泡沫铜气体扩散电极处理活性艳红废水

采用铜基泡沫材料作为阴极,并根据泡沫材料电阻小、强度高、孔隙多的特点设计气体扩散电极,开发了一套基于铜基泡沫材料的气体扩散电解废水处理方法.实验结果表明,该方法在电解电压仅为1.65 V时,120 min内原位生成14.29 mg·L-1的H2O2.采用该系统对活性艳红废水进行降解,结果表明其在电解电压为2 V时即可快速高效地降解活性艳红X-3B模拟染料废水,120 min内模拟废水色度去除率达96.19%,色度被快速消除.UV-Vis与LC-TOF MS检测结果表明,降解过程中,萘环、三嗪结构及较稳定的苯环均被同步快速降解.该方法所需降解电压较低,只有2 V,而普通电解方法通常需8—25 V,能耗显著下降.这种低电压气体扩散电极电解不仅极大地抑制了水的无效电解,由于产生了·OH,还能维持相对高的有效氧化还原电位,高效降解污染物,是一种高效低耗的电化学水处理方法.     

铝电极-低压脉冲电解含油废水影响因素

高压脉冲电源耗电量大,反应器绝缘安全要求高,不利于工业化应用.为了降低电耗、电极损失,采用铝电极-低压脉冲电解方法,对难降解的含油废水去油影响因素进行了单因子试验研究.结果表明:该方法对质量浓度为95.0 mg·L-1的含油废水中油的去除率超过65%.油去除率随电解时间、电压增加而增大,电解时间达到50 min、电压大于7 V以后受油分子扩散浓度影响而增加缓慢;适宜占空比、脉冲频率即可发挥脉冲作用,消除钝化效果,又可增强电解效果;体系pH值对电解影响较大,碱性条件有较好的电解效果;适量增加电解质用量可以提高油去除率;电极间距主要影响电耗,随间距减小耗电量增加.     

脉冲电化学氧化处理低浓度氨氮废水

大量未经处理的氨氮废水肆意排放,严重破坏生态环境和危害人类身体健康.本文设计了连续流循环装置,并采用脉冲电流替代直流电流处理低浓度氨氮废水,考察了脉冲电化学氧化法处理低浓度氨氮废水的优化工艺条件,研究了脉冲电流对氯离子添加量、能耗的影响.最佳工艺条件为:初始氨氮浓度为60 mg·L~(-1),氯离子浓度为120 mg·L~(-1),电流密度为70 m A·cm~(-2),初始pH值为9,溶液初始温度为20℃,脉冲频率为5000 Hz,占空比为50%.电解240 min后废水中氨氮的去除率达85.01%.结果表明,每处理1 t氨氮,脉冲电化学氧化法的氯离子添加量为2.35 t,直流电化学氧化法的氯离子添加量为2.73 t,脉冲比直流电化学氧化氨氮的能耗节约26.20%.采用脉冲电化学氧化法处理低浓度氨氮废水,可减少氯离子添加量,降低能耗,为电化学氧化法处理废水提供了新思路.     

垃圾渗滤液生化出水电化学处理技术

以垃圾渗滤液生化出水为研究对象,利用Ti/RuO_2阳极、铁网双极电极及Cu-Zn阴极组成的Ti/RuO_2-Fe-Cu/Zn电化学体系进行电化学降解研究,讨论了电流密度、氯离子浓度和初始pH值对反应的影响及双极电极的作用.研究结果表明,当电流密度为100 m A·cm-2、初始氯离子浓度为2840 mg·L-1及初始pH值为8.5时,污染物的降解效率最高,电解4 h时,CODCr、NH+4-N、TN和TOC的去除率可分别达到94.12%、99.55%、94.17%和61.65%;在Ti/RuO_2-Fe-Cu/Zn电化学体系中,铁网电极的存在不仅可以强化有机物去除,并且可以有效抑制硝酸盐的积累,提升TN的去除能力;三维荧光分析表明,电解3 h,类蛋白质类物质和类腐殖质类物质荧光强度分别降低53.41%和71.02%,有机物矿化度升高.     

采用絮凝—接触氧化法处理酿酒行业废水

采用絮凝-接触氧化法处理酿酒行业废水,原废水CODcr浓度为1627-2334mg/L,SS浓度为2095-2301mg/L,BOD5浓度为981-1005mg/L,色度为80-110倍,用絮凝-接触氧化法处理后,CODer浓度为280-295mg/L,SS浓度为178-199mg/L,CODcr浓度为145-150mg/L,色度为20-25倍,CODcr平均去除率为85%。悬浮物平均去除率为91%,BOD5平均去除率为85%,色度平均去除率为77%,各项指标符合国家排废标准。     

电压波形对三维电极法降解苯酚的影响

研究了三维电极在不同电压波形下处理苯酚废水的电能消耗、降解历程以及工艺条件.结果表明,其他处理条件相同时,方波脉冲电压的降解效率比直流电压平均高出10%.随着苯酚去除率从30%增加到90%,方波脉冲电压节省的电能从0.09 k W·h·kg-1苯酚升高到1.54 k W·h·kg-1苯酚.与常规直流电压相比,脉冲电压对粒子电极复极化程度更高,粒子端电压和工作电流都随粒子间距的增大而增大.采用气质联用仪分析,方波脉冲电压能将苯酚降解为丙二酸、丁烯酸等分子量更小的有机物,降解更为彻底.电解处理苯酚废水最佳条件为:方波槽电压15 V、占空比30%、频率2 k Hz、处理时间50 min,此时苯酚最大去除率为89%.     

铁炭曝气微电解预处理纤维素发酵废水

采用正交实验法对铁炭曝气微电解预处理纤维素发酵废水进行了研究,最佳工艺条件为pH 4-5,铁屑用量150g·1-1,铁炭比1:2,反应时间1h,曝气量30ml·min-1.在此条件下,CODCr去除率达25%左右,色度去除率达87.5%,有效地去除了影响乙醇发酵的四种抑制剂(乙酸、糠醛、乙酰丙酸、5-羟甲基糠醛),提高了废水的可生化性.同时考察了活性炭粒径大小、Cu的加入对微电解反应的影响.结果表明,粒径20-100目的活性炭有利于铁炭反应,铜的加入形成了铜-铁-炭双电解反应,提高了微电解效率.     

催化湿式氧化法预处理显影废水的研究

考察了催化湿式氧化法对医院显影废水进行预处理的可行性.紫外扫描结果表明,对甲氨基苯酚硫酸盐、对苯二酚等特征污染物被降解为小分子物质,在催化剂Ru/TiO2存在下,催化湿式氧化法与湿式氧化相比,有机物的降解更加彻底.通过考察催化剂用量、温度、压力及pH值等条件对CODCr去除率的影响,确定适宜的反应条件为:催化剂用量为2g·l-1,温度为220℃,压力为1.5MPa,pH为8.9.在上述反应条件下,CODCr去除率达62.5%,色度去除率达98%,BOD5/CODCr值由原来的0.07提高到0.45.     

Fe-C-H_2O_2协同催化氧化处理印染废水

用Fe-C-H2O2协同催化氧化体系对印染工业废水的降解脱色处理进行了研究。对影响印染废水降解的几种因素如铁屑/碳粒质量比、双氧水的质量分数、废水pH等进行考察。试验结果表明,对于色度为650度和ρ（COD）为468mg·L-1的印染废水,在废水pH=4.8的情况下,当铁屑/碳粒质量比为25∶1、H2O2用量为150mg·L-1、催化反应30min时,印染废水的脱色率达98%以上,CODCr去除率可达78%。与Fe-C微电解法相比,Fe-C-H2O2协同催化氧化方法对印染废水的脱色能力和去除COD,表现出了更好的处理效果。     

在流动式电解槽中氨氮废水的间接电氧化

研究了氨氮废水在流动式电解槽中的间接电化学氧化,讨论了氯离子浓度、电解液流速、氨氮初始浓度对氨氮去除的影响结果表明,氯离子浓度和电解液流速对氨氮的去除速率有很大的影响当电流密度为50mA·cm-2、流速为50ml·min-1时,氨氮去除速率常数为389×10-5g·l-1·m-1·s-1,去除1kg氨的氮能耗为557kWh     

电解法处理含镍废水及纯镍的回收

采用电解回收法处理Ni2+含量为2g/L的废水,在阴极回收纯镍。研究了电解电流、极距、NH4Cl浓度、pH值等因素对Ni2+去除率、槽压、阴极能耗的影响,得出最优工艺参数为:温度20℃,电解时间20min时、电解电流300mA,极距15mm,NH4Cl浓度5g/L,pH值8.0,该条件下Ni2+去除率为96.926%,槽压16.21V,阴极能耗22.418kW.h/kg,在阴极可得到沉积6.45μm厚的镍板。     

改性柚子皮吸附剂对模拟废水中Pb^2＋的吸附性能

以废柚子皮为原料,经ZnCl2浸泡一加热的化学改性手段制备改性柚子皮生物吸附剂,并通过模拟试验研究该吸附剂对废水中Pb^2＋的去除。考察了模拟废水的pH、吸附时间、吸附剂用量和Pb^2＋初始浓度、温度等因素对柚子皮吸附剂去除Pb^2＋的影响,并研究柚子皮吸附剂对Pb^2＋的吸附动力学及吸附特征。结果表明,模拟废水的pH、吸附时间、吸附剂用量和Pb^2＋初始浓度、温度等因素对柚子皮吸附剂吸附废水中Pb^2＋均有显著影响。适宜的吸附条件为pH5．3-6．5,吸附时间1．5h,吸附剂用量10g·L^-1,Pb^2＋初始质量浓度100mg·L^-1,温度30℃。在该条件下,废水中Pb^2＋去除率在90％以上。柚子皮吸附剂对废水中Pb^2＋的吸附符合动力学二级反应方程,等温吸附规律可用Langmuir、Freundlich和Temkin模型进行较好的描述。     

壳聚糖/膨润土复合絮凝剂处理染料废水的研究

利用壳聚糖/钠基膨润土复合絮凝剂对活性艳红X3B等11种染料模拟废水及实际印染废水进行絮凝脱色处理。考察了复合絮凝剂投加量、pH值、搅拌速率、搅拌时间等因素对模拟染料废水絮凝脱色的影响。结果表明,在染料浓度为100 mg.L-1,pH为5的条件下,复合絮凝剂投加量为1.25 g.L-1时,3种质量比的复合絮凝剂对活性艳红X3B的脱色率分别达到75%、90%和97%以上;质量比为1∶10的壳聚糖/钠基膨润土复合絮凝剂,对其它活性、还原性、分散性、水溶性等8种印染厂常用染料也具有很好的絮凝脱色作用,脱色率均可达94%以上。对印染废水处理厂进水口废水和经过A/O处理后废水的色度去除率和COD去除率分别可以达到81.05%、83.74%和53.21%、41.22%,具有一定的应用前景。     

水解酸化预处理光学工业生产废水的效果研究

以水解酸化为预处理手段,利用自主设计的水解酸化柱为处理设备,处理光学工业生产废水。通过分析光学工业生产废水的水质了解到：该废水BOD5/CODCr〉0.3,可以采用生物的方法处理废水,但是考虑到BOD5/CODCr值较低,而该废水中又含有大量的高分子有机物,直接利用好氧生物降解的方法效果不明显,为提高其生物降解性能,使用水解酸化为前处理手段。通过近一个月的启动试验,水解酸化反应器出水稳定,CODCr去除率达到45%左右。以废水中CODCr去除率和酸化率为分析指标,确定水解酸化反应体系的最佳适用条件,试验结果表明：pH值为6.5～7.5,水力停留时间为8～10h时,废水CODCr去除率和酸化率较高。设定pH值为7、水力停留时间为8h的试验条件,比较进、出水BOD5/CODCr的试验结果变化可知：经水解酸化预处理后,该废水的可生化性提高了近一倍左右,水解酸化预处理效果明显,该预处理方法改善了光学工业生产废水的可生化降解性能。     

人居生活废弃物生物黑炭对水溶液中Cd^2＋的吸附研究

以人居生活废弃物生物黑炭为材料,探讨生物黑炭对Cd^2＋的吸附动力学及热力学特性,通过平衡吸附法研究吸附时间、Cd^2＋初始质量浓度、吸附剂投加量、溶液pH值以及黑炭粒径对Cd^2＋吸附率的影响。结果表明,吸附时间为2h时基本达到吸附平衡,准二级动力学方程能很好地描述生物黑炭对Cd^2＋的吸附过程。Langmuir模型能较好地描述生物黑炭对Cd^2＋的等温吸附过程,根据该模型模拟得到25℃条件下Cd^2＋最大吸附量为6．22 mg·g^-1 Cd^2＋去除率随生物黑炭投加量的增加而增大;生物黑炭对Cd^2＋吸附量随其粒径减小而增大;溶液初始pH值为4．0-7．5时,pH值变化对Cd2’吸附量的影响不显著。采用人居生活废弃物生物黑炭去除水溶液中Cd^2＋时,控制溶液Cd^2＋初始质量浓度30mg·L^-1,粒径小于0．25mm,投加水平8g·L^-1,反应温度25℃,反应时间1-2h,Cd^2＋去除率可达80％。人居生活废弃物生物黑炭可以作为去除污染水体中Cd^2＋的吸附剂。     

石材开采加工区域受污染溪水絮凝处理的研究

针对花岗石开采加工区域受污染溪水的特点,研究聚合氯化铝PAC（絮凝剂）与聚丙烯酰胺PAM（助凝剂）在不同加入量、不同搅拌转速、不同絮凝反应时间和不同静置沉降时间条件下的污水处理效果。首先通过设计影响絮凝的单因素试验与正交试验,获得影响絮凝效果的主次因子顺序（PAM加入量〉静置沉降时间〉PAC加入量〉絮凝反应时间〉搅拌转速）与絮凝效果最佳的工艺条件（PAC=20mg.L-1、PAM=2.5mg.L-1、搅拌转速=300r.min-1、絮凝反应时间=8min、静置沉降时间=15min）。然后依此对受污染溪水原样进行絮凝处理,使受污染溪水的浊度与SS分别从原来的17.6NTU与300mg.L-1下降至0.98NTU与17mg.L-1,达到《污水综合排放标准》GB8978-1996中的一级标准（SS≤20mg.L-1）,这为受污染溪水的降浊处理提供一条有效途径,对保护环境、节约水资源、降低石材企业生产成本与可持续发展具有重要意义。     

Achieving biodegradability enhancement and acute biotoxicity removal through the treatment of pharmaceutical wastewater using a combined internal electrolysis and ultrasonic irradiation technology

Actual pharmaceutical wastewater was treated using a combined ultrasonic irradiation (US) and iron/coke internal electrolysis (Fe/C) technology. A significant synergetic effect was observed, showing that ultrasonic irradiation dramatically enhanced the chemical oxygen demand (COD) removal efficiencies by internal electrolysis. The effects of primary operating factors on COD removal were evaluated systematically. Higher ultrasonic frequency and lower pH values as well as longer reaction time were favorable to COD removal. The ratio of biochemical oxygen demand (BOD) and COD (B/C) of the wastewater increased from 0.21 to 0.32 after US-Fe/C treatment. An acute biotoxicity assay measuring the inhibition of bioluminescence indicated that the wastewater with overall toxicity of 4.3 mg-Zn²⁺·L^-1 was reduced to 0.5 mg-Zn²⁺·L^-1 after treatment. Both the raw and the treated wastewater samples were separated and identified. The types of compounds suggested that the increased biodegradability and reduced biotoxicity resulted mainly from the destruction of N,N-2 dimethyl formamide and aromatic compounds in the pharmaceutical wastewater.     

Influence of aeration intensity on the performance of A/O-type sequencing batch MBR system treating azo dye wastewater

Among the numerous parameters affecting the membrane bioreactor (MBR) performance, the aeration intensity is one of the most important factors. In the present investigation, an anoxic/aerobic-type (A/O-type) sequencing batch MBR system, added anoxic process as a pretreatment to improve the biodegradability of azo dye wastewater, was investigated under different aeration intensities and the impact of the aeration intensity on effluent quantity, sludge properties, extracellular polymeric substances (EPS) amount generated as well as the change of permeation flux were examined. Neither lower nor higher aeration intensities could improve A/O-type sequencing batch MBR performances. The results showed 0.15 m³·h^-1 aeration intensity was promising for treatment of azo dye wastewater under the conditions examined. Under this aeration intensity, chemical oxygen demand (COD), ammonium nitrogen and color removal as well as membrane flux amounted to 97.8%, 96.5%, 98.7% and 6.21 L·m^-2·h^-1, respectively. The effluent quality, with 25.0 mg·L^-1COD, 0.84 mg·L^-1 ammonium nitrogen and 8 chroma, could directly meet the reuse standard in China. In the meantime, the sludge relative hydrophobicity, the bound EPS, soluble EPS and EPS amounts contained in the membrane fouling layer were 70.3%, 52.0 mg·g^-1VSS, 38.8 mg·g^-1VSS and 90.8 mg·g^-1VSS, respectively, which showed close relationships to both pollutant removals and membrane flux.     

杭州市多环芳烃的干、湿沉降

多环芳烃（PAHs）是一类典型的持久性有机物,在各种环境介质广泛存在。为了研究干湿沉降对空气中PAHs的去除,采集了杭州市6个干沉降尘土样品、9个湿沉降雨水样品、5个湿沉降雪样品和6个地表径流样品,用高效液相色谱法（HPLC）测定了其中15种多环芳烃的浓度水平,比较了这些介质中PAHs的分布特点。结果表明,降尘中15种PAHs的总平均质量分数为4323ng·g^-1;雨水、雪水和地表径流样品中15种PAHs的总平均质量浓度分别为558.4ng·L^-1、765.1ng·L^-1和576.3ng·L^-1。地表径流、雨水、雪水和干沉降尘土4种样品中,都以4环PAHs为主,其次为3环PAHs。降雪比降雨对PAHs的去除效果更好,地表径流中PAHs主要来自雨水。根据杭州市大气降尘通量和降雨量,估算了PAHs的干湿沉降通量。杭州市辖区大气中每年PAHs的干湿沉降通量分别为1419.1kg和2689.8kg,湿沉降是PAHs去除的主要方式,约为干沉降去除总量的2倍。