太阳能热活化过硫酸盐降解染料罗丹明B的效能

在基于硫酸根自由基的高级氧化技术中,热活化被证实是最为有效的过硫酸盐（PS）活化方法之一,而利用蕴涵巨大热能的太阳能来活化PS降解污染物具有十分广阔的应用前景.对此,本研究通过构建太阳能集热反应装置,系统地探究了太阳能热活化PS降解典型染料有机物罗丹明B的效能及机制,并深入地探讨了太阳辐照强度、PS浓度、底物浓度、溶液初始pH及背景水质条件对罗丹明B降解效率的影响.结果表明,太阳能热活化PS体系具有十分突出的有机污染物氧化降解性能,反应120 min对于罗丹明B的去除率和矿化率分别高达94%和60%.该系统的处理效率受太阳辐照强度的影响较为明显,晴天最好,阴天次之,雨天最差;增大PS浓度或降低底物初始浓度,并调节溶液初始pH为中性可以显著提高系统的处理效率.SO₄^-·和·OH是反应体系中主要存在的活性氧化性物质,其中·OH在降解过程中起主要作用.     

膜生物反应器污泥内源消化及SMP变化

膜生物反应器（MBR）中高污泥浓度和低F/M会导致部分微生物长期处于贫营养状态下,因此采用污泥内源消化试验模拟MBR中实际存在的贫营养现象。比较了好氧消化（AD）和好氧/缺氧消化（A/A/D）2种模式对于A²O+MBR工艺剩余污泥的内源消化效果及SMP的变化。研究结果表明,常温条件下A/A/D 20 d MLVSS的去除率可达到50%,AD为42%,缺氧段的引入促进了有机物和营养物质等的释放和去除,SMP浓度均呈现出显著降低而后缓慢增长并趋于稳定的趋势。EEM光谱分析表明,SMP中不同的荧光物质在内源消化过程中呈现出不同的变化规律。GPC分析认为,内源消化过程中SMP的分子量范围逐渐扩大,小分子量有机物呈增长趋势,A/A/D对SMP的降解比AD更为有效。     

城市污水管网中有机与无机氮源对水质转化的影响作用

全文通过建立两套长度为1200 m的城市污水管道收集系统,系统对比研究了城市污水管网中有机氮、无机氮对城市污水水质的转化规律与影响机制.结果表明,两种条件下污水中COD含量均随沿程逐渐降低,总磷含量基本保持不变,但以有机氮作为氮源,管道系统中蛋白质含量随沿程减少,NH_3-N由最初的零逐渐增加,NO_2-N含量低于0.05 mg·L~(-1),NO3-N基本没有;以无机氮作为氮源,管道系统中NH_3-N含量随沿程逐渐减少,蛋白质由最初的零逐渐增加,NO_2-N含量低于0.05 mg·L~(-1),NO_3-N未检测出.通过测定两系统中分子量分布和三维荧光光谱随沿程的变化以及出水氨基酸的种类,研究了造成水质变化的原因.结果表明,两系统中主要有机物均为蛋白类和腐殖质类物质,相对分子质量主要集中在小分子区间,大分子区间响应值较小,但以有机氮作为氮源,系统内荧光强度减弱,主要以组氨酸、精氨酸、苏氨酸为主,共12种氨基酸;以无机氮作为氮源,系统内荧光强度增加,主要以丝氨酸、精氨酸、异亮氨酸为主,共8种氨基酸.为了更深程度的了解系统内氮类物质的转化原因,对两系统内生物膜进行FISH分析,发现系统内存在发酵菌、水解酸化菌等说明在微生物的作用下使得氮类营养物质发生改变,进而引起系统内水质发生改变.     

浮动生物床处理后生活污水富营养化程度分析

对加入浮动生物床处理后的生活污水的湖体富营养化程度进行了分析。通过选用具有代表性的参数总氮、总磷及叶绿素a对水体进行了研究,考察了水温、pH、浊度等对水体富营养化的相关影响,结合水质评价标准判断水体富营养化状态及浮动生物床处理系统的能力。结果表明:磷是水体富营养化的限制性因子,且湖水接近中等营养水平。     

不同来源溶解态腐殖酸与Cu2+作用的荧光特性

利用三维荧光等高线图以及其所确定的荧光峰荧光强度随溶液化学条件的变化,研究不同来源溶解态腐殖酸与Cu²⁺作用的荧光特性。研究结果表明：溶解态天然腐殖酸中主要存在二类发射荧光的有机物官能团能与Cu²⁺发生络合作用。位于激发波长和发射波长分别为271～281 nm和335～351 nm的荧光峰1所代表的有机物官能团是与Cu²⁺发生络合配位的主要点位;pH值为4～6时,其络合受pH值影响较显著;而受溶液离子强度影响较小。位于激发波长和发射波长分别为223～246 nm和335～371 nm的荧光峰2所代表的有机物官能团与Cu²⁺的络合作用受溶液pH值影响较小,受溶液离子强度影响较显著。溶解态商品腐殖酸荧光峰1′所代表的有机物官能团与Cu²⁺的络合作用荧光特性,与天然腐殖酸荧光峰1所代表的有机物官能团和Cu²⁺络合作用荧光特性相似,在pH值为3～7时,其络合受pH值影响较显著。     

水环境中腐殖酸的荷电特性与聚集特性

通过腐殖酸的Zeta电位和粒径的变化规律研究,探讨化学条件对腐殖酸的荷电状态和聚集状态的影响。结果表明,腐殖酸具有自我凝聚的特性;在pH较低和溶液离子强度较高时,腐殖酸胶粒的Zeta电位绝对值减小而聚合度增大,从而使腐殖酸胶粒聚集而凝聚;随腐殖酸浓度增大,腐殖酸胶粒的Zeta电位绝对值增大,腐殖酸胶粒的缩聚程度降低而使粒径减小。     

复合式膜生物反应器处理校园生活污水

采用投加悬浮填料的复合式膜生物反应器(HMBR)中试装置处理校园生活污水,考察其对有机碳和氨氮的去除效果。实验结果表明,反应器具有较好的污染物去除效果,HMBR对COD的平均去除率为88%,对氨氮的平均去除率超过97.5%。采用比耗氧速率(SOUR)来表征活性污泥的生物活性,SOUR随着有机负荷的变化逐渐从80 mg/(kg.min)降到30 mg/(kg.min)。实验过程中,经历有机负荷率(OLR)和氨氮负荷率(NLR)的变化,结果显示,其对污泥特性和膜污染速率有较大影响。     

A2/O-MBR工艺处理低负荷污水并回用

将A²/O生物处理单元与MBR相结合构建了的处理能力为2 000 m³/d的A²/O-MBR工艺,并应用于缺水地区校园生活污水的处理与回用。该系统运行稳定,运行阶段的实验结果表明,在进水COD为100~200 mg/L、NH₄⁺-N为19~33 mg/L、TN为25~43 mg/L、TP为3~5 mg/L和低碳氮比的情况下,出水水质优于《城市污水再生利用城市杂用水水质》 (GB/T 18920-2002) 的要求,且全部用于杂用及校园绿化等。经分析该工艺运行成本为0.96 元/m³,每年可节省自来水73万t,获得较好的环境效益与经济效益。     

杉木人工林生态系统可燃物空间分布规律研究

在国家野外科学观测研究站-会同生态站的集水区中设置固定标准地,利用标准地和生物量调查数据,对杉木人工林的可燃物负荷量空间分布规律进行了研究,结果表明:杉木人工林生态系统的自然整枝能力较差,细小可燃物的空间分布均匀,易燃可燃物连续性好;含水率以近地面的最小;11年生的杉木人工林生态系统的枯死枝叶的总负荷量高达0.198 t.hm-2,分布于0～1.5 m的空间层中,这种均匀的空间分布规律为树冠火的发生创造了条件,从而加大了杉木人工林生态系统的火险性.建议在杉木人工林生态系统的经营过程中,要加强人工整枝,改变可燃物的空间分布;减少易燃可燃物的数量,降低森林的燃烧性;对于枯死枝叶可采取人工和计划烧除的措施进行清理.