Correlation analysis of major control factors for the formation and stabilization of aerobic granule

In recent years, aerobic granular sludge technology has demonstrated significant advantages in areas such as the sludge–water separation, residual sludge minimization, simultaneous biological nitrogen and phosphorus removal, and toxic organic compounds degradation in biological wastewater treatment. However, the critical control factors and their relation during sludge granulation have not been revealed indeed, and the stability of aerobic granular sludge is still not good. The Gray’s correlation analysis was used to investigate the relationship of aerobic granular characteristics and control factors in the study. Results showed that the organic loading rate, hydraulic shear stress, and sludge settling time were the major factors affecting the aerobic sludge granulation, and the associated regulating strategy was important for the stabilization of granular sludge system. Based on above results, the mechanism of aerobic sludge granulation was proposed, and it was expected to favor the application of aerobic granular sludge technology.     

菲污染土壤黑麦草/苜蓿间作修复效应

多环芳烃类化合物(PAHs)是环境中普遍存在的持久性有毒有机污染物,因具有强烈的"三致"作用,业已引起各国环境科学工作者的广泛关注,PAHs污染土壤的修复也已成为环境科学与工程领域的研究热点。以菲为PAHs的代表,研究了黑麦草/苜蓿间作对多环芳烃(菲)污染土壤的修复效应。通过温室盆栽模拟实验,观察到5 mg/kg和50 mg/kg污染水平没有明显抑制黑麦草和苜蓿的生长;黑麦草/苜蓿间作促进了植物对土壤菲的吸收,且间作体系根系富集系数大于单作;土壤中菲的可提取浓度随时间的延长逐渐减少,在菲重度污染土壤上,黑麦草/苜蓿间作修复效果明显优于单作,菲去除率可高达90.53%。因此,对于重度PAHs污染土壤该体系是一种有实际应用价值的间作修复体系。     

Ozone-enhanced catalytic oxidation of monochlorobenzene over iron oxide catalysts

In this study, we examined the experimental catalytic oxidation of gaseous monochlorobenzene (MCBz) with O₃ over Fe₂O₃ in a packed bed reactor to investigate the feasibility of economical low temperature decomposition at a high space velocity (SV). We investigated the effects of several reaction parameters (temperature, O₃ concentration, and SV) on the MCBz oxidation. At 150 °C, the conversion of MCBz over Fe₂O₃ in the absence of O₃ was only 3%; it increased to 91% over Fe₂O₃ in the presence of 1200 ppm of O₃ at a high SV of 83 s⁻¹. A long-term operation study revealed that the conversion of MCBz was stable for more than 96 h. In the steady state, the carbon and chlorine balances were 88% and 86%, respectively. Applying a Langmuir-Hinshelwood kinetic model, we estimated an activation energy of 16.7 kJ mol⁻¹ for MCBz oxidation over Fe₂O₃ in the presence of O₃.     

可渗透反应墙技术在固废填埋场渗滤液处理中的应用

可渗透反应墙技术(PRB)是一种高效、节能、绿色、可持续的原位修复技术,能有效治理垃圾渗滤液及污染地下水。由于固废填埋场渗滤液性质类似,PRB技术也可用于固废填埋场渗滤液的原位处理。以重金属污染土壤经固化/稳定化修复后安全填埋产生的渗滤液为研究对象,经前期调研筛选PRB反应介质,采用静态批实验、动态柱实验评估反应介质的修复效果,同时通过PRB设计、施工、运行监测等工程实践验证PRB技术处理渗滤液的可实施性。结果表明,选择赤铁矿和石灰石作为PRB反应介质,当赤铁矿∶石灰石=2∶1、反应时间为12 h时,对镍、砷、锑吸附容量分别达到499.31、494.32、18.63 mg·kg⁻¹。以赤铁矿∶石灰石=2∶1作为柱实验填充材料时,反应0~28 d溶液中砷、锑的浓度均远低于修复目标值,镍的浓度在反应0~14 d内达标、21 d后浓度急剧上升穿透PRB柱。采用上述填充材料建设与渗滤液收集池一体化的连续反应墙时,设计墙体厚度1.5 m。在工程运行初期,PRB建成使用1~3月后,场内监测井污染物数据均达到地下水Ⅳ类标准,且下游监测井污染物数据施工前后无变化未造成二次污染。PRB处理固废填埋场渗滤液具备一定应用前景。     

基于嗅觉效应的土壤二甲基二硫醚修复目标值制定

我国现行风险评估导则多采用基于土壤中污染物质量分数的Johnson-Ettinger(J&E)模型评估VOCs呼吸暴露健康风险,但对于土壤中异味污染物的特殊性考虑不足。以某农药污染地块土壤中异味污染物二甲基二硫醚为研究对象,分析了二甲基二硫醚在土壤与土壤气中的赋存状态,采用土壤气挥发通量与J&E模型分别计算室内呼吸暴露途径的健康与环境风险,探索基于异味污染物对人体嗅觉效应的土壤修复目标值制定方法。结果表明,土壤中二甲基二硫醚最高检出质量分数与土壤气挥发通量最大值检出点位一致,其余点位土壤气中二甲基二硫醚均有不同程度检出而土壤只有2个点位有检出;二甲基二硫醚作为挥发性比较强的有机物更容易赋存于土壤气相中,采用土壤气挥发通量测试结果来表征二甲基二硫醚的环境风险会更加客观可信。研究区域内二甲基二硫醚人体健康风险可接受,但室内暴露质量浓度最高值为5.28 mg·m⁻³,超过了污染物嗅阈值,存在异味引起的环境风险。基于嗅觉效应采用土壤气挥发通量制定的修复目标值为0.193 mg·kg⁻¹,相比J&E模型提高了一个数量级,修复方量减少约29.75%。基于土壤气挥发通量综合考虑健康风险和嗅觉阈值进行风险评估与土壤修复目标值的制定,既能确保异味污染地块安全利用,又在一定程度上避免了过度修复的问题。本研究结果可为异味污染地块的环境管理提供参考。     

基因芯片在环境毒理学研究中的应用进展

基因芯片可以将大量的DNA信息集成到 1cm2 左右的芯片上 ,对生命信息具有大规模平行处理的能力 ,为环境毒理学研究提供了一个理想的平台。基因芯片可以精确地完成污染物对人类基因表达影响的分析 ,并对污染物进行分类与分级 ,筛选毒物靶标和确定毒性机理。本文描述了基因芯片技术、毒理学应用研究现状及应用前景。引用文献 2 9篇。     

污泥酸化速率影响因子的探讨

采用城市污水厂污泥作为嗜酸微生物菌株来源,通过添加一定量的单质硫,使其中的嗜酸硫杆菌群大量增殖,并使污泥pH大幅降低.取得的培养物可用于废旧干电池中重金属沥滤等的处理.由于培养物对重金属沥滤效率和污泥的酸化速率密切相关,为此进行了不同的污泥种类、加硫量、污泥浓度和曝气强度对污泥酸化速率影响的实验.实验表明,初沉泥、二沉泥和混合浓缩污泥都能迅速利用硫产酸;加硫量(以100 mL污泥计)在0.5、1.0、2.0、4.0 g时,快速酸化的趋势相同.0.5 g的加硫量显示出略微慢的酸化速率,最后达到的最低pH在1.2左右,其他三个都降至1.0以下.污泥质量分数在0.5%、1.0%、2.0%、3.0%、4.0%时,也具有相同的酸化趋势,0.5%质量分数的污泥下降速率最快,这与较低浓度下污泥对pH的缓冲能力较小有关;曝气强度在0.45 L/min和0.3 L/min差别较小,5 d内能迅速降低pH,0.2 L/min的酸化速率较慢,足够长的时间(12 d)也能将pH降至2.5左右,0.1 L/min的曝气强度的酸化速率最慢,不能达到预期的酸化效果.     

以粉煤灰和电石渣为催化剂的聚丙烯裂解模型研究

对粉煤灰和电石渣为催化剂的聚丙烯裂解进行模型研究.通过模型计算了裂解反应的表观活化能、频率因子、反应级数等.模型计算表明随着反应温度的升高反应速率增加,达到相同转化率所需反应时间减少.当剂塑比从0增加到30%时,聚丙烯裂解的活化能呈现降低的趋势,特别当剂塑比为30%时,其活化能降低约50%.说明粉煤灰和电石渣对聚丙烯裂解具有一定的催化效果.     

Cu2O光催化降解水中对硝基苯酚的研究

用CuCl水解法制备Cu2O粉末,用透射电镜(TEM)和X衍射(XRD)对Cu2O粒子进行了表征.在仿太阳光源的照射下,研究了Cu2O对水中难降解有机污染物对硝基苯酚的光催化降解效果.结果表明,在8 h内,对硝基苯酚几乎完全降解.在催化剂用量为0.2 g时,对浓度为22.4 mg/L的200mL对硝基苯酚溶液有良好的降解效果.降解反应符合一级反应动力学.     

MnO2负载树脂的制备及对As(Ⅴ)的去除效果

制备了大孔和DH302 2种MnO2的负载树脂.并用SEM、EDS手段表征了负载树脂,实验了负载MnO2后树脂对As(Ⅴ)的去除效果.结果表明:负载树脂对As(Ⅴ)的去除效果比原树脂有很大提高;吸附As(Ⅴ)后的2种负载树脂,均能较好地解吸并可重新用于对As(Ⅴ)的吸附实验.