污泥浓度对生物海绵铁体系中Fe~0的腐蚀影响研究

通过单因素实验,研究了不同活性污泥浓度对海绵铁体系中铁离子浓度变化的影响。结果表明:随着反应的进行,反应器泥水混合液中Fe(Ⅱ)和TFe浓度在不断升高,与活性污泥浓度成正相关性;pH值也呈现升高趋势,活性污泥浓度越高,pH值变化的越小;试验还发现海绵铁释铁过程包括生物腐蚀和化学腐蚀,生物腐蚀的影响要远远大于化学腐蚀。     

1株具有铁氧化功能的苯胺降解菌的降解特性

使用模拟苯胺废水驯化以海绵铁为载体的SBBR反应器,从中分离出1株高效苯胺降解菌ZL-1,该降解菌具有铁氧化功能。经16S rDNA鉴定,菌株ZL-1为1种克雷伯氏杆菌(Klebsiella sp.)。通过平行对比实验,考察了菌株ZL-1适宜的生长条件,研究了菌株ZL-1介入下的生物海绵铁体系对苯胺的降解效果。结果表明,菌株ZL-1适宜的pH为4～9,温度为20～35℃,苯胺初始浓度为1 000 mg/L时,降解速率最快。此外,菌株ZL-1作用下的生物海绵铁体系,较单独海绵铁和单独ZL-1菌液体系对苯胺的降解率叠加之和高出10.1%。介入菌株ZL-1的海绵铁体系较介入非铁细菌PF-1的海绵铁体系,铁溶出量高出41.7%。生物海绵铁体系中生物腐蚀与电化学腐蚀共同促进了海绵铁的溶出,尤其是铁细菌作用下的生物海绵铁体系,腐蚀效果更为突出。该体系中存在大量的Fe~(2+),形成了类Fenton反应,提高了苯胺的降解效果。该研究为经济高效降解苯胺废水提供了新思路。     

生物海绵铁体系降解硝基苯的特性及机理初探

采用硝基苯（NB）模拟废水对生物海绵铁体系进行驯化,考察了NB初始浓度、海绵铁投加量、初始pH值、温度等因素对生物海绵铁体系降解NB的影响,初步探讨了生物海绵铁体系高效降解NB的机理.结果表明：生物海绵铁体系较普通活性污泥系统对NB适应性及氧化作用更强,驯化至第28d对300mg/L NB废水去除率稳定在98%以上,驯化周期比普通活性污泥体系缩短28d;海绵铁的加入大大促进了微生物对NB的降解,NB初始浓度及pH值对生物海绵铁体系降解速率影响较大,该体系适宜的温度范围较广,10~40℃均能高效降解NB,生物海绵铁体系对NB的降解符合零级反应动力学规律;生物海绵铁体系中活性氧化物（ROS）含量明显高于海绵铁体系及污泥体系,尤其是介入铁泥的生物海绵铁体系ROS含量更高,为体系发生较强类Fenton效应提供了条件.在实验确定的最佳工况下,经NB驯化的铁泥与海绵铁形成的生物海绵铁体系,NB降解速率为31.49min^-1,6hNB降解率及TOC去除率分别高达92.0%和63.1%,较单独海绵铁体系与单独铁泥体系降解率的叠加值分别高出22.3%和11.4%.本研究为经济有效地处理NB废水提供了新思路.     

海绵铁加量对SBSI反应器处理性能的影响

适量浓度的铁离子会增强污泥活性,提高反应器的处理性能。该文通过改变序批式生物海绵铁反应器(sequencing biological sponge iron reactor,简称SBSI反应器)中海绵铁投加量,考察了其对活性污泥混合液pH、ORP及上清液中TFe、Fe~(2+)的浓度的影响,研究了不同海绵铁投加量下SBSI反应器对模拟生活污水的处理效果,同时采用PCR-DGGE指纹技术研究了海绵铁加量对反应器中微生物种群结构与数量的影响。结果表明:随着海绵铁投加量的增大,生物海绵铁体系pH值有所升高,ORP下降,但上清液中TFe浓度很低。同时发现在一定范围内,海绵铁投加量越高,TN及TP的去除效果越好。微生物测定结果显示投加海绵铁利于微生物种群结构的多样性。研究结果具有实际参考价值。     

沸石生物滤池联合海绵铁/石灰石滤池处理微污染水体

针对廊坊市安次区龙河东张务闸处河流微污染问题,构建了沸石生物滤池与海绵铁/石灰石滤池联合处理工艺,考察了联合工艺对COD和TP的去除效果及运行参数。结果表明:海绵铁/石灰石滤池采用均质填充,海绵铁/石灰石体积比为3∶7。联合工艺在COD为72±11 mg/L、TP为1.52±0.53 mg/L、HRT为1.5 h的条件下,COD、TP平均去除率分别为76.51%和85.37%;在常态水质条件(COD 56±10 mg/L、TP 0.65±0.14 mg/L)下,控制HRT为0.8 h时,COD、TP平均去除率分别为89.33%和74.27%,出水COD、TP浓度满足地表水Ⅳ类水标准。     

具有铁氧化功能的硝基苯降解菌的筛选及特性

采用硝基苯（NB）模拟废水对生物海绵铁体系进行驯化,筛选出一株具有铁氧化功能的高效硝基苯降解菌Y-9.经鉴定,菌株Y-9为节杆菌属（Arthrobacter sp.）.通过平行对比实验,考察了菌株Y-9适宜的生长条件,研究了菌株Y-9介入下的海绵铁体系对NB的强化降解效果及降解机理.结果表明,菌株Y-9在硝基苯初始含量为200mg/L的条件下生长良好,且适宜的温度为25~40℃,适宜的pH值为6~8.此外,菌株Y-9作用下的海绵铁体系较单纯海绵铁体系及介入普通活性污泥的海绵铁体系对硝基苯的降解率分别提高88.6%和32.2%.生物海绵铁体系中Fe²⁺、H₂O₂、·OH含量明显高于海绵铁体系,尤其是铁细菌Y-9作用下的生物海绵铁体系,Fe²⁺、H₂O₂、·OH含量最高,为体系发生较强类Fenton效应提供了条件.通过对降解产物的定量分析发现,菌株Y-9降解硝基苯的途径遵循部分还原途径.本研究初步揭示了生物海绵铁体系类Fenton效应机理,为经济有效地处理硝基苯废水提供了新思路.     

球形海绵铁还原去除水中硝酸盐的静态研究

利用铁精粉造球和直接还原工艺制备了粒径1～5mm的多孔性球形海绵铁,对该球形海绵铁处理模拟硝酸盐污染水体进行了静态实验研究。结果表明:溶液pH值和溶解氧对硝酸盐去除率影响显著,pH值<2时硝酸盐去除率较高,而pH值>3时硝酸盐去除率很低;水体溶解氧能够促进硝酸盐的去除,如果不能向水体供氧,海绵铁几乎不能去除水体中的硝酸盐;无论硝酸盐初始浓度高低,固液比为1:10时海绵铁对硝酸盐的去除率最高,过高或过低的固液比都影响硝酸盐的去除;此外,硝酸盐初始污染浓度对去除率也影响显著,硝酸盐浓度<20mg-N/L时,硝酸盐的残余量保持在0.5mg-N/L左右,硝酸盐浓度较高时,去除率随硝酸盐初始浓度的增加而显著降低。     

海绵铁复合填料强化SBR工艺处理城镇污水研究

以城镇污水为处理对象,通过固定化生物铁填料法对SBR工艺的强化对比试验,考察了海绵铁复合填料应用于污水处理脱氮除磷的优越性。结果表明,装填有海绵铁复合载体填料的微生物固定化体系对污水的处理效果好于普通的SBR反应器:COD和氨氮的平均去除率提高了4%~6%;出水TN浓度值降低了10~20mg/L,且系统稳定效果更好;除磷效率高达92.7%,相比提高了70%以上。同时还设计了海绵铁投加量单因素影响试验对该工艺进行了优化,结果表明:当海绵铁的投加量为120 g/L时,此生物固定化体系对城镇污水的处理效果最佳。     

钢筋混凝土实际海洋环境下的腐蚀

目的研究钢筋混凝土在实际海洋环境中的腐蚀行为。方法记录浸泡在青岛水域1 a时间内钢筋混凝土表面生物的附着情况,并通过XRD等测试手段分析海洋环境中的污损生物对混凝土基体表面组分腐蚀行为的影响。通过测试氯离子含量,监测钢筋在实际海洋环境下的临界氯离子含量,同时通过动电位极化,比较钢筋在海水中腐蚀1 a的点蚀电位和极化电阻等电化学参数,通过SEM观察钢筋表面腐蚀形貌,监测钢筋的腐蚀情况。结果海洋污损生物导致重金属元素在混凝土表层富集,钢筋混凝土在实际海洋环境下的临界氯离子含量为0.375%,钢筋混凝土在实际海洋环境下180 d钝化状态消失,产生局部腐蚀。结论海水中的生物主要是对混凝土表层的物质产生了影响,但并未对钢筋的腐蚀产生影响。导致钢筋产生腐蚀的主要因素在于氯离子的渗透。     

低溶解氧环境下全程硝化活性污泥的特性

为了了解低溶解氧下硝化活性污泥的特性以及相关微生物的种群结构,以人工配水模拟实际生活污水,在SBR反应器中,培养驯化低溶解氧硝化活性污泥,溶解氧浓度为0.3~0.5mg/L,成功驯化后检测其种群数量及结构并对其进行影响因素的分析.结果表明,低氧驯化的硝化活性污泥最适温度为25℃,最适pH值为8.5;在pH值为7.5,温度为20℃,溶解氧在0.5~4mg/L的条件下,比氨氧化速率和比亚硝氧化速率基本保持在0.3和0.6mg N/(mg MLSS×d)左右.通过高通量测序,低氧驯化的硝化反应器中主要亚硝酸氧化微生物为Nitrospira菌属,占总菌属的33%;主要氨氧化微生物为Nitrosomonas菌属,占总菌属的7%.     

海绵铁在焦化废水预处理中的应用研究

采用静态和动态实验研究海绵铁预处理焦化废水。静态实验在海绵铁粒径、投加量、废水pH值和反应时间4个方面研究对处理效果的影响,结果表明,海绵铁处理焦化废水最适条件:粒径为0.5~1 mm、投加量为20 g,pH为6,反应时间为60 min。动态实验研究海绵铁在不同水力负荷下对废水色度、氨氮、COD的去除率,结果表明:水力负荷越小,出水水质越好,且明显改善焦化废水的可生化性,从原水的0.19提高到出水的0.38。海绵铁可作为焦化废水的一种有效的预处理方法。     

环境因素对X80管线钢在NS4溶液中腐蚀性的影响

通过动电位极化方法研究了温度、溶解氧、pH值等环境因素对X80管线钢在NS4溶液中腐蚀性的影响,并将三者对X80钢腐蚀速率的影响程度进行了灰关联分析.动电位极化曲线试验结果表明:随着NS4溶液中溶解氧含量的减少,X80钢的腐蚀电流密度(icorr)降低,耐腐蚀性增加;随着溶液温度升高和溶液pH值降低,X80钢的腐蚀电流密度增加,耐腐蚀性下降;灰关联分析结果表明:根据关联度的大小,环境因素对X80钢腐蚀速率影响大小的顺序为溶解氧、溶液pH值、温度.     

Reduction of nitrobenzene by the catalyzed Fe/Cu process

The polarization behavior of the couple Fe/Cu in 100 mg/L nitrobenzene aqueous solution was studied using Evans coupling diagrams.The results indicated that the iron corrosion was limited by both anodic and cathodic half-cell reactions under the neutral conditions,and cathodically controlled under the alkaline conditions.Batch experiments were performed to study the effect of solution pH,reaction duration,concentration,type of electrolyte,and dissolved oxygen(DO)on the reduction of nitrobenzene by the ca...     

高温耐磨粘结铜除铜工艺研究

目的获得经济且环境友好型化学溶解高温耐磨粘结铜的工艺。方法采用正交实验获得化学溶解除铜的最佳工艺参数,利用电化学手段测试铜及炮管基体在两种溶液体系最优配方中的E-t曲线和极化曲线,通过连续失重法分析铜在腐蚀溶液中的腐蚀溶解规律,并观察溶解后的表面形貌。结果化学溶解除铜工艺最优配方分别为过氧化氢-柠檬酸(H2O2(质量分数为0.8%)+C6H8O7(质量浓度为6 g/L)+温度θ为30℃+pH值为10)、溴酸钾-柠檬酸(KBrO3(质量浓度为30 g/L)+C6H8O7(质量浓度为30 g/L)+温度为30℃+pH值为10)。腐蚀溶解初始阶段,铜基体表面氧化膜逐渐溶解破坏,腐蚀电位变负,溶解速率加快,随后铜基体裸露,进入稳定溶解过程,反应速率逐渐趋于稳定。在溴酸钾-柠檬酸体系中铜的自腐蚀电流密度比过氧化氢-柠檬酸体系中高2个数量极,表现出更强的阳极活化能力和腐蚀溶解速度。结论铜在两种溶液体系中表现出快速稳定的溶解速度,炮管基体的腐蚀速率比铜小2~3个数量级,具有良好的耐蚀能力。     

不同曝气能耗对水蚯蚓原位消解污泥的影响

水蚯蚓原位消解污泥过程中,曝气参数的设定十分重要。为评价曝气能耗对水蚯蚓消解污泥的影响并设定适宜的曝气量,研究污水处理系统耦合水蚯蚓后不同曝气梯度下的运行情况,并对耦合水蚯蚓前后的系统进行比较。结果表明:溶解氧最适范围为2～3 mg/L,曝气能耗约为0.19 kW.h/t;溶解氧高于3 mg/L时系统能效并无提高,且能耗增大。     

常温低氨氮SBR亚硝化启动策略研究

分析了不同接种污泥下,不同启动策略以及不同水质下SBR反应器亚硝化的启动.研究发现,控制低溶解氧(DO为0.30mg/L)条件,接种具有一定亚硝化效果的污泥,能在短时间内实现亚硝化的启动;而接种全程硝化污泥在29d(58个周期)的培养中都未出现亚硝酸盐的积累.而通过高、低溶解氧交替培养的模式,接种全程硝化污泥的反应器也能在27d(54个周期)内达到60%以上的亚硝化率.接种全程硝化污泥,控制低溶解氧(DO为0.30mg/L),用不同C/N的水质驯化污泥.其中使用C/N为0.40~0.93的A/O生物除磷工艺二级出水作为进水的反应器在32个周期的培养中出水未出现亚硝酸盐的积累;而使用C/N比在3.50~5.34范围内的小区化粪池水能实现亚硝化的快速启动.     

外加铁对城市污泥厌氧消化产甲烷的作用

为提高城市污泥厌氧消化产甲烷效率,除适量添加餐厨垃圾以提高有机质外,还在污泥中加入了机械加工企业产生的废铁屑,中温(39±1)℃下厌氧消化30 d,同时与加入等量纯铁粉对比,考察废铁屑和纯铁粉的产甲烷效率.结果 表明:废铁屑组和纯铁粉组的累积产甲烷量分别达到340.33,336.52 mL/g,分别比不外加任何铁元素的...     

空气提升式反应器处理制革污泥的中试研究

设计了1个280 L空气提升式生物沥浸反应器,利用特异嗜酸性硫杆菌为主的微生物复合菌群对制革污泥进行了较长期的(连续运行43批次)生物沥浸脱铬试验.研究了1.0～3.0 m3/h不同通气量对生物沥浸法脱铬效率的影响.结果表明,不同处理条件下污泥均能快速充分混匀,通气量不足1.5 m3/h时经过至少90 h才可获得80%以上的Cr溶出率.综合多因素考虑,本试验规模下通气量为2.0 m3/h较为合适,72 h Cr溶出率可达92.5%.研究还发现,在通气量为2.0 m3/h或以上时,体系溶氧值随pH值的下降而明显上升,最终DO可达到5 mg/L以上.因此,在工程化运行中可在每个沥浸周期的后期调低ALR反应器的供气量,控制DO值在2.0 mg/L左右满足LX5和TS6菌的生长需求即可,以此控制运行成本.