浸提分离法提取皂素清洁工艺研究

提出一种通过溶剂提取将游离皂苷与淀粉、纤维等成分分离,从源头上减少用水量、耗酸量和污染物排放量的皂素清洁生产工艺。首先对溶剂提取条件进行优化,得出最佳工艺条件为：90%（体积比）乙醇溶液,料液比1∶7,沸腾回流提取3 h,重复提取3次。然后通过气质联用（GC/MS）分析了皂素废水的有机物组成。研究结果表明,清洁工艺皂素产率为1.51%（降低3.82%）,用酸量比传统工艺减少了71%,头道液COD浓度降低了46%,每100 g原料排放的COD总量下降了84%;皂素废水的有机物污染物主要为糠醛及其衍生物,清洁工艺废水的有机物含量更低,更易降解。     

活性污泥体系中聚糖菌的富集与鉴定

活性污泥体系中,聚糖菌(GAOs)在厌氧环境下与聚磷菌(PAOs)形成对底物的竞争关系,对聚糖菌的研究对于优化生物除磷工艺有重要意义。以葡萄糖为惟一碳源,在磷限制条件下,利用特殊运行方式对活性污泥进行驯化培养出了稳定的聚糖菌颗粒污泥,厌氧阶段磷释放量与有机物吸收量浓度(mg/L)比从7.4%下降为0.25%。从培养好的活性污泥反应器中分离获得2株聚糖菌,经菌落PCR和16S rRNA序列分析确定了所得聚糖菌菌株G1和菌株G2分别是枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和解鸟氨酸克雷伯氏菌(Klebsiella ornithinolytica)。     

氧化亚铁硫杆菌浸出废弃线路板中铜的研究

对废弃线路板中的铜进行了细菌浸出、只有硫酸亚铁环境下的浸出及酸浸出实验,研究了不同条件对比浸出效果,研究结果表明,细菌浸出比只有硫酸亚铁存在的浸出和酸浸要快得多。研究了在线路板粉末浓度12、24、40、60和120 g/L下浸出速率的变化,结果表明, 在考察范围内,浸出速度随着加入的废弃线路板粉末浓度的升高而降低,当线路板粉末的浓度＞60 g/L时,浸出速度维持在较低水平,选取24 g/L作为浸出的线路板粉末的浓度。分别在细菌培养0、24、48和72 h时加入线路板粉末24 g/L进行浸出实验,结果表明,细菌培养时间长,使得浸出过程进行得也更快。     

废弃印刷线路板碘化法浸金研究

针对碘化法从废弃印刷线路板中提取金的工艺设计,分别考察了碘的质量分数、n(I₂)/n(I^-)比值、固液比、双氧水的质量分数、pH值、浸出时间和浸出温度对金浸出率的影响。结合正交设计优化实验方法,提出了从废弃印刷线路板中碘化法浸取金的最佳工艺条件：碘的质量分数为1.1％,n(I₂)∶n(I^-)=1∶10,双氧水的质量分数为1.5％,浸出时间4 h,固液比为1∶10,浸出温度为常温（25℃）,溶液pH值为中性,此时金浸出率可达97.5％。     

液-固流化床回收印刷线路板中金属的研究

根据废弃印刷线路板中材料密度不同,采用水介质流化床对印刷线路板粉末中的金属进行回收,对0.25～0.177、0.177～0.104、0.104～0.074和-0.074 mm 4个粒级范围内的物料进行分选试验。试验结果表明,在上述4个粒级范围内,随介质流速的增大,金属回收率降低;金属回收率η与实际操作速度（ua）和颗粒终端沉降速度（ut）的比值φ（ua/ut）存在一定线性关系,分析模拟了η与φ之间的相关性方程,外推试验的结果证明了相关性方程的可靠性;在合适的操作条件下,各粒级范围内金属的回收率分别为95.02%、90.07%、87.5%和92.68%。     

光合细菌强化二级流化床工艺处理焦化废水的研究

采用厌氧酸化加二级流化床组合工艺处理焦化废水。一级反应器内光合细菌与兼性厌氧菌处于共生状态,二级反应器内光合细菌与亚硝酸细菌处于共生状态。一级反应器内光合细菌有充分的小分子有机酸可降解并形成二次酸化,在二级反应器内完成进一步降解。结合反应条件：温度,pH,DO和基质浓度等,将二级反应器内硝化反应控制在亚硝化阶段,有效地保证了废水中碳源的利用。稳定运行了60 d,结果显示,出水COD和NH₃-N浓度分别为105～135 mg/L和14～20 mg/L,去除率分别稳定在90.3%～92.5%和92%～95%。TN去除率稳定在83%～86%。酚、氰化物和BOD5的去除率均在95%以上。     

复合沸石滤床修复北方景观水体的实验研究

以天然矿物质沸石、细砂及煤渣取代传统滤料构建复合基质生态床,表面种植景观植物,采用下向流-上向流运行方式修复北方景观水体。分别进行静态实验及不同循环速率下的动态实验,考察对水体污染物去除过程。结果表明,2种运行方式下对水体NH⁺₄-N去除率都在85%以上,其中以1 h为循环周期的运行方式去除率达97%,较静态提高12.8%;TN去除率最高为84%;TP去除不稳定,过程缓慢。煤渣层对NH⁺₄-N的去除效果差,硝化作用不彻底与反硝化作用的加强使下层出水NH⁺₄-N 、NO^-₂-N及NO^-₃-N浓度均高于上层。提高循环速率有利于对氮的去除。     

载钯螯合树脂的制备、表征及其降解多溴联苯醚的初步研究

以聚丙烯醛-异烟酰腙螯合树脂为高分子载体, 利用其活性基团对钯的选择性富集分离性能, 将金属元素钯键合到高分子载体上, 制备一种含钯树脂材料(树脂1), 并进一步原位还原得到还原态的载钯树脂(树脂2)。利用红外光谱、扫描电镜和X射线衍射等对以上2种含钯树脂材料进行了分析表征,并考察了它们对持久性有机污染物(POPs)多溴联苯醚(PBDEs)的脱溴降解性能。结果表明,2种树脂对BDE₂₀₉均有降解活性, 其中树脂1的降解性能比树脂2的降解性能要高, 树脂中钯的氧化形态可能对BDE₂₀₉的催化降解起主要作用。     

膜蒸馏去除水中砷的研究

采用新型膜蒸馏技术对水中As（III）与As（Ⅴ）的去除展开了研究。实验结果表明,膜蒸馏对水中As (III)及As (Ⅴ)具有较高的去除能力：当产水中砷含量超过10 μg/L时,原水中As (III)与As (Ⅴ)的浓度可分别高达40 mg/L和2 000 mg/L。局部润湿现象的存在导致As (III)及As (Ⅴ)跨膜至产水侧,PVDF微孔膜在溶液中的负电性以及As (III)与 As (Ⅴ)在溶液中存在形式的不同导致膜蒸馏对两者去除能力的差异。360 h连续运行过程中产水通量及电导率稳定,且整个过程中As (III)均低于检测限,说明PVDF微孔膜具有良好的疏水性和稳定的除砷性能。     

沸石改性及其去除水中氨氮的实验研究

通过实验研究了沸石改性条件及其对水中氨氮吸附去除的影响。结果表明,加热改性与无机酸改性不能显著提高沸石对氨氮的吸附量。利用NaOH改性的最佳浓度为1 mol/L,此条件下对氨氮吸附量可提高到650.68 mg/kg,为天然沸石的2.82倍。利用无机盐改性时,对氨氮吸附效果最好的是NaCl改性沸石,其次为KCl改性沸石与CaCl₂改性沸石。随着NaCl溶液浓度和改性时间的增加,改性沸石对氨氮的吸附量显著增加,可达天然沸石的3～4倍;在NaCl浓度为150 g/L与改性时间为18 h条件下,改性沸石对氨氮吸附量可达887.35 mg/kg,为天然沸石的3.84倍。