混凝耦合UV/PS工艺深度处理垃圾渗滤液的研究

城市生活垃圾处理过程中所产生的垃圾渗滤液,难降解有机物、氨氮含量高,采用生物法和膜法进行垃圾渗滤液深度处理均有一定的局限性,因此关于高级氧化工艺深度处理垃圾渗滤液的研究越来越多。将UV/PS体系应用于处理垃圾渗滤液生化出水的研究中,课题组前期研究已表明单独UV/PS体系处理垃圾渗滤液的处理效率有待提高,因此先考察了单独混凝工艺处理垃圾渗滤液生化出水的最佳反应条件以及处理效果,然后将混凝工艺与UV/PS体系相耦合,研究了耦合工艺处理渗滤液生化出水的静态实验、动态运行的处理效果,实验发现耦合工艺能提高处理效果、缩短反应时间,且采用间歇运行效果最好。     

微波/活性炭强化过硫酸盐氧化处理垃圾渗滤液研究

采用微波(MW)-活性炭(AC)强化过硫酸盐(PS)氧化处理垃圾渗滤液,研究不同因素对垃圾渗滤液处理的影响,比较不同组合工艺对渗滤液处理的效果及活性炭的多次使用情况.结果表明,COD和氨氮(NH4+-N)的去除率随着AC用量、PS用量(S2O82-:12COD0)、MW功率和辐射时间的增加而增大,pH值对COD的去除影响不明显,NH4+-N在碱性条件下得到更理想的去除效果;在活性炭用量为10g/L,PS用量为S2O82-:12COD0=1.2,pH=9,MW功率和辐射时间分别为500W和10min时,垃圾渗滤液中的COD和NH4+-N去除率分别为78.2%和67.2%,BOD5/COD由0.17增至0.38;不同工艺对垃圾渗滤液处理效果显示,MW-AC-PS工艺对垃圾渗滤液中COD和氨氮去除率明显高于其他处理,且MW、AC和PS之间存在协同效应,MW热效应显著;活性炭四次实验后,COD和NH4+-N的去除率分别为61.2%和46.1%.     

微波/活性炭强化过硫酸盐氧化处理垃圾渗滤液研究

采用微波(MW)-活性炭(AC)强化过硫酸盐(PS)氧化处理垃圾渗滤液,研究不同因素对垃圾渗滤液处理的影响,比较不同组合工艺对渗滤液处理的效果及活性炭的多次使用情况.结果表明,COD和氨氮(NH4+-N)的去除率随着AC用量、PS用量(S2O82-:12COD0)、MW功率和辐射时间的增加而增大,pH值对COD的去除影响不明显, NH4+-N在碱性条件下得到更理想的去除效果;在活性炭用量为10g/L,PS用量为S2O82-:12COD0=1.2,pH=9,MW功率和辐射时间分别为500W和10min时,垃圾渗滤液中的COD和NH4+-N去除率分别为78.2%和67.2%,BOD5/COD由0.17增至0.38;不同工艺对垃圾渗滤液处理效果显示,MW-AC-PS工艺对垃圾渗滤液中COD和氨氮去除率明显高于其他处理,且MW、AC和PS之间存在协同效应,MW热效应显著;活性炭四次实验后,COD和NH4+-N的去除率分别为61.2%和46.1%.     

垃圾渗滤液中难降解有机物与氮同步脱除试验研究

通过UASB模拟系统研究了不同环境因子对垃圾渗滤液中难降解有机物及氮同步去除效果的影响,分析了UASB模拟系统利用垃圾渗滤液中腐殖质类物质为碳源,对渗滤液中难降解有机物及氮的去除效果。结果表明,pH为7.9~8.4,ORP在-200~-100和-300~-200 mV范围内COD去除率分别为92.05%和95.08%,总氮去除率分别为62.03%和66.73%。三维荧光光谱分析表明,渗滤液中腐殖质类物质荧光强度呈降低趋势,表明垃圾渗滤液中的反硝化菌可利用部分垃圾渗滤液中难降解有机物进行反硝化。COD与总氮去除的最佳ORP范围为-300~-100 mV,实现了垃圾渗滤液中有机物与氮的同步脱除。     

UV/H-2O-2/草酸铁处理垃圾渗滤液的研究

利用UV（125W）/H2O2/草酸铁处理已经过生化处理的垃圾渗滤液(CODcr为450mg/L)时，反应较佳条件是PH值为4．0及总药剂用量为14mL/L。草酸铁的用量要适当，投加量过少，混凝效果较差，有效光子不能完全转化为化学能，处理效果不理想；投加量过多，溶液形成棕色混浊，使紫外光的吸收降低，造成光散射，降低反应速度。而H2O2的投加量过多，特使铁的络合物更加稳定，H202的分解速率受到限制，投加量过少，效果也会降低。当总药刑用量为14mL/L(其中30％过氧化氢6mL/L，0．1mol/L草酸铁溶液8mL/L时，反应30min后，CODcr去除率可达80％左右，脱色率可达90％以上。     

混凝去除垃圾渗滤液中DOM的实验研究

选取氯化铁(FeCl3.6H2O)为混凝剂,以经0.45μm膜和1nm膜分子切割的垃圾渗滤液为研究对象,通过混凝剂投加量和混凝pH值实验,研究了垃圾渗滤液中DOM的去除情况,并比较了两种不同分子量水平的渗滤液中DOM的混凝去除特点。研究表明,pH值是影响渗滤液DOM去除的主要因素,氯化铁在pH=5、投加量为4g/L的条件下混凝效果最佳。混凝pH值对大分子量渗滤液中DOC去除的影响较大;而两种分子量水平的渗滤液UV254的去除差异不大。     

过硫酸盐活化方式对水厂二级出水中有机物和抗生素抗性基因的去除效能与机制

分别采用纳米零价铁(nZVI)和超声(US)技术对过硫酸盐(PS)进行活化,探究PS、nZVI/PS和US/PS 3种预氧化工艺对城市污水厂二级出水中不同类型抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)和溶解性有机物(dissolved organic matter, DOC)的去除效能与机制。结果表明:最佳PS和nZVI投加量为4,2 mmol/L,US最佳功率为40 kHz,经过PS、nZVI/PS和US/PS预氧化反应后,二级出水中ARGs(tetA、tetC、sulⅠ、sulⅡ),intⅠ1及16S rRNA的浓度分别为104.38~106.82,104.02~105.97,104.02~106.98 copies/mL;在最佳反应条件下DOC去除率分别为11.2%、17.2%和15.3%;其中,nZVI/PS对ARGs和DOC的去除效果最好。3种预氧化过程中均有OH·和SO₄-·参与反应,相较于PS和US/PS,nZVI/PS预氧化过程中产生的SO₄-·和OH·含量最多,且SO₄-·在反应体系中的浓度最高。因此,nZVI/PS预氧化方式可作为后续处理二级出水中ARGs和DOC的有效去除方法。     

UV/H2O2/草酸铁处理垃圾渗滤液的研究

利用UV(125 W)/H₂O₂/草酸铁处理已经过生化处理的垃圾渗滤液(CODCr为450 mg/L)时,反应较佳条件是pH值为4.0及总药剂用量为14 mL/L.草酸铁的用量要适当,投加量过少,混凝效果较差,有效光子不能完全转化为化学能,处理效果不理想;投加量过多,溶液形成棕色混浊,使紫外光的吸收降低,造成光散射,降低反应速度.而H₂O₂的投加量过多,将使铁的络合物更加稳定,H₂O₂的分解速率受到限制,投加量过少,效果也会降低.当总药剂用量为14 mL/L(其中30%过氧化氢6 mL/L,0.1 mol/L草酸铁溶液8 mL/L)时,反应30 min后,CODCr去除率可达80%左右,脱色率可达90%以上.      

生物活性炭投加量对垃圾渗滤液处理效果的影响

试验对比了不同生物活性炭(biological activated carbon,BAC)投加量对垃圾渗滤液去除COD效果的影响.每升活性污泥中活性炭投加量为0、100、300 g的反应器处理垃圾渗滤液100个周期平均COD去除率分别为12.9%、19.6%、27.7%,表明BAC可以去除部分难降解有机物,并且COD去除率与投加量呈正相关关系.曝气8 h反应器中二氧化碳(CO2)产生量依次为109、193、306 mg,表明生物分解量也与投加量呈正相关关系.分析认为COD去除率与投加量的正相关关系是由于吸附与生物再生的共同作用导致,生物再生是BAC能够生物分解难降解有机物的根本原因.     

间歇超声波强化ZVI/PS体系氧化降解磺胺抗生素

磺胺抗生素(SAs)作为最早应用的一类化学合成抗菌药,其大量使用和排放对水环境造成严重污染,引起了人们对于水环境安全的高度关注. 因此,选取了水环境中检出率较高的5种特征SAs作为目标污染物,分别为磺胺甲基嘧啶(SMR)、磺胺二甲基嘧啶(SMT)、磺胺甲恶唑(SMX)、磺胺异恶唑(SIX)和磺胺噻唑(STZ). 利用高效液相色谱质谱联用仪(HPLC-MS-MS)对降解过程产生的中间产物进行检测和分析,深入研究了间歇超声波(US)强化ZVI/PS体系(简称“US-ZVI/PS体系”)降解5种SAs的效能和反应路径. 结果表明:①在US强度、pH、ZVI(零价铁)浓度和PS初始浓度分别为0.25 W/cm3、6.0、0.6 mmol/L和1.4 mmol/L条件下,30 min反应时间内,US-ZVI/PS体系对5种SAs的降解效率均超过95%. ②US-ZVI/PS体系降解5种SAs的过程均符合拟一级反应动力学,5种SAs降解速率常数大小依次为SMR(0.223)> SMT(0.215)>STZ(0.203)>SIX(0.181)> SMX(0.119). ③5种SAs的降解活性位点为苯环上邻位的3号C原子、苯氨基上的7号N原子、磺酰胺基上的8号S原子和11号N原子,US-ZVI/PS体系降解5种SAs的相同反应路径包括S—N键断裂、C—N键断裂、苯环羟基化、苯胺氧化和R取代基氧化过程,与五元环SAs相比,六元环SAs反应路径多一个N—N重排过程. 研究显示,US-ZVI/PS体系能够实现不同结构SAs的快速降解,是一种绿色、高效的高级氧化技术.      

紫外辐射H2O2与PMS氧化准好氧矿化垃圾床渗滤液尾水

采用紫外（UV）活化双氧水（H₂O₂）和过一硫酸盐（PMS）产生活性氧物种降解准好氧矿化垃圾床渗滤液尾水中有机污染物.结果表明,紫外辐射双氧水（UV-H₂O₂）和紫外辐射过一硫酸盐（UV-PMS）体系对有机污染物的降解相比于单独体系效果显著.初始pH值和氧化剂投加量能够显著影响2种体系的降解效能,增加氧化剂投加量能够一定程度提高2种体系对渗滤液尾水中有机物的去除;2种体系均在酸性条件下效果较好,初始pH值的升高对2种体系过程有机物降解有抑制作用并且对UV-H₂O₂体系的抑制尤为显著.在最优条件下（初始pH值为3,氧化剂投量为0.084mol/L）,UV-H₂O₂与UV-PMS体系处理后出水COD去除率分别达到了72.09%和56.22%.另外,UV-H₂O₂体系中主要活性氧物种是羟基自由基,而UV-PMS体系中主要是由羟基自由基和硫酸根自由基的共同作用.紫外-可见光谱与三维荧光光谱表明两体系中均能降解渗滤液尾水中难降解芳香类有机物质,并且UV-PMS较UV-H₂O₂体系对腐殖质的反应速率更快,但是两种体系对渗滤液尾水中腐殖质的降解途径存在显著差异.研究结果可为光化学氧化处理垃圾渗滤液中难降解有机物提供参考.     

紫外催化过硫酸盐深度处理垃圾焚烧厂渗滤液

为研究垃圾焚烧厂渗滤液生化出水的处理特性,对比了单独紫外(UV)体系、单独过硫酸盐(PS)体系以及紫外/过硫酸盐(UV/PS)体系深度处理垃圾渗滤液效果,发现UV/PS体系对渗滤液中有机污染物的去除效果较另外两体系的效果优异,因此采用UV/PS体系处理典型难降解有机物腐殖酸并考察体系的处理效能.在初始腐殖酸浓度为200...     

Fe3++草酸盐络合物/H2O2/日光体系对垃圾渗滤液的处理

以Fe^3 草酸盐络合物／H2O2作光氧化剂，利用太阳光对垃圾渗滤液进行了光氧化降解实验。结果表明：在溶液的初始pH为3．0，H2O2投加量为460mg/L，ρ(Fe^3 )为20mg／L条件下，反应60min后，CODC4去除率可达80％左右；溶液的pH，P(H2O2)和ρ(Fe^3 )对光解过程有显著影响，而且在太阳光的照射下，CODCr去除率比在紫外光下高。在一定实验条件下，用日光／H2O2／草酸铁体系对城市垃圾渗滤液处理效果较好，可作为垃圾渗滤液的深度处理。     

UV/TiO_2膜深度处理垃圾渗滤液的研究

研究了以固定相TiO2为催化剂光催化降解垃圾渗滤液中有机污染物的可行性。试验了制备TiO2膜的适宜条件以及光照时间等各种因素对COD的去除率和UV335脱色率的影响。研究表明,COD为418mg/L的垃圾渗滤液经400W高压汞灯光照30min,COD的去除率和UV335脱色率分别为44.3%和75.0%。光照时间60min时,COD的去除率和UV335脱色率可提高至54%和90%。光照30min后与活性炭柱联用,COD的去除率和UV335脱色率分别提高到68.3%和84.6%。     

垃圾渗滤液对地下水污染的PRB原位处理技术

以被垃圾渗滤液污染的地下水为研究对象,分别用零价铁、零价铁和活性炭、零价铁和沸石的混合物作为反应介质,设计了3种地下可渗透反应器(PRB),分别为反应器A、B和C,对PRB技术治理污染地下水的可行性和有效性进行实验模拟研究.反应器的设计充分考虑了反应器的渗透能力与周围地层介质渗透能力的关系.实验结果表明:反应器A、B、C对COD的去除率分别达到80%、90%、70%以上,BOD₅/COD值由0.32分别升高至0.781、0.728、0.716,总氮从50mg/L都降到10mg/L以下,NH₄⁺的去除率达到78%～91%.反应器C中的沸石对重金属和硬度表现出良好的去除效果,其中Mn、Zn离子和硬度的去除率分别达到90%、80%和81%,说明PRB技术治理渗滤液污染的地下水是可行的.     

高效去除难降解毒害污染物的零价铁技术装备

文章综述了可高效去除硝基芳烃、氯代有机物、毒害重金属等典型难降解毒害污染物的零价铁技术的降解机理及应用效能,重点总结了其技术装备的改良优化与集成强化方式,系统比较了多种技术装备及应用流程的性能优势及应用缺陷。进一步展望了该技术国内外的最新方向及应用前景。     

UV/O3-Na2S2O8处理活性炭再生冷凝废水效能及机理

过热蒸汽法再生活性炭的过程中会产生大量含难降解有机物的冷凝废水,为去除冷凝废水中难降解COD,提高可生化性,采用紫外/臭氧活化过硫酸盐(UV/O₃-Na₂S₂O₈)氧化体系对活性炭再生冷凝废水进行处理,考察了O₃投加量、初始pH和Na₂S₂O₈投加量等因素对有机物处理效能的影响,并采用红外光谱、紫外-可见光谱和三维荧光等表征手段探究了冷凝废水处理过程中的变化机理。结果表明:当O₃投加量为30 mg/L,pH值为9.0,Na₂S₂O₈投加量为0.4 g/L时,在120 min内对冷凝废水的COD去除率达到82.1%,色度(CN)去除率达到86.3%。冷凝废水可生化性得到提高,BOD₅/COD值由0.17提升至0.46。由冷凝废水溶解性有机物(DOM)的表征可知,DOM中的腐殖质和发色基团被持续氧化,芳构化程...     

黏土与粉煤灰吸附农村生活垃圾渗滤液的效能及机理

分别以黏土和粉煤灰作为吸附剂,研究单一材料下吸附时间、吸附剂投加量和渗滤液初始pH对农村生活垃圾渗滤液吸附效能的影响及吸附机理。综合考虑去除效果、运行成本及可操作性,选择吸附时间为180 min、吸附剂投加量为50 g/L、渗滤液初始pH为自然值(7.5~8.0)作为实际运行工况。结果表明:黏土对农村生活垃圾渗滤液中化学需氧量(COD_Cr)、氨氮(NH₃-N)、总氮(TN)、总磷(TP)的去除率分别为25.58%、14.87%、41.63%和62.25%,粉煤灰为33.01%、18.18%、22.07%和60.46%;黏土对重金属Cr、As、Cd、Ni和Pb的去除率分别为13.04%、43.34%、60.24%、47.52%和61.77%,粉煤灰为10.53%、31.52%、84.30%、65.73%和68.65%。黏土和粉煤灰对渗滤液中污染物的等温吸附较符合Freundlich模型,化学吸附在多种吸附作用中占主导作用。     

新鲜垃圾渗滤液的自然衰减与渗滤液自身回灌法降解的比较

通过对实验所得数据进行分析,发现准好氧填埋场渗滤液自然衰减速度快于厌氧填埋场渗滤液的自然衰减速度;渗滤液自然衰减的速度远远小于回灌型厌氧填埋场渗滤液的降解速度,更小于回灌型准好氧填埋场渗滤液的降解速度。渗滤液回灌的方法可以加速填埋场垃圾的降解,部分解决垃圾填埋场渗滤液处理困难的问题。     

改性生物炭负载纳米零价铁活化过硫酸盐降解活性蓝19的机理及老化研究

采用磷酸改性的黍糠基生物炭作为纳米零价铁(Nanoscale zero-valent iron,nZVI)载体,成功制备出一种高效非均相活化材料一磷酸改性生物炭负载纳米零价铁(nZVI@PBC),用来活化过硫酸盐(Persulfate,PS)降解印染废水中的典型染料—活性蓝(Reactive Blue 19,RB19)...