强化除磷型A/O-MBR工艺运行稳定性

采用缺氧/好氧膜生物反应器(A/O-MBR)处理合成的生活污水,考察了投加不同浓度的聚合氯化铝(PAC)对该工艺在除磷效能及运行稳定性方面的影响。结果表明,投加PAC可以有效降低出水TP的浓度;在投加量为150 mg/L时,TP的去除率达到最优,为90.1%,出水浓度维持0.48 mg/L左右,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准。投加一定量的PAC可以有效提高微生物的活性;此外,可以降低污泥絮体的Zeta电位,增大污泥絮体的粒径,降低胞外聚合物(EPS)中多糖的浓度,进而有效延缓膜污染的速率。     

O2/CO2气氛下市政污泥混煤燃烧及动力学特性

采用差示扫描量热法对市政污泥、神华烟煤和淮北烟煤单独及不同比例混合物在O2/CO2气氛下进行燃烧特性的实验研究,结果表明,市政污泥综合燃烧特性最好,神华烟煤次之,淮北烟煤最差;随着污泥掺混比例的增加,混合试样着火温度和燃尽温度提前,综合燃烧特性得到改善,但燃烧放热量减少。利用Freeman-Carroll法对淮北烟煤、市政污泥及两者混合物的燃烧动力学参数进行计算,得到市政污泥、淮北烟煤和神华烟煤的平均反应活化能E分别为48.34、68.32和51.47 kJ/mol。     

TiO2-rGO制备及其对亚甲基蓝溶液的降解

本实验用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),通过溶胶-凝胶法制备得到TiO2-石墨烯复合材料(TiO2-rGO),研究了不同制备条件对复合材料光催化性能的影响。采用X射线衍射(XRD),拉曼光谱(Raman),比表面积(BET),扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM)、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱和荧光光谱(PL)等测试手段对复合材料进行表征。结果表明,TiO2-rGO复合材料中的TiO2为锐钛相,且能均匀附着在石墨烯片层上,呈现层状堆积结构;与纯TiO2相比,复合材料具有较大的比表面积和更高的可见光响应。研究了该复合催化剂在紫外光下对亚甲基蓝以降解效果。当焙烧温度为450℃、TiO2/GO质量比为125:1时,制备得到的TiO2-rGO具有最优的光催化效果。     

高分子重金属螯合剂PATD的制备及其去除Cu2+、Ni2+性能

以丙烯酸,四乙烯五胺,二硫化碳和氢氧化钠为原料合成了一种二硫代氨基甲酸盐类高分子重金属螯合剂,PATD,采用红外光谱对其结构进行了表征。研究了PATD的投加量、体系pH对Cu2+和Ni2+模拟废水的处理效果的影响。结果表明,PATD高分子重金属螯合剂处理浓度为50 mg/L的Cu2+和Ni2+模拟重金属废水时,当PATD/重金属离子质量比分别大于6(Cu2+)和12(Ni2+)时,处理后废水中残留的重金属离子浓度均低于国家污水综合排放一级标准。PATD在较宽pH范围内均可有效去除重金属Cu2+和Ni2+离子;对Cu2+的去除效果要好于Ni2+。对低浓度(1.0 mg/L)的Cu2+和Ni2+废水的处理同样具有很好的效果。     

盐度对人工渗滤系统中煤渣和陶粒除磷过程的影响

以煤渣和陶粒作为填料,通过静态吸附实验对二者的磷吸附动力学和等温吸附过程进行模型拟合,并考察了不同盐度对人工渗滤系统吸附除磷的影响。静态吸附实验结果表明,零盐度下,Elovich模型和双常数模型可较好拟合煤渣吸附除磷过程,而陶粒更符合一级动力学模型,二者吸附机理取决于填料的理化性质;不同盐度下,二者等温吸附过程 Langmuir 方程的拟合效果要好于Freundlich方程;盐度增大总体呈现对磷吸附的抑制作用,但由于盐度增加导致溶液中阴离子与磷酸根离子激烈竞争填料表面吸附位点,二者的吸附量均在1%和1.5% 盐度之间出现反复。人工渗滤系统连续实验结果表明,系统整体受盐度影响趋势与静态吸附实验结果基本一致。     

焦化废水中总氮的构成及在生物工艺中的转化

为了明确焦化废水中总氮的构成及在生物工艺中的转化利用,统计分析了总氮及5种无机含氮化合物在A/O1/O2、A/O1/H/O2和O1/H/O2 3个生物处理工艺中的浓度变化,结合模拟实验研究好氧反应中含氮化合物的氨化作用,并探索高浓度氨氮情况下硝化作用的条件控制。结果表明,总氮由氨氮、硫氰化物、氰化物和有机含氮化合物等构成;氨氮和硫氰化物占总氮比例超过80%,是主要贡献者。模拟实验中在COD和SCN-浓度为4 465和1 238 mg/L水质状况下,控制温度17~19℃、pH 7~7.5、溶解氧 1~5 mg/L、SV30为30%,连续曝气50.5 h时实现COD和SCN-去除率达90%和99%。在O1/H/O2工艺二级好氧池中,氨氮浓度380~400 mg/L时,控制温度23~27℃、pH为7.8~8.3条件下,调试运行23 d实现完全硝化作用。研究证明,影响氨化过程与硝化过程效率的因素包括水质、温度、pH、污泥浓度与停留时间等。     

2009—2014年河北平原浅层地下水硝态氮特征及其来源

依据2009—2014年河北平原浅层地下水硝态氮(NO3--N)监测数据,分析河北平原浅层地下水NO3--N污染状况,并利用氮氧双同位素的方法对地下水中硝态氮的来源进行了示踪。结果表明,2009—2014年河北平原浅层地下水硝态氮平均含量变化范围在0.00~121.50 mg/L之间,总平均值为(18.72±1.55)mg/L,超过美国饮用水标准(10 mg/L)的0.872倍;三个子平原区的SO42-/Cl-差异较大而NO3-/Cl-值相差不大,说明地下水中的氯化物、硝态氮以及硫酸盐有着不同的来源。东部滨海平原区NO3--N含量最大,为31.55 mg/L,已超出美国饮用水标准2.155倍;其次为山前平原区,为16.45 mg/L,超出美国饮用水标准0.645倍;中部平原区的含量最低,仅为4.19 mg/L,未超标。根据同位素的数值进行分析,揭示了东部滨海平原区以及中部平原区的硝态氮来源主要为化粪池废弃物,山前平原区的硝态氮主要来自化肥中的NH4+。     

不同喷枪在CFB锅炉SNCR工程中的应用

针对不同喷枪在循环流化床锅炉(CFB)选择性非催化还原(SNCR)脱硝系统中的工程应用展开研究。利用CFD模拟,分析不同雾化粒径对还原剂穿透距离及覆盖面积的影响。计算表明,较大的雾化粒径有利于还原剂的混合。75 t/h CFB锅炉工程实验结果显示,雾化粒径D50=102 μm的喷枪比雾化粒径D50=59 μm的喷枪可提高脱硝效率8%~10%,同时可降低氨氮比(NSR)13%,与计算结果一致。     

海洋石油工程新型溢油监测系统的研究

随着海洋石油的开采力度的加大,海上平台溢油事故也不断发生。在对传统监测方式的不足和海上溢油监测技术未来发展的趋势进行了综合考虑之后,开发了一套基于紫外诱导荧光探测技术的溢油监测系统。监测系统主要由检测终端、数据采集及异常报警系统和计算机处理及显示终端3个子模块组成,可以实现对海上平台潜在油污染源头信息的实时收集、传输、预警等功能。     

A2/O耦合MFC工艺的启动及C/N对其产电性能的影响

为了达到在处理生活污水的同时可以产生电能的目的,研究了微生物燃料电池与传统的A2/O工艺相耦合的性能。实验中启动电阻为1000Ω,经过37 d的间歇式培养,系统成功启动,最大电压达到574 mV,对COD和氨氮的去除率分别达到了92.9%和72.1%。启动成功后外阻改为100Ω,采用连续进水方式考察不同C/N对系统产电及污水处理效果的影响。实验取C/N分别为3、4、2和6,结果表明,C/N为4.2时系统达到最大电压为534 mV,对COD的去除率达到了96.1%~97.1%,C/N对氨氮的去除率影响不大。实验说明,MFC耦合A2/O工艺在产电和处理废水方面具有一定的发展潜力。