环境水体微污染有机物及其去除技术研究进展

水体有机污染物因其生物毒性对人体健康和生态环境造成了严重的危害。随着环保技术的发展,高浓度有机污染物已得到很好的去除。检测水平的不断提高使微量有机污染物日益受到广泛关注。为了深入地研究微污染有机物及其去除技术,对微污染有机物的种类、性质和危害进行了详细阐述,并综述了国内外生物法、膜处理技术、高级氧化技术、吸附技术对微污染有机物的去除效果,总结了各种技术的优缺点。     

沸石联合微生物固定化去除微污染水体中氨氮的研究

将沸石联合经过驯化的活性污泥微生物固定化,通过静态实验.考察了不同粒径沸石及不同组分固定化方法对沸石联合微生物固定化去除氨氮的影响;通过动态实验,考察了沸石联合微生物固定化去除微污染水体中低浓度氨氮的机制.结果表明,活性污泥经过16 d的驯化,氨氮去除率为90%以上;沸石吸附氨氮为快速吸附,粒径<0.5 mm的沸石的吸附容量明显大于其他粒径的沸石;不同组分固定化小球对氨氮的去除效率不同,各组分均有贡献,吸附容量依次为:沸石固定化小球>沸石联合微生物固定化小球>微生物固定化小球;沸石联合微生物固定化去除微污染水体中低浓度氨氮可分为4个阶段,即沸石吸附阶段、吸附饱和及微生物适应阶段、硝化作用明显加强和沸石部分再生阶段、微生物作用良好和沸石进一步再生阶段,最终沸石吸附与生物再生处于良好的动态平衡中,氨氮去除率达到60%左右.     

PRB技术同步去除地下水中硝酸盐和镉

为评估可渗透反应墙(PRB)技术同步去除复合污染地下水中硝酸盐和重金属的可行性,选取蛭石、活性炭、固定化微生物为PRB反应介质,采用批实验和柱实验在不同填装方式及不同水力停留时间等条件下,考察PRB技术对硝酸盐和Cd2+的同步去除效果。结果表明：PRB介质为蛭石或活性炭与固定化微生物组合型填料时,Cd2+对PRB去除复合污染水体中的硝酸盐影响甚微,可实现高效的同步去除;当进水NO3-N浓度为50 mg·L-1、Cd2+浓度为10 mg·L-1时,活性炭与固定化微生物的组合型反应介质对NO3-N和Cd2+去除率分别可达93.13%和95.80%,蛭石与固定化微生物的组合型反应介质对NO3-N和Cd2+去除率分别可达92.70%和99.50%,经处理后的水质可达到地下水Ⅲ级质量标准(GB/T 14848-2017)。以蛭石+固定化微生物、活性炭+固定化微生物作为反应介质的PRB技术可以实现NO3-N和Cd2+的同步去除,该技术可应用于处理硝酸盐和重金属复合污染地下水。     

降解菌对堆肥中多环芳烃降解作用的研究

通过在堆肥中加人经过驯化的降解菌这种土壤有机污染生物修复技术，对堆肥中多环芳烃的浓度变化进行监测，从而了解降解菌对堆肥中多环芳烃的降解作用。实验结果表明，降解菌的加人能明显地提高多环芳烃的降解率，本次实验中，菲、芴的去除率提高了25％左右，芘的去除率提高了约45％。     

聚合氯化铝铁去除微污染水体中藻类的研究

以聚合氯化铝铁(PAFC)为絮凝剂,H2O2为预氧化剂,用正交实验研究了PAFC处理微污染水体中藻类和降低浊度,得出正交实验中各因素的主次关系及对除藻和除浊度的影响,研究表明,ρPAFC是影响除藻和除浊度的重要因素.在最佳处理条件,即ρPAFC为20 mg/L,ρH2O2为6 mg/L,pH为7,搅拌时间为4 min,能使水体中藻细胞街度从9.4×107 cells/L降至3.16×106 cells/L,除藻率为96.6%,浊度降至0.70 NTU,除浊度率达93.0%.     

土壤气相抽提去除土壤中汽油烃污染物柱试验研究

原位处理土壤石油污染对于土壤和地下水的有机污染控制具有极其重要的现实意义.通过砂土柱试验研究了原位物理通风的主要工艺形式及运行参数,并初步分析了汽油烃在砂土柱中的迁移和通风去除机制.结果表明,顶部真空抽提与底部注气两种通风方式相比,顶部真空抽提效果较好,砂土柱汽油烃初始质量浓度为2.937 mg/g时,经过104.5 h通风,砂土柱中汽油烃去除率达80.49%.土壤汽油烃初始浓度影响其在土壤中的迁移和去除,土壤汽油烃初始浓度越大,相同通风条件下,物理通风方法去除土壤中挥发性有机物的效率越低.通风及通风方式对砂土中的汽油烃的去除影响很大,连续通风可在砂土柱中形成稳定的负压环境,在汽油烃初始质量浓度为35.730 mg/g时,连续真空抽提264 h,砂土柱中的汽油烃平均去除率达89.29%;间歇通风在砂土柱中形成的负压环境不稳定,但也可以去除砂土柱中的汽油烃.初步分析认为,汽油烃存在负压作用下的向上挥发和重力作用下的向下迁移两个过程,其综合作用的结果导致汽油烃在砂土柱中的分布状况.     

生物铁法去除维生素B1生产废水中COD的试验研究

生物铁法是一种新型的强化活性污泥法,处理高浓度、难生物降解维生素B1生产废水具有很大的优势.当进水COD浓度维持在8000 mg/L时,COD的去除率可达94%以上,比普通活性污泥法高出9.7%.生物铁法污泥絮凝沉淀效果好,能保证系统有较高浓度的回流污泥,从而使曝气池的污泥浓度得到提高,COD的去除率也会相应地提高.     

微生物固定化技术对微污染水源水脱氮的试验研究

针对微污染水源水贫营养和低碳源的特点,利用固定化微生物技术将异养硝化菌(WGX8、WGX18)、好氧反硝化菌(HF3、HF7)固定于自制悬浮纤维海绵球型填料上,研究了贫营养及好氧条件下水源水的生物脱氮过程.试验结果表明,在原水总氮2.7 mg/L、氨氮1.3 mg/L以及控制水温25 ℃、溶解氧3～4 mg/L条件下,经过19 d的连续运行,构建的生物膜系统对水中氨氮的去除率达到了100%,总氮去除率最高达到52%,处理效果稳定.     

动电技术去除城市污泥中Pb的试验研究

以福州快安污水处理厂的污泥为研究对象,通过3种电压梯度0.5、1.0和1.5 V/cm的系列试验得出：污泥中Pb的动电去除率均沿动电电流方向逐渐减低,其中1#点总去除率最高,对应3种电压梯度分别为：18.2％、27.4％和28.3％;动电处理后污泥中残余Pb量分别为267.1、237.0和234.1 mg/kg干污泥,处理后污泥的Pb含量达到农用标准,同时动电处理后污泥的有机质含量没有发生明显变化,这保证了处理后的污泥仍具有农业利用的价值。     

微曝气阻隔技术处理污染场地土壤气中苯的研究

以北京某焦化厂苯精制车间废弃场地为研究对象,挖开10m×10m×4m的污染土基坑作为风险管控区,并进行微曝气阻隔技术处理,以期实现风险管控区的土壤气苯污染管控。结果表明,不曝气时,土壤中微生物主要为厌氧微生物。曝气1次不足以改变深层土壤的厌氧状态,对浅层土壤而言无法达到好氧微生物所需的足够O2,使得苯既不能被厌氧降解也不能被好氧降解,反而因扰动作用加速了苯的逸出,使得苯含量不减反增。再曝气3次后,各土层O2含量均大幅增加,污染土层中苯质量浓度降至0.79mg/m3,而清洁土层中苯质量浓度全部降到了0.22mg/m3以下,能够满足《污染场地挥发性有机物调查与风险评估技术导则》(DB11/T 1278—2015)土壤气中苯的筛选值(3.95mg/m3)。     

饮用水除砷技术研究进展

饮用水中的砷对人体健康危害很大。介绍了从饮用水中去除砷的各种方法,总结了目前除砷技术存在的不足,指出混凝微滤工艺具有除砷效率高、能耗低、操作简单等优点,应成为今后饮用水除砷技术的发展方向。     

紫外光去除水中微量甲苯的研究

紫外光（UV）去除水中微量甲苯（＜10mg/L)可以用一级动力学方程描述。pH为7时，去除速率常数k为0.453h^-1，半衰期为1.53h；在pH为5－9的范围内，速率常数和半衰期变化不大。利用气相色谱－质谱联用仪测定了甲苯的降解产物，讨论了甲苯降解的机理。测定了甲苯降解过程中溶解氧化的变化和pH的作用。     

CAS-BT复合反应器同步脱氮除磷试验研究

在CAST反应器中引入自制悬浮填料,构成了CAS-BT复合反应器,采用人工配制废水,对其同步脱氮除磷效果进行了试验研究.试验结果表明,当TN为178.05 mg/L、TP为28.32 mg/L时,CAS-BT工艺取得了很好的同步脱氮除磷效果,TN和TP的去除率分别达到97.55%和98.10%.进行同步脱氮除磷时,CAS-BT比其他的水处理工艺更具优势.     

丝绸厂汰头废水除磷试验研究

针对丝绸厂汰头废水高有机物浓度高氮磷的特点,对该废水的化学除磷工艺及生物化学组合除磷工艺的除磷效能进行了对比研究,考察了有机负荷、运行工况、工艺组合、药剂种类和投加量等对除磷效能的影响.试验结果表明:对汰头废水采用厌氧-生物除磷-生物脱氮-化学除磷组合工艺除磷经济高效,当生物除磷SBBR工艺单元有机负荷为3 kgBOD5/m3·d,运行工况为进水0.5 h-厌氧2 h-曝气4 h-沉淀1 h-排水0.5 h,化学除磷工艺单元投加60 mg/L聚合氯化铝(PAC)时,可使COD及PO3-4分别为10 000 mg/L和114 mg/L的进水,出水COD及PO3-4分别为93 mg/L和0.23 mg/L;总ηCOD91.5%,ηPO3-4为99.8%.其中生物除磷工艺单元承担的ηPO3-4为75%;化学除磷工艺单元承担的ηPO3-4为24.8%.     

原位柱撑改性膨润土在微污染饮用水除磷中的应用研究

利用Al3+离子较易水解聚合的性质,微波辅助合成了keggin Al₁₃原位柱撑改性膨润土(PMCs),并探究了其对微污染饮用水中磷元素的去除作用,研究表明,PMCs对磷的混凝和去除作用优于原土、工业 PAC和传统的柱撑改性膨润土(CPMCs);影响除磷效果的主要因素有：搅拌时间、搅拌速度、水样的pH值以及初始浓度等,其最佳除磷条件是：在500 mL 10 mg/L含磷水样中加入1.5 g改性膨润土,搅拌速度为180 r/min,搅拌时间为5 h,水样pH为6～8。     

典型南方水源溶解性有机物荧光特性变化与去除

于2014年4-9月,研究我国一典型南方水源溶解性有机物(DOM)的荧光特性变化与去除情况,同时分析了DOM荧光组分与三氯乙醛生成势(CHFP)的相关性。结果表明,该水源DOM主要以芳香性蛋白质类物质组成,溶解性微生物代谢产物类物质、富里酸类物质和腐殖酸类物质含量逐渐增加;5个荧光区域的积分体积(ΦⅠ,n、ΦⅡ,n、ΦⅢ,n、ΦⅣ,n和ΦⅤ,n)所占总体积(ΦT,n)平均比例依次为:13.55%、27.53%、25.00%、16.02%和17.91%;原水DOM的CHFP范围为27.06~81.20μg/L,平均值为46.60μg/L,三氯乙醛(CH)前体物含量与水体中溶解性微生物代谢产物类物质相关性最好;与常规处理工艺相比,O3/BAC深度处理工艺对于溶解性微生物代谢产物类物质的去除率大幅提高,更有利于CH的控制。     

臭氧-生物活性炭工艺对饮用水中邻苯二甲酸酯类的去除中试研究

以嘉陵江源水的自来水厂滤后水为研究对象,在中试规模上研究了臭氧-生物活性炭工艺对饮用水中微量邻苯二甲酸酯（又称为酞酸酯,phthalate esters,PAEs）的去除效果。选择邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）、邻苯二甲酸二辛酯（DOP）为目标物质。研...     

臭氧-生物沸石处理有机微污染水研究

研究了臭氧氧化、生物过滤、沸石吸附对微污染水中有机物的不同处理效果和组合工艺的竞争、协同效果。结果表明:对于CODMn为6.30～7.20 mg/L的原水,在臭氧投加量为2.1 mg/L,接触时间为15 min时,CODMn的去除率可达10.8%;沸石吸附对CODMn的平均去除率为11.5%,生物沸石对CODMn的平均去除率为32.3%。臭氧-沸石工艺的CODMn平均去除率为15.6%,小于工艺组成单元的单独去除率的加和,各单元在有机物处理上存在竞争关系。臭氧-生物沸石工艺的CODMn平均去除率为45.5%,大于臭氧氧化和生物过滤独立单元去除率的加和,各单元之间为协同作用关系,因此宜采用臭氧-生物沸石工艺处理有机微污染水体。