天然有机物对颗粒活性炭吸附微囊藻毒素的影响研究

通过改变水体中天然有机物(NOM)、腐殖酸(HA)浓度以及pH,测定了不同条件下颗粒活性炭(GAC)吸附微囊藻毒素MCLR的容量变化,研究了NOM对GAC吸附MCLR的影响。结果表明,GAC吸附MCLR的过程中,低浓度溶液中的吸附速率要高于高浓度溶液,且准一级动力学和准二级动力学方程均能较好地描述GAC吸附MCLR的过程;当溶液中含17.6 mg/LNOM或10.0 mg/L HA时,GAC对MCLR的最大吸附容量从17.06μg/g分别降低至13.68、12.89μg/g;GAC对MCLR的平衡吸附容量(qe)随NOM浓度的升高而逐渐降低,但当溶液中NOM超过一定值时,NOM浓度再升高对GAC吸附MCLR的影响程度变化不大,NOM从10.0 mg/L升高至17.6 mg/L时,qe仅降低了0.31μg/g;在中性或偏碱性水体中,HA对GAC吸附MCLR的干扰相对于酸性水体中更小,通过改变溶液pH来改变HA的带电性,对GAC吸附MCLR的影响总体较小。     

儿茶酚抑制藻细胞活性过程中IOM的三维荧光特性

以天然水体中藻类为研究对象,研究了儿茶酚对藻类的抑制效应,并采用三维荧光法分析了抑藻过程中胞内有机物的释放及降解情况。水样A和水样B分别采自某护城河和一景观水体。结果显示,儿茶酚能够有效抑制实际水体中藻细胞活性,当儿茶酚终浓度为10 mg/L培养6 d后,水样A和水样B的抑藻率分别达90%和94%,且抑藻率随着投加浓度的增加、培养时间的延长相应增加。在投加儿茶酚后,水样类蛋白荧光峰强度显著增加,但随着培养时间的延长,峰强均有所降低,细胞释放的类蛋白物质发生降解。当投加儿茶酚浓度低于1 mg/L时,藻细胞活性受轻度抑制,会释放类富里酸物质,当儿茶酚投加浓度高于5 mg/L,藻细胞活性受到强烈抑制,不会释放类富里酸物质。投加儿茶酚会增大水样COD浓度,但对水样TN浓度没有影响。     

SBBR反应器运行中生物膜胞外聚合物的变化特征

以进水、静置、曝气和排水作为SBBR反应器的运行周期,研究了在不同溶解氧和换容比条件下运行周期内生物膜EPS的产生与变化特征。扫描电镜(SEM)结果显示,生物膜由大量丝状菌组成,菌胶团和累枝虫交联聚集在其周围,生物膜外层生物相明显比内部丰富。当DO从2～3 mg/L升到3～5 mg/L时,EPS的含量从147.7μg/(mL填料)升至286.0μg/(mL填料),再升至5～6 mg/L时,EPS稍有降低至271.3μg/(mL填料)。随着换容比从1/3升高至2/3,EPS的含量逐渐从121.5μg/(mL填料)下降到86.2μg/(m L填料)。在运行周期内,进水后处于静置状态1 h的EPS产生量最大,达到148.0μg/(mL填料),此时EPS中荧光类有机物含量也最高,且以芳香性蛋白质Ⅰ(λ_(Ex)/λ_(Em)=(220～250)/(280～330)nm)、芳香性蛋白质Ⅱ(λ_(Ex)/λ_(Em)=(220~250)/(330~380)nm)和微生物沥出物(λ_(Ex)/λ_(Em)=(250～280)/(290～380)nm))为主。     

北京市周边地区河道污染现状分析

北京市周边水环境污染日益严重,已经成为遏制本地区经济和社会发展的瓶颈。通过详细调查北京市周边地区主要河流的水质状况,从时间、空间的角度分析了河流水质的变化规律。分析发现:(1)污水收集管网的雨污合流以及初雨带来的面源污染严重影响了丰水期的水质,故丰水期的水质较枯水期差。(2)北京奥运会之后,许多关闭的企业相继开张排放污水,导致河流水质迅速变差,另外奥运旅游转为农家乐休闲自助游,也带来了较为严重的水质污染。(3)10个监测点的水质状况不达标率超过60%,已经成为河道水质治理和改善的重点关注对象。研究表明,河流非点源污染对河流水质影响日显突出;点源污染与产业结构及发展模式具有非常重要的正相关性,故合理调整该地区的产业结构和发展模式已势在必行。     

负载过渡金属颗粒电极催化降解焦化废水尾水

制备以活性炭为载体,负载Ni、Fe、Co单元素和Ni-Fe、Co-Fe双元素的5种颗粒电极,用以降解模拟焦化废水尾水.结果显示,负载双元素的颗粒电极对模拟废水的处理效果要好于单元素,其中Ni-Fe/PAC降解性能最好,COD与TOC降解率可达70.1%和40.1%.Ni-Fe/PAC也具有最高的析氧电位和最低的Tafel斜率,分别为2.25V和86mV/dec;所负载的晶体结构为单质Ni和Fe,含有少量的铁氧化物.颗粒电极的添加,会导致出水呈碱性,Co的掺入导致碱性增大,而Fe的掺入有利于降低出水pH值.模拟废水中3类有机物在Ni-Fe/PAC上降解效果呈现为多环芳烃<杂环化合物<苯系物.Ni-Fe/PAC能催化·OH和新生态氢的产生,有机物的降解以间接氧化为主.     

用于除氟的羟基氧化锆粉末的制备与表征

采用共沉淀法制备用于除氟的羟基氧化锆吸附剂,研究碱的滴加速度、沉淀终点pH值、烘干时间和焙烧温度4个制备条件对吸附剂除氟性能的影响.结果表明,制备羟基氧化锆吸附剂的优选工艺参数为:碱的滴加速度2mL/min,沉淀终点pH值7.0,烘干时间72h和焙烧温度低于100℃.对所制备的羟基氧化锆进行表征,SEM结果表明它是由一些小颗粒团聚而成,粒径为20～30μm左右的粉末材料,XRD和TG/DTA说明羟基氧化锆具有无定形结构,并在焙烧温度达到600℃时转化为四方相结构,同时氮气吸附脱附法测定其具有高比表面积约138.4m2/g,孔隙结构以中孔为主,平均孔径2nm左右.本研究还对羟基氧化锆的再生性能进行了分析,结果显示吸附剂吸附饱和后,经过再生技术处理,可基本恢复原有除氟性能.     

电氧化杀藻过程中藻细胞活性变化的研究

由Ti/RuO2棒为阳极、不锈钢管为阴极组成电氧化管式反应装置,采用TTC-脱氢酶活性和中性红染色的活性测定方法,研究了电氧化杀藻中藻活性变化以及影响因素.结果显示,在8mA/cm2下处理30min后,以藻细胞密度计的杀藻率仅为45%,而此时TTC-脱氢酶活性下降了94%,中性红染色率为100%,藻细胞已无法再生长,已全部失活,表明活性指标比细胞密度更能准确反映杀藻处理效果.电解液种类对杀藻存在明显影响,常用电解液Na2SO4和NaNO3的杀藻效果相近,Na2SO4浓度对杀藻效果影响不大.但当电解液中含有0.1mmol/LNaCl时,杀藻效果明显提高,5min后的脱氢酶下降了87%,中性红染色率达到82%.藻样初始浓度对杀藻效果影响较大,细胞密度增大,杀藻效果急剧下降,以天然水为电解液,细胞密度达到水华时的4.4×107个/L,只需处理1min可将藻细胞全部灭活.     

混合填料生物接触氧化法处理生活污水的研究

采用混合型(火山岩和陶瓷环)填料生物接触氧化工艺处理实际生活污水,研究了混合型填料挂膜情况,不同HRT、DO和进水COD浓度对水质净化效果的影响。实验结果表明:混合型填料挂膜效果好,15 d后反应器达到稳定状态,对COD的去除率达到75%以上;在水温为20~32℃,HRT为12 h,DO为5~6 mg/L的条件下,对COD、氨氮、TN和TP的平均去除率分别达到了75.8%、71.8%、45.9%和35.7%;当进水COD浓度为100~400 mg/L时,各个指标的去除率随着COD浓度的升高而升高,可见进水COD浓度会对污水净化效果产生影响。     

Ti/RuO2 电氧化法降解藻毒素MCLR 影响因素的研究

使用Ti/RuO₂ 阳极,对电氧化法降解微囊藻毒素MCLR 的效能及其影响因素进行了研究.结果显示,电流密度增大有利于MCLR 的降解,当电流密度为8mA/cm²,水力停留时间(HRT)为23min 时, MCLR 的去除率可达到100%.以0.02mol/L Na2_SO₄ 作为电解质时, MCLR 降解效果较好,去除率可达到100%,而以0.02mol/L NaNO₃ 为电解质时, MCLR 降解效果较差,去除率只有50%. MCLR 初始浓度对降解效率影响较大, MCLR 初始浓度为3.3µg/L 时,去除率可达到96%; MCLR 初始浓度为198µg/L 时,去除率只有60%. Na2_SO₄ 电解质浓度和水样流速对藻毒素MCLR 降解效果影响不明显.     

光电催化氧化法降解藻毒素MCLR

使用DSA阳极,对光电催化氧化降解藻毒素MCLR的效能及其影响因素进行了研究。结果表明,电极表面的TiO2在光催化氧化降解MCLR的过程中发挥了明显的光催化作用。在光降解、电催化氧化、光催化氧化和光电催化氧化4个过程中,光电催化氧化对MCLR和TOC的去除率最高,分别可达100%和13%,并且光电催化氧化的去除率大于光催化氧化和电催化氧化之和,表明后两者的耦合过程产生了一定的协同作用。辐照光源和电流密度存在最佳匹配条件,分别为UVC辐照、电流密度10 mA/cm2和UVA辐照、电流密度1.0 mA/cm2,此条件下光电协同作用最显著。在光电催化氧化过程中,随极板间距增大而出现的去除率下降取决于电催化过程,而不是光催化过程;光电催化氧化MCLR的去除率随其初始浓度增加而减小。