棉浆粕蒸煮黑液处理工程实践

棉浆行业碱法蒸煮黑液是当前废水治理中的难题之一。本文介绍采用酸析气浮 +A O法 +混凝工艺处理棉浆黑液的工程实例。工程运行结果表明 :该工艺对CODCr和色度的去除率可达 98%以上 ,出水水质达到排放标准 ,并且处理效果稳定     

酒石酸钾钠对重金属絮凝剂MAMPAM除Cu2+性能的影响

镀铜废水中由于存在酒石酸钾钠可与Cu2+形成酒石酸钾钠铜配合物使Cu2+的处理变得困难,为提高镀铜废水中Cu2+的处理效果,文章以聚丙烯酰胺(PAM)、甲醛、氢氧化钠、巯基乙酸(TGA)为原料,经羟甲基化反应和酰胺化反应制备出重金属絮凝剂巯基乙酰化羟甲基聚丙烯酰胺(MAMPAM).分别以单一含Cu2+水样以及含Cu2+、酒石酸钾钠的混合水样为考察对象,研究MAMPAM对水样中Cu2+的去除性能.通过正交实验得出絮凝最优水力条件:快搅时间1.0 min,快搅速度160 r/rmin,慢搅时间20 min,慢搅速度30 r/min.MAMPAM对Cu2+有较好的去除效果,对于单一含Cu2+水样中,当水样pH值为3.0～6.0时,Cu2+的去除率随着pH值的增加而升高,Cu2+的最高去除率为92.12％.酒石酸钾钠的存在对MAMPAM除Cu2+具有促进作用,当混合水样初始pH值为4.0～6.0时,随着pH值的增加,促进作用增强,MAMPAM对混合水样中Cu2+的最高去除率可达98.84％.絮体分形维数结果表明,单一水样和混合水样中螯合絮体MAMPAM-Cu的分形维数与Cu2+的去除率之间均呈正相关性.     

Low-temperature (NO + O2) adsorption performance of alkaline earth metal-doped C-FDU-15

To improve the removal capacity of NO + O₂ effectively, the alkaline earth metal-doped order mesoporous carbon (A-C-FDU-15(0.001) (A = Mg, Ca, Sr and Ba)) and Mg-C-FDU-15(x) (x = 0.001?0.003) samples were prepared, and their physicochemical and NO + O₂ adsorption properties were determined by means of various techniques. The results show that the sequence in (NO + O₂) adsorption performance was as follows: Mg-C-FDU-15(0.001) (93.2 mg/g) > Ca-C-FDU-15(0.001) (82.2 mg/g) > Sr-C-FDU-15(0.001) (76.1 mg/g) > Ba-C-FDU-15(0.001) (72.9 mg/g) > C-FDU-15 (67.1 mg/g). Among all of the A-C-FDU-15(0.001) samples, Mg-C-FDU-15(0.001) possessed the highest (NO + O₂) adsorption capacity (106.2 mg/g). The species of alkaline earth metals and basic sites were important factors determining the adsorption of NO + O₂ on the A-C-FDU-15(x) samples, and (NO + O₂) adsorption on the samples was mainly chemical adsorption. Combined with the results of (NO + O₂)-temperature-programmed desorption ((NO + O₂)-TPD) and in situ diffused reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS) characterization, we deduced that there were two main pathways of (NO + O₂) adsorption: one was first the conversion of NO and O₂ to NO₂ and then part of NO₂ was converted to NO₂^? and NO₃^?; and the other was the direct oxidation of NO to NO₂^? and NO₃^?.     

河口与近海营养状况评价方法及其应用验证

基于压力-状态-响应(PSR)模型,建立了我国河口与近海营养状况评价法. 通过分析当前富营养化概念模型研究结果,引入A(人为影响指数)和表征过滤与调节作用的ΔSA/SA(层化系数)作为压力指标,从富营养化负面效应筛选出高效的表层ρ(Chla)、d(浮游植物细胞密度)、底层ρ(DO)、a(底栖生物个体丰度)和RT(赤潮指数)作为状态指标,并以v(未来营养盐通量年均变化)作为响应指标. 综合考虑国内外相关标准来界定评价指标分类标准,采用统计处理、矩阵法集成得到G(营养状况等级),并成功应用于九龙江河口区. 应用验证结果表明:2010年九龙江河口区G为“差”,北部采样点优于南部,与人为环境压力空间分布一致;Kolmogorov-Smirnov非参数检验显示,G为“中”和“差”的两类采样点之间的ρ(COD)、ρ(DIN)、ρ(TN)、ρ(DSi)、ρ(SPM)(其中DSi和SPM分别为溶解态硅酸盐、悬浮颗粒物)差异显著(p<0.05),ρ(TP)、ρ(DIP)因“磷缓冲”机制而趋于均匀分布(p>0.05),评价结果可识别出评价体系并未包含的主要环境因子状况;与第一阶段评价法相比,河口与近海营养状况评价法注重富营养化症状的评价,因此具有更易识别营养状况恶化与否的优势.      

不同微生物处理工艺对全氟化合物的去除效果

以辽宁省4个采用不同微生物处理工艺的污水处理厂为研究对象,采用WAX固相萃取分离富集和高效液相-质谱联用(HPLC/MS/MS)方法测定了4个污水处理厂中13种PFCs(全氟化合物)〔9种PFCAs(全氟羧酸类化合物,C₄~C₁₂)和4种PFSAs(全氟磺酸类化合物,C₄、C₆、C₈、C₁₀)〕的质量浓度. 研究发现,9种PFCAs(C₄~C₁₂)(记为∑PFCAs)和2种PFSAs(C₄、C₈)(记为∑PFSAs)均有不同程度的检出,水体中各PFCs浓度水平与碳链长度呈显著负相关. 进水中ρ(∑PFCAs)和ρ(∑PFSAs)分别为81.5~135.9和3.7~4.6 ng/L,出水中ρ(∑PFCAs)和ρ(∑PFSAs)分别为47.4~63.3和2.8~3.7 ng/L. 进、出水受PFCAs尤其是短链PFCAs污染较为严重. 4个污水处理厂对PFCs的去除呈现相似的去除效果及规律,即PFCs的去除主要靠活性污泥的吸附作用,而与污水处理厂所采用的微生物处理工艺相关性不大.      

富营养化饮用水源地山仔水库限制性营养元素研究

世界范围内关于水体富营养化的研究表明,流域尺度上营养盐的控制和削减是修复富营养化水体的关键措施,甄别水体限制性营养元素进而采取相应的控制措施是修复富营养化水体的有效途径.本文在时空格局上分析了富营养化饮用水源地山仔水库的限制性营养元素.结果表明,2003—2012年,山仔水库初级生产力的关键限制性营养元素为磷.秋、冬、春季,水体总磷浓度在0.02~0.09 mg·L-1左右,TN/TP原子比值在35~72之间,表明TP浓度相对低,磷为限制性营养元素;夏季表层水TP浓度在0.06~0.13 mg·L-1左右,TN/TP原子比值在11~13之间,表层水溶解性磷的浓度较低,磷主要蓄积在藻细胞内,由于温跃层的存在,底层释放的磷无法向表层水补给,故溶解态磷相对缺乏.总之季节变化对磷的限制性作用有显著影响.通过对山仔水库2003—2012年水体TP浓度和叶绿素a浓度相关性分析得出,修复水体需要控制的TP浓度阈值为0.028 mg·L-1.根据上述结果综合分析了已采取修复措施的效果,从而进一步提出了山仔水库富营养化的修复策略.     

潮汐流人工湿地的除氮效果及影响因素

为研究TF-CW(tidal flow constructed wetland,潮汐流人工湿地)的除氮效果及其主要影响因素,以连续流模拟装置(A组)为对照,设置3种潮汐进水方式〔RAT(闲置时间∶反应时间)分别为1∶1、1∶2、2∶1,依次记做B组、C组、D组〕,运行175 d,分析不同进水方式下TF-CW模拟装置对TN、NH₄+-N、NO₃--N、TOC的去除效果及其在不同处理深度上的变化. 结果表明:A、B、C、D组TN平均去除率分别为82.41%±4.84%、84.82%±5.09%、86.09%±3.99%、90.23%±3.05%. A组TN和NH₄+-N的去除效果与B、C、D组均差异显著(P<0.05),其中D组TN和NH₄+-N的去除效果均最好;A组对NO₃--N的总体去除效果较优;RAT并不影响TOC的去除率. 不同进水方式下,NH₄+-N的去除率均在0~15 cm深度内最大,ρ(TOC)处于较低水平(0~20 mg/L),二者均随处理深度的不断增加而逐渐下降;ρ(NO₃--N)在0~15 cm深度内迅速上升. 随着闲置时间的增加,ρ(DO)逐渐升高. TN和NH₄+-N的去除率随着运行时间的增加基本保持恒定,主要影响因子有ρ(DO)、RAT、ORP(oxidation reduction potential,氧化还原电位)和ρ(TOC);而NO₃--N的去除率随着运行时间的增加而逐渐降低,其主要影响因子有pH、电导率和水温等.      

超声、过硫酸钾协同去除水中诺氟沙星的效果

过硫酸钾活化可产生强氧化性硫酸根自由基(SO-4·),采用超声/过硫酸钾体系氧化降解诺氟沙星,考察了过硫酸钾浓度、诺氟沙星初始浓度、溶液初始p H值及自由基淬灭剂甲醇、叔丁醇对降解效果的影响.结果表明,超声/过硫酸钾体系能够显著降解和矿化诺氟沙星,与单独过硫酸钾、超声相比,超声/过硫酸钾对诺氟沙星的去除率分别提高了3.2和8.9倍,降解过程符合一级反应动力学.诺氟沙星的去除率随过硫酸钾浓度的增加趋于平缓.p H对诺氟沙星的降解影响较大,这是因为随p H的升高,体系中的氧化性物种由SO-4·转化为以SO-4·/HO·为主.TOC去除和大肠杆菌抗菌实验表明,反应180 min,超声/过硫酸钾能够实现49.12%的诺氟沙星矿化,且对大肠杆菌的抑菌圈直径由45 mm减小到14 mm(滤纸直径),完全去除其抗菌性.结果表明超声/过硫酸钾能够有效用于诺氟沙星废水处理.     

水力负荷对生物沉淀池污染物净化性能的影响特性

本研究将生物转盘和平流式沉淀池设计理念相结合,开发出对水中致浊物质、有机组分、氨氮和总磷具有同步去除性能的一体式生物净化-沉淀池,考察了进水水力负荷对其污染物净化性能的影响规律.结果表明,在特定转盘转速和水质条件下,浊度、有机组分和氨氮的平均去除率随水力负荷的增大均呈先相对稳定后下降趋势,浊度和有机组分与氨氮平均去除率分别在0.036 g·(m~2·d)~(-1)与0.064 g·(m~2·d)~(-1)时达到最大.与浊度、有机组分和氨氮不同,水力负荷对总磷的去除效果影响较大,进水水力负荷在0.064 m~3·(m~2·d)~(-1)时,总磷平均去除率最差,适当减小或增大水力负荷,均有助于除磷过程的进行.进一步研究发现,硝化和除磷过程对水相中的有限碳源及溶解氧存在竞争关系.沿水流方向,盘片表面的微生物具有良好的种群配合和沿程分布特点,保证了在不利水力负荷条件下,工艺仍具有一定的去污效果,在微污染水体的强化净化处理中具有一定的应用前景.     

Ca and OH release of ceramsites containing anorthite and gehlenite prepared from waste lime mud

Lime mud is a kind of solid waste in the papermaking industry, which has been a source of serious environmental pollution. Ceramsites containing anorthite and gehlenite were prepared from lime mud and fly ash through the solid state reaction method at 1050°C. The objective of this study was to explore the efficiency of Ca^2 + and OH⁻ release and assess the phosphorus and copper ion removal performance of the ceramsites via batch experiments, X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The results show that Ca^2 + and OH⁻ were released from the ceramsites due to the dissolution of anorthite, gehlenite and available lime. It is also concluded that gehlenite had stronger capacity for Ca^2 + and OH⁻ release compared with anorthite. The Ca^2 + release could be fit well by the Avrami kinetic model. Increases of porosity, dosage and temperature were associated with increases in the concentrations of Ca^2 + and OH⁻ released. Under different conditions, the ceramsites could maintain aqueous solutions in alkaline conditions (pH = 9.3–10.9) and the release of Ca^2 + was not affected. The removal rates of phosphorus and copper ions were as high as 96.88% and 96.81%, respectively. The final pH values of both phosphorus and copper ions solutions changed slightly. The reuse of lime mud in the form of ceramsites is an effective strategy.