城市污水一级强化处理工艺——高负荷生物吸附再生法的应用研究

根据理论分析提出生物吸附-沉淀-再生的城市污水处理工艺,即高负荷生物吸附再生法.该工艺对污染物去除的作用主要包括污泥的絮凝作用、吸附作用和生物代谢作用,而以前两者的作用为主.对城市污水的生产性试验研究结果表明,该工艺能够较大程度地提高SS、COD、SCOD和BOD等污染物的去除率,具有明显的处理效果,对于西北干旱缺水地区实现污水资源化是切实可行的方法.     

水稻秸秆生物炭对罗丹明B的吸附与降解

生物炭对污染物的吸附是生物炭环境效应研究的重要环节,而生物炭中的自由基对有机污染物降解行为的影响还没有得到应有的关注。以水稻秸秆为原材料,研究不同热解温度下制备的生物炭对罗丹明B的吸附和降解,通过荧光光谱法分析生物炭-罗丹明B体系反应前后上清液荧光光谱特性的变化来表征其中的降解现象。结果表明,在350℃和500℃生物炭-罗丹明B反应体系中,其上清液荧光光谱明显发生蓝移现象,表明该体系中存在着明显的降解现象。通过对这2个体系反应后生物炭固体颗粒的萃取来对降解作用进行定量分析,降解作用在这2个体系中所占的比例分别为28%和30%。水稻秸秆生物质炭对罗丹明B具有较好的吸附效果,Freundlich方程可以较好地描述水稻秸秆生物质炭对水中罗丹明B的吸附行为,固液比在3∶1 000时生物炭最大吸附量为3.33 mg·g-1。这表明在水稻秸秆生物炭-罗丹明B反应体系中,不仅存在吸附作用,还伴随降解作用。     

印染废水高标准排放组合工艺优化

为了实现印染废水的高标准排放,构建了生物吸附/MBBR/混凝沉淀池/硫铁自养反硝化/活性焦组合工艺,并对其进行了优化运行研究;考察了不同水力停留时间(HRT)和溶解氧(DO)对系统污染物去除的影响。结果表明:生物吸附池和MBBR池的HRT分别为1 h和10 h、DO分别为1 mg·L~(-1)和5 mg·L~(-1)的情况下,污染物的去除效果最佳;其中,COD的去除率达到98%;在最优条件下,组合工艺出水COD、NH4+-N、TP和TN浓度分别为16、0.56、0.32和1.39 mg·L~(-1),污水色度基本完全去除。该组合工艺实现了印染废水的高标准排放,为印染废水处理的工程应用提供了数据和技术支撑。     

低温下膜-生物活性炭工艺深度处理回用水的试验研究

开展低温下膜-生物活性炭工艺深度处理回用水的试验研究，探讨该工艺低温运行的可行性及作用机制。结果表明，采用HRT为3h的膜-生物活性炭反应器对回用水中有机物具有良好的去除效果，CODcr，UV254、UV410的去除率分别稳定在33％、35％、40％；对NH3-N的去除效果不明显，其平均去除率在15％左右，主要受原水浓度过高的影响。同时与其他工艺进行对比研究，结果表明，由于该工艺结合了膜分离、活性炭吸附、生物降解三者的综合作用而表现出明显的优势。     

生物碳和土壤性质对乙草胺吸附行为的影响

生物碳施加到土壤中可能会影响污染物的环境归趋,而吸附作用是其关键控制因素,为此,本研究考察了400、500和600℃下制备的玉米秸秆生物碳(分别记作CS400、CS500和CS600)和土壤性质对乙草胺吸附行为的影响.结果表明,生物碳和土壤对乙草胺的吸附等温线符合Freundlich模型(R2≥0.99).随着生物碳热解温度的升高(从CS400到CS600),生物碳吸附乙草胺的非线性指数n值减小且logKOC值增大,说明吸附非线性程度和吸附能力增强,这是因为生物碳炭化程度增强(H/C原子比减小),疏水性增强(O/C原子比减小)和比表面积增大而有利于对乙草胺的吸附,吸附机制以表面吸附为主(比如疏水作用、π-ρ EDA作用和孔填充作用).然而,土壤吸附乙草胺的n值(0.95)接近1.0,说明该吸附作用几乎是线性吸附,以分配作用机制为主.3种生物碳对乙草胺的吸附能力都高于土壤,特别是CS600对乙草胺的吸附能力(logKoc)比土壤及文献报道的土壤和沉积物高一个数量及以上,说明生物碳可能会有效保留土壤中的乙草胺而降低其迁移性.     

混凝-活性炭-膜工艺处理黄磷化工渗滤液的研究

采用混凝-活性炭-膜工艺对黄磷化工渗滤液进行处理,重点考察了该工艺对有机物的去除机制.实验结果表明,混凝剂硫酸铝的投加量为0.2g/L时,渗滤液中各污染物去除率较好;颗粒活性炭对渗滤液中有机物的吸附容量几乎不受渗滤液pH的影响,吸附等温线更符合修正的Freundlich模型,拟二级动力学模型能更好地定量描述有机物在颗粒活性炭上的吸附过程;膜处理进一步提高了剩余有机物和其他污染物的去除率.     

重金属离子对生物炭吸附水环境中雌激素的影响

以小麦秸秆为原料制备生物炭(BC),采用批量吸附实验研究BC对水环境中雌激素双酚A(BPA)、17α-乙炔基雌二醇(EE2)的吸附行为,并选用模型污染物菲作对比,探讨了重金属离子(Cu~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+))对BC吸附雌激素的影响和作用机制。结果表明:BC对污染物的最大吸附能力为菲BPAEE2,其主要吸附机制为疏水性作用、π—π电子供受体作用、孔隙填充作用等。在重金属离子存在条件下,BC对污染物的吸附明显降低,一方面是因为重金属离子与BC表面含氧官能团发生络合作用竞争吸附点位;另一方面是因为重金属离子可与周围水分子之间形成三维水合金属离子进行孔隙堵塞。Pb~(2+)对BC吸附能力的抑制作用最弱,这主要是因为Pb的水合离子半径最小,孔阻塞和竞争作用最弱。     

生物吸附-多级A/O-活性焦组合工艺对污水中氮磷及有机污染物的去除

利用生物吸附(biological absorption,AB)-多级缺氧/好氧(anaerobic/oxic,A/O)-活性焦滤池组合工艺对城市污水进行处理研究。结果表明:该组合工艺出水COD、TN、TP平均浓度为20、8.5、0.25 mg·L~(-1),对COD、TN、TP平均去除率为95%、76.5%、80%,3个工艺段对有机污染物的平均去除率分别为55%、26%、14%。其中生物吸附段主要去除粒径较大的颗粒态有机物,多级A/O段可以去除进水中53%左右溶解性有机物;活性焦滤池利用活性焦丰富的中孔结构有效吸附多级A/O出水中难生物降解的芳香类及环烷类有机物。该组合工艺能实现高标准出水、高效脱氮除磷、能源节约、资源回收,是具有良好应用前景的污水处理工艺。     

生物炭对双酚A和17α-乙炔基雌二醇在土壤中吸附的影响

研究了添加生物炭对土壤吸附双酚A(BPA)和17α-乙炔基雌二醇(EE2)的影响。结果表明:BPA和EE2在添加生物炭前后的土壤中的等温吸附线都能被Freundlich模型很好地拟合,所有等温吸附线都呈现出非线性(非线性参数n在0.40~0.79之间),且添加生物炭之后吸附参数KF显著增大。根据等温吸附线,在污染物的平衡浓度为0.01 mg·L-1时,添加4%生物炭后,BPA和EE2的土水分配系数(Kd)分别提高了2.6和3.0倍,此时生物炭对土壤吸附BPA和EE2的贡献度分别达到72.5%和88.5%。进一步研究发现,添加生物炭使土-水吸附系统的p H及溶解性有机质浓度(DOC)升高,这对污染物在土壤中的吸附分别表现为一定的抑制和促进作用。添加生物炭对土壤吸附EE2的促进效果优于BPA,这主要是由于EE2比BPA具有更强的疏水性。     

沸石生物联合吸附再生工艺参数优化研究

简述了沸石生物联合吸附再生工艺(ZCS工艺)的工艺原理,选取了影响沸石生物联合吸附再生工艺污水处理效果的影响因素,通过正交实验,优化了工艺的运行参数.在优化结果为泥龄(SRT)40 d、沸石投加量16.8 g/L、外回流比(R)1、内回流比(r)1、A池碳源投加比(m)0、吸附池溶解氧(DO吸)1 mh/L和O池溶解氧(DOO)2 mg/L的条件下稳定运行后,出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级B标准的要求.     

核桃壳生物炭小球对雌激素污染物的吸附机制

为探究生物炭小球对雌激素污染物的吸附机制,以农业废弃物核桃壳为原材料,在400℃下热解碳化制备生物炭,与黏土、碳酸氢钠、硅酸钠混合制备生物炭小球。采用ESEM观察、比表面积测定、红外光谱对其表面结构和组成进行表征,并将其用于对雌酮(E1)、雌二醇(E2)和雌三醇(E3)的吸附去除研究。分别考察了吸附时间、溶液pH、生物炭小球投加量以及雌激素初始浓度对吸附效果的影响,并通过颗粒内扩散、等温吸附、吸附动力学探讨其吸附机制。结果表明:生物炭小球对雌激素的吸附平衡时间为15 min;投加量为1 g、pH为5、初始浓度为2 500μg·L-1时平衡吸附量最大;颗粒内扩散模型研究结果表明吸附机制包括分配作用和表面吸附;准二级动力学可较好地描述生物炭小球对雌激素的吸附过程;生物炭小球对雌激素的吸附过程符合Freundlich等温吸附模型。所制备的生物炭小球对雌激素污染物具有较好的去除效果,在环境治理方面具有一定的应用前景。     

腈纶染色废水处理工艺的探索

腈纶染色废水中含有对微生物有毒害作用及难以生物降解的物质,目前尚无成熟的治理经验,为此对该废水的治理工艺进行了探索。在测定废水的耗氧速率、COD_(30)及进行生化、化学混凝沉淀、活性炭吸附处理小试的基础上,建议废水的处理工艺如下:废水先经生化处理以去除绝大部分生物可降解的有机组分,然后再用活性炭进行吸附,以除去残剩的有机污染物。经上述生化加物化处理后,出水可达排放标准。     

ABR-生物滴滤池组合工艺处理农村生活污水

采用ABR-生物滴滤池组合工艺,研究在水力停留时间为3 d、滴滤池水力负荷为5 m3/（m2·d）的条件下,组合工艺对生活污水中主要污染物的去除效果、滴滤池内部污染物浓度变化和微生物的沿程分布规律。实验结果表明,组合工艺对COD、TN、NH＋4-N和TP的平均去除率分别可达73%、32%、58%和30%;滴滤池内各层污染物浓度除TP在中层略有升高外,其余均沿程逐渐降低。滴滤池底层对各种污染物的去除能力均较强,原因是果壳活性炭填料较强的截留吸附能力以及底层微生物优势菌属较好的降解作用。总氮的去除依靠滴滤池内填料的物理化学作用和微生物同步硝化反硝化作用,其中微生物作用约占60%,成为脱氮的主要途径。     

沸石强化A/O生物脱氮工艺中有机污染物的降解作用研究

拉曼光谱、TOC和UV254测试结果显示,在沸石强化A/O生物脱氮-同步化学除磷工艺中,城市污水中的溶解性和非溶解性有机污染物易被含沸石活性污泥吸附,由于含沸石活性污泥的异养菌较常规A/O生物脱氮工艺污泥的异养菌高数倍至55倍,其有机污染物的生物降解能力得到改善,COD去除率维持在90%左右,0.22 μm膜过滤液TOC去除率接近97%,0.45 μm滤纸过滤液TOC去除率达到92%,并使包括一些难降解有机物在内的有机污染物得到进一步降解.     

钢渣过滤工艺处理印染废水实验研究

钢渣具有多孔、吸附能力强的特点,可以将其作为填料设计成钢渣过滤反应器放到生化处理之后.研究结果表明,实验水样采用水解酸化-生物接触氧化-钢渣过滤工艺,可使印染废水出水达到国家《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-92)Ⅱ级标准.     

白龙港水质净化厂污水化学-生物联合絮凝试验研究

为有效降低污水对长江人海口的污染,针对白龙港水质净化厂的水质状况,采用化学-生物联合絮凝工艺,对污水处理效果进行了研究,结果表明,与单独生物絮凝吸附工艺相比,化学-生物联合絮凝吸附工艺可以承受更高的水力负荷,并可节省部分药剂消耗量和污泥处理成本.     

化学混凝-两级BAF工艺处理低温城市污水中试研究

以大庆东城污水处理厂进水为实验原水,采用化学混凝-两级曝气生物滤池(BAF)组合工艺进行现场中试研究(12 m3/d),重点考察了在化学混凝的强化作用下,曝气生物滤池工艺对低温城市污水中有机物、氮和磷等污染物的净化效能。实验结果表明,单独采用两级曝气生物滤池工艺,当原水COD、NH3-N、TN和TP的平均浓度分别为45...     

生物修复中的酶学技术研究与展望

随着对活性污泥工艺和废水除污技术的不断了解，开发不同的策略来研究这些污染物的降解已成为必要，其中酶技术越来越受到人们的关注。作者简单介绍了生物补救技术的研究现状及存在的一些问题，详细介绍了酶在生物除污、生物打浆、生物漂白、生物浸矿过程中的最新发展，并对该领域作了展望。     

生物吸附重金属的研究进展

从生物吸附的概念、吸附重金属的机理、吸附剂的种类以及生物细胞的固定化、生物吸附工艺过程等方面进行了综述，同时阐述了生物吸附重金属的技术研究进展和应用前景展望。     

生物滤塔-人工湿地组合工艺对农村生活污水净化效果研究

采用厌氧/射流充氧生物滤塔/人工湿地组合工艺处理农村生活污水,考察了组合工艺及其各处理单元对污染物去除的贡献率。在实验室进行了小试,实验结果表明：该组合工艺对污染物具有较好的去除效果,在稳定工况下,组合工艺对COD、NH4＋-N、TN和TP的平均去除率分别为85.4%、74.5%、75.9%和78.3%。生物滤塔能有效...