应(TPR)技术,进行催化剂活性评价、柴油机负荷和排放等特性实验。结果表明,A位用适量Ce部分取代La,B位用适量Cu部分取代Mn,可使碳颗粒燃烧温度降低,CO2选择性好,NOx转化率升高。La0.4Ce0.6Cu0.2Mn0.8O3/HZSM-5催化剂的最大NOx转化率为81.0%,Ti、Tm和Tf分别为250、350和475℃,表明该催化剂具有较好的催化活性,能在低温条件下去除碳烟和NOx。     

UV/H2O2/Fe-FeOxH2x-3和UV/H2O2工艺降解水中富里酸的研究

采用硼氢化钠还原法制备核-壳结构的Fe-FeO_xH_2x-3复合材料，研究了富里酸在UV/H₂O₂和UV/H₂O₂/Fe-FeO_xH_2x-3两种不同反应体系下的降解情况。结果表明，核-壳结构Fe-FeO_xH_2x-3的存在，提高了UV/H₂O₂降解富里酸的反应速率，TOC去除达到84%。采用XAD树脂吸附法对反应前后的富里酸进行化学分级表征，结果表明，富里酸经反应后憎水酸（HoA）、弱憎水酸（WHoA）和憎水中性物质（HoN）都有所减少，进而转化为亲水性物质（HiM）；用超滤膜法对富里酸进行物理分级表征，考察了富里酸在反应前后分子量分布的变化情况。同时，富里酸经过反应后生成的中间产物降低了三氯甲烷生成趋势。     

除氟活性铝氧化物(AlO_xH_y-F_n)的吸附除砷性能

以活性铝氧化物AlOxHy处理某高氟地下水的中试实验获得的吸附剂废料AlOxHy-Fn为对象,考察其对三价砷(As(Ⅲ))和五价砷(As(Ⅴ))吸附去除性能,并对吸附机理进行了探讨。研究显示,AlOxHy-Fn为多孔无定型且具有不规则表面的絮状结构,比表面积为218.88 m2/g,零电荷点pHZPC在pH为8左右;AlOxHy-Fn可快速吸附As(Ⅲ)和As(Ⅴ),且反应24 h后的平衡吸附量分别为0.60和3.41 mg/g,朗格缪尔模型可以很好地描述As(Ⅲ)和As(Ⅴ)在AlOxHy-Fn表面的吸附,且As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的最大吸附容量分别为13.63和63.27 mg/g;AlOxHy-Fn在pH=4~10范围内对As(Ⅴ)去除率在90%以上,As(Ⅲ)在中性和弱碱性pH范围内吸附效果较好,但去除率仍在32%以下。AlOxHy-Fn表面性质、砷形态分布特征等对As(Ⅲ)与As(Ⅴ)的吸附有重要影响,电负性As(Ⅴ)较电中性As(Ⅲ)更容易吸附在AlOxHy-Fn表面。AlOxHy-Fn吸附除砷过程中,在pH为6时氟溶出量最低(0.40 mg/g),过高或过低pH均会导致氟溶出量增大;氟溶出量与As(Ⅴ)吸附量之间有明显正相关关系(R2=0.97),但与As(Ⅲ)吸附量无相关关系;铝溶出量在pH为4~10范围内均很低。将AlOxHy-Fn回用作为除砷吸附剂去除工业含砷废水的砷具有良好的技术经济可行性,且将As(Ⅲ)氧化为As(Ⅴ)是提高去除效果的重要手段。     

ZnO/Lix Ni1-xO光催化降解甲基橙的研究

采用溶胶凝胶法制备LixNi1-xO和ZnO粉体,利用球磨法制备ZnO/LixNi1-xO复合粉体,以紫外光为光源,通过降解甲基橙,研究了锂掺杂及n-p复合对氧化镍的光催化性能影响.结果表明:当投放量为0.1 g/L,x≤0.075(摩尔分数)的锂掺杂氧化镍均比未掺杂氧化镍的光催化活性高.当锂掺杂摩尔分数为0.025,...     

Oxidative dealkylation of five phenylurea herbicides by the fungus CunninghamellaechinulataThaxter

Microorganisms isolated from soil degrade phenylurea herbicides via two major pathways: (i) direct hydrolysis by an amidase leading to N,O-dimethylhydroxylamine, CO₂ and aniline¹ and (ii) N-dealkylation, which has been described as the first step in urea herbicide degradation by a variety of organisms including mammals, plants and microbial systems (for a review see reference 2).Until now no attempts have been made to investigate the mechanism of N-demethylation of substituted ureas in soil microorganisms, due to the instability of the N-hydroxymethyl intermediates. This reaction mechanism has only been described in detail in green plants^3–5. As among soil fungi Phycomycetes are known to demethylate phenylurea herbicides^6,7 this study has been made to identify intermediate hydroxymethyl compounds from urea herbicides, when incubated with the fungus $\text{Cunninghamella echinulata Thaxter}$.     

H4SiW12O40/TiO2/beads光催化降解亚甲基蓝的研究

以钛酸四丁酯为原料,空心微珠为载体,采用溶胶凝胶法制备TiO₂/beads光催化剂载体,然后浸渍法制备出H₄SiW₁₂O₄₀/TiO₂/beads表面负载修饰型复合光催化剂,并运用SEM、XRD、FT-IR和DRS对催化剂进行表征和分析。研究了H₄SiW₁₂O₄₀/TiO₂/beads对亚甲基蓝降解的光催化活性,考察了光强度、pH值、曝气量、底物浓度和催化剂用量等对催化效率的影响。实验结果表明,在中性条件下,H₄SiW₁₂O₄₀/TiO₂/beads催化剂的投加量为0.25 g/L,浓度为7.5 mg/L的亚甲基蓝溶液在250 W的紫外灯和600 W的可见光灯下光照60 min降解率分别可达到94.5%和55%。     

Fe2O3-Cr2O3/TiO2系列催化剂的结构和脱硝性能

研究以纳米TiO2为载体,浸渍负载过渡金属氧化物,以CO为还原剂的脱硝催化剂的脱硝性能。实验中以计算量的Ni(NO3)2和Fe(NO3)3混合溶液浸渍纳米TiO2粉末,室温下搅拌30 min至混合均匀,放入旋转蒸发器中,70℃下至水分蒸干为止;所得粉末在550℃下、空气气氛中焙烧4 h即得所需催化剂。用以上方法分别制备2%Fe2O3-10%Cr2O3/TiO2、4%Fe2O3-8%Cr2O3/TiO2、6%Fe2O3-6%Cr2O3/TiO2、8%Fe2O3-4%Cr2O3/TiO2与10%Fe2O3-2%Cr2O3/TiO2等5种催化剂样品。实验结果表明,制备的催化剂具有较好的结构,分散较为均匀。对于CO+NO反应,Fe2O3-Cr2O3/TiO2系列催化剂具有较好的催化活性,NO的转化率都达到了100%。其中,10%Fe2O3-2%Cr2O3/TiO2样品具有最好的低温活性,H2-TPR结果表明,这是由于10%Fe2O3-2%Cr2O3/TiO2催化剂更易于被CO预还原。