一体式膜生物反应器(MBR)处理生活污水的研究

小区生活污水难以被完全收集和处理的特点,实验采用占地小、结构紧凑的一体式膜生物反应器对小区生活污水进行处理,探究一体式膜生物反应器对不同污染物的去除规律.结果显示反应器出水中的COD、TN、浊度以及典型污染物LAS的含量均能满足相关排放标准.同时研究了不同种类的膜清洗剂对膜通量恢复的影响,并发现酸类清洗剂有最好的清洗效果,碱类清洗剂能有效去除有机物和二氧化硅等污染物,而氧化性清洗剂效果并不理想.     

气态烷烃基质膜生物膜反应器去除地下水中氧化态污染物研究进展

随着社会不断发展，民众对饮用水质量的要求日益提高。地下水作为重要的饮用水来源，正面临严峻的氧化态污染物污染问题。近年来，一种以气态烷烃作为电子供体的膜生物膜反应器(Membrane Biofilm Reactor, MBfR)技术在处理地下水中氧化态污染物方面展现出良好的效果与优势。本文首先阐述了气态烷烃基质MBfR去除氧化态污染物的工作原理及其技术特点。其次，论述了气态烷烃基质MBfR还原硝酸盐、高氯酸盐等不同种类氧化态污染物的可行性与有效性。随后，列举了气态烷烃驱动氧化态污染物还原过程中烷烃氧化菌、污染物还原菌等核心功能菌及相关功能酶，并阐明了其中的微生物作用机制。最后，提出了该技术在应用推广方面所面临的挑战，并阐述了相应的解决思路。本文为地下水中氧化态污染物的绿色、低碳控制提供了新的思路，对天然气利用及地下水修复的新技术研发具有重要的理论指导意义。     

聚砜中空纤维膜生物反应器处理甲苯气体研究

采用疏水性聚砜中空纤维膜生物反应器处理甲苯有机气体,考察了甲苯去除性能的影响因素,结果表明聚砜中空纤维膜生物反应器(MBfR)能高效处理甲苯气体,甲苯去除率可达93%。膜生物反应器启动迅速、抗甲苯负荷能力强。膜生物反应器的适宜运行条件为停留时间为12.3 s,循环液pH=7.2,喷淋密度为5.1 L/(m2·h)。MBfR系统对甲苯气体的最大去除负荷为900 g/(m3·h)。采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)分子生物学方法技术研究膜生物反应器内微生物群落,结果表明,聚砜中空纤维膜生物反应器内主要有Uncultured bacterium、Rhodanobacter sp、Aeromonas hydrophila strain和Rhodococcus sp.等甲苯的降解优势菌。     

膜生物反应器出水深度处理及回用技术

针对膜生物反应器对难生化降解物质去除率不高,出水中仍残留部分污染物,对水安全和回用造成一定影响这一不足,综述了膜生物反应器出水深度处理及回用技术,并指出了今后的发展方向.     

Pt/生物炭电极反应器处理水中腐殖酸的研究

构建Pt/生物炭电极反应器,研究其对水中腐殖酸的去除效率和去除特性.结果表明,在电流密度为20 m A·cm~(-2)下反应300 min,Pt/生物炭电极反应器对水中腐殖酸的去除率为74.58%,较Pt/石墨电极反应器47.10%去除率提高58.3%.Pt/生物炭电极反应器对水中腐殖酸的去除主要通过电化学氧化和气浮作用.生物炭阴极比石墨阴极能产生更多的H_2O_2,是提高Pt/生物炭电极反应器对腐殖酸去除率的重要原因.三维荧光光谱和凝胶色谱法分析表明,Pt/生物炭电极反应器具有较强的氧化能力,可将较小分子量的腐殖酸直接矿化.研究结果显示生物炭可以作为一种新型电化学反应器的阴极材料用于对水中有机污染物处理.     

SPG膜表面润湿性对膜污染和化学耐受性的影响

SPG膜微气泡曝气系统可应用于废水好氧处理,SPG膜污染以及其对化学清洗的耐受性是影响其应用的重要因素.本研究在采用在线化学清洗的微气泡曝气生物膜反应器中,考察了SPG膜表面性质对膜污染及化学耐受性的影响.结果表明,在长期运行过程中,SPG膜表面润湿性对膜污染和化学耐受性具有明显影响.膜表面污染层主要是有机污染,而疏水性膜抗有机污染能力较强.使用在线化学清洗时,碱性次氯酸钠溶液对亲水性膜腐蚀严重,膜孔径和孔隙率显著增大.疏水性膜抗碱性次氯酸钠溶液化学腐蚀能力较强,膜孔结构仅有轻微改变,但是疏水性膜表面疏水官能团易被氧化,使得膜表面润湿性下降.同时,疏水性膜在氧传质、污染物去除和降低能耗等方面具有优势.因此,疏水性SPG膜适用于微气泡曝气废水好氧生物处理.     

两种工艺对污水再生水中微量有机物的去除效果

以20种微量有机污染物为目标物,针对北京市2个再生水厂的不同工艺,系统地考察了污水再生水中目标化合物的去除效果,并采用重组酵母雌激素活性筛检法(YES法)对再生水中雌激素活性进行评价.结果表明,超滤(UF)+臭氧(O3)氧化处理工艺可有效地去除微量有机污染物,出水中雌二醇当量浓度(EEQ)低于YES法检出范围.A2/O+膜生物反应器(MBR)+反渗透(RO)处理工艺对微量有机污染物有很高的去除能力,出水中可检测出的目标化合物较少.2种工艺均可降低再生水的环境风险,保障其使用安全.     

膜生物反应器中进水组成对膜污染的影响

研究了膜生物反应器中进水组成对膜污染的影响. 结果表明, 相对于正常组成来说进水中限氮或限磷引起的膜污染程度更重, 尤以进水中限氮时更为严重. 系统缺氮或缺磷时, 污泥絮体的相对憎水性和膜的憎水性增加, 使得膜和污泥之间的憎水相互作用增强, 加速了污染物在膜表面的沉积和/或吸附. 另外, 进水中限氮或限磷时, 污泥中丝状菌的数量增加, 把颗粒污泥捆扎、束缚在其立体网状结构中, 滤层结构更加致密, 孔隙度减小, 增加了膜污染阻力; 丝状菌的作用还在于它们能够将污染物牢牢地缠绕、固定在膜表面, 加强了膜表面污染物抵御曝气的水力冲刷作用的能力, 从而也加速了膜污染.     

电化学膜分离技术在水处理领域的研究进展

水中的有机污染物由于其毒性、持久性和生物难降解性,对生态环境和人体健康造成严重危害。传统膜分离技术通过物理截留去除水中污染物,然而有机污染物、微生物与膜表面的相互作用不可避免地导致膜污染,缩短膜使用寿命。电化学膜分离技术(electrochemical membrane filtration,EMF)是一种集污染物截留和电化学降解双重功能于一体的新兴水处理技术,具有强化污染物去除、抗污染和效能提升的优势,因此在污染物深度脱除和消毒等方面得到了广泛研究与关注。介绍了电化学膜分离技术在水处理中的研究进展,简述了其工作原理和优势,并重点分析了电化学膜材料、反应器运行参数、水质条件的影响,介绍了该技术在污染物去除和水体消毒的应用现状,最后对其发展进行了总结和展望。     

厌氧折流板反应器与膜曝气生物膜反应器耦合作用的试验研究

利用膜曝气生物膜外层的厌氧状态与厌氧折流板反应器内部环境相融合的特性,分别启动驯化厌氧折流板反应器和膜曝气生物膜反应器,将驯化好的膜组件置入运行稳定的厌氧隔室内构成耦合反应器.当进水COD和NH+4-N浓度分别为1 600mg/L和80 mg/L时,膜组件置入后反应器出水中的COD和VFA含量分别降低了59.5%和68.1%,对含氮污染物的去除率达到83.5%.当进水有机负荷提高50%时,耦合反应器出水COD浓度仍处于60 mg/L以下,具有良好的抗有机负荷冲击能力.因为流入液体中有机底物的减少和硝态氮的增加,使得3号隔室的沼气产量和甲烷含量均明显减少,但是取而代之的是更为稳定和优良的出水水质.此工艺实现了单一反应器处理中高浓度有机含氮废水的同时去碳脱氮功效.     

城市自来水光催化氧化深度净化效果

在玻璃纤维网上制得ＴｉＯ２催化膜．用相应的固定膜光催化氧化装置进行了城市自来水的深度净化研究．ＧＣ／ＭＳ分析表明，在水中输入能量８７Ｗ／Ｌ的低光照强度下，经１ｈ的处理，自来水中有机物总量去除率在６０％以上．１９种优先污染物有５种消失，另２１种有害物质中１０种浓度降至仪器检测限以下．与此同时，水中各种有机物的浓度均显著下降．中间产物中基本不含有害的物质．光催化氧化对城市自来水中有机污染物有令人满意的去除效果．     

Bio-reduction of nitrate from groundwater using a hydrogen-based membrane biofilm reactor

A hydrogen-based membrane biofilm reactor(MBfR) using H2 as electron donor was investigated to remove nitrate from groundwater.When nitrate was first introduced to the MBfR,denitrification took place on the shell side of the membranes immediately,and the effluent concentration of nitrate continuously decreased with 100% removal rate on day 45 under the influent nitrate concentration of 5 mg NO3--N/L,which described the acclimating and enriching process of autohydrogenotrophic denitrification bacteria.A series of short-term experiments were applied to investigate the effects of hydrogen pressures and nitrate loadings on denitrification.The results showed that nitrate reduction rate improved as H2 pressure increasing,and over 97% of total nitrogen removal rate was achieved when the nitrate loading increased from 0.17 to 0.34 g NO3--N/(m2 ·day) without nitrite accumulation.The maximum denitrification rate was 384 g N/(m3 ·day).Partial sulfate reduction,which occurred in parallel to nitrate reduction,was inhibited by denitrififcation due to the competition for H2 .This research showed that MBfR is effective for removing nitrate from the contaminated groundwater.     

地下水中H酸衍生污染物的对照分析

对地下水中一种染料中间体Ｈ酸的污染进行了提取,分离,碱熔融试验,并与已知的污染物进行薄层色谱和红外光谱对照分析,确定该地下水中棕红色污染物的Ｈ酸长期氧化的衍生产物。     

水中微塑料来源、生态毒理效应及处理技术研究进展

微塑料作为目前被广泛关注的新污染物之一,近年来在世界各地水环境中被频繁检出。微塑料不仅具有体积小、难降解、持久性等特点,而且可作为有毒金属、微生物、农药等污染物的载体,进一步增强它们的危害潜力。全面了解微塑料的来源和处理途径是确定微塑料污染控制关键问题以及实现对其有效管理的先决条件。回顾了国内外水环境中微塑料污染研究进展,梳理分析了水环境中微塑料的分类及来源,详细阐述了微塑料分离提取、定性定量检测方法,系统总结了微塑料对典型水生生物的单一影响以及微塑料与相关污染物对水生生物的复合影响;结合现有水污染控制技术,归纳了水中微塑料去除方法的优缺点,包括吸附、过滤、混凝沉淀、光催化、电絮凝、生物降解、膜生物反应器以及活性污泥法等技术。相关研究可为水环境中微塑料的去除与污染控制提供参考。

     

潜在危害指数在水环境优先污染物筛选中的改进与应用

随着经济的迅猛发展,水环境污染问题倍受瞩目,尤其是有机污染物对人体的危害。所以合适的优先污染物的筛选方法对了解水环境中有机污染物的危害程度十分必要。文章对潜在危害指数在水环境优先污染物筛选中的不足进行分析,并提出修改方案;简要介绍了以潜在危害指数为重要指标的综合评分法和加权评分法,并对两者进行了比较;提出将来潜在危害指数的发展方向。     

长江口污染物运动轨迹模拟

长江口流域污染物排放较多,受地形和水环境过程影响其运动规律极为复杂。为保护近岸海域水质环境,须在洞悉该区域环境水动力基础上开展污染物运动规律的研究。基于ECOMSED三维数值模型和拉格朗日粒子追踪技术,采用单个粒子以及粒子群模拟追踪了长江口的石洞口、竹园、白龙港三大污水排污口区域污染物质的运动轨迹,重点分析了水体表层、中层、底层污染物的运动特性及其影响范围,在此基础上,对该区域水体的排污设置方式提出了参考建议。     

氢基质自养微生物还原降解水中溴酸盐的可行性

BrO₃-（溴酸盐）作为饮用水中存在的2B级潜在致癌物已引起社会公众的广泛关注.微生物还原降解是一种净化水中BrO₃-的有效途径.基于序批式试验,研究了厌氧条件下微生物利用氢气作为电子供体还原降解水中BrO₃-的可行性及关键影响因素.结果表明,氢自养微生物能利用氢气为电子供体、BrO₃-为电子受体,将BrO₃-完全还原成一种稳定的无毒的终产物Br-.在120 h的反应期内,ρ（BrO₃-）从初始时的1.02 mg/L降至0.56 mg/L（去除率为44.5%）,最高去除速率达0.26 mg/（L·d）,出水ρ（Br-）相应地升至0.29 mg/L.对照处理中,ρ（BrO₃-）和ρ（Br-）均没有明显的降低和升高趋势.影响因素试验表明,NO₃--N和SO₄2-作为常规氧化性污染物（电子受体）,反硝化和SO₄2-还原对BrO₃-还原耗氢产生了竞争,致使BrO₃-生物还原过程受到电子供体的竞争性抑制.反硝化对BrO₃-还原效率的影响程度比SO₄2-还原更加强烈.初始ρ（BrO₃-）对氢自养微生物还原降解BrO₃-效率有较大影响.氢自养微生物还原降解BrO₃-最适宜的pH范围处于7.0~7.5之间.研究显示,利用氢气作为电子供体的氢自养微生物将BrO₃-还原成无毒的Br-是一种较为可行的生物处理技术或手段.      

岐江河城区段污染物总量控制研究

实施水污染物总量控制是改善水环境质量的重要措施,在环境管理工作中将发挥巨大的作用.通过对岐江河中山城区段污染源排污现状的分析评价、水体纳污能力的计算和排污口污染物控制总量的研究,明确了岐江河城区段的最大允许纳污量,并提出了污染物的总量控制方案和污染物排放削减建议.实施污染物总量控制研究,不仅为岐江河城区段水环境管理从定性向定量转变提供了依据,而且也为其它河流开展总量控制研究提供了借鉴.     

特种分离电去离子技术处理低浓度含镍废水

以电镀漂洗水为主要来源的低浓度重金属废水,多为对生态环境危害极大,难以处理的一类污染物,其彻底处理方法是实现电镀工艺的闭路循环与零排放。针对这一研究目标,讨论了通常用于纯水制备的电去离子(EDI)装置内部构造的适应性改进,并利用自制EDI膜堆对低浓度含镍废水处理进行了实验研究。实验条件下,对于Ni2+含量为40mg/L,pH为5。7的原水,EDI淡化水的Ni2+浓度低于0.1mg/L,浓缩水浓度则达到1060mg/L。研究表明,利用EDI技术处理低浓度重金属废水,可同时实现出水纯化和重金属离子的有效浓缩,回收有价金属和纯水资源,实现重金属废水的零排放与资源化。     

闸坝调度对污染河流水环境影响综合实验研究

为了研究闸坝各种调度方式下河流污染物的时空变化规律,探索了闸坝调度对污染河流水环境的作用机理,在槐店闸前期研究和实验的基础上,设计了不同闸坝调度方式对污染河流水环境影响的综合实验方案,并开展了现场实验,研究了槐店闸浅孔闸在现状调度、闸门不同开度和闸门全部关闭3种调度方式下的水体、悬浮物及底泥污染物变化规律.结果表明:闸坝调度会对河流水质产生一定的影响,其影响过程呈现出复杂的非线性关系;闸坝调度也会对水体、悬浮物和底泥中的污染物产生不同程度的影响,并促使污染物在不同介质中进行转化;流量和水深等因素会对底泥和悬浮物中污染物的释放产生影响.研究工作为构建闸坝作用下河流水环境模型、研究闸坝作用规律、实施闸坝科学调度奠定了实验基础.