硫酸盐对微生物燃料电池脱氮的影响

构建了双室型微生物燃料电池(MFC),探讨了硫酸盐对MFC阴极脱氮效果和产电性能的影响。实验结果表明:缺氧阴极室中,硝酸盐氮、硫酸盐的还原存在一定的竞争关系,且硫酸盐对电子的竞争能力比硝酸盐氮强;当S与N的质量比(记为S/N)为2∶1时,72 h后的硫酸根去除率达96.41%,而硝酸盐氮去除率仅为36.86%;在S/N为2∶1的条件下,当电压达307.6 m V时,功率密度达最大值15.77 W/m2,电池内阻为100Ω,与未加入硫酸盐时相比产电性能明显提高。     

混凝—热固化联合空气吹脱法处理高浓度水性油墨废水

采用混凝—热固化联合空气吹脱法处理高浓度水性油墨废水。混凝—热固化法处理高浓度水性油墨废水的优化工艺条件为混凝剂NS-1投加量7.36 g/L,热固化温度75 ℃,热固化时间30 min,在此条件下COD去除率达91.00%,色度去除率达99.00%。空气吹脱法处理混凝—热固化出水,初始ρ（氨氮）对氨氮去除率影响较小;气液比增大、废水pH升高、吹脱次数增加、废水温度升高均能提高氨氮去除率。在废水初始ρ（氨氮）为1 406.25 mg/L、气液比为2 667、废水pH为11.50、废水温度为25 ℃、连续吹脱4次的条件下,氨氮去除率达95.34%。     

微电解—Fenton氧化—絮凝组合工艺处理油田压裂废水

采用微电解—Fenton氧化—絮凝组合工艺处理油田压裂废水,优化了工艺条件。实验结果表明：最佳工艺条件为初始废水pH 3.0、铁屑加入量1.5 g/L（铁屑与活性炭的质量比1∶1）、微电解时间80 min、Fenton氧化时间120 min、H₂O₂加入量940 mg/L,阳离子聚丙烯酰胺加入量120 mg/L;在最佳工艺条件下处理废水后,COD由3 116.0 mg/L降至681.3 mg/L,总COD去除率达78.1%,3个工段的COD去除率依次为33.1%,37.9%,7.1%,出水水质满足现场回注标准（SY/T 5329—2012《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》）;该组合工艺对废水的处理效果远优于单独微电解、Fenton氧化或絮凝工艺,且方法简单易行、药剂利用率高。     

好氧颗粒污泥技术处理味精废水

采用好氧颗粒污泥技术处理味精废水.实验结果表明:前置缺氧段对反应器脱氮效果影响较小,脱氮过程主要是在好氧段实现;曝气段的最佳工艺条件为曝气量0.38 m3/h,曝气时间5.5 h;在进水COD、p(NH3-N)和TN分别为l000.00～1300.00,70.00～130.00,100.00～200.00 mg/L的条件下,COD、NH3-N和TN的去除率可分别维持在90％、99％和85％以上,实现了味精废水的高效脱氮处理.有机物主要在曝气初期的1.5 h内被去除,其在微生物体内以聚β-羟基丁酸形式储存,以提供反硝化过程中所需要的碳源.与普通SBR相比,接种好氧颗粒污泥后的反应器对味精废水具有更好的处理效果.     

HZ-16型大孔树脂吸附处理含RDT-8废水

采用HZ-16型大孔树脂对含三（三溴苯氧基）三嗪（RDT-8）废水进行吸附及脱附处理。实验结果表明：在废水流量为4.0 BV/h的条件下,树脂最佳吸附工艺条件为出水体积88.0 BV,此条件下出水COD小于291 mg/L,挥发酚质量浓度小于0.08 mg/L;在脱附液流量为0.5 BV/h的条件下,树脂最佳脱附工艺条件为脱附液体积3.0 BV,此条件下脱附液中挥发酚质量浓度为30.6 mg/L,挥发酚脱附率高达76.4%。在最佳吸附-脱附工艺条件下,连续进行10次动态吸附-脱附实验,吸附出水中COD为137~294 mg/L,COD去除率为72.5%~89.1%,挥发酚质量浓度稳定在0.05 mg/L以下,挥发酚去除率为99.8%~100%,说明HZ-16型大孔树脂的吸附-脱附性能稳定。     

氮掺杂活性炭催化湿式氧化—Ca（OH）2沉淀工艺去除草甘膦废水中的磷

用30%（w）H₂O₂溶液氧化处理活性炭（AC）,再以三聚氰胺为含氮前驱体经高温处理制得氮掺杂AC催化剂。采用催化湿式氧化（CWO）法去除草甘膦废水中的有机磷（OP）,将其彻底氧化降解为PO₄^3-,再利用Ca（OH）₂沉淀法去除总磷（TP）。表征结果显示：氮掺杂改性可在AC表面形成多种含氮碱性官能团,从而提高其对OP的催化氧化活性。实验结果表明：在温和的工艺条件下（130 ℃,1 MPa）,该催化剂对不同来源废水的OP去除率均高于90%;当m（Ca（OH）₂）∶m（TP）为20时,Ca（OH）₂沉淀可有效去除CWO出水中的TP,最终出水TP质量浓度小于5 mg/L,可有效缓解后续生化系统除磷的压力。     

基于固态碳源的自养-异养耦合生物脱氮工艺研究

采用基于固态碳源的厌氧氨氧化与反硝化耦合脱氮工艺处理高氮低碳的金属热处理废水。通过接种城市生活污水处理厂剩余污泥和厌氧氨氧化絮状污泥,研究了以固态碳源（3-羟基丁酸脂和3-羟基戊酸脂共聚物,PHBV）和沸石为组合填料的分区式耦合反应器的启动和运行特性。经过76 d的运行,耦合反应器的总氮去除速率达1.05 kg/（m³·d）,且具有良好的出水COD稳定性。废水经过反应器沸石区后,氨氮去除率达97%,亚硝态氮去除率达81%,而硝态氮去除率几乎为零;经过PHBV区后,硝态氮去除率达76%,亚硝态氮去除率达99%,氨氮去除率达97%。沸石区主要进行厌氧氨氧化反应,PHBV区主要进行反硝化反应,功能分区明确,耦合效果较好。     

零价铁-克雷伯氏菌联合体系对亚甲基蓝溶液的脱色性能

以零价铁(ZVI)和一株高效脱色菌克雷伯氏菌yl-1作为联合体系,研究其对亚甲基蓝溶液的脱色性能,并采用单因素实验及中心组合设计-响应面分析法(CCD-RSM法)对该过程的脱色条件进行优化。实验结果表明:相比于单独ZVI体系和单独yl-1脱色菌体系,ZVI-脱色菌联合体系的脱色率分别提高了40%和10%;在初始pH为8、初始亚甲基蓝质量浓度为250 mg/L、ZVI投加量为4.0 g/L、反应温度为33℃的最优条件下,ZVI-脱色菌联合体系对亚甲基蓝脱色反应液的脱色率为91.33%。     

UASB-SBR-絮凝工艺处理地沟油制生物柴油废水

采用UASB-SBR-絮凝工艺处理地沟油制生物柴油废水,考察了各个阶段的废水处理效果。实验结果表明：UASB稳定运行阶段进水COD约为15000mg/L时,COD去除率约为87%,出水COD在2500mg/L以下,出水挥发性脂肪酸（VFA）浓度为4~6mmol/L,最佳容积负荷为15.0kg/（m3·d）;采用SBR处理UASB出水,当容积负荷为1.5kg/（m3·d）时,出水COD在200mg/L以下,COD去除率在83%以上,ρ（NH₃-N）在5mg/L以下,TP约为25mg/L。向SBR出水中加入质量分数为5%的聚合氯化铝进行化学除磷,加入量为5mL/L,处理后废水TP为4~6mg/L。处理后废水的COD,ρ（NH₃-N）,TP均达到CJ343-2010《污水排入城市下水道水质标准》的A类要求。     

短程硝化-铁炭微电解工艺处理焦化废水

以废刚玉石墨粉末和废铁屑作为电极,分别采用铁炭微电解工艺和短程硝化一铁炭微电解工艺对焦化废水进行脱氮处理。实验结果表明,采用短程硝化一铁炭微电解工艺对焦化废水脱氮效果好于只采用铁炭微电解工艺。铁炭微电解的最佳反应条件：废水初始pH为3．0,反应时间为70min,铁炭质量比[m（Fe）：m（C）]为1．0：1．3,混凝pH为9．0。在此最佳反应条件下,铁炭微电解工艺TN去除率为8．0％,短程硝化一铁炭微电解工艺NO2--N的去除率为57．0％,TN的去除率为50．0％。     

氧化石墨烯-零价铁-聚乙二醇-海藻酸钠凝胶球活化过硫酸钠降解水中的偏二甲肼

以海藻酸钠(SA)、聚乙二醇(PEG)、氧化石墨烯(GO)和零价铁(ZVI)为原料制备了氧化石墨烯-零价铁-聚乙二醇-海藻酸钠凝胶球(GZPS),用于活化过硫酸盐(PDS)降解水中的偏二甲肼(UDMH)。对GZPS进行了表征,并优化了GZPS的制备工艺。实验结果表明:对UDMH去除率影响因素的主次顺序为:w(PEG) w(SA)w(GO)w(ZVI);GZPS的最佳制备工艺为SA、PEG、GO、ZVI的质量分数分别为5%,3%,0.3%,2%;在UDMH质量浓度为100mg/L、PDS加入量为4mmol/L、GZPS加入量为60g/L、反应温度为35℃、反应时间为80 min的条件下,UDMH的去除率达85%以上。GZPS活化PDS降解UDMH的反应符合准一级动力学,Fe溶出量仅为Fe-GO-PDS体系的12.7%,重复使用4次后对UDMH的去除率仍在65%以上。     

Cr（Ⅵ）对活性污泥系统反硝化过程的影响

采用反硝化反应器,研究了Cr（Ⅵ）对活性污泥系统反硝化过程的影响。在进水Cr（Ⅵ）投加量2.5 mg/L条件下,活性污泥反硝化过程中COD和硝酸盐氮的去除率受到的影响较小,而在10.0 mg/L条件下受到的影响较大,COD和硝酸盐氮的去除率分别从最初的97.1%和99.0%降至70.6%和24.7%。在停止投加Cr（Ⅵ）后的恢复期内,反硝化系统可以逐渐恢复对COD和硝酸盐氮的去除,亚硝酸盐氮仍会有积累,但随着时间的延长可恢复至初始状态。硝酸盐氮还原为亚硝酸盐氮的过程比亚硝酸盐氮的还原过程更易受到Cr（Ⅵ）的影响。     

超声吹脱—吸附工艺处理高浓度氨氮废水

采用超声吹脱—吸附工艺处理高浓度氨氮废水。在超声吹脱工艺的基础上,利用改性沸石对超声吹脱后的废水进行超声强化吸附处理,考察了沸石粒度、吸附时间、沸石投加量、吸附温度、吸附超声功率等因素对处理效果的影响。实验结果表明：超声吸附处理废水的优化工艺条件为沸石粒度0.198~0.245 mm、吸附时间60 min、沸石投加量4 g/L、吸附pH 7.0、吸附温度30 ℃、吸附超声功率100 W;在该条件下,超声吹脱—吸附工艺的总氨氮去除率可达77.39%,较单独超声吹脱工艺的41.98%大幅提高。     

零价铁活化过硫酸钠深度处理电镀添加剂生产废水

采用零价铁(ZVI)活化过硫酸钠(PS)产生·SO_4~-,以·SO_4~-为氧化剂深度处理电镀添加剂生产废水。考察了废水p H、n(ZVI)∶n(PS)、c(S_2O_8~(2-))和反应温度对废水COD去除率的影响。实验得出废水处理的最佳工艺条件:废水p H为5.0,n(ZVI)∶n(PS)=1.00,c(S_2O_8~(2-))=15 mmol/L,反应温度为50℃。在此最佳工艺条件下反应60 min,COD去除率达到76.8%,出水COD约为42 mg/L,满足GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级标准要求。     

酸析—微电解—Fenton试剂氧化联合工艺预处理苯达松废水

采用酸析—微电解—Fenton试剂氧化联合工艺预处理苯达松废水。考察了酸析pH、铸铁粉加入量、微电解时间、双氧水加入量、Fenton试剂氧化时间等因素对废水处理效果的影响。实验结果表明:最佳工艺条件为酸析pH 3.0,铸铁粉加入量1.0 g/L,微电解时间2 h,Fenton试剂氧化时间4 h,双氧水加入量25 m L/L;在最佳工艺条件下处理初始COD为22 500 mg/L、BOD5/COD为0.08、色度为2 500倍的苯达松废水,总COD去除率为96.2%,出水COD为858 mg/L,出水色度为150倍,BOD5/COD为0.38;采用微电解—Fenton试剂氧化联合工艺预处理酸析后的苯达松废水,处理效果远高于单独微电解和单独Fenton试剂氧化工艺。     

UV_(185 nm)-H_2O_2组合工艺处理高浓度棘白菌素类抗生素发酵废水

采用UV_(185 nm)-H_2O_2组合工艺处理高浓度棘白菌素类抗生素发酵废水。结果表明:UV_(185 nm)-H_2O_2组合工艺较好地实现了高浓度棘白菌素类抗生素发酵废水的强化处理,其处理效果明显优于单独UV_(185 nm)光氧化工艺;在废水pH为2.50、光照时间为60 min、H_2O_2投加量为5 g/L、反应温度为室温的条件下,UV_(185 nm)-H_2O_2组合工艺对废水色度和COD的去除率分别高达96.4%和46.9%;该联合氧化过程需在酸性体系中进行;联合氧化过程中产生了大量蜂王浆提取物类黑褐色物质,处理出水中显色物质的种类明显减少,实现了废水的高效脱色。     

Fe3O4-PTFE电极制备条件和双阴极电-Fenton反应条件的优化

制备了Fe₃O₄-聚四氟乙烯（PTFE）电极,优化了原料配比和焙烧温度。对比了Fe₃O₄-PTFE单阴极和Fe₃O₄-PTFE与乙炔碳黑-PTFE电极并联双阴极体系对模拟Rhb染料废水的处理效果。实验结果表明：在m（Fe₃O₄）∶m（PTFE）=3.0∶2.5、焙烧温度为300 ℃的条件下制备Fe₃O₄-PTFE电极,采用阴极电-Fenton法降解模拟Rhb废水的效果最佳,电解反应120 min时Rhb降解率达86.91%;Fe₃O₄-PTFE电极与乙炔碳黑-PTFE电极并联作为双阴极电解Rhb废水时,最佳电压为6 V,最佳初始废水pH为3,在此条件下电解反应120 min时Rhb降解率达91.65%。     

微氧环境两级膨胀颗粒污泥床反应器处理焦化废水

研究了微氧条件下两级膨胀颗粒污泥床反应器对焦化废水的处理。实验结果表明:一、二级反应器的氧化还原电位在0~+15mV和+60~+80mV时系统对COD和NH3-N的去除率均为90%,系统出水COD和NH3-N质量浓度分别为100~150m g/L和20m g/L;在运行过程中未添加碱和碳源的条件下,两级反应器出水硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的平均质量浓度分别为5m g/L和144m g/L,说明出水亚硝酸盐积累明显。颗粒污泥微氧条件下的累计产甲烷量比厌氧条件下增加了一倍多。     

电絮凝-过硫酸盐氧化协同工艺处理页岩气压裂返排废水

采用电絮凝-过硫酸盐氧化协同工艺处理页岩气压裂返排废水,通过电解过程产生的Fe2+活化过硫酸盐产生强氧化性的硫酸根自由基氧化废水中的有机物,同时Fe2+被氧化成Fe3+进而水解起到絮凝作用。实验结果表明,在电解时间25 min、电流密度41.7 m A/cm~2、电极间距4 cm、搅拌转速100 r/min、废水pH 7.0、过硫酸盐添加量0.006 mol/L的条件下,COD去除率达94.5%,出水BOD_5/COD从0.13增至0.56,电导率从104 mS/m降至71 mS/m,矿化度从16 704 mg/L降至4 065 mg/L,不可滤残渣含量从554 mg/L降至59 mg/L。电絮凝-过硫酸盐氧化协同处理的效果明显优于单独电絮凝和硫酸亚铁活化过硫酸盐氧化工艺,循环伏安测试结果表明其原因是硫酸根自由基的产生,同时溶液的导电性增强,强化了絮凝效果。     

微电解—Fenton氧化—絮凝组合工艺处理油田压裂废水

采用微电解—Fenton氧化—絮凝组合工艺处理油田压裂废水,优化了工艺条件。实验结果表明:最佳工艺条件为初始废水p H 3.0、铁屑加入量1.5 g/L(铁屑与活性炭的质量比1∶1)、微电解时间80 min、Fenton氧化时间120 min、H2O2加入量940 mg/L,阳离子聚丙烯酰胺加入量120 mg/L;在最佳工艺条件下处理废水后,COD由3116.0 mg/L降至681.3 mg/L,总COD去除率达78.1%,3个工段的COD去除率依次为33.1%,37.9%,7.1%,出水水质满足现场回注标准(SY/T 5329—2012《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》);该组合工艺对废水的处理效果远优于单独微电解、Fenton氧化或絮凝工艺,且方法简单易行、药剂利用率高。