Fe0/Fe3O4复合材料同时去除水中多种重金属的效果

零价铁(Fe0)具有中等还原性,可通过还原反应或通过铁腐蚀产物的吸附和共沉淀过程去除水中重金属.但由于铁表面易钝化,导致铁腐蚀反应难以持续,这是限制Fe0应用的关键.因此,本研究通过原位制备零价铁复合体系(Fe0/Fe3O4),并采用批处理和连续流的流化床反应器考察了该复合体系同时去除水中Zn2+、Ni2+和Cr(Ⅵ)...     

基于曝气方式控制的碳捕获预处理黑水部分亚硝化工艺

短程硝化是短程生物脱氮工艺的前提与难点,通过曝气控制实现短程硝化具有操作灵活、成本低等优点。本文采用序批式活性污泥反应器,对比分析了高氧持续曝气、间歇曝气和低氧持续曝气3种曝气方式实现碳捕获预处理黑水短程硝化的效果和微生物群落结构的差异。结果表明：相对于高氧持续曝气和间歇曝气,低氧持续曝气工况亚硝态氮累积率(NAR)更高,出水NO₂⁻-N/NH₄⁺-N更接近厌氧氨氧化进水的水质要求;高氧持续曝气工况能逐步洗脱Nitrospira,同时提高AOB和Nitrobacter的相对丰度;低氧持续曝气工况显著降低了Nitrobacter的相对丰度,但低DO条件下AOB丰度降低并出现了Nitrospira。以上研究结果表明,针对碳捕获后的黑水,采用高氧持续曝气与低氧持续曝气交替组合运行的控制策略有助于实现更好的短程硝化效果和运行稳定性。     

磷石膏基胶结材固结磷尾矿性能及浸出特征

以磷石膏基材料代替水泥作为磷尾矿充填胶结材,研究了磷尾矿固结浆体和硬化体性能、浸出液污染特性和固结机理。结果表明,在同样条件下,磷石膏基材料固结磷尾矿浆体比水泥泌水量要小、浆体流动性能更优;磷石膏基材料胶结磷尾矿硬化体除3 d抗压强度略低外,其他龄期的强度是水泥的1.21~1.95倍。3 d之后,磷石膏基材料和水泥胶结尾矿硬化体浸出液总磷含量基本相近,但pH明显远低于水泥,总磷也低于污水综合排放标准限值,对环境危害低。硬化体SEM和XRD分析发现,磷石膏基材料水化生成的水化硅酸钙凝胶、针状钙矾石晶体和磷尾矿中白云石、含磷矿物生成的透钙磷石等,是整个磷尾矿固结硬化体具有较高强度、较低总磷含量和pH值主要原因。该研究表明,磷石膏基材料固化磷尾矿比水泥更有应用前景。     

餐厨垃圾高温中试两相厌氧发酵的稳定性

为了考察在高负荷条件下餐厨垃圾厌氧发酵的稳定性,采用餐厨垃圾为发酵原料,以某污水处理厂脱水污泥为接种污泥,在中试规模条件下,采用产酸相中温（35℃,0.33 m3）产甲烷相高温（55℃,1.6 m3）进行连续式发酵。结果表明,餐厨垃圾厌氧发酵的产酸相有机负荷可达29.27 kg VS·（m3·d）-1,产甲烷相有机负荷为6.04 kg VS·（m3·d）-1,容积产气率平均为5.61 m3·（m3·d）-1,原料产气率平均达0.913 m3·（kg VS·d）-1,甲烷浓度平均为73.07%,总菌数为2.41×109个·mL-1,产甲烷菌最高为7.08×108个·mL-1,产甲烷菌数占总菌数的29.4%。两相厌氧发酵工艺可实现餐厨垃圾高负荷条件下的稳定运行。     

基于表层沉积物污染状态的环保清淤范围划定：以长荡湖为例

为确定长荡湖环保清淤范围,通过对表层沉积物TN、TP和8种重金属的监测来确定空间分布差异及高污染区域,并结合实际操作情况确定具体清淤范围。结果表明,研究区域TN为419~2 920 mg·kg⁻¹,均值为1 186 mg·kg⁻¹,无明显空间差异和分层差异。长荡湖表层(0~15 cm)沉积物TP均值为499 mg·kg⁻¹,上层0~5 cm的 TP略高于底层。沉积物TP具有一定的空间差异性,不同深度的TP空间差异性相似,均为北部中间湖区、西部湖区、南部及东侧湖区较高。长荡湖表层沉积物Cr、Cu、Ni、Zn、As、Cd、Pb和Hg的平均质量分数分别为：53.3、26.1、30.6、88.4、6.20、0.467、18.3、0.050 mg·kg⁻¹。其中,Cd污染较为严重,平均值为背景值的3.71倍,其余重金属污染较轻。8种重金属在表层沉积物0~5 cm质量分数明显高于底部,高质量分数区域主要集中在大浦港、新河港入湖湖区。通过对TN、TP、重金属进行污染评价,以TN>1627 mg·kg⁻¹,TP>625 mg·kg⁻¹,RI>300为清淤界限并扣除沉积物小于10 cm的区域和鱼类养殖区,确定主要清淤区域为西部、东南部及部分东北部、南部中心湖区。该研究结果可为类似环保清淤工程的清淤区域确定提供参考。     

工程案例研究在河湖库环保清淤决策中的重要性 (代序言)

环保清淤是清除河湖库淤积物、削减内源污染负荷、修复受损水生态系统的重要工程措施,从20世纪90年代引入我国以来,已经成为河湖库治理的主要技术手段之一。环保清淤工程技术要求高、投资总额大、涉及方面多,有必要基于已经实施工程案例的启示开展系统性总结分析,进一步提高我国环保清淤工程决策的前瞻性和科学性。本文通过对现有工程案例前期论证、实施过程监测、效果评价、底泥处理处置方法及资源化利用等方面系统总结,讨论了当今具有挑战性的环保清淤决策科技问题,提出了未来工程案例研究应包括的主要发展方向。     

单级与多级AO-SBR工艺对黑水的处理

针对大小便和冲洗水所组成的黑水具有有机物浓度高、悬浮成分多、碳氮磷比例失调等问题,开展单级与多级AO-SBR工艺处理黑水的小试实验,为黑水的达标排放提供参考。研究结果表明：单级AO-SBR工艺处理黑水,在中温条件下,HRT为28 h,COD、氨氮、TN、磷酸盐平均去除率分别为79.9%、81.5%、51.5%、0%;外加碳源（醋酸钠）提高C/N至4.83,COD、氨氮、TN、磷酸盐的平均去除率分别提高到89.1%、97.9%、81.3%、30.3%,出水COD、氨氮、TN、磷酸盐分别为116、4.4、42.4、16.4 mg·L-1;采用多级AO、分时进水的运行方式,未加碳源的条件下TN去除效率达到87.8%,较单级AO运行方式提高了26.0个百分点,仅略低于理论除氮效率。研究发现,碳源和碱度不足是影响SBR处理黑水生物脱氮除磷的关键因素。     

Plackett-Burman设计和响应曲面法优化除磷陶粒的制备

为制备得到除磷效果较强的功能型陶粒,采用Plackett-Burman和响应曲面法对陶粒原料配比进行优化研究。采用Plackett-Burman实验设计筛选出具有显著除磷效应的4种原料——粉煤灰、水泥、石膏和氢氧化钠。以Box-Behnken Design响应面法建立数学回归模型,确定了最佳原料配比为：粉煤灰60.0 g、水泥15.0 g、氨基材料2.0 g、生石灰15.0 g、石膏3.0 g、氢氧化钠15.0 g,制得的陶粒磷去除率可达93.04%,颗粒强度为118.3 N。通过显著性检验和响应曲面等高线图分析,粉煤灰和氢氧化钠是显著影响陶粒磷去除率的主要原料,且粉煤灰与石膏、粉煤灰与氢氧化钠对陶粒的磷去除率有显著的交互影响,显著性p值分别为0.010 8和0.029 5。     

柠檬酸强化电动去除和回收污泥中的重金属

探讨了柠檬酸对污泥中重金属形态的影响,并以柠檬酸为络合剂、以杭州七格污水处理厂城市污泥为研究对象,在0.8 mA·cm-2恒定电流密度条件下运行120 h,在5组柠檬酸浓度分别为 0.00、0.05、0.10、0.20和0.30 mol·L-1的条件下,采用自行设计的双层双阳极反应器对污泥中重金属进行电动去除和回收实验。结果显示,柠檬酸能促使污泥中大量的Zn由可还原态转化为酸可提取态,但对Cu的形态影响不大。电动处理实验中,添加柠檬酸后Zn和Cu的去除率都有明显提高,当柠檬酸浓度为0.20 mol·L-1时,Zn的去除率最大达58.3%,Cu的去除率为42.4%;当柠檬酸浓度为0.10 mol·L-1时,Cu的去除率最大为51.7%,Zn的去除率为46.4%。柠檬酸的最佳添加浓度为0.10~0.20 mol·L-1,当柠檬酸添加量超过0.20 mol·L-1,Zn和Cu的去除率反而会因为络合物在阳极区的沉淀而降低。