煤矿开发过程中“三废”治理与资源化利用研究

针对煤矿开发过程中产生的"三废"(主要为矿井水、煤层气、煤矸石)所造成的环境问题,分别对其治理与资源化利用途径进行了叙述.在矿井水方面:从各类矿井水的水质特征出发,阐述了各类矿井水相应的研究进展.在煤层气方面:从煤层气的利用现状入手,分析了煤层气的利用途径和存在的问题.在煤矸石方面:在分析煤矸石特性的基础上,确定其综合利用途径,为煤矸石的开发利用起到了一定的借鉴作用.     

环境水样中卤代甲基磺酸的高效液相色谱-串联质谱联用分析方法研究

利用高效液相色谱三重四极杆串联质谱(HPLC-MS/MS),建立了环境水样中卤代甲基磺酸的分析方法.通过对固相萃取、色谱柱、流动相和质谱条件的优化,确定了最佳萃取和分析条件.选用WAX固相萃取柱对卤代甲基磺酸进行富集,再依次用2 m L的5%氨水甲醇溶液、2%甲酸甲醇溶液和20%二氯甲烷甲醇溶液(均为体积比)进行洗脱.选用Acclaim HILIC-10为色谱分离柱,以乙腈和100 mmol·L~(-1)甲酸铵水溶液为流动相,分离目标化合物,采用串联质谱负离子扫描和多反应监测模式进行检测.方法对5种卤代甲基磺酸(三氟甲基磺酸、一氯甲基磺酸、二氯甲基磺酸、三氯甲基磺酸和一溴甲基磺酸)的线性范围为0.05—50μg·L~(-1),线性相关系数r0.99,各化合物的检出限(S/N=3)在0.005—0.039μg·L~(-1)之间.将建立的分析方法应用于实际样品中卤代甲基磺酸的测定,所得加标回收率在67.5%—95.4%之间,峰面积相对标准偏差(n=5)在8.5%—13.0%之间,可满足饮用水环境样品中痕量卤代甲基磺酸的分析.     

复合生物法净化SVE尾气研究

鉴于目前土壤修复过程中广泛采用的气相抽提系统技术(SVE)相应尾气净化技术的缺失,为有效提高气相抽提系统技术后端尾气净化效率,提出采用复合生物法净化SVE尾气。以甲苯为目标污染物,以活性炭为主要填料,利用焦化污水处理厂的活性污泥接种挂膜研究了生物过滤反应器对模拟气体的净化性能及其影响因素(包括进气流量、停留时间、入口浓度、入口体积负荷),并将复合生物法与活性炭吸附法进行了性能比较。实验结果表明:生物过滤反应器的去除效率随进气流量的增大而降低,随气体停留时间的延长而提高,随入口浓度的增大而降低,反应器的体积去除负荷随入口体积负荷的增大而增大,这说明生物过滤反应器能有效去除甲苯废气,且去除效果优于活性炭吸附法。     

腈纶废水深度处理中试研究

腈纶废水是典型的难降解、高氨氮废水。为评价电化学氧化法对腈纶废水深度处理的实际运行效果,通过建立腈纶废水处理中试装置,考察了其对经AO生物处理后腈纶废水中COD、氨氮、总氮、BOD5等污染物的去除效果,分析了其运行能耗。结果表明:电化学氧化中试装置对经生物处理后腈纶废水中COD去除率为39.2%。稳定运行后,该装置对废水中氨氮、总氮的去除率分别为100%与75.1%。经电化学氧化处理后,废水中的COD、氨氮浓度达GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级排放标准要求。电化学氧化处理不能显著提高腈纶废水的可生化性。     

高含盐有机废水MDAT-IAT生物处理工艺研究

在不同含盐量条件下,利用MDAT-IAT生物处理工艺,对废水的处理效果、活性污泥质量、污泥沉降性能和微生物相等方面进行了考察.结果表明,总水力停留时间为13.5 h,污泥龄为20.0 d,污泥回流比为200%的条件下,进水ρ(COD_Cr),ρ(BOD₅),ρ(NH₄+-N)和ρ(PO₄3--P)分别为690.3～821.8,470.0～600.0,58.4～71.9和2.4～4.1 mg/L,进水ρ(NaCl) 为30～80 g/L时出水ρ(COD_Cr),ρ(BOD₅),ρ(NH₄+-N),ρ(PO₄3--P) 和ρ(SS)分别为73.4～165.0,30.0～100.0,4.8～19.1,0.41～0.99,和48.5～123.6 mg/L.每次改变ρ(NaCl)时,污泥量都是先减少,后逐渐增多,同时系统中污泥SVI逐渐增大,污泥的沉降性能逐渐变差.      

解淀粉芽孢杆菌对水中丁草胺的降解及影响

用解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)作为试验菌种,对除草剂丁草胺(N-丁氧甲基氯-2′-氯-2′,6′-二乙基乙酰替苯胺)在水介质中的微生物降解进行了研究.筛选了解淀粉芽孢杆菌降解丁草胺的最佳试验条件,研究了不同初始pH和添加外源腐殖酸对丁草胺微生物降解的影响.用高效液相色谱法(HPLC)检测了丁草胺残留量和降解产物,用红外光谱法(FTIR)分析测定了反应前后腐殖酸的变化情况.结果表明:解淀粉芽孢杆菌对丁草胺具有明显的降解效果,丁草胺初始质量浓度越高,其降解速率和降解效率也越高,碱性条件下丁草胺的降解率明显比酸性条件下高;腐殖酸的加入不仅能吸附丁草胺还能促进细菌对丁草胺的微生物降解,并能影响丁草胺的微生物降解产物.      

生物沥浸法去除猪粪中重金属的研究

探讨以猪粪为培养介质,驯化和加富培养获得硫细菌混合菌液,并研究其对猪粪中重金属的生物沥浸效果。结果表明：猪粪可以在18 d内完成驯化,经3轮富集培养的猪粪粪液可作为硫细菌接种菌液。采用此菌液对猪粪粪液接种并投加硫粉,经过9 d的生物沥浸,Cu、Zn和Cd的沥出率分别达到93.0%、90.1%和67.8%。     

水解反硝化在城镇污水脱氮处理中的应用研究

提出在A2/O池前加水解池,并将二沉池出水部分回流到水解池,增加水解反硝化作用。分别从水解池对TN的去除、水解池反硝化作用、水解池对后续生化处理硝化和反硝化的影响四个方面,说明水解池有利于提高TN的去除率,使出水TN控制在15mg/L以下,达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）一级A标。     

混凝-溶气气浮装置预处理ABS树脂废水

针对ABS树脂生产废水中乳胶状悬浮物难以去除的现状,采用混凝-溶气气浮装置进行了预处理实验研究。结果表明,铝盐复配药剂和阳离子型PAM共同作用对废水中的乳胶状悬浮物具有极好的破乳絮凝效果,且在原水pH值为5、铝盐复配药剂投加量为100 mg/L、PAM投加量为2.5 mg/L、溶气水回流比为40%和水力停留时间为15 min条件下,该装置对ABS树脂生产废水中的浊度去除率达95%以上,COD去除率达50%以上,达到后续生化处理对进水的要求,且运行稳定,在胶乳废水处理领域有着广阔的应用前景。     

钢渣-灰岩人工湿地脱除粪便污水高氮素的实验研究

构建小试系统研究了钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地对粪便污水中高浓度氮素的降解效果。同时比较分析了填料填铺方式和表层填料对钢渣-灰岩垂直潜流湿地降解粪便污水氮素效能的影响。结果表明：当原水氨氮在42.72～272.60 mg/L,总氮在107.40～689.35 mg/L内,钢渣-灰岩垂直潜流人工湿地出水氨氮和总氮浓度可分别达到13.57 mg/L和62.83 mg/L;从长期效果来看,大级配差的正反粒径混合填铺的填料结构更有利于钢渣-灰岩人工湿地保持氮素降解效能;表层的基质材料选择要充分考虑渗透性和复氧能力;钢渣不但对氨氮有吸附作用,而且为氨氮的挥发和硝化/反硝化作用创造有利环境;灰岩在钢渣协助下溶出钙离子以利于氨氮的阳离子交换,同时为铁自养反硝化菌和脱硫杆菌的自养反硝化作用提供碳源。