电絮凝-气浮-砂滤组合工艺除氟

为了有效去除水中的氟离子,对电絮凝-气浮-砂滤组合工艺除氟(F-)离子进行了研究。详细考察了电压、电絮凝停留时间和初始F-离子浓度等参数对除F-离子效率的影响。结果表明:当初始F-离子浓度为1.50 mg/L,停留时间为10 min,电压为15 V条件下,出水F-离子浓度为0.92 mg/L;当初始F-离子浓度为2.5 mg/L,停留时间为15 min,电压15 V条件下,出水F-离子浓度为0.98 mg/L。用Al-Ferron逐时络合比色法表征了电絮凝和气浮单元出水中铝形态随时间的变化。结果显示:电絮凝出水Ala含量随时间增加迅速降低到5%以下,电絮凝和气浮单元出水Alb含量均占到50%以上,Alc含量均随时间增加而增加。     

微生物燃料电池法测BOD影响因素研究

以双室无介体微生物燃料电池构建了BOD检测系统,研究了阴极流量、有机物浓度(BOD)及阳极流量的变化对系统响应信号(电池电压)的影响,并考察了系统响应信号与BOD浓度的对应关系。结果表明:阴极流量在1.5～5mL/min时,阴极流量变化对响应信号具有显著的影响,且响应信号随阴极流量增大而增大;当阴极流量由5 mL/min增加到10 mL/min时,阴极流量变化对响应信号影响不显著。BOD浓度在10～150 mg/L时,响应信号随底物浓度增加而升高,而BOD浓度大于150 mg/L时,BOD浓度变化对响应信号没有显著影响。当BOD浓度较高时,阳极流量变化对响应信号影响不大,但当BOD浓度较低时,阳极流量变化对响应信号有显著影响,且响应信号随阳极流量增大而增加。电池稳态电压与BOD浓度在10～150 mg/L范围内成指数衰减关系,而电池电压的初始变化速率与BOD浓度在50～200 mg/L范围有线性响应。     

工艺条件对磷回收过程中鸟粪石沉淀颗粒粒径的影响

在鸟粪石沉淀法回收废水中磷的过程中,鸟粪石颗粒的大小将直接影响其沉淀的速率,进而影响鸟粪石的沉淀效果和磷的回收率。本文采用激光粒度分析仪测定鸟粪石的平均粒径,详细考察在小型连续搅拌反应-沉淀磷回收装置中不同的工艺条件下鸟粪石颗粒粒径的变化规律,并结合Stokes公式计算鸟粪石颗粒在废水出口处的沉降速率,为沉淀池的设计提供参考依据。结果表明:鸟粪石的平均粒径在12～25μm之间,沉降速率在5.46×10-5～2.37×10-4m/s之间。随着反应室水力停留时间的延长,鸟粪石颗粒的粒径逐渐增大,当停留时间超过18 min时,颗粒的粒径基本不变;随着沉淀室水力停留时间的延长,鸟粪石颗粒的平均粒径缓慢增大,当停留时间超过70 min后颗粒粒径的变化不大;鸟粪石颗粒的平均粒径在一定程度上受废水中磷初始浓度变化的影响,在磷初始浓度为62～128 mg/L时颗粒的粒径变化不大,当磷浓度为496 mg/L时粒径有较大增加,此时鸟粪石颗粒的沉降速率也大幅度增加;鸟粪石颗粒的平均粒径受pH值的影响不大;随氮磷摩尔比的增大,鸟粪石颗粒的平均粒径略有增加;随镁磷摩尔比的增大,鸟粪石颗粒的平均粒径逐渐减小,沉降速率则有明显的下降。     

序批式反应器生物强化处理苯酚废水的研究

将4株高效苯酚分解菌湿菌体分3批投加于序批式反应器(SBR),对活性污泥进行生物强化试验,分析活性污泥状态与性能变化,测定生物强化后对苯酚的降解能力.结果表明,随着生物强化过程的进行,沉降性能改善,污泥颗粒化趋势明显;生物强化后,活性污泥对苯酚降解能力、降解速率及对苯酚的耐受性明显提高:苯酚质量浓度为730～960mg/L时,苯酚完全降解时间可由正常的6h缩短至2h;6h内可完全降解苯酚的质量浓度由原来的880mg/L提高到2080mg/L,处理能力提高了1.36倍;当进水苯酚质量浓度增加到2400mg/L时,6h内污泥对苯酚的降解率仍达到60.1%.     

苯酚对活性污泥硝化与反硝化动力学的影响

通过批次试验,研究苯酚与活性污泥缺氧和好氧接触对微生物硝化和反硝化作用的影响。结果表明:(1)苯酚对缺氧2h后的活性污泥硝化有抑制作用,且苯酚浓度越高,抑制作用越强。当苯酚浓度较低时对自养菌的最大比氨氧化速率(AUR)的抑制作用能用竞争性抑制Monod方程拟合,半数抑制质量浓度(IC50)为19.2mg/L。(2)苯酚对直接曝气的活性污泥比对缺氧接触2h后再曝气的活性污泥的硝化抑制作用更强,当苯酚从0mg/L增加到10.0mg/L,AUR由2.51mg/(L·h)降至0.36mg/(L·h),且在10.0mg/L时,硝化抑制率(IR)高达85.7%。(3)苯酚的抑制效应随着缺氧时间延长而逐渐降低。当苯酚为10.0mg/L时,直接曝气的活性污泥受到的硝化抑制最强,IR为85.8%,并在缺氧4h后IR降为0。(4)当碳源充足时,活性污泥的反硝化菌对苯酚的耐受力较强,苯酚对活性污泥的反硝化过程没有影响,微生物的反硝化速率(NUR)维持在5.279～5.308mmol/(mg·h)。     

Cl-对电化学氧化垃圾渗滤液效率的影响

研究了不同Cl-浓度对高浓度氨氮垃圾渗滤液的电化学氧化效率,重点考察了Cl-质量浓度(2 450、5 000、7 000、9 000mg/L)对电解过程中的电解速率、电流效率、氨氮能耗以及三氯甲烷生成的影响.结果表明:在Cl-质量浓度为5 000 mg/L时,电解6h,氨氮平均电解速率为7.0 mg/(L·min),COD平均电解速率为4.4mg/(L·min),氨氮的氧化去除要先于COD的氧化去除;随着Cl-浓度增加,电流效率逐渐增加,但Cl-质量浓度大于5 000 mg/L时,电流效率开始减缓,在Cl-质量浓度为5 000 mg/L时,电流效率为45.23％.能耗分析表明,随着Cl-浓度增加,氨氮能耗逐渐降低,在Cl-质量浓度为5 000 mg/L提高到9 000 mg/L时,氨氮能耗从0.09 (kW· h)/g左右降低到0.075 (kW· h)/g.考察不同Cl-浓度下三氯甲烷生成情况表明,随着Cl-浓度增加,三氯甲烷浓度逐渐增加,在Cl-质量浓度为9 000 mg/L时,电解6h后三氯甲烷质量浓度增加至0.722 mg/L,生成速率为2.0μg/(L·min),且三氯甲烷生成速率随着Cl-浓度的增加而增加.     

负载型纳米TiO2光催化降解水中微量溶解性间二甲苯

以高压汞灯为光源，采用浸涂-烧结法制备的负载型纳米TiO2作为光催化剂，通过对水中微量溶解性间二甲苯的光催化氧化过程的研究表明，初始浓度在6.68-17.36mg/L的范围内，间二甲苯的光催化反应遵循表观一级反应动力学规律。反应的表观速率常数随溶液初始浓度的增大而减小，半衰期则随初始浓度的增大而增加，经1.5h反应后，溶液中间二甲苯的去除率从17.36mg/L的54.44%增加到6.68mg/L的75.90%。     

用于CO2捕集的Mg(OH)2粉末溶解速率

氢氧化镁是一种正在研究的用于脱除烟气中低浓度CO2的化学吸收剂。为了掌握工业用氢氧化镁粉末的溶解速率,利用缓冲溶液,在不改变溶液体积的情况下对不同悬浊液浓度、溶液温度、溶液pH值和搅拌速率情况下的氢氧化镁粉末溶解速率进行了研究。提高悬浊液浓度、提高溶液温度、降低溶液pH值和提高搅拌速率均能增大氢氧化镁的溶解速率。悬浊液浓度从0.1 mol/L增加到1 mol/L时,溶解速率增大了2.2倍;温度从23℃增加到52℃时,溶解速率增大了4.3～9.5倍;pH值从9.8降低到6.6时,溶解速率增大了78～225倍;搅拌速率从350 r/min增加到700 r/min时,溶解速率增大了1～2倍。     

用于CO2捕集的Mg（OH）2粉末溶解速率

氢氧化镁是一种正在研究的用于脱除烟气中低浓度CO2的化学吸收剂。为了掌握工业用氢氧化镁粉末的溶解速率,利用缓冲溶液,在不改变溶液体积的情况下对不同悬浊液浓度、溶液温度、溶液pH值和搅拌速率情况下的氢氧化镁粉末溶解速率进行了研究。提高悬浊液浓度、提高溶液温度、降低溶液pH值和提高搅拌速率均能增大氢氧化镁的溶解速率。悬浊液浓度从0.1 mol/L增加到1 mol/L时,溶解速率增大了2.2倍;温度从23℃增加到52℃时,溶解速率增大了4.3～9.5倍;pH值从9.8降低到6.6时,溶解速率增大了78～225倍;搅拌速率从350 r/min增加到700 r/min时,溶解速率增大了1～2倍。     

金霉素在活性污泥上的吸附行为

通过批次实验考察了活性污泥对金霉素（chlortetracycline,CTC）的吸附特性,研究了包括吸附平衡时间、污泥浓度（MLSS）、温度以及pH值对吸附的影响。结果表明,CTC在活性污泥上的吸附是一个快速的过程,5 min可达到平衡吸附量的90%以上,6 h达到吸附平衡;CTC的总去除率随着MLSS浓度的增加而增大,而污泥单位吸附量却随之减少,当CTC初始浓度为500 μg/L,MLSS浓度从1 000 mg/L增至8 000 mg/L时,吸附平衡时CTC的总去除率从30.97%上升至60.42%,而污泥单位吸附量则从151 326.70 μg/kg下降至37 530.98 μg/kg;在10、20、30℃条件下,吸附较好地符合Freundlich等温吸附模型和线性分配吸附模型,K_d值依次为190.93、162.32和121.08 L/kg;热力学数据表明,CTC在污泥上的吸附为放热过程,低温有利于吸附的进行;当pH值介于3~11之间时,CTC在污泥上的吸附量随着pH值的增加而减少。     

1,1-二氯乙烯降解菌的分离鉴定及降解特性

从好氧活性污泥中分离得到一株能以1,1-二氯乙烯(1,1-DCE)作为惟一碳源和能源生长的革兰氏阴性菌株D-B,经鉴定属于产碱杆菌属(Alcaligenessp.)。当维持菌株D-B浓度一定时,1,1-DCE的去除率随着1,1-DCE浓度的增大先增加后降低,且降解过程主要发生在加入1,1-DCE后的3~5 h内。当1,1-DCE的初始浓度为300μg/L时去除率达到最大值85.32%。菌株D-B对1,1-DCE的降解符合Monod方程,饱和常数Ks=21.96 mg/L,1,1-DCE的最大比基质降解速率Vmax=50.76 mg/(L.h)。     

A/O-MBR中硝化活性污泥的富集及其对氧氟沙星的降解作用

采用A/O-MBR系统,逐步提高进水氨氮浓度富集了硝化活性污泥(NAS),在此基础上,考察了COD、烯丙基硫脲(ATU)、氨氮初始浓度及氨氧化速率对NAS降解氧氟沙星(OFL)的影响。结果表明:富集的NAS的氨氧化速率达到了20 mg/(g SS·h)以上,对OFL具有明显降解作用;ATU存在条件下,COD对OFL的去除作用没有影响;提高初始氨氮浓度和NAS氨氧化速率均可以提高OFL降解量;初始氨氮浓度由50 mg/提升至150 mg/L时,OFL降解量由67.26μg/g提高到82.11μg/g;氨氧化速率由小于2.5 mg/(g SS·h)提升至大于20 mg/(g SS·h)时,OFL降解量由30.71μg/g提高到75.16μg/g。     

用驯化的活性污泥强化修复氯酚污染土壤的试验

以接种驯化的活性污泥为生物强化手段,通过摇瓶反应模拟生物泥浆反应器的运行,研究了受氯酚污染土壤的修复特性。结果表明,接种驯化的活性污泥可以大大加快邻氯苯酚（2-CP）的降解速率,对2-CP初始污染浓度为500 mg/kg干土的土壤,接种1%活性污泥 （w∶w）后反应11 h降解率即可达到96.4%。最适的反应条件为：活性污泥接种量1%,水土比2∶1,温度25 ℃,摇床转速200 r/min。2-CP的降解符合表观一级动力学方程;且当初始浓度为50～500 mg/kg干土时,2-CP降解速率常数随着初始浓度的增大而减小。     

负载型纳米TiO2光催化降解水中微量溶解性间二甲苯

以高压汞灯为光源 ,采用浸涂 -烧结法制备的负载型纳米TiO2 作为光催化剂 ,通过对水中微量溶解性间二甲苯的光催化氧化过程的研究表明 ,初始浓度在 6 .6 8— 17.36mg/L的范围内 ,间二甲苯的光催化反应遵循表观一级反应动力学规律 ,反应的表观速率常数随溶液初始浓度的增大而减小 ,半衰期则随初始浓度的增大而增加 ,经 1.5h反应后 ,溶液中间二甲苯的去除率从 17.36mg/L的 5 4 .4 4 %增加到 6 .6 8mg/L的 75 .90 %。     

电絮凝过程处理含铬废水的工艺及机理

以六价铬废水为处理对象,采用电絮凝过程研究了槽电压、初始浓度、初始pH值、电极材料等工艺参数对电絮凝过程分离Cr(Ⅵ)离子效率的影响机理。结果表明,采用Fe/Fe电极,对初始浓度为105 mg/L的Cr(Ⅵ)离子废水,最优槽电压为4 V,初始pH值为6,电解60 min,去除率可达到98.84%。Cr(Ⅵ)的去除率随着槽电压的升高而增大,随着初始浓度以及初始pH值的增加而减小。研究发现,初始pH值决定电絮凝过程中Cr(Ⅵ)的主要去除方式,在偏中性范围内Cr(Ⅵ)主要通过絮体吸附作用去除。对不同电极材料的电絮凝过程电解产生的絮体进行了初步分析,结果表明,絮体成分因电极不同而异,不同絮体对重金属离子吸附能力的差异也较大。     

基于絮体生长特性和体系稳定性的海水混凝过程

以三氯化铁和聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)为主要原料,制备PFC-PDMDAAC复合絮凝剂,分析其形貌特征,考察对海水的絮凝效果,并监测絮凝过程中絮体聚集变化、动态沉降及不同温度下絮凝程度的变化规律.结果表明,PFC-PDMDAAC的长链枝权状结构使其具有较好的除浊效果;当投加量从1×10-5mol/L增加到2×10-4 mol/L,体系中絮体平均粒径从5.92 μm增大至53.7 μm,粒径变化速率从65.5133 μm/min增加到5 385.66 μm/min;絮凝指数FI受海水温度的影响很大,温度越低,FI曲线上升越缓慢;与未投絮凝剂、投加PFC相比,投加PFC-PDMDAAC的海水体系具有较大的稳定动力学参数.通过定量分析絮体平均粒径、粒径变化速率、絮凝指数FI及稳定动力学参数等,从絮体特性和体系稳定动力学角度为监测混凝过程提供参考.     

A/O-MBR中MLSS浓度对污泥性能及膜通量的影响

采用国产聚丙烯中空纤维帘式膜组件,进行了A/O-MBR系统处理生活污水的实验研究,主要探讨了系统中污泥浓度(MLSS)与膜通量变化过程的关系。实验结果表明,MLSS由3 805 mg/L升高到6 912 mg/L时,污泥混合液胞外聚合物(EPS)由43 mg/g VSS增加到81 mg/g VSS,EPS中多糖与蛋白质的比例从0.87增加到1.08。同时,污泥相对疏水性(RH)的降低与Zeta电位的升高也在一定程度上共同促进了膜污染速率的上升。实验条件下,当运行时间为60 d左右,MLSS升高至6 200 mg/L时,跨膜压差上升迅速,膜组件清洗周期由初始的22 d缩短为11 d。A/O-MBR中由于MLSS浓度变化而导致的活性污泥混合液特性的变化,是影响膜通量变化的重要原因。     

一株苯胺降解菌的分离及其降解特性

从某城市生活污水处理厂曝气池的活性污泥中分离出一株以苯胺为唯一碳源和氮源的高效降解菌Z1。通过16S r DNA基因序列分析,初步鉴定菌株。结果表明,菌株Z1为假单胞菌(Pseudomonas sp.)。该菌株最适生长和降解条件为p H 6.0~8.0、30℃、盐度0.1%~1.0%。在此条件下,16 h内能够将400 mg/L的苯胺降解完全,且当苯胺初始浓度为1 300 mg/L时,苯胺的最大降解速率为41.4 mg/(L·h),32 h内降解率达到98%。菌株对苯胺的最大耐受浓度为1 800mg/L。当苯胺和苯酚共存时,苯胺的降解效果随着苯酚浓度的增大而减小,当苯酚浓度达到370 mg/L时,Z1无法降解苯胺。添加氯化铵做外加氮源能解决高浓度苯酚和苯胺共降解的问题。在苯胺降解过程中大约有43%苯胺态氮转化成氨氮释放到环境中。     

壳聚糖/纳米CdS复合颗粒可见光光催化降解猩红B动力学研究

采用仿生矿化法制备了壳聚糖/纳米CdS复合颗粒光催化剂,并用于可见光光催化降解猩红B染料模拟废水,研究了猩红B初始浓度、pH、催化剂投加量和催化剂重复使用次数等因素对猩红B光催化降解的影响.X射线衍射(XRD)分析表明,壳聚糖能有效负载CdS纳米微晶.采用Langmuir-Hinshelwood模型描述壳聚糖/纳米CdS复合颗粒可见光光催化降解猩红B反应动力学行为,在猩红B初始质量浓度较低(≤20 mg/L)时,光催化降解过程符合假一级动力学方程.降低猩红B初始浓度和溶液pH都可显著增大光催化降解速率常数;催化剂投加量小于0.7 g/L时,光催化降解速率随其增加而增大,但催化剂投加量过大会使光催化降解速率减小;催化剂重复使用第5次时,猩红B光催化降解速率常数仍为第1次使用时的63.4%.     

RPB-O3/H2O2法处理硝基苯模拟废水

在超重力场中,研究了硝基苯模拟废水的臭氧/双氧水(O3/H2O2)法处理效果,考察了超重力因子β、H2O2浓度、初始p H、液体流量及处理时间等因素对硝基苯去除率的影响。结果表明,硝基苯去除率随超重力因子β和处理时间的增加而增大,而随H2O2浓度、初始p H和液体流量的增加呈先增大后降低的趋势。当硝基苯初始浓度300 mg/L,工艺条件β=80、p H=10.0、臭氧质量浓度约为40 mg/L、H2O2浓度为4.9 mmol/L、液体流量为120 L/h时,循环处理35 min硝基苯去除率可达96.7%。处理时间60 min后,废水中硝基苯含量1.4 mg/L,COD为39 mg/L,达国家一级排放标准(GB 8978-1996)。在此条件下,硝基苯的降解过程符合准一级反应动力学。