水力空化联合臭氧氧化灭藻技术的实际应用

在小试和中试试验的基础上,研制了一套水力空化联合臭氧灭藻及净化富营养化水体的工业化水处理系统。在工程运行中,比较了优化条件下复合空化-臭氧、正压空化-臭氧、抽吸空化-臭氧和单独臭氧氧化工艺以及孔板孔径对水体中叶绿素a、浊度、UV254、COD以及氨氮等的处理效果。同时,还对复合空化-臭氧和单独臭氧氧化工艺的臭氧利用率、臭氧和单位能耗的净化效率等经济技术指标进行了比较。结果表明,采用复合空化-臭氧工艺在10或5 m3·h-1处理能力下稳定出水期叶绿素a平均去除率分别达44.5%和88.9%,单位能耗分别为0.89和1.78 k W·h·m-3。同时,浊度、UV254及COD等指标均明显下降,其他各项经济技术指标也均显著优于单独臭氧氧化工艺。因此,利用水力空化-臭氧工艺能快速有效灭藻并去除叶绿素,遏制水华产生,减少因水华爆发及藻死亡引起的生态破坏和经济损失。     

ZnO-MgO/Al2O3吸附-臭氧催化氧化处理难降解有机废水

以活性氧化铝为载体,采用浸渍法制备催化剂,对甲基橙及草酸模拟废水进行处理.在中性条件下,臭氧催化氧化比单独臭氧氧化能提前30 min使得甲基橙溶液褪色,反应105 min时,臭氧催化氧化对TOC的去除率高达96.53%,比单独使用臭氧氧化对甲基橙TOC去除率提高了47.19%,在处理草酸废水时臭氧催化氧化对TOC去除率高达80.59%,比单独使用臭氧氧化对草酸TOC去除率提高了59.14%.在处理甲基橙及草酸的小试实验中催化剂对有机污染物的吸附作用起到了加快反应进行的作用.在对垃圾渗滤液超滤出水时,O₃与COD质量比为1:1时,臭氧催化氧化对COD去除率为49.09%,比单独使用臭氧氧化提高36.37%,臭氧催化氧化对TOC的去除率是单独使用臭氧氧化的2.54倍,在处理垃圾渗滤液纳滤浓水时,臭氧催化氧化对COD去除率高达88.72%,比单独使用臭氧氧化提高37.60%,并且臭氧催化氧化对TOC的去除率是单独臭氧氧化的1.6倍.臭氧催化氧化反应过程中产生的羟基自由基对有机物更快的反应速率.     

颗粒活性炭催化臭氧氧化降解活性黑5

本文以深度处理后印染废水为配水模拟实际废水,对颗粒活性炭催化臭氧氧化降解活性黑5进行了研究.用低温N_2吸附-脱附等温线、SEM-EDS等对颗粒活性炭进行了表征,发现颗粒活性炭比表面积高达931 m~2·g~(-1).考察了颗粒活性炭吸附性能和催化臭氧活性,结果表明单独臭氧与颗粒活性炭催化臭氧脱色率在反应30 min内均高达100%.反应1h时,5 g·L~(-1)、10 g·L~(-1)颗粒活性炭催化臭氧TOC去除率分别为57%、74%,比单独臭氧高出33%和50%,颗粒活性炭具有良好的催化效果,能提高对污染物的矿化效果.颗粒活性炭促进了溶解性臭氧分解,重复使用6次后10 g·L~(-1)活性炭在反应时间为2 h时染料废水TOC去除率均能稳定在85%左右,多次利用后活性炭的催化活性没有明显降低.EPR检测表明,其主要机制为颗粒活性炭能够稳定地催化臭氧分子分解产生羟基自由基,实现污水中有机物的矿化.     

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.     

MAP沉淀法与超声波技术相联合对畜禽粪便的脱氮除磷效果

研究磷酸铵镁(MAP)沉淀法与超声波技术相联合处理高浓度畜禽废水的最佳反应条件.结果表明,MAP沉淀法在pH值9.5、n(Mg2+):n(NH+4)∶n(PO43-)=1.2∶1∶1、反应时间10 min时脱氮除磷效果最佳,氨氮去除率为95.10％,磷酸盐去除率为97.40％.MAP沉淀与超声波辐照联合处理最佳条件下,同时增加曝气(流量为200L·h-1),6h时氨氮去除率可提高到98％.     

溶藻菌对受污染水源水除藻及脱氮特性研究

针对我国水源地藻类污染日趋严重等问题,利用前期分离获得的溶藻菌Streptomyces sp.HJC-D1研究固定化微生物技术强化污染水源水除藻以及脱氮性能。结果表明,对照组和试验组的水体叶绿素a平均去除率分别为（71.66±5.35）%和（80.94±4.36）%,NH4＋—N的平均去除率为（77.76±2.83）%和（72.36±3.18）%,而高锰酸盐指数（CODMn）平均去除率为（24.99±1.52）%和（18.74±1.38）%;不同曝气条件的影响研究发现,曝气/停曝时间比2：4、曝气量60 L.h-1工况下,系统CODMn和NH4＋—N去除率均有所提高,相比对照组NO3-—N积累更为明显;水力停留时间（HRT）变化对系统NH4＋—N、CODMn等的去除影响不大,但缩短HRT时叶绿素a去除率有所降低;分析反应器内填料表面微生物相发现,试验组填料表面有溶藻菌富集,推测对照组除藻主要通过填料对藻类的吸附去除,而试验组则是藻类吸附在填料表面后通过溶藻微生物实现藻类去除。     

曝气量对微生物燃料电池脱氮的影响

实验构建生物阴极双室微生物燃料电池,探究在微氧条件下曝气量对其产电性能和阴极脱氮的影响.以乙酸钠为碳源,氯化铵为氮源.实验在25℃温度下,阴极持续曝气,并控制反应器内为微氧状态,富集培养短程硝化反硝化菌群.实现了在特定曝气量条件下生物阴极短程硝化反硝化脱氮.实验结果表明,在曝气量为1.64 mL·min-1的条件下,短程硝化反硝化脱氮效果最好.亚硝态氮积累率为81.70%,总氮去除率达到69.66%,最大稳定电压达0.47 V左右,库伦效率为43.8%,产电效能较好.针对实际污水处理开展相关实验,MFC阴极短程硝化反硝化总氮去除率可达到81.93%,优于全程硝化反硝化.在短程硝化反硝化的微生物群落中,Betaproteobacteria纲和Thauera菌属在短程硝化反硝化中得到了有效的富集,有利于生物脱氮,并且Nitrosomonas菌是主要的氨氧化菌属.     

催化臭氧化降解含微囊藻毒素污水

应用金属氧化物构建催化臭氧化工艺处理含微囊藻毒素污水,比较了不同催化剂的性能差异,分析了催化剂投加量、温度、pH、原水浓度对该工艺的影响.结果表明,选用CuO作催化剂能较好地处理含微囊藻毒素污水.温度与原水浓度对该工艺影响较小;催化剂投加量与pH是该工艺的主要影响因素.实验温度40℃、混合气体流量1.8 L.L-.1min-1、pH=9、催化剂投加量5 g.L-1、处理时间60 min,原水MC-LR去除率达到90%以上、COD去除率达到64%以上.处理20 min,该工艺催化作用去除MC-LR贡献率达到28%、去除COD贡献率达到52%.     

富氧生物硝化处理微污染原水除NO2--N研究

为去除微污染原水中的NO2--N和提高水厂的饮水安全性,采用弹性填料微孔曝气富氧生物硝化法处理某微污染水源原水,探讨了原水不同水质及天然水体温度下富氧生物硝化工艺的除NO2--N效果,研究了水温与富氧生物硝化工艺NO2--N去除效果的相关性。结果表明,当富氧生物硝化工艺正常稳定运行HRT为1.2h,气水比为1∶1,pH6.5~7.4,DO为8~10mg·L–1,原水水温26~30℃、NO2--N0.05~0.4mg·L–1、NH4 -N0.4~1.8mg·L–1和CODMn7.01~9.61mg·L–1时,富氧生物硝化工艺NO2--N的去除率为77%～100%;原水水温20～22℃、NO2--N0.09~0.5mg·L–1、NH4 -N0.7~2.5mg·L–1和CODMn5.84~9.11mg·L–1时,去除率为44%～63%;原水水温10～12℃、NO2--N0.04~0.8mg·L–1、NH4 -N0.9~4.5mg·L–1·和CODMn6.53~9.27mg·L–1时,去除率为25%～40%。原水水温与富氧生物硝化工艺NO2--N去除率呈现明显的线性相关性,相关方程为:y=3.3628x-9.528,相关系数为0.8744。     

重金属镉超富集浮萍品种筛选及其对水体中镉的去除效果北大核心CSCD

为筛选出能高效去除水体重金属镉,并能快速积累生物量的浮萍品种,对实验室保存的12个能耐受30 mg/L镉浓度的浮萍品种在0.5 mg/L和10 mg/L的镉浓度下进行复筛,获得最优品种少根紫萍(Landoltia punctata)ZH0049,并研究其在不同镉浓度胁迫下的生长状况和镉富集能力,同时分析其叶绿素含量变化与镉胁迫浓度的关系.结果显示:ZH0049在0-0.5 mg/L的镉浓度范围内能正常生长,干物质积累率最高可达到6.44 g m-2 d-1.在0-3 mg/L的镉浓度范围内,ZH0049对镉的吸收率、去除率以及富集系数在0.5 mg/L时出现波谷,而在3 mg/L时达到最高,分别为66.74%、72.43%和770.叶绿素相对含量实验结果显示,当镉浓度大于0.5 mg/L,浮萍生长受到抑制,叶绿素a、b含量开始下降,相对于初始值最高下降了61.79%和32.08%.当镉浓度从0.5 mg/L至3 mg/L,叶绿素相对含量(Chl a/Chl b)相对于初始值分别下降了3.49%、7.28%、19.32%、31.33%和42.59%,表明叶绿素a降幅大于叶绿素b.综上,ZH0049能将水体中的镉富集在体内的同时,保持较高的干物质积累量,从而达到较好的重金属去除效果,为水体中镉的去除建立了一种新途径.     

微生物燃料电池耦合连续搅拌反应系统(CSTR)低温下处理“糖蜜-电镀”废水

为提高传统微生物燃料电池(MFC)在低温条件下的效率,实现实验装置放大化.本实验将连续搅拌反应系统(CSTR)与双极室微生物燃料电池系统相结合,连续流处理糖蜜废水,并间接回收金属单质,处理模拟电镀废水,考察系统的产电性能和废水处理效果.结果表明,当系统稳定运行后,最高电压及功率密度分别可达到340 m V和58.65 m W·m-2.20 d后,系统COD去除率明显增加,最高COD去除率可达到81%.实验运行10 d后,银离子开始析出,最高去除率可达到90%左右.     

水解酸化与序列间歇式活性污泥法(SBR)结合工艺处理餐饮废水

分别研究了SBR法,水解酸化预处理及工艺组合对餐饮油脂废水的处理效果,确定了最佳处理工艺.同时,实验考察了曝气时间、污泥沉降比、溶解氧等因素与处理效果的关系,从而确定最佳的反应条件.结果表明,在曝气时间为2 h、SV为30%、DO为3 mg.L-1的条件下,SBR工艺处理餐饮油脂废水中COD、动植物油脂的平均去除率分别达到91.2%、82.5%;经水解酸化预处理,出水COD、动植物油脂平均浓度分别为1062.90 mg.L-1、50.66 mg.L-1,去除率均值分别为36.9%、83.5%;经水解酸化+SBR组合工艺处理后,废水出水COD平均浓度为93.66 mg.L-1,去除率高达94.8%,出水动植物油脂浓度为4.9 mg.L-1,去除率为98.25%.     

铈负载SBA-15分子筛催化臭氧氧化水中环丙沙星

通过水热法合成纯硅介孔分子筛SBA-15,并采用等体积浸渍法制备Ce负载SBA-15分子筛催化剂(Ce/SBA-15),将其应用于催化臭氧氧化环丙沙星(CIP).小角X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)表征结果表明,Ce/SBA-15保持了纯硅SBA-15有序的介孔结构.Ce/SBA-15催化臭氧氧化环丙沙星(CIP)结果显示,催化剂有良好的活性,对环丙沙星的矿化率为63.3%,比单独臭氧氧化高出22.9%;随着铈负载量增加,催化剂活性呈现先增大后减小趋势,负载量为2%时催化效果最佳;TOC去除率随着反应温度增加而提高;溶液初始pH对反应有显著的影响,pH=5.01时TOC去除率最大.以水杨酸作为羟基自由基(·OH)捕获剂,用比色法测定·OH产量为0.0072 mmol·L~(-1).溶液中投加1 mmol·L~(-1)磷酸根时,催化臭氧氧化中TOC去除率降低了25.8%,催化效果受到明显抑制,表明·OH的生成发生在Ce/SBA-15表面.     

电催化氧化降解大气中甲醛的研究

将有机废气通过高效微孔曝气转移到液相,采用活性碳纤维作为电极,研究不同鼓气速率和不同电压对处理效果的影响.结果表明,本方法适用于低浓度高气量有机废气的处理.在实验范围内,当曝气速率为20L·h-1,外加电压为5V的条件下,处理速率最稳定.     

低氨氮垃圾渗滤液中有机污染物厌氧氨氧化处理

采用上流式厌氧污泥床处理某垃圾填埋场渗滤液.实验结果表明,在厌氧氨氧化活性稳定后,反应器对氨氮、亚硝氮具有较好的处理效果,氨氮和亚硝氮的平均去除率分别达到98.42%和99.01%,相应的平均容积去除负荷分别为93.64 mg·l-1·d-1和127.57 mg·l-1·d-1,COD的平均去除率为23.51%,平均容积去除负荷为84.53 mg·l-1·d-1.通过GC-MS总共检测出48种主要有机污染物,其中14种有机物的去除率为100%,2种有机物的去除率介于90%和100%之间,7种有机物的去除率介于50%和90%之间,此外还有13种有机物去除率低于50%,反应中亚硝氮和氨氮的去除率比值为1.37,反应器中存在厌氧氨氧化和反硝化的协同作用.     

新型曝气式清洁等离子体技术降解水中的苯酚

苯酚类化合物是一类毒性较强的有机污染物,对生态环境影响较大,研究了近几年新兴的一种等离子体降解水处理技术降解苯酚的效果,比较了接地极曝气式反应器和放电极曝气式反应器,考察了多种因素对曝气式高压脉冲放电等离子体降解水中苯酚效果的影响,结果表明:提高脉冲电压峰值和放电频率、减小气体的流量和针板间距等均可提高降解效果.接地极曝气式反应器和放电极曝气式反应器的最佳参数分别为:空气流量旦Q=18 m3·h-1,放电电压±20 kV,放电频率100 Hz,5mm极板间距;空气流量Q=0.032 m3·h-1,放电电压±18 kV,放电频率50 Hz,5mm极板间距.苯酚最高降解率分别能达到68.7%和40.1%.     

球形陶粒滤池对城市尾水净化效果研究

为明确以陶粒为填料生物滤池对尾水中主要营养物处理效果,选择球形陶粒滤池对城市尾水进行净化效果研究。试验在室温条件下采用水力停留时间约2 h,曝气量为0.4 L.min-1的陶粒曝气生物滤池装置对洛阳市某污水处理厂的尾水进行深度处理。研究结果表明：球形陶粒生物滤池对尾水中NH3-N去除效果良好,去除率达76%以上;同时该装置对TN,TP和COD具有同时去除作用。进一步研究陶粒对NH3-N吸附去除特征表明,其等温线吸附符合Freundlich Model,表明陶粒对NH3-N的吸附为多层吸附,且对NH3-N的吸附在5 h基本达到饱和吸附。     

高压脉冲放电等离子体降解水中痕量硝基苯

采用高压脉冲等离子体技术处理水中痕量硝基苯,考察了脉冲电压峰值、电极间距、溶液初始pH值、氧气鼓入量和Fe2 添加量等因素对硝基苯去除率的影响.在脉冲电压峰值为35kV,电极间距为20mm,溶液初始pH值为10.2,氧气鼓入量为400ml·min-1,Fe2 添加量为30mg·l-1的实验条件下,水中硝基苯放电处理50min的去除率可达92.8%.     

MAP结晶法去除猪场废水中氮、磷元素的工艺条件

以实际猪场废水为研究对象,采用MgCl2·6H2O和Na2HPO4·12H2O为沉淀剂,对磷酸铵镁(magnesium ammonium phosphate, MAP) 结晶法去除猪场废水中氮、磷元素的3种工艺条件进行了系统研究.结果表明:只调节pH工艺,最佳pH值范围为9.0～10.0;通过曝气可提高废水pH,曝气时间以60 min为宜,可提升废水pH值至8.9,铵态氮、磷和总氮去除率分别为16.8%、78.4%、21.4%;补加镁源工艺可有效提高磷去除率,最佳pH范围为9.0～10.0,Mg∶P(摩尔比)为1.6,磷去除率为95.4%;同时补加镁源和磷源工艺,可获得较高的铵态氮去除率,最佳pH值为 9.5,P∶N(摩尔比)为1.0,Mg∶N(摩尔比)为1.1,铵态氮去除率为87.4%,余磷质量浓度小于10mg·L-1.     

地表臭氧浓度升高对冬小麦和大豆生长和产量的影响

我国近地层臭氧污染日趋严重,其不断增加的浓度对农作物的生长造成了严重威胁。以冬小麦和大豆为研究对象,基于大田开顶式气室(OTC)试验,分别设置对照(CK)、100 n L·L~(-1)和150 n L·L~(-1)这3个O3浓度处理组,对2种作物生长指标和产量等参数连续观测,结果表明:O3浓度增加对冬小麦和大豆的株高、叶面积和生物量产生影响,并且对大豆的影响更为明显。与此同时,O3浓度增加使得冬小麦的穗重、穗粒数以及大豆的单株荚数、单株粒数、单株粒重都呈现大幅度下降状态,进而导致其产量降低。在100 n L·L~(-1)臭氧处理下,冬小麦产量较CK降低了12.89%,而大豆产量下降了23.76%。在150 n L·L~(-1)的臭氧处理下,冬小麦产量较对照组降低了29.23%,大豆则比对照组下降了41.57%,与CK相比,大豆产量下降更为明显。上述研究表明,臭氧污染对农作物的生长具有显著影响,且大豆对O3的反应比冬小麦敏感。