氧化-絮凝耦合处理酸性大红废水的机理研究

用氧化-絮凝耦合法处理酸性大红GR废水,以高锰酸钾为氧化剂、聚硅硫酸铁为絮凝剂,脱色率达到94.9%,COD去除率达到55.2%.通过用倒置式生物显微镜观察絮体,对反应机理进行推测.对高锰酸钾与酸性大红之间氧化还原反应产物和氧化-絮凝耦合处理的絮体进行紫外和红外吸收光谱扫描分析,探讨了氧化-絮凝耦合的反应历程和机理:酸性大红被高锰酸钾氧化成小分子有机物而脱色,还原产物新生态水合二氧化锰胶体吸附小分子有机物,并被聚硅硫酸铁卷裹成紧密絮体,氧化与絮凝之间产生协同作用,从而有效去除了色度和COD.     

TiO／NiFe2O4磁性纳米光催化剂的制备及其光催化性能研究

先用水热法制备了纳米级NiFe2O4磁核,然后采用均匀沉淀法在NiFe2O4磁核表面包覆TiO2,制备了一种新型磁性纳米光催化剂TiO2／NiFe2O4。通过实验确定了制备TiO2／NiFe2O4的最佳Ti／Ni（摩尔比）为30／1,用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、紫外-可见（UV—Vis）漫反射、热重一差示扫描量热分析（TG-DSC）、磁力学测试等手段对其进行了表征。以甲基橙的水溶液为模拟污染物,评价了TiO2／NiFe2O4的光催化性能,在光照2h后,甲基橙的脱色率可达98．5％。研究结果表明,TiO2／NiFe2O4是一种可重复使用的高效光催化剂。     

低强度超声波对低温下污水生物处理的强化效果及工艺设计

为了研究低温条件下超声波对污水生物处理的强化效果,采用强度0.3 W·cm-2的超声波对好氧活性污泥进行10 min的辐射处理,然后在4℃条件下进行模拟SBR(sequencing batch reactor)反应.以耗氧呼吸速率(oxygen uptake rate,OUR)、脱氢酶活性(dehydrogenase activity,DHA)和COD为指标,研究了低温条件下超声波对污泥生物活性以及有机物去除效果的改善.结果表明,低温条件下,经超声波处理后污泥活性可提高30%,COD的去除率也可保持常温水平.通过比较可以看出,低温条件下超声波的强化效果较常温条件下更为明显.本研究还以典型的城市二级处理污水处理厂和采用SBR工艺的污水处理厂为例,对低强度超声波在污水处理工艺中的设计和操作进行了说明.     

污泥特性研究及处置方法探讨

选取城市污泥和几种电镀污泥,研究其成分、组成、热特性以及所含不同重金属——Zn、Cr、Cd、Pb、Hg、Co、Ni、As在焚烧产物中的迁移规律。研究表明:城市污泥成分较接近黏土,热值也较高,可以替代黏土或者燃料入水泥窑;低温时污泥失重比较大,高温时失重趋于平缓;在焚烧灰渣中Zn和Ni属于容易富集的元素;Cr也容易残留在底灰中;Cu、As和Hg不易富集,易生成气态产物挥发到烟气中。最后根据污泥特性提出处置建议。     

基于污水厂尾水的人工湿地系统中水体氮的水流方向分布特征及污染评价

天津临港人工湿地是以污水厂尾水为水源的组合人工湿地,为探究其水体形态氮的分布特征和污染状况,以该湿地系统为研究对象,采集并分析了湿地水样,基于GIS克里格插值法,对湿地水体形态氮和典型理化性质的分布和污染特征进行了研究,结合单因子污染指数法评价了水体污染程度。结果表明：湿地水体TN浓度为0.657~5.576 mg·L⁻¹,其中${{\rm{NO}}_3^ - }$-N (0.095~3.920 mg·L⁻¹)浓度相对较高,占TN的49.2%;沿水流方向,TN、${{\rm{NO}}_3^ - }$-N和${{\rm{NO}}_2^ -} $-N的分布趋势基本一致,从入水口至景观湖呈逐渐降低趋势;${{\rm{NH}}_4^ +} $-N的分布相对复杂,在潜流和表流湿地下游与景观湖交汇处浓度最高,表流湿地浓度最低;pH和EC分别对${{\rm{NH}}_4^ + }$-N和${{\rm{NO}}_3^ - }$-N的分布特征具有较大的影响作用。根据单因子污染指数法,湿地水体TN超标(P_i>1),调节塘TN污染最为严重,调节塘可作为TN优控区。以上结果有助于深入认识以污水厂尾水为水源的组合人工湿地中氮污染物的赋存形态及分布特征。     

国家水体污染控制与治理科技重大专项“天津滨海工业带废水污染控制与生态修复综合示范”项目的主要研究成果及其应用

针对天津滨海工业带当前面临的有限的水环境容量、水生态承载力与密集的工业排放强度之间的矛盾,部署了国家水体污染控制与治理科技重大专项项目“天津滨海工业带废水污染控制与生态修复综合示范”。依托该项目,开展了天津滨海工业带水生态环境精细化管理、“减排-扩容-保安全”模式下的工业园区高标准排放、突发水环境风险应急管控等研究工作,集成构建了水资源、水环境、水生态、水安全统筹兼顾的天津滨海工业带“负荷零增长”水环境管理技术体系、滨海工业带工业园区高标准排放与生态修复技术体系和“查-控-处”一体化的水环境风险管控体系。依托该项目研发的技术体系在天津滨海工业带进行了示范与应用,实现了滨海工业带水生态环境空间管控、水质目标精细化管理和基于差异化区域总量的排污许可管理等核心管理技术的有效衔接;在国内首次系统解决了滨海工业带工业园区污水处理厂最严格的准IV类排放稳定达标问题,首次提出了统筹初期雨水强化预处理的滨海工业带多功能人工湿地协同构建模式;建成了国内首个大型环境应急装备物资库与风险管控平台,形成了系统化应急技术与装备体系,填补了天津滨海工业带环境风险管控的空白。     

MBR短程硝化反硝化的机理探讨

系统地分析了MBR发生短程硝化反硝化的机理,认为MBR发生短程硝化反硝化与DO、pH值、温度、F/M等生态因子有关.并较详细地研究和论述了污泥絮体中细菌种群的分布特征及各种群之间的相互关系,污泥浓度和菌胶团中物质的转移过程与短程硝化反硝化之间的相互关系.     

土壤冻融对溶解性有机质与菲结合的影响

以沈阳市公园土壤和道路边土壤中的溶解性有机质(DOM)为研究对象,利用荧光淬灭法测定DOM与菲的结合常数(K),考察了冷冻温度、融化温度、冷冻时间和冻融次数对其光谱学特性及其与菲的结合常数(K)的影响,并结合相关性矩阵分析K与其他参数的关系.结果表明:冻融处理条件下,K值与溶解性有机碳含量(DOC)显著负相关(p0.01),与254 nm处的紫外吸光系数(a_(254))和单位浓度DOC的254 nm的紫外吸光值(SUVA)显著正相关(p0.01).城市公园土壤DOM和城市道路边土壤DOM的K值都是3.5×10~4L·kg~(-1),经过冷冻温度、冷冻时间和冻融次数相同的冻融处理后,城市公园土壤DOM的K值始终高于城市道路边土壤DOM,这是由于冻融导致城市土壤DOM的芳香性高于城市道路边土壤DOM,而分子量小于城市道路边土壤DOM.经过冻融作用二者的K值变化范围分别为1.6×10~5～8.4×10~5L·kg~(-1)和1.5×10~5～3.7×10~5L·kg~(-1),冻融作用使二者的K值都增大一个数量级.这一方面会增强固相土壤中多环芳烃的溶出和迁移,另一方面也会降低多环芳烃的生物可利用性.     

Fe(0)复合材料的制备及其去除对氯硝基苯的研究

为克服Fe(0)易团聚和氧化钝化的缺陷,以凹凸棒土(ATP)为载体、羧甲基纤维素钠(CMCNa)为表面改性剂,并掺杂少量Ni作为催化剂,构筑了CMCNa-ATP-Fe/Ni复合材料,研究其对水中对氯硝基苯的去除性能、还原途径与机制。研究结果表明,m(凹凸棒土)∶m(铁)为2∶1、投加量为0.5 g/L、反应时间60 min时,95.0%的对氯硝基苯被复合材料脱氯还原为苯胺。去除过程符合L-H模型,说明去除为还原与吸附的协同作用,其中k_1?k_2,因此吸附为速率决定步骤。还原途径与去除机制为:材料中的Fe(0)作为电子供体首先将对氯硝基苯上的硝基还原为胺基,生成了对氯苯胺,随后Ni将Fe(0)腐蚀产物H_2转化为活性氢原子攻击硝基对位的氯,使其被还原脱除。pH值在5～9范围内时,对复合材料还原脱氯有利。升高温度利于反应物越过能垒,加速进行反应。     

GPRS在环境空气质量自动监测中的应用

针对目前采用电话拨号方式进行数据通信的空气质量自动监测系统所存在的实时性差等问题,通过分析比较目前环境监控系统常用的几种通信方式的优缺点,提出了一种基于GPRS技术的空气质量监测数据通信系统,此系统主要由监测子站、传输网络和监控中心等部分组成,采用GPRS无线网络和Internet网络为通道来实现监测数据的远程传输和状态监控,以达到实时监控的目的。采用GPRS进行数据通信具有经济适用、永远在线、实时性好等优点。